CN1315070A

CN1315070A - 火花塞

Info

Publication number: CN1315070A
Application number: CN99809747A
Authority: CN
Inventors: 罗伯特·克鲁帕; 切斯特·C·卢拉瓦格
Original assignee: Century Development International Ltd
Current assignee: Century Development International Ltd
Priority date: 1998-08-18
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2001-09-26
Also published as: CA2340750A1; EP1121737A4; MXPA01001762A; WO2000011767A1; US6060822A; EP1121737A1; AU5474999A

Abstract

一种内燃机火花塞包括一个一端具有插头的本体(12)、一个具有至少一个半球形表面的固定在本体另一端上的圆顶电极和固定在本体上的半圆形电极,所述半圆形电极具有一个内表面(30),该内表面与所述圆顶电极沿所述内表面的一部分等距离地间隔开来,所述部分构成所述半圆形电极的产生火花的表面,在所述半圆形电极上形成多个球状体,所述球状体面对所述圆顶电极。

Description

火花塞

本发明一般涉及用于所有以24∶1的空燃比运转的内燃机的双向点火火花塞。

在内燃机中使用着许多种公知的上述类型的火花塞。这种火花塞一般包括一个长形本体，在该本体的一端具有一个插头。一对间隔可变的电极设置在另一端，这对电极之一电连接于上述插头。

在许多这些公知的火花塞中，一个电极由圆筒形柱构成，而第二个电极一般是丁形的，具有一个重叠于圆筒形柱的一个端部的部分。因此，当向圆筒形柱施加电压时，在圆筒形柱的端部和另一J形电极的重叠部分之间形成火花。当然，所述火花是用于点燃内燃机燃烧室中的燃油的。

众所周知，柱和另一电极之间的电火花将在两电极之间距离最短的位置上出现。因此，对于上述公知的火花塞来说，在火花塞工作期间，火花反复冲击两电极的相同的两个表面并在其间延伸。这有许多缺点。

一个缺点是，由于火花反复冲击两电极上的相同区域，因而电极的一部分反复地被火花侵蚀，这可能导致火花塞过早损坏。

另一个缺点是传统的J形线引起的阻燃，这可能阻碍进入的可燃混合气并使其转向，引起火焰前锋的点火(lighting)、熄火和再点火。参阅SAE论文P20587,Thierry Mantel,Renault著“围绕火花塞的火焰核心形成的三维研究”。

上述公知火花塞的一个更严重的缺点是，由于火花塞工作期间火花塞引起的电离，火花塞由于小表面点火区域而在内燃机运转中反复地缺火。对于火花塞的每次缺火，燃烧室内的燃油不能被点燃，而是被排入大气，这不仅对发动机效率有负面影响，而且会引起火花塞积碳并增加有毒烟雾的排放，污染大气，引起烟雾和全球性变暖。而且由于与火花塞点火式内燃机允许的排放水平有关的政府法规及对环境的关注，这一点变得尤为严重。

本发明提供一种独特的双向点火低排放火花塞，它用于以24∶1的空燃比运转的所有火花塞点燃式内燃机，它可以克服公知的火花塞的上述缺点。

简言之，本发明的火花塞包括一个在一端具有一插头的长形或非长形的本体。一个绝对空气动力学半球形圆顶或球形电极固定在上述本体的另一端上，上述插头和半球形圆顶或球形电极电连接在一起。

至少一个半圆形电极也固定在上述本体上，使半圆形电极的内表面与绝对空气动力学的半球形圆顶或球形电极的外表面等距离地间隔开来。半圆形电极的横截面形状可以为圆形、球形、椭圆形、矩形、带有倒圆边缘的矩形、方形、带有倒圆边缘的方形、梯形、带有倒圆边缘的梯形和/或弓形，因而使半圆形电极的内表面与圆顶或球形电极的表面等距离地间隔开来。因此，在火花塞工作期间，在半球形或球形电极和半圆形电极之间的火花沿着半圆形电极的弧形长度来回连续运行。这样，火花不断地从以前所产生的“电离区”移开，从而完全消除了缺火。电极可以用各种金属、合金和/或贵金属制成，也可以镀有各种金属、合金和/或贵金属。

在本发明的替代实施例中，两个、三个、四个或更多的半圆形电极固定在火花塞本体上。所述多个半圆形电极每个都具有与空气动力学的半球形圆顶或球形电极等距离间隔开来的内表面，因而使半球形圆顶或球形电极和半圆形电极之间的火花在电极间的整个距离上沿其全部弧长运行，总是从以前产生的电离区域移开。这使火花可以连续地沿较大的表面区域移动，以便完全根除缺火。

半球形或球形电极最好构成阴极，而半圆形电极则构成阳极。取决于火花塞所装入的点火系统或者甚至取决于其装在发动机的那一侧中，半球形圆顶或球形电极也可以是阳极，而半圆形电极构成阴极。

对照以下附图阅读下面的详细说明可以更好地理解本发明，在各附图中相同的件号代表相同的零件。

图1是表示本发明的一个推荐实施例的立体图；

图2是表示本发明推荐实施例工作的示意图；

图3是表示本发明的第二推荐实施例的立体图；

图4是表示本发明的第三推荐实施例的一部分的立体图；

图5是表示本发明的第四推荐实施例的立体图；

图6是表示本发明的第五推荐实施例的一部分的立体图；

图7是表示本发明的第六推荐实施例的一部分的立体图；

图8是表示本发明的第七推荐实施例的一部分的立体图；

图9是表示本发明的第八推荐实施例的立体图；

图10是表示本发明的第九推荐实施例的一部分的立体图；

图11是表示本发明的第十推荐实施例的一部分的立体图；

图12是表示本发明的第十一推荐实施例的一部分的立体图；

图13是表示本发明的第十二推荐实施例的立体图；

图14是表示本发明的第十三推荐实施例的一部分的立体图；

图15是表示本发明的第十四推荐实施例的一部分的立体图；

图16是表示本发明的第十五推荐实施例的一部分的立体图；

图17是表示本发明的第十六推荐实施例的立体图；

图18是表示本发明的第十七推荐实施例的一部分的立体图；

图19是表示本发明的第十八推荐实施例的一部分的立体图；

图20是表示本发明的第十九推荐实施例的一部分的立体图；

图21和22是表示本发明的替代实施例的侧视图；

图23a-23c分别是表示本发明的另一实施例的立体图、端视图和侧视图；

图24a-24c分别是表示本发明的另一实施例的立体图、端视图和侧视图；

图25a-25c分别是表示本发明的另一实施例的立体图、端视图和侧视图；

图26a-26c分别是表示本发明的另一实施例的立体图、端视图和侧视图；

图27a-27c分别是表示本发明的另一实施例的立体图、端视图和侧视图。

首先参阅图1，本发明第一推荐实施例的火花塞10表示在该图中，包括一个长形本体12，该本体可以具有不同的形状，一般由金属/合金或其它导电材料构成，还包括一个可变化学成份的电绝缘体。一个接头14安装在本体的一端，一个电极组件16设置在本体12的另一端。各种尺寸的外螺纹圆台邻近于电极组件16也固定在本体12上，

用于将火花塞10安装在内燃机20(只是示意地画出)上。

现在具体参阅图1和2，电极组件16详细表示在图中，包括一个空气动力学半球形圆顶电极22和一个半圆形电极28。空气动力学半球形圆顶电极22与火花塞本体12同轴，从火花塞本体12的一个端部24向外伸出。任何传统的装置26(图1)用于将插头14电连接于半球形电极22。

电极组件16还包括一个半圆形电极28，它的内表面30面对空气动力学半球形圆顶电极22。另外，半圆形电极28固定在火花塞本体22上，使其内表面30沿其长度与半球形电极22等距离地间隔开来。另外，半圆形电极28电连接于金属圆台18，因而电连接于内燃机20。

现在参阅图2，该图表示本发明的火花塞10的第一推荐实施例的工作。在工作中，火花塞点火电线(未画出)施加在插头14(图1)上的电压传至半球形电极22。因此，半球形电极22和半圆形电极28之间的电势使一火花34延伸于电极22和电极28之间。火花34以传统的方式点燃内燃机中的燃油。

仍参阅图2，由于空气动力学半球形圆顶电极22与半圆形电极28的内表面30等距离间隔开来，因而不象公知的火花塞一样，火花塞10的反复发生的电火花沿两电极的相邻表面移动，使火花决不象在公知的火花塞中那样在电极22和28上相同的点之间延伸。因而本发明的火花塞10不仅具有长得多的寿命，而且完全地消除了火花塞的缺火，显著减少了以24∶1的空燃比运转的发动机的排放。

一般来说，正电压被施加在插头14(图1)上，因而施加在空气动力学半球形圆顶电极22上，而半圆形电极28保持在内燃机20的电接地上。因此，空气动力学半球形圆顶电极或球形电极构成阴极，而半圆形电极28构成阳极。但是，电极22和28的电极性可互换，这仍在本发明的范围以内。

现在参阅图3，该图表示本发明的第二推荐实施例，其中电极组件16和以前一样包括一个空气动力学半球形圆顶电极22，以及半圆形电极28。但是，电极组件16还包括一个第二半圆形电极40，其内表面42沿其长度与空气动力学半球形圆顶电极22等距离间隔开来。象电极28一样，第二半圆形电极40电连接于金属圆台18及第一半圆形电极28。

仍参阅图3，第二半圆形电极40最好基本垂直地与第一圆形电极28相交。另外，半圆形电极28和40最好是整体结构的。在图3所示的火花塞的工作期间，空气动力学半球形圆顶电极22和半圆形电极28及40之间的火花连续沿电极22及两电极28和40之间移动。

现在参阅图4，该图表示电极组件16的另一个实施例，象图3所示实施例一样，它包括空气动力学半球形圆顶电极22及两个半圆形电极28和40。但是，与图3的实施例不同，半圆形电极28和40在其端部以不同的角度彼此相交。但是，与以前一样，电极40的内表面42及电极28的内表面30与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。

现在参阅图5，该图表示电极组件16的另一个实施例，象图4所示实施例一样，它包括空气动力学半球形圆顶电极22及两个以不同角度在其端部彼此相交的半圆形电极28和40。与图4的实施例不同，该实施例有另一电极43，该电极在其端部与电极28和40相交。但是，象从前一样，三个电极28,40和43的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来，并且象从前一样，在其端部以不同的角度彼此相交。

现在参阅图6，该图表示电极组件16的另一实施例，象图5所示实施例一样，它包括一个空气动力学半球形圆顶电极22及三个在其端部以不同角度彼此相交的半圆形电极28，40和43。与图5的实施例不同，该实施例有另一电极44，该电极与电极28,40和43相交于其端部。但是，象从前一样，四个电极28,40,43和44的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来，并处于不同的角度。

现在参阅图7，该图表示本发明的另一个实施例，与图4所示实施例一样，它包括空气动力学半球形圆顶电极22及两个半圆形电极31和32。但是，与图4的实施例不同，半圆形电极31和32并不在其端部以不同的角度或在顶点彼此相交。但是，象以前一样，电极31和32的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。

现在参阅图8，该图表示电极16的另一个实施例，象图7所示实施例一样，它包括空气动力学半球形圆顶电极22及两个半圆形电极31和32。但是，与图7的实施例不同，该实施例具有一个第三电极33，该电极并不在其端部以不同的角度或在顶点与半圆形电极31和32相交。但是，与前述相同，电极31,32和33的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。

现在参阅图9，该图表示电极组件的另一个实施例，与图3的实施例一样，它包括空气动力学半球形圆顶电极22及两个半圆形电极34和35。但是，与图3的实施例不同，电极34和35并不在顶点垂直地相交。但是，象以前一样，电极34和35的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。

现在参阅图10，该图表示电极组件的另一个实施例，象图9所示实施例一样，它包括一个空气动力学半球形圆顶电极22及两个半圆形电极34和35。但是，与图9的实施例不同，该实施例具有一个第三半圆形电极36，该电极在顶点与电极34和35相交。但是，象以前一样，电极34,35和36的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。

现在参阅图11，该图表示电极组件的另一个实施例，象图10所示实施例一样，它包括一个空气动力学半球形圆顶电极22及三个半圆形电极34,35和36。但是，与图10的实施例不同，该实施例具有一个第四半圆形电极37，该电极在顶点与电极34,35和36相交。但是，象以前一样，电极34,35,36和37与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。

现在参阅图12，该图表示电极组件16和另一个实施例，与图4所示实施例相同，它包括一个空气动力学半球形圆顶电极22及第一和第二半圆形电极28和40，这两个电极彼此角度偏置并在其底部相连接。但是，与图4的实施例不同，在图12中还设有一个第三半圆形电极50，该电极基本垂直地与其它两个半圆形电极28和40相交。所有三个电极28,40和50最好是整体式的，并且所有三个电极28,40和50不仅彼此电连接，而且也电连接于金属圆台18。另外，象以前一样，这些半圆形电极的内表面与半球形圆顶电极22的外表面等距离地间隔开来。

现在参阅图13，该图表示电极组件的另一个实施例，象图12所示实施例一样，它包括一个空气动力学半球形圆顶电极22及三个半圆形电极28,40和50。但是，与图12的实施例不同，该实施例具有一个第四半圆形电极43。该第四半圆形电极43在其端部以不同角度与半圆形电极28和40相交，并且基本垂直地与半圆形电极50相交。但是，象以前一样，这些半圆形电极的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。

现在参阅图14，该图表示电极组件的另一个实施例，象图13所示的实施例一样，它包括一个空气动力学半球形圆顶电极22及四个半圆形电极28,40,43和50。但是，与图13的实施例不同，该实施例具有一个第五半圆形电极44。该第五半圆形电极44在其端部以不同角度与半圆形电极28,40和43相交，并且基本垂直地与半圆形电极50相交。但是，象以前一样，这些半圆形电极的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。

现在参阅图15，该图表示电极组件的另一实施例，象图12所示实施例一样，它包括一个空气动力学半球形圆顶电极22及三个半圆形电极28,40和50。但是，与图12的实施例不同，该实施例具有一个第四半圆形电极51。该第四半圆形电极51基本垂直地与半圆形电极28和40相交，并不与半圆形电极50相交。但是，象以前一样，这些半圆形电极的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。

现在参阅图16，该图表示电极组件的另一实施例，象图14所示实施例一样，它包括一个空气动力学半球形圆顶电极22及四个半圆形电极28,40,50和51。与图15的实施例不同，第三和第四半圆形电极50和51在其底部相交。但是象以前一样，这些半圆形电极的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。

现在参阅图17，该图表示电极组件16的另一个实施例，象图7所示实施例一样，它包括空气动力学半球形圆顶电极22及两个间隔开来的半圆形电极31和32。但是，与图7所示实施例不同，该实施例具有一个第三半圆形电极50，该电极在顶点基本垂直地与电极31和32相交。但是，象以前一样，电极31,32和50的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。

现在参阅图18，该图表示电极组件16的另一个实施例，象图17所示的实施例一样，它包括空气动力学半球形圆顶电极22及两个间隔开来的半圆形电极31和32及一个基本垂直地与半圆形电极31和32相交的第三半圆形电极50。但是，与图17的实施例不同，该实施例具有一个第四半圆形电极51，该电极基本垂直地与半圆形电极31和32相交。另外，半圆形电极50和51彼此间隔开来且平行。但是，象以前一样，半圆形电极31,32,50和51的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。

现在参阅图19，该图表示电极组件17的另一实施例，与图18的实施例相同，它包括空气动力学半球形圆顶电极22及两个间隔开来的半圆形电极31和32，以及另外两个间隔开来的半圆形电极50和51。半圆形电极31和32基本垂直地与半圆形电极50和51相交。但是，与图18的实施例不同，该实施例具有一个与半圆形电极31和32间隔开来的第五半圆形电极33。另外，半圆形电极50和51基本垂直地与半圆形电极33相交。但是，象以前一样，半圆形电极31,32,33,50和51的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。如前所述，所有半圆形电极电连接于金属圆台18，因而电连接于内燃机。

现在参阅图20，该图表示电极组件19的另一个实施例，与图19的实施例相同，它包括空气动力学半球形圆顶电极22及三个间隔开来的半圆形电极31,32和33和另外三个间隔开来的半圆形电极50,51和52。半圆形电极31,32和33基本垂直相交于半圆形电极50,51和52。但是，象以前一样，半圆形电极31,32,33,50,51和52的内表面与空气动力学半球形圆顶电极22等距离地间隔开来。如前所述，所有半圆形电极电连接于金属圆台18，因而电连接于内燃机。

现在参阅图21和22，图中表示电极组件的第四实施例，其中阴极电极22′呈球形而不是图1至20的那种半球形阴极电极22。虽然只画出了一个电极28(图21)或28′(图22)，但是，球形电极22′可以同任何图1-20所示阳极电极结构一起使用。另外，阳极电极28或28′可以为图21所示的U形，也可以为图22所示的半圆形，以便使电极28′和22′之间的距离沿着电极28′的基本上的全部长度保持相等。

现在参阅图23a-23c，图中表示火花塞10的电极组件16的另一个实施例，其类似于图3所示实施例的结构。因此，电极组件16包括一对半圆形电极28，它们基本彼此垂直并包围基本呈拱顶形或球形的电极22。

但是与图3所示实施例不同，在图24中，每个电极28包括多个面对电极22的半球形球状体100。这些球状体100最好彼此紧邻，并且基本沿着电极28的全长延伸。在实践中已经发现，设置球状体100可提高火花塞10的燃烧效率，因而可提高燃油经济性及发动机效率。

现在参阅图24a-24b，该图表示火花塞10的另一个实施例，它与图23a-23c所示实施例的结构类似。与图23a-23c的实施例不同，内部电极22也包括多个球状体102，它们在其外周上形成，面对并对准外部电极28上形成的球状体100。另外，象球状体100一样，球状体102最好彼此紧邻，并围绕电极22的主要部分延伸。为每个球状体100设置并对准一个球状体102。在电极22上设置球状体102也可增加燃烧效率。

现在参阅图25a-25c，图中表示本发明的另一实施例，它类似于图24a-24c所示实施例。但是，与图24a-24c所示的实施例不同，在图25a-25c的实施例中，内部电极22包括多个球状体102，它们在内部电极22的整个外周上形成，当然除去它与电极22的底部104的连接部。设置多个球状体102也可提高点火效率。

现在参阅图26a-26c，图中表示本发明的另一实施例，它类似于图23a-23c所示的实施例。因此，外部电极28包括面对内部电极22′的球状体100。但是，与图23a-23c的实施例不同，图26a-26c中的内部电极22′不呈球形，而是包括一个球形上半部106和一个圆锥形底部108。

现在参阅图27a-27c，图中表示本发明的另一实施例。图27a-27c中所示本发明实施例类似于图26a-26c所示实施例，不同之处是电极22″包括一个球形上半部110和一个圆柱形下半部112。但是，在所有其它方面图27a-27c所示实施例与图26a-26c所示实施例相同，因而这里不再赘述。

在对4.6L发动机的试验中，进行于2400英里的来回行驶，包括水平路、下坡和上坡，取得了以下试验数据：使用在中心和接地电极上包括白金的标准OEM火花塞，速度为25,35,45,55和75mph，实现了每加仑23英里。使用“新”设计、相同的距离和速度时，实现了每加仑33英里。平均来说，观察到在第二次2400来回行驶时排放气体温度下降100°F。空燃比被改变至24∶1,EGR(废气回流)被截止。

在单一的缸上，试验提供了以下信息：一个新的OEM火花塞的火花隙为MFR规格，并进行排放试验。然后，新火花塞被安装，总成的成对试验(back-to lack test)产生的Hc和Nox减少41％，同时减少CO 28％。由于发动机上设置的手动化油器的限制，未能做到进一步的减少。

另一试验是用7.4L发动机，也是2400英里。对于标准火花塞来说，使用300加仑，取得每加仑8英里的结果。使用新火花塞，只用了187.5加仑，每加仑12.8英里，增加了52％。前、后进行的底盘测功显示增加了33马力。

在Fire-Storm火花塞的球体上的加载(charge)由覆盖它的电表面层构成，它可以接受许多层，使其复式加载，所有这些加载被一次耗尽。每次放电选择不同的腿部，其带有最少的残留电离包围着它。

如果Fire-Storm火花塞反向点火，情况也是这样。沿着微型球体内周有微小电荷蓄积，向着主球体或长形或加宽拱顶放电。

另一个实施例是，拱顶或球体被短程倒角(geodesic faceted)，以便获得最佳的紊乱气流特性。所述发明的各实施例最适于竞赛，使得怠速至宽大地敞开风门平稳过渡，也可得到较高的RPM范围。可以说，相同的结构对于标准小客车的运转是最佳的。

在高性能及日常应用中使用新火花塞都可提供下述优点：

-增加怠速稳定性

-较好的驾驶性能

-增加的功率和扭矩

-高品质外观和式样。

这种火花塞将使内燃机以从前设有的24∶1的空燃比运转。发动机当前的范围是以14.7∶1的空燃比运转，并且需要催化转换器来吸收和净化从发动机的排放。

增加马力来驱动车辆的车轮的独立试验表明，取决于发动机大小、缸盖结构、进气结构及燃油系统，可以增加12％至52％。但是，可以预期，只有当将其作为厂商为满足现有排放标准及公司平均燃油经济性(CAFE)标准的努力而作出的发动机技术的一个整体部分时，新火花结构的优点才能够被实现。

综上所述，可以看出本发明提供了一种新型火花塞，它可完全克服现有技术火花塞结构的上述缺点。但是，本专业技术人员显然可以对上述本发明作出各种变化而并不超出权利要求书限定的本发明的范围。

Claims

1．一种内燃机火花塞，包括：

一个本体，该本体具有一个在一端上的插头、一个具有固定在所述本体的第二端上的至少一个半球形表面的圆顶电极、将所述插头电连接于所述圆顶电极的装置和固定在所述本体上的半圆形电极，所述半圆形电极具有一个内表面，该内表面沿与所述圆顶电极沿所述内表面的一部分等距离地间隔开来，所述部分构成所述半圆形电极的产生火花表面。

2．如权利要求1所述的本发明，其特征在于：还包括一个在权利要求1所述的半圆形轴线上垂直安装的半球形电极。

3．如权利要求1所述的本发明，其特征在于：包括至少两个半圆形电极，它们固定在所述本体上，使每个半圆形电极具有一个圆形表面，该圆形表面的内表面与所述半球形电极沿所述内表面间隔开来，所述半圆形电极在半圆形顶点彼此分开，但是其底部彼此连接。

4．如权利要求1所述的本发明，其特征在于：包括两个或更多半圆形电极，它们固定在所述本体上，每个半圆形电极具有圆形表面，它的内表面与所述半球形电极沿所述内表面等距离地间隔开来，所述半圆形电极在顶点彼此间隔开来，并且在其底部不连接。

5．如权利要求1所述的本发明，其特征在于：包括至少两个固定在所述本体上的半圆形电极，其中所述半圆形电极的轴线彼此连接(即，所述半圆形电极在顶点连接，但在其底部不连接)。

6．如权利要求3所述的本发明，其特征在于：还包括一个半圆形电极，该电极在权利要求3中所述的电极的轴线上垂直地连接。

7．如权利要求3所述的本发明，其特征在于：包括两个或更多附加半圆形电极，这些附加电极在权利要求3所述电极的轴线上垂直相连接，这些附加电极在其底部连接或不连接。

8．如权利要求4所述的本发明，其特征在于：包括一个或多个附加半圆形电极，这些附加电极在权利要求4所述半圆形电极的轴线上垂直连接，这些附加电极在其底部连接或不连接。

9．如权利要求1所述的本发明，其特征在于：所述圆顶电极具有一个半球形外表面。

10．如权利要求1所述的本发明，其特征在于：所述圆顶电极呈球形。

11．如权利要求1所述的本发明，其特征在于：包括多个在所述半圆形电极上形成的球状体，所述球状体面对所述圆顶电极。

12．如权利要求11所述的本发明，其特征在于：所述球状体彼此紧邻，并且基本沿所述半圆形电极的全长延伸。

13．如权利要求11所述的本发明，其特征在于：包括多个在所述圆顶电极外周上形成的球状体，在所述圆顶电极上的所述球状体对准于在所述半圆形电极上的所述球状体。

14．如权利要求11所述的本发明，其特征在于：包括在所述圆顶电极外周上形成的多个球状体。

15．如权利要求14所述的本发明，其特征在于：所述圆顶电极的球状体基本覆盖所述圆顶电极的整个外表面。

16．如权利要求11所述的本发明，其特征在于：所述圆顶电极包括半球形上半部和圆锥形底部。

17．如权利要求11所述的本发明，其特征在于：所述圆顶电极包括半球形上半部和圆柱形底部。