JPH0719475A

JPH0719475A - セラミック製グロープラグ

Info

Publication number: JPH0719475A
Application number: JP18320393A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kawamura; 英男河村
Original assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Current assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、安定した強度を有し、熱ショック
等に強固な高温高強度の自己電流制御型のセラミック製
グロープラグを提供する。【構成】本発明は、電極１０を備えた中空状本体１に
セラミック製パイプ２の発熱部１２を突出状態に取り付
け、中空状本体１側のセラミック製パイプ２内に密封室
１３を形成し、発熱部１２内に低熱伝導部材４を充填す
る。密封室１３に電流制御用ヒータコイル５を配置し、
低熱伝導部材４にヒータコイル３を埋め込む。電極１０
に直列に接続したヒータコイル５とヒータコイル３に電
流を流すと、ヒータコイル５は密封室１３に配置されて
いるので、ヒータコイル５は過熱されて抵抗値が上昇
し、ヒータコイル５とヒータコイル３に流れる電流が制
限され、ヒータコイル３を埋め込んだ発熱部１２の発熱
量が適正な値に維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
等に使用されるセラミック製グロープラグに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、グロープラグは、窒化ケイ素等の
セラミックスにタングステンＷ線を埋め込んで構成され
ている。タングステンＷ線では、図４に示すように、１
２Ｖの電源に対して、常温では抵抗値が０．１Ωであり
且つその時の電流は１２０Ａである。グロープラグが時
間の経過に伴って常温から温度が上昇して９００℃にな
ると、抵抗値は０．４Ωになり、その時の電流は３０Ａ
である。そして、グロープラグが加熱して抵抗値が上昇
し、抵抗値が１Ωになって安定するものであり、その時
の電流は１２Ａである。即ち、ディーゼルエンジンに使
用されている従来のグロープラグでは、コントローラの
指令で１２Ｖのバッテリーから電流を流すと、最初は１
２０Ａの電流が流れるが、ヒータコイルの温度上昇と共
に、抵抗値が大きくなり、抵抗値が１Ωになったところ
で安定する。そこで、グロープラグを抵抗値が１Ωのと
ころで安定するように、コントローラの指令で電流を制
御してヒータコイルが１Ωに保持されるような制御を行
っていた。

【０００３】従来のグロープラグでは、コントローラを
使用することなく、グロープラグが１Ωに調節されるよ
うな自己制御できるものが開発された。タングステンＷ
とニッケルＮｉは、図３に示すように、温度℃の上昇に
従って、抵抗値Ωが上昇して大きくなる特性を有してい
る。従って、タングステンＷ線とニッケルＮｉ線では、
温度の上昇に従って抵抗値Ωが大きくなり、電流が減少
して電流値が制限されることになる。そこで、自己制御
型グロープラグは、タングステンＷ線をＳｉ₃Ｎ₄等の
セラミックスの中に埋設し、そのＷ線と直列にニッケル
Ｎｉ線のコイルを接続して構成されている。即ち、自己
制御型グロープラグは、ヒータコイルの発熱体の部分に
電気抵抗値が小さい導電体を配置し、その導電体の上流
側にＮｉ線のコイルの電気抵抗値の大きい金属線を接続
して作製されていた。このような自己制御型グロープラ
グは、電流を流すことによってＮｉ製コイルが過熱され
て抵抗値が大きくなり、電流が減少してヒータコイルの
発熱体の部分の発熱量が制御されることになる。

【０００４】従来、自己電流制御型グロープラグとして
は、特公平４−３４０５２号公報、特公昭６０−１９４
０４号公報、特開昭５９−１５７４２３号公報、特開昭
５８−１０６３２６号公報等に開示されたものがある。

【０００５】例えば、特公平４−３４０５２号公報に開
示された自己制御型グロープラグは、通電昇温時におけ
る発熱体の温度を制御するため、発熱体に電流制御用抵
抗体を直列に接続したものであり、発熱線コイルと抵抗
体コイルとが直列に接続されてセラミック焼結体中に埋
設され、一体化されたセラミックヒータを構成し、発熱
線が温度−抵抗係数が４倍以下となるような正の抵抗温
度係数を持つタングステンＷとレニウムＲｅ合金線から
なり、抵抗体は純Ｗ又は純モリブデンＭｏの線材からな
るものである。

【０００６】また、特公昭６０−１９４０４号公報に開
示されたシーズグロープラグは、耐熱性の有底金属チュ
ーブの内底と中心電極間をいずれも巻線の発熱体と抵抗
体を直接接続して成る自己制御型のシーズグロープラグ
であり、抵抗体の巻線ピッチが中心電極側の電極側の取
付金具に近い部分を密にし、発熱体側に近い部分を粗に
形成したものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自己電流制御型グロープラグは、遮熱エンジン等の高温
燃焼室での使用では、耐熱性、熱ショックに対する強
度、高温強度等について十分なものとはいえないもので
あった。また、従来開示されている自己制御型グロープ
ラグは、炭化タングステン線を用いて作製した発熱線コ
イルとＮｉ線コイルを用いて作製した抵抗体コイルとを
接続し、両者を抵抗温度係数が異なる材料で作製した
り、或いは巻線の発熱体と抵抗体とを異なった形状に作
製したものであるので、使用中にＮｉ線が過熱によって
断線したり、経時変化によって劣化するという問題があ
り、しかも構造が複雑になり、コスト、強度に関して満
足できるものではなかった。

【０００８】セラミック製グロープラグについては、自
己電流制御型グロープラグを構成するには、ヒータコイ
ルの電流通路の上流側領域で抵抗値が極端に上昇すれば
よいものである。ヒータコイルにおける抵抗値と温度と
の関係は、次式で示される。 ρ_{T X}＝ρ_{T 0}〔１＋α（Ｔ_X−Ｔ₀）〕但し、ρ_{T X}はある温度Ｔ_Xでのヒータコイルの抵抗
値、ρ_{T 0}は常温Ｔ₀でのヒータコイルの抵抗値、αは
抵抗温度係数である。

【０００９】通常、グロープラグは、１２Ｖの電源電圧
では、１Ω位で飽和電流が流れ、温度が約９００℃に保
持されるものである。グロープラグを瞬間的に加熱する
ためには、常温で０．１Ω位が必要である。通常、加熱
線即ちヒータコイルとして使用されるＷ線等は、抵抗温
度係数が４×１０^{- 3}程度であるので、９００℃で電流
を飽和させることができない。

【００１０】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、自己電流制御型グロープラグを構
成するため電流通路である電流制御用ヒータコイル及び
ヒータコイルを構成するタングステン線等の耐熱金属線
の上流側領域で抵抗値が極端に上昇すればよいことに着
眼し、ヒータコイルに対する上流側領域と下流側領域と
の遮熱度を上流側領域で大きく構成し、熱放散量の違い
によって、上流側領域の電流制御用ヒータコイルを流れ
る電流を制御し、下流側領域の発熱部を構成するヒータ
コイルに流れる電流を調節して最適の発熱量を確保する
自己電流制御型に構成し、高温の燃焼室での熱ショック
に対して高強度を有し、耐酸化性、耐熱性に富み、電気
的接続部に無理が発生せず、安定した強度を確保できる
セラミック製グロープラグを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、次のように構成されている。即ち、この
発明は、電極を備えた中空状本体、該本体から発熱部を
突出させて前記本体に固定されたセラミック製パイプ、
該セラミック製パイプ内に形成された不活性ガス充填状
態又は真空・減圧状態の熱伝導率の小さい密封室、前記
電極に接続され且つ前記密封室に配置された電流制御用
ヒータコイル、及び該電流制御用ヒータコイルに直列に
接続されると共に前記本体に接続され且つ前記セラミッ
ク製パイプの前記発熱部に充填された低熱伝導部材に埋
め込まれたヒータコイル、から構成したことを特徴とす
るセラミック製グロープラグに関する。

【００１２】また、このセラミック製グロープラグにお
いて、前記低熱伝導部材はＳｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系
セラミックスから作製されているものである。

【００１３】また、このセラミック製グロープラグにお
いて、前記Ｓｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラミックスは
Ｓｉ₃Ｎ₄、ＴｉＯ₂及びＡｌ₂Ｏ₃の複合材である。

【００１４】また、このセラミック製グロープラグにお
いて、前記電流制御用ヒータコイル、前記ヒータコイル
及び前記接続線はタングステン線で作製され、前記電流
制御用ヒータコイル及び前記ヒータコイルは炭化ケイ素
又は炭化タングステンで被覆され、前記接続線は炭化ケ
イ素で絶縁被覆されているものである。

【００１５】また、このセラミック製グロープラグにお
いて、前記セラミック製パイプは耐熱性に富み且つ高温
高強度の窒化ケイ素で作製されているものである。

【００１６】また、このセラミック製グロープラグにお
いて、前記密封室は真空又は減圧されているか、或いは
アルゴン、ヘリウム又は窒素ガスが充填されているもの
である。

【００１７】

【作用】この発明によるセラミック製グロープラグは、
上記のように構成されており、次のように作用する。即
ち、このセラミック製グロープラグは、電極を備えた中
空状本体から発熱部を突出状態にセラミック製パイプを
配置し、前記セラミック製パイプ内の密封室に配置され
た電流制御用ヒータコイルを前記電極に電源接続部を介
して接続し、前記セラミック製パイプ内に充填した低熱
伝導部材にヒータコイルを埋め込み、該ヒータコイルを
接続線で前記本体に接続したので、前記電極から電流を
前記電流制御用ヒータコイル、前記ヒータコイル及び前
記接続線に流すと、前記密封室の遮熱度が大きく、前記
電流制御用ヒータコイルは前記ヒータコイルに比較して
極端に温度が上昇する。そこで、前記電流制御用ヒータ
コイルが高温になれば、抵抗値が大きくなり、前記電流
制御用ヒータコイル及び前記ヒータコイルに流れる電流
が小さくなり、前記ヒータコイルの発熱量が自己制御さ
れ、また、前記電流制御用ヒータコイルの温度が下がれ
ば、再び電流が流れて前記ヒータコイルによって前記先
端部が加熱され、従って、前記セラミック製パイプの前
記発熱部は常に最適発熱量に維持されることになる。

【００１８】このセラミック製グロープラグは、電流制
御用ヒータコイルの一部を熱伝導率の小さい密封室中で
加熱し、該電流制御用ヒータコイルに直列に前記発熱部
に埋設したヒータコイルに接続しているので、前記電流
制御用ヒータコイルに電流を通電した時に、真空或いは
窒素ガス雰囲気中の前記密封室では前記電流制御用ヒー
タコイルが過熱して１２００〜１５００℃になり、抵抗
温度係数によって前記電流制御用ヒータコイルの抵抗値
が通常より１．５倍以上に上昇し、前記電流制御用ヒー
タコイルを流れる電流を制限する。前記電流制御用ヒー
タコイルと前記ヒータコイルとは直列に接続しているの
で、電流制御用ヒータコイルとヒータコイルには同じ量
の電流が流れるが、前記セラミック製パイプの前記発熱
部は熱放散が大きいので、９００℃に保持されることに
なる。即ち、ρ_{T X}＝ρ_{T 0}〔１＋α（Ｔ₂−Ｔ₀）〕
の式において、例えば、α＝４×１０^{- 3}とすると、ρ
_T1＝４．６×ρ_{T 0}となる。また、前記密封室内の温
度を１５００℃とすれば、ρ_{T 2}＝７×ρ_{T 0} とな
る。従って、前記密封室に位置する前記電流制御用ヒー
タコイルの抵抗値ρ_{T 2}は、前記発熱部に位置する前記
ヒータコイルの抵抗値ρ_{T 1}に比較して、１．５（＝ρ
_{T 2}／ρ_{T 1}）倍になる。

【００１９】また、前記セラミック製パイプ内に充填さ
れた前記低熱伝導部材は、Ｓｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系
のセラミックスから成り、該低熱伝導部材内に前記ヒー
タコイルが埋め込まれているので、前記ヒータコイルは
前記セラミック製パイプ内に強固に固定され、断線の発
生は確実に防止することができ、また、前記セラミック
製パイプは筒状であり、構造がシンプルであるので、前
記ヒータコイル等の接続部を強固に構成することができ
る。しかも、前記セラミック製パイプを構成する窒化ケ
イ素と前記低熱伝導部材を構成するＳｉ−Ｔｉ−Ａｌ−
Ｏ−Ｎ材は、ほぼ線膨張係数が同じであり、両者の馴染
み性が良好であるので、前記セラミック製パイプ内に前
記低熱伝導部材が隙間が発生することなく、良好に接合
されて配置される。

【００２０】また、前記電流制御用ヒータコイル、前記
ヒータコイル及び前記接続線はタングステン線で作製さ
れ、前記電流制御用ヒータコイル及び前記ヒータコイル
は炭化ケイ素又は炭化タングステンで蒸着等で被覆さ
れ、前記接続線は炭化ケイ素で絶縁被覆されているの
で、前記電流制御用ヒータコイル、前記ヒータコイル及
び前記接続線を構成するタングステンの酸化を防止で
き、耐腐食性を向上でき、前記電流制御用ヒータコイ
ル、前記ヒータコイル及び前記接続線の耐久性を向上で
きる。しかも、タングステンと炭化ケイ素とは、両者と
も線膨張係数が４×１０^{- 6}／℃であり、同一であるの
で、熱膨張差によってＳｉＣの被覆層がＷ線から剥離す
ることがなく、強固に被覆される。

【００２１】また、炭化ケイ素ＳｉＣは抵抗温度係数が
負であるので、高温度で自己の発熱性が悪くなり、内側
での発熱が大きくなる。特に、ＳｉＣで作製された前記
セラミック製パイプの前記密封室の領域では、タングス
テン線が高温となり、抵抗値が大きくなって電流値が小
さくなる。従って、このセラミック製グロープラグは、
自己電流制御が行われ、発熱量が制御されることにな
る。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明によるセラ
ミック製グロープラグの実施例を説明する。図１はこの
発明によるセラミック製グロープラグの一実施例を示す
概略説明図である。

【００２３】このセラミック製グロープラグは、主とし
て、絶縁体（図示せず）を介して電極１０を取り付けた
中空状本体１、中空状本体１に先端部の発熱部１２を突
出させて取り付けられたセラミック製パイプ２、中空状
本体１とセラミック製パイプ２内に延びている電流通路
を構成する耐熱金属線、セラミック製パイプ２の発熱部
１２内に充填された低熱伝導部材４、及びセラミック製
パイプ２の端部を密閉栓６で密封してセラミック製パイ
プ２内に形成した密封室１３から構成されている。耐熱
金属線は、タングステンＷ線から構成されており、密封
室１３内に非接触状態に延びている電流制御用ヒータコ
イル５、電流制御用ヒータコイル５に直列に接続したセ
ラミック製パイプ２内に充填された低熱伝導部材４に埋
め込まれたヒータコイル３、及び該ヒータコイル３を中
空状本体１に直列に接続する密封室１３を貫通する接続
線７から構成されている。電流制御用ヒータコイル５
は、中空状本体１の中空部９内に延びている電極１０に
電源接続部８を介して接続されている。

【００２４】密封室１３は、中空状本体１内に位置する
セラミック製パイプ２内で、セラミック製パイプ２の端
部に密閉栓６を配置して形成されている。密封室１３
は、タングステン線の酸化を防止するため、酸素ガスＯ
₂を含まない状態で不活性ガス充填状態又は真空・減圧
状態の室であり、真空又は減圧されているか、或いはア
ルゴンＡｒ、ヘリウムＨｅ、窒素ガスＮ₂等の不活性ガ
スが充填されており、熱伝導率の小さい領域を構成して
いる。また、セラミック製パイプ２の発熱体を構成する
先端部１２には、低熱伝導部材４が充填されている。

【００２５】中空状本体１は、耐熱合金等の金属から作
製され、他の部品への取り付けのためのねじ１１及びナ
ット１４を有している。セラミック製パイプ２は耐熱性
で耐腐食性に富んだ窒化ケイ素Ｓｉ₃Ｎ₄のセラミック
スから作製され、また、セラミック製パイプ２の端部に
配置された密閉栓６は同質の材料即ち窒化ケイ素のセラ
ミックスから作製することが好ましい。セラミック製パ
イプ２は、その一部が中空状本体１の内壁面１７に接触
した状態に固定されている。セラミック製パイプ２を中
空状本体１に接続するには、セラミック製パイプ２の外
周面をメタリイジングして接合すれば、両者は極めて強
固に電気的に接合できる。また、セラミック製パイプ２
の発熱部１２は、中空状本体１の端部１５から突出状態
に配置され、発熱体を構成している。セラミック製パイ
プ２の端部１８は、曲面状に閉鎖端部に形成されてい
る。

【００２６】このセラミック製グロープラグにおいて、
電流制御用ヒータコイル５、ヒータコイル３及び接続線
７は、タングステンＷ線等の耐熱金属線から構成され、
電流制御用ヒータコイル５及びヒータコイル３は炭化ケ
イ素ＳｉＣ又は炭化タングステンＷＣで被覆され、ま
た、接続線７は炭化ケイ素ＳｉＣの被覆層１６で絶縁被
覆されている。タングステンＷ線をＳｉＣ又はＷＣで被
覆することによって、タングステンＷの酸化を防止で
き、耐久性を向上できる。

【００２７】また、このセラミック製グロープラグにお
いて、セラミック製パイプ２内には、Ｓｉ−Ｔｉ−Ａｌ
−Ｏ−Ｎ系のセラミックスから成る低熱伝導部材４が充
填され、ヒータコイル３は低熱伝導部材４内に埋め込ま
れて固定されている。Ｓｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラ
ミックスは、Ｓｉ₃Ｎ₄＋ＴｉＯ₂＋Ａｌ₂Ｏ₃から成
る複合材であり、しかも、Ｓｉ₃Ｎ₄は８５％であり、
ＴｉＯ₂は１２％であり、また、Ａｌ₂Ｏ₃は２〜３％
の割合である。この複合材の熱伝導率は、ほぼ２Ｗ／ｈ
・ｍ²と極めて低いセラミックスである。

【００２８】この複合材は、次のようにして作製でき
る。Ｓｉ、Ｔｉ及びＡｌ₂Ｏ₃から成る混合粉末に添加
物を加えてスラリーを作製し、該スラリーを成形体を作
製し、該成形体をＮ₂ガス雰囲気で反応焼結させること
によってＳｉ₃Ｎ₄とＴｉＮを生成する。そこで、Ｓｉ
₃Ｎ₄とＴｉＮをＯ₂ガス中で反応させると、ＴｉＮが
ＴｉＯ₂になり、Ｓｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラミッ
クスが作製される。ここで、ＴｉＯ₂自体は酸化に対し
て極めて安定しており、製造工程中の中間生成物として
ＴｉＮを含んでいるので反応体積が大となるので、導電
性セラミック製パイプ２との間及びヒータコイル２の線
体との間に隙間等が発生することがなく、密着した状態
にＳｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラミックスの低熱伝導
部材４が導電性セラミック製パイプ２内に配置されるこ
とになる。

【００２９】タングステンＷ線は、電流制御用ヒータコ
イル５とヒータコイル３を構成する部分では径が小さ
く、それから外れる部分では径が大きく形成されている
ので、セラミック製パイプ２内で電気抵抗線５とヒータ
コイル３とが発熱部１２を構成することができる。電流
制御用ヒータコイル５及びヒータコイル３は、１本の連
続したタングステンＷ線で構成でき、また、電流制御用
ヒータコイル５と電源接続部８、ヒータコイル３と接続
線７、及び接続線７と中空状本体１の電気的結線は、耐
熱金属で蒸着によって堅固に確実に電気的に結線されて
いる。

【００３０】更に、セラミック製パイプ２と中空状本体
１とは直接接触して接続されているので、電気的接続に
無理が発生せず、極めて安定した構造を提供できる。ま
た、密封室１３を貫通する接続線７の部分はＳｉＣの被
覆層１６で絶縁被覆されている。ＳｉＣは、抵抗温度係
数が負であるので、高温度で自己の発熱性が悪くなり、
内側での発熱が大きくなる。また、セラミック製パイプ
２内に延びる電流制御用ヒータコイル５の温度が上昇し
過ぎる場合には、セラミック製パイプ２の密封室１３内
にセラミックスファイバ等を充填し、セラミック製パイ
プ２内の遮熱度を調整し、電流制御用ヒータコイル５が
断線しないように電流制御用ヒータコイル５の温度を制
御することもできる。

【００３１】このセラミック製グロープラグは、上記の
ように構成されているので、次のように作用する。即
ち、このセラミック製グロープラグは、電極１０から電
流を上流側領域の電流制御用ヒータコイル５と下流側領
域のヒータコイル３に流すと、電流制御用ヒータコイル
５はヒータコイル３に比較して極端に温度が上昇する。
そして、電流制御用ヒータコイル５が高温になれば、電
流制御用ヒータコイル５の抵抗値が大きくなり、電流制
御用ヒータコイル５とヒータコイル３に流れる電流が小
さくなり、ヒータコイル３の埋め込まれた発熱部１２の
発熱量が自己制御される。また、電流制御用ヒータコイ
ル５の温度が下がれば、再び電流制御用ヒータコイル５
に電流が流れてヒータコイル３によって発熱部１２が加
熱されるので、従って、発熱部１２は常に最適発熱量に
維持される。例えば、図２に示すように、ヒータコイル
３を埋め込んだ発熱部１２は燃焼室等の外部に露出して
いるので、発熱部１２から熱放散され、発熱部１２の温
度は９００℃に維持されて発熱部１２のヒータコイル３
の抵抗値は０．４Ωになるが、上流側領域の電流制御用
ヒータコイル５は密封室１３内に位置して遮熱されてい
るので、電流制御用ヒータコイル５の温度は１８００℃
になって電流制御用ヒータコイル５の抵抗値は０．６Ω
になる。従って、このセラミック製グロープラグでは、
電流制御用ヒータコイル５とヒータコイル３の抵抗値の
総和は１Ωになり、安定状態になる。

【００３２】

【発明の効果】この発明によるセラミック製グロープラ
グは、上記のように構成されており、次のような効果を
有する。即ち、このセラミック製グロープラグは、電極
を備えた中空状本体から発熱部を突出させた状態にセラ
ミック製パイプを前記本体に固定し、前記本体内に位置
する前記セラミック製パイプ内に不活性ガス充填状態又
は真空・減圧状態の熱伝導率の小さい密封室を形成し、
前記セラミック製パイプの前記発熱部に低熱伝導部材を
充填し、前記密封室内に非接触状態に延びている電流制
御用ヒータコイルを前記電極に電源接続部を介して接続
し、前記低熱伝導部材に埋め込まれたヒータコイルを前
記電流制御用ヒータコイルに直列に接続し、前記密封室
を貫通した接続線で前記ヒータコイルと前記本体とを接
続したので、前記電流制御用ヒータコイル及び前記ヒー
タコイルに電流が流されることにより、前記本体の内部
に位置する前記電流制御用ヒータコイルが前記ヒータコ
イルに比較して遮熱度が大きくなり、前記電流制御用ヒ
ータコイルが前記ヒータコイルより高温になり易くな
る。そこで、前記電流制御用ヒータコイルが高温になれ
ば、抵抗値が大きくなり、前記電流制御用ヒータコイル
及び前記ヒータコイルに流れる電流が小さくなり、前記
ヒータコイルの発熱量が自己制御されることになる。し
かも、このセラミック製グロープラグは構造がシンプル
であり、熱ショックに耐え、耐熱性及び高温高強度に優
れ、耐久性を向上できる。

【００３３】また、前記セラミック製パイプ内にはＳｉ
−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系のセラミックスから成る低熱伝
導部材が充填され、該低熱伝導部材内に前記ヒータコイ
ルが埋め込まれているので、前記ヒータコイルと前記セ
ラミック製パイプとは確実に且つ強固に固定される。

【００３４】更に、前記電流制御用ヒータコイル及び前
記ヒータコイルは炭化ケイ素又は炭化タングステンで被
覆され、また、前記接続線は炭化ケイ素で絶縁被覆され
ているので、タングステン線の酸化を防止でき、耐腐食
性を向上でき、前記電流制御用ヒータコイル、前記ヒー
タコイル及び前記接続線の耐久性を向上できる。また、
前記セラミック製パイプは耐熱性に富んだ窒化ケイ素の
セラミックスで形成されているので、熱ショック、耐熱
性を向上でき、高温強度を強化できる。また、炭化ケイ
素ＳｉＣは抵抗温度係数が負であるので、高温度で自己
の発熱性が悪くなり、内側での発熱が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるセラミック製グロープラグの一
実施例を示す説明図である。

【図２】このセラミック製グロープラグにおける電気抵
抗線とヒータコイルとの温度と抵抗値との関係を説明す
るグラフである。

【図３】ＮｉとＷとの温度に対する抵抗値の関係を説明
するグラフである。

【図４】従来のセラミック製グロープラグの時間に対す
る電流制御の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１中空状本体２セラミック製パイプ３ヒータコイル４低熱伝導部材５電流制御用ヒータコイル６密閉栓７接続線８電源接続部９中空部１０電極１２発熱部１３密封室１５中空状本体の端部１６ＳｉＣの絶縁被覆１７中空状本体の内壁面１８セラミック製パイプの端部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極を備えた中空状本体、該本体から発
熱部を突出させて前記本体に固定されたセラミック製パ
イプ、該セラミック製パイプ内に形成された不活性ガス
充填状態又は真空・減圧状態の熱伝導率の小さい密封
室、前記電極に接続され且つ前記密封室に配置された電
流制御用ヒータコイル、及び該電流制御用ヒータコイル
に直列に接続されると共に前記本体に接続され且つ前記
セラミック製パイプの前記発熱部に充填された低熱伝導
部材に埋め込まれたヒータコイル、から構成したことを
特徴とするセラミック製グロープラグ。
【請求項２】前記低熱伝導部材はＳｉ−Ｔｉ−Ａｌ−
Ｏ−Ｎ系セラミックスから作製されていることを特徴と
する請求項１に記載のセラミック製グロープラグ。
【請求項３】前記Ｓｉ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系セラミ
ックスはＳｉ₃Ｎ₄、ＴｉＯ₂及びＡｌ₂Ｏ₃の複合材
であることを特徴とする請求項２に記載のセラミック製
グロープラグ。
【請求項４】前記電流制御用ヒータコイル、前記ヒー
タコイル及び前記接続線はタングステン線で作製され、
前記電流制御用ヒータコイル及び前記ヒータコイルは炭
化ケイ素又は炭化タングステンで被覆され、前記接続線
は炭化ケイ素で絶縁被覆されていることを特徴とする請
求項１に記載のセラミック製グロープラグ。
【請求項５】前記セラミック製パイプは耐熱性に富み
且つ高温高強度の窒化ケイ素で作製されていることを特
徴とする請求項１に記載のセラミック製グロープラグ。
【請求項６】前記密封室は真空又は減圧されている
か、或いはアルゴン、ヘリウム又は窒素ガスが充填され
ていることを特徴とする請求項１に記載のセラミック製
グロープラグ。