JPS61200685A - セラミツクヒ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ディーゼルエンジンの始動着火装置として使
用されるグロープラグなどのセラミックヒータに関する
ものである。

「従来の技術および発明が解決しようとする問題点」 ディーゼルエンジンの始動着火装置、として使用される
グロープラグは、急速な昇温立ち上がりを得るため、通
電初期に大電流を投入し、高温下でのグロープラグのク
ランク発生による破損を防止するために着火可能の温度
に到達した後、電流を少なく流れるように制御すること
により、安定な温度を維持することが一般に採用されて
いる。第５図にグロープラグへの通電時間とグロープラ
グの温度との関係を示す。すなわち、通電初期に急速な
昇温立ち上がりを行わせ、例えば通電開始後、２秒で９
００℃程度に昇温させ、その後、はぼ一定の温度に維持
する。

従来の電流を制御するものとして、第６図に示すものが
ある。すなわち通電初期には電源１０１からリレー接点
１σ２を介してグロープラグ１０３に通電されるが、昇
温後は電源１０１より抵抗１０４、リレー接点１０５を
経てグロープラグ１０３に通電され、電流は抵抗１０４
を通過することにより、電流が減少して発熱量が減少し
、グロープラグの温度は昇温せずほぼ一定に維持される
。また、第７図に示ずものがある。電源１０１から正の
抵抗温度係数を有するブレーキングコイル１０６を経て
グロープラグ１０７に通電される。ブレーキングコイル
１０６は、温度が上昇すると共に抵抗が増大するため、
高温になると抵抗が増大し、グロープラグ１０７への電
流が減少して発熱量が減少する。

上記２つの従来例においては焼結体中発熱抵抗体以外に
外部に設ける抵抗１０４およびブレーキングコイル１０
６のごとき抵抗体が必要とされるため電気エネルギーの
損失が大きい欠点がある。

次に、電流を制御するものとして第８図から第１１図に
示すものがある。第８図において、初期通電時には電源
１０８からリレー接点１０９を経て、並列に接続された
両絶縁型グロープラグ１１０と接地型グロープラグ１１
１に通電される。急速昇温後は第９図に示されるように
、リレーの接点が切り替わり電源１０Ｂよりリレー接点
１１２を経て、両絶縁型　グロープラグ１１２、次に接
地型グロープラグ１１１に通電する。両絶縁型グロープ
ラグ１１０と接地型グロープラグ１１１とは直列に接続
され、合成抵抗が増大し、グロープラグへの通電量が減
少し、発熱量が減少して温度が上昇しない。両絶縁型グ
ロープラグ１１０は第１０図に示すごときシース型であ
り、セラミック粉体（例えばマグネシア粉末）を充填し
た金属筒１１３中に発熱抵抗体１１４を埋設しており、
一端をリード線１１５を介して一方の電極１１６に接続
し、他端をリード線１１７を介して電極１１８に接続さ
れ、両電極１１６および１１８は絶縁体１１９を介して
絶縁されている。また、前記金属筒１１３は絶縁体１２
０を介してエンジンに装着される外筒１２１に固定され
ている。

一方、接地型グロープラグ１１１は第１１図に示すごと
く前記と同様のシース型であり、セラミック粉体（例え
ばマグネシア粉末）を充填した金属筒１１３中に発熱抵
抗体１２２を埋設しており、一端をリード線１１７を介
して電極１１８に接続し、他端は前記金属筒１１３先端
に接続している。そして該金属筒１１３は金属外ｆｆｉ
　１２１に直接固定され、金属外筒１２１は金属環１２
３を介してエンジンに固着され発熱体１２２の他端をエ
ンジンにボディアース、耶ち直接短絡させるようにして
いる。このように、両絶縁型グロープラグ１１０と接地
型グロープラグ１１１とは構造が異なっている。

この電流制御方式では、両絶縁型グロープラグ１１０と
接地型グロープラグ１１１とを組み合わせて使用する必
要がある。このため奇数気筒のエンジンには使用できな
いこととなる。また、グロープラグに両絶縁型と接地型
との２種類があって、エンジンへの組付けが複雑となっ
て、組付はミスを生じる膚がある。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、上記の事情に鑑み、セラミック焼結体中に発
熱抵抗体を埋設したヒータにおいて、前記発熱抵抗体を
セラミック焼結体中に複数本設け、それぞれの抵抗値を
変化させると共に、初期電圧印加時には抵抗値の小さい
発熱抵抗体に、温度飽和時には抵抗値の大きい発熱抵抗
体に電源へ接続すべくした急速昇温一温度飽和型のセラ
ミックヒータである。この様に構成することにより温度
飽和時に従来のごとく外部の抵抗１０４およびブレーキ
ングコイル１０６などを必要とせず電気エネルギーの損
失がなく供給熱量を制限することができる。

また、急速昇温時の抵抗（抵抗値が低い）および温度飽
和時の抵抗（抵抗値が高い）の各々の抵抗値およびそれ
による供給熱量を任意に選択でき設計が簡単である。さ
らに、第１θ図乃至第１３図に示すごとき接地型および
両絶縁型グロープラグを使用する必要がなく、奇数気筒
エンジンにも使用できると共にエンジンへの取付ミスを
防止することができる。

「作　　　用」 発熱抵抗体は、初期電圧印加時には抵抗値の小さい発熱
抵抗体に、温度飽和時には抵抗値の大きい発熱抵抗体に
電源へ接続する。

「実施例」 第１図および第２図にグロープラグを第３図および第４
図にその回路を概略図を示す。Ｓ〜Ｎ４ある、いはＳｉ
Ｃ，４層、ＡＩＮなどのセラミック焼結体１中に−、Ｍ
Ｏ％　Ｆｅ、　ＮｉあるいはＣｒなどの２本の発熱抵抗
体２および３を埋設し、陽電極取出し線４′−５を介在
させ、発熱抵抗体２はセラミック焼結体１の基端側より
の陽電極取出し管６に接続し、さらに、リード線７に接
続し、発熱抵抗体３はセラミック焼結体ｌの基端例の陽
電極取出し金具８に接続し、さらにリード線９に接続す
る。発熱抵抗体２および３の他端は電極取出し線ｌＯ・
１１に接続し、セラミック焼結体ｌの中間部の陰電極取
出し管１２を介して接地する。発熱抵抗体２と３は線径
、長さおよび材質などを変化させ、発熱抵抗体２は発熱
抵抗体３より抵抗値を小さく設定する。

初期電圧印加時は、第３図に示すように電源１３よりリ
レー接点１４を経て、リード線７、陽電極取出し露出部
６ａより発熱抵抗体２・３に通電して、電極取出し線１
０・陰電極取出し露出部１２を経て短絡させ、発熱抵抗
体２により、急速昇温を行わしめる。

急速昇温後はタイマーＴ（急速昇温時の温度を検出する
温度検出装置、例えばサーモスター／　）などであって
もよい）により、リレーを切換えて第４図に示すように
電源１３からリレー接点１５を経て、リード線９、陰電
極取出し管８、陰電極取出し線５、発熱抵抗体３、電極
取出し線１１、陰電極取出し管１２を経て短絡し、発熱
体３に接続され、抵抗が増加し、通電量が減少し、発熱
量も減少して昇温せず一定の温度に維持される。

「発明の効果」 本発明は、上述のように、セラミック焼結体中に発熱抵
抗体を埋設したヒータにおいて、前記発熱抵抗体をセラ
ミック焼結体中に複数本設け、それぞれの抵抗値を変化
させると共に、初期印加時には抵抗値の小さい発熱抵抗
体に、温度飽和時には抵抗値の大きい発熱抵抗体に電源
へ接続すべくした急速昇温一温度飽和型のセラミックヒ
ータであり、従来の百花縁型および接地型の２種類のグ
ロープラグを組合せる必要がなく、１種類のグロープラ
グで充分であり、奇数個の気筒にも使用できる。また、
組付けの際、簡単であり、組付はミスを生じる虞も皆無
である。さらに、温度飽和時に従来のごとく外部抵抗お
よびブレーキングコイルなどを必要としないので電気エ
ネルギーの損失がなく供給熱量を制限させることができ
る。また急速昇温時の抵抗値の低い抵抗および温度飽和
時の抵抗値の高い抵抗のそれぞれの抵抗値およびそれに
よる供給熱量を任意に選択でき設計が簡単であるなどの
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体的実施例のグロープラグの縦断面
図、第２図は第１図の■−■拡大断面図、第３図および
第４図は第１図および第２図に示すグロープラグの回路
図で、第３図は初期印加時、第４図は急速昇温後のスイ
ッチング状態を示す回路図、第５図はグロープラグの通
電時間と温度との関係を示す図、第６図は従来のグロー
プラグのシステム図、第７図は従来の他のグロープラグ
のシステム図、第８図から第１３図は従来のさらに別の
グロープラグのシステム図であって、第８図は初期印加
時のグロープラグを並列に接続した状態を示す図、第９
図は急速昇温後のグロープラグを直列に接続した状態を
示す図、第１Ｏ図は両絶縁型グロープラグの縦断面図、
第１１図は接地型グローロープラグの縦断面図である。 １・・・セラミック焼結体 ２・３・・・発熱抵抗体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミック焼結体中に発熱抵抗体を埋設したヒー
   タにおいて、前記発熱抵抗体をセラミック焼結体中に複
   数本設け、それぞれの抵抗値を変化させると共に、初期
   電圧印加時には抵抗値の小さい発熱抵抗体に、温度飽和
   時には抵抗値の大きい発熱抵抗体に電源へ接続すべくし
   た急速昇温−温度飽和型のセラミックヒータ
2. （２）ヒータがセラミックグロープラグである特許請求
   の範囲第１項記載のセラミックヒータ