KR100335937B1 - 디젤 엔진용 예열플러그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부의 충격에 대하여 내충격성 및 내구성을 향상시킴과 동시에 발열 코일을 짧게 형성할 수 있도록 하기 위하여,

외부의 전원장치에 단자나사를 통하여 연결되는 하우징과; 상기 하우징의 내부에 설치되는 발열 수단과; 상기 하우징의 하부에 설치되어 상기 발열 수단과 외부와의 열전달을 매개하는 금속성의 열전달수단을 포함하여 이루어지는 디젤 엔진용 예열플러그를 제공한다.

Description

디젤 엔진용 예열플러그{A GLOW PLUG FOR DIESEL ENGINES}

본 발명은 디젤 엔진용 예열플러그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세라믹 재질의 예열플러그를 금속재질의 예열플러그로 변경함과 동시에 예열구조를 개선하여 내충격성 및 내구성을 향상시킨 디젤 엔진용 예열플러그에 관한 것이다.

일반적으로 디젤 엔진은 자연착화에 의하여 연료를 점화하는 기관으로서 한랭시에는 착화가 어려워 시동이 곤란하므로 별도로 예열장치를 구비하고 있다.

상기 예열장치 중에서 예열플러그(Glow flug)식은 예열플러그에 의하여 연소실 내의 공기를 직접 가열하는 형식으로서 이에 관계하는 예열플러그는 종래에는 세라믹 재질로 형성되었는바, 도 3에 도시한 바와 같이, 예열플러그의 본체를 이루는 하우징(112)과, 이 하우징의 상부에 장착되는 단자나사(114)와, 이 단자나사에 연결되어 발열량을 조절하는 제어 저항체(116)와, 이 제어 저항체에 연결되어 상기 단자나사(114)를 통해 전달되는 전류에 의하여 저항열을 생성하는 발열 코일(118)과, 이 발열 코일을 감싸면서 외부로 열전달을 매개하는 세라믹 재질의 글로우 튜브(120)를 구비한다.

여기서 상기 세라믹 재질로 된 예열플러그의 예열은 단자나사(114)를 통하여 전원을 공급하게 되면 발열 코일(118)이 열을 발생시키게 되고 이 열은 글로우 튜브(120)를 통하여 실린더 내의 예연소실로 전달됨에 의하여 이루어진다.

상기에서 세라믹은 내열성, 내식성 등을 지니므로 디젤 엔진의 예열플러그에 폭넓게 이용되고 있다.

상기와 같이 세라믹 재질로 예열플러그를 형성하는 경우, 세라믹은 외부의 충격에 의하여 파손되기 쉬우므로 예열플러그를 장착하는 과정에 있어서 글로우 튜브가 파손되는 경우가 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 제품단가가 높은 발열 코일을 길게 형성하여야 했으므로 예열플러그의제작에 소요되는 제조비용도 상당하였다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 예열플러그의 재질을 금속재질로 변경함으로써 외부의 충격에 대하여 내충격성 및 내구성을 향상시킴과 동시에 발열 코일을 짧게 형성 가능한 디젤 엔진용 예열플러그를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 예열플러그의 반단면도

도 2는 본 발명에 의한 예열플러그의 전원 공급 회로도

도 3은 종래기술에 의한 예열플러그의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12 : 하우징 14 : 나사산

16 : 단자나사 18 : 라운드너트

20 : 절연링 22 : 발열 코일

24 : 글로우 튜브 26 : 제어코일

28 : 절연재 30 : 환형링

32 : 실링 34 : 릴레이

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

외부의 전원장치에 단자나사를 통하여 연결되는 하우징과; 상기 하우징의 내부에 설치되는 발열 수단과; 상기 하우징의 하부에 설치되어 상기 발열 수단과 외부와의 열전달을 매개하는 금속성의 열전달수단을 포함하여 이루어지는 디젤 엔진용 예열플러그를 제공한다.

여기서 상기 발열수단은 하우징의 상부에 장착되는 단자나사에 연결되는 제어코일과; 이 제어코일을 통하여 전달되는 전류에 의하여 발열하는 발열코일;로 이루어지며, 상기 열전달수단은 상기 발열코일과 절연재를 매개로 하여 이 발열코일을 감싸면서 상기 하우징에 장착되는 금속성의 글로우 튜브와; 상기 글로우 튜브와 상기 하우징의 사이에 개재되어 발열량의 손실을 방지하는 환형 링;으로 이루어진다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 금속형 예열플러그의 반단면도로서, 부호 12는 하우징을 지칭한다.

상기 하우징(12)은 본 발명에 의한 예열플러그의 본체를 이루며, 히터를 엔진의 실린더 내에 장착할 수 있도록 외부로는 나사산(14)이 형성된다.

상기 하우징(12)의 상부로는 단자나사(16)가 설치되며, 이 단자나사(16)에는 라운드 너트(18)가 체결되어 본 발명에 의한 예열플러그를 예열플러그 판 등에 장착 가능하도록 한다.

상기 라운드너트(18)의 하부로는 절연링(20)이 장착되어 상기 하우징(12)이 외부로부터 절연될 수 있도록 하고, 그 하부로는 오-링(21)을 개재하여 외부로부터 밀폐되도록 한다.

상기 하우징(12)의 내부로는 상기 단자나사(16)로부터 전달되는 전류에 의하여 발열하는 발열 코일(22)과, 이 발열 코일을 감싸면서 외부로 열전달을 매개하는 글로우 튜브(24)가 설치된다.

상기 발열 코일(22)은 상기 단자나사(16)에 제어코일(26)을 매개로 연결되는데, 이 제어코일(26)은 상기 단자 나사부에서 글로우 튜브 하단까지 길게 형성되어 상기 발열 코일(22)이 지나치게 발열되지 않도록 발열량을 조절하는 역할을 한다. 이 때, 발열 코일(22)은 도 1에 도시한 바와 같이 스프링 형상으로 이루어져 있어 글로우 튜브 측 일단에서 자체 접지를 할 수 있으므로 와이어의 양단에 양극과 음극을 함께 인가해 주어야 하는 와이어 코일에 비하여 작업성과 내구성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 상기 글로우 튜브(24)는 금속재질로 형성되어 상기 발열 코일(22)에서 발생한 열을 전체적으로 고르게 전달받아서 실린더 내의 예연소실로 전달하는 역할을 한다.

상기와 같이 글로우 튜브(24)를 금속재질로 형성하면 상기 발열 코일(22)의 길이가 짧더라도 금속체의 뛰어난 열전도성으로 인하여 열을 예연소실 전체로 전달할 수 있게 된다.

이 때, 상기 발열 코일(22)을 통과하는 전류가 외부로 누출되지 않도록 하기 위하여 상기 발열 코일(22)과 글로우 튜브(24)사이에는 마그네슘(Mg)과 같은 절연재(28)를 충진하여 두도록 한다.

또한, 상기 발열 코일에서 발생한 열량이 예연소실 이외로 누출되는 것을 방지하기 위하여 상기 하우징(12)과 금속재의 글로우 튜브(24)사이에는 갭을 형성하고 그 갭에 환형 링(30)을 설치하고, 글로우 튜브(24)의 끝단으로 실링재(32)를 삽입하여 장착하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 의한 예열플러그는 전자제어장치(ECU)에 의하여 발열이 제어되는데, 도 2에 도시한 바와 같이, 밧데리 전류가 릴레이(34)를 경유하여 예열플러그의 발열 코일(22)에 전달되는데, 상기 릴레이(34)는 전자제어장치에 의하여 작동되며, 플랜지 타입의 릴레이보다 소용량에 적합한 힌지 타입의 릴레이를 사용하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 예열플러그의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 전자제어장치(ECU)에 의하여 상기 릴레이(34)가 온(ON)되어 밧데리 전류가 예열플러그의 단자나사(16)에 전달되면, 이 단자나사(16)를 통해 제어코일(26)로 전류가 공급된다.

이 때, 전자제어장치에 있어서 예열시간의 제어는 종래의 세라믹 타입의 예열시간보다 약간 길도록 전자제어장치내의 롬데이터를 조정한다.

상기에서 제어코일(26)로 공급되는 전류는 글로우 튜브 끝단의 발열 코일(22)로 전달되게 되며, 발열 코일(22)이 이 전류에 대한 저항체로서 발열하게 되면 이 발열량은 금속체의 글로우 튜브(24)의 전부위로 골고루 전달되어 실린더내의 예연소실을 예열하게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 의한 디젤 엔진의 예열플러그는 금속체의 글로우 튜브를 적용함으로써 내충격성 및 내구성이 증대되고 발열 코일의 길이를 보다 짧게 함으로써 제품단가를 감소시킬 수 있으며, 하우징 외측의 나사산의 형성등으로 인하여 엔진의 실린더 헤드부에 보다 견고하게 장착될 수 있다.

Claims (5)

1. 하우징,

   상기 하우징의 하단에 장착되어 있는 금속 재질의 글로우 튜브,

   상기 하우징의 내측 상부에 설치되고 외부의 전원장치와 연결되어 있는 단자나사,

   상기 단자 나사에 연결되어 전류의 세기를 제어하는 제어 코일 그리고

   상기 하우징의 내측 하부에 설치되고 상기 단자나사와 상기 제어코일을 통하여 연결되어 있는 발열 코일

   을 포함하고,

   상기 발열 코일은 스프링 형상으로 이루어져 있어 상기 글로우 튜브 측 일단에서 자체 접지가 가능한

   디젤 엔진용 예열 플러그.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 하우징과 상기 글로우 튜브 사이에 설치되어 발열량의 손실을 방지하는 환형 링을 더 포함하는 디젤 엔진용 예열플러그.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 단자나사는 양호한 적열상태를 유지하도록 힌지 타입의 릴레이에 접속되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진용 예열플러그.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 글로우 튜브는 상기 하우징에 기밀용 실링을 개재시켜 장착되는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진용 예열플러그
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 하우징은 상기 단자나사와의 사이에 절연용 링과 기밀용 실링을 개재시킨 것을 특징으로 하는 디젤 엔진용 예열플러그.