KR100847270B1

KR100847270B1 - 내연기관용 글로우 플러그

Info

Publication number: KR100847270B1
Application number: KR1020070007523A
Authority: KR
Inventors: 한상무
Original assignee: 주식회사 유라테크
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2008-07-18

Abstract

본 발명에 따른 내연기관용 글로우 플러그는 중공의 하우징과, 상기 하우징에 고정되어 전원이 인가되는 전원인가부와, 상기 하우징에 설치되어 인가된 전원에 의하여 발열되는 발열부와, 상기 발열부와 상기 하우징의 사이에 구비되어 상기 발열부로부터 상기 하우징으로 열이 전달되는 것을 저감시키는 열손실 저감수단을 포함하여 구성됨으로써, 부품의 소손을 방지하고 에너지를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

글로우 플러그

Description

내연기관용 글로우 플러그 {GLOW PLUG FOR INTERNAL ENGINE}

도 1은 종래의 글로우 플러그가 도시된 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 글로우 플러그가 도시된 단면도이다.

도 3은 도 2의 글로우 플러그의 부분 확대도이다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 글로우 플러그의 부분 확대도이다.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 글로우 플러그의 부분 확대도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10: 하우징 13: 지지부

15: 스토퍼부 20: 전원인가부

21: 연결축 30: 발열부

31: 발열체 32: 저항체

본 발명은 내연기관용 글로우 플러그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부품의 소손을 방지하고 에너지를 저감시킬 수 있는 내연기관용 글로우 플러그에 관한 것이다.

일반적으로 글로우 플러그는 디젤기관의 연료의 착화를 용이하게 하도록 연소실을 미리 가열하는 장치이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 내연기관용 글로우 플러그는 중공의 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 일단에 결합되어 외부로부터 전원이 인가되는 전원인가부(120)와, 상기 하우징(110)의 전원인가부(120)가 결합되는 측의 반대측에 설치되어 상기 전원인가부(120)로부터 인가된 전압에 의하여 발열되는 발열부(130)를 포함하여 구성된다.

상기 하우징(110)의 외주면에는 내연기관의 연소실에 고정되기 위한 나사산(111)이 형성된다.

상기 전원인가부(120)는 상기 하우징(110)의 길이 방향으로 연장되어 상기 하우징(110)의 내부에 배치되는 연결축(121)과, 상기 연결축(121)을 상기 하우징(110)에 고정시키는 고정너트(122)와, 상기 고정너트(122)와 상기 하우징(110)의 사이에 배치되는 절연체(123)와, 상기 절연체(123)와 상기 하우징(110)의 사이의 기밀을 위한 링부재(124)를 포함하여 구성된다.

상기 발열부(130)는 내부에 소정의 공간을 갖도록 형성되는 발열체(131)와, 상기 발열체(131)의 내측에서 상기 연결축(121)과 연결되어 인가된 전원에 의하여 발열하는 저항체(132)를 포함하여 구성된다.

상기 발열체(131)는 상기 하우징(110)의 일측으로 개방된 삽입홀(112)에 압입되며, 상기 하우징(110)의 내주면에 형성되고 상기 발열체(131)의 외경과 같은 내경을 갖는 지지부(113)에 밀착되어 고정된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 내연기관용 글로우 플러그는 내연기관의 연소실에 장착되고 외부 전원이 상기 연결축(121)으로 인가되면, 상기 연결축(121)과 연결된 저항체(132)에서 전기에너지가 열에너지로 변환되는 것에 의하여 상기 발열체(131)가 발열되며 이에 따라 내연기관의 연소실을 가열한다.

일반적으로 글로우 플러그에 전압이 인가될 때, 전압 인가 직후 초기에는 높은 전류가 흐르며, 이에 따라, 상기 저항체(132)의 발열로 인하여 상기 발열체(131)의 표면의 온도가 점차 증가하게 된다. 그리고, 상기 발열체(131)의 표면 온도가 포화 온도에 도달하게 되면 최종적으로 전류값이 일정하게 나타나도록 전류값을 점차 감소시켜 안정적인 발열 상태를 유지하게 된다.

그러나, 상기와 같이 종래의 글로우 플러그는 상기 발열체(131)의 외주면이 상기 하우징(110)의 지지부(113)에 밀착되어 고정되므로, 상기 발열체(131)의 열이 상기 지지부(113)를 통하여 상기 하우징(110)으로 전달되어 그 만큼의 열손실이 발생되고, 이와 같은 열손실에 의하여 상기 발열체(131)의 표면 온도를 포화 온도까지 상승시키는 데에 시간이 증가되는 등 에너지의 손실이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 상기 발열체(131)로부터 상기 하우징(110)으로 전달되는 열에 의하여 상기 하우징(110)의 온도가 상승하게 되므로, 상기 저항체(132)뿐만 아니라 주로 합성수지로 이루어지는 절연체(123) 및 링부재(124)가 소손되는 문제점이 있다.

또한, 상기 발열체(131)는 상기 하우징(110)의 지지부(113)에 강제로 끼워지는 과정을 통하여 상기 하우징(110)에 조립되는 바, 이를 위하여는 상기 발열체(131)의 외경 및 상기 하우징(110)의 내경을 고정도의 정밀도를 유지시키면서 가 공하여야 하므로 가공비가 상승하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 발열체(131)는 그 외주면이 상기 하우징(110)의 내주면과 밀착된 상태에서 강제로 압입되므로, 상기 발열체(131)와 상기 하우징(110)의 사이의 큰 마찰 저항으로 인하여 조립 공정이 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 하우징과 발열부가 서로 접촉되는 면에 상기 발열부로부터 발생되는 열이 상기 하우징으로 전달되는 것을 저감시키는 열손실 저감수단을 구비함으로써, 부품의 소손을 방지하고 에너지를 저감할 수 있는 내연기관용 글로우 플러그를 제공하는 데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내연기관용 글로우 플러그는 중공의 하우징과, 상기 하우징에 고정되어 전원이 인가되는 전원인가부와, 상기 하우징에 설치되어 인가된 전압에 의하여 발열되는 발열부와, 상기 발열부와 상기 하우징의 사이에 구비되어 상기 발열부로부터 상기 하우징으로 열이 전달되는 것을 저감시키는 열손실 저감수단을 포함하여 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 내연기관용 글로우 플러그에 대하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내연기관용 글로우 플러그는 중공의 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 일단에 결합되어 외부로부터 전원이 인가되는 전원인가부(20)와, 상기 하우징(10)의 전원인가부(20)가 결합되는 측의 반대측에 설치되어 상기 전원인가부(20)로부터 인가된 전압에 의하여 발열되는 발열부(30)와, 상기 하우징(10)과 상기 발열부(30)의 사이에 구비되어 상기 발열부(30)로부터 상기 하우징(10)으로 열이 전달되는 것을 저감시키는 열손실 저감수단을 포함하여 구성된다.

상기 하우징(10)의 외주면에는 내연기관의 연소실에 고정되기 위한 나사산(11)이 형성된다.

상기 전원인가부(20)는 상기 하우징(10)의 길이 방향으로 연장되어 상기 하우징(10)의 내부에 배치되는 연결축(21)과, 상기 연결축(21)을 상기 하우징(10)에 고정시키는 고정너트(22)와, 상기 고정너트(22)와 상기 하우징(10)의 사이에 배치되어 열이 상기 고정너트(22)쪽으로 전달되는 것을 방지하는 절연체(23)와, 상기 절연체(23)와 상기 하우징(10)의 사이의 기밀을 위한 링부재(24)를 포함하여 구성된다.

상기 발열부(30)는 내부에 소정의 공간을 갖도록 형성되고 금속재질 또는 세라믹 소결체로 형성되는 발열체(31)와, 상기 발열체(31)의 내측에서 상기 연결축(21)과 전기적으로 연결되어 인가된 전원에 의하여 발열하는 저항체(32)를 포함하여 구성된다.

상기 하우징(10)의 내주면에는 상기 발열체(31)의 외경과 같은 내경을 갖도록 형성되어 상기 발열체(31)의 일단인 고정부(33)가 밀착되어 고정되는 지지부(13)가 형성된다.

이에 따라, 상기 발열체(31)는 상기 하우징(10)의 일측으로 개방된 삽입홀(12)에 삽입되어, 그 고정부(33)가 상기 하우징(10)의 지지부(13)에 밀착되는 것에 의하여 상기 하우징(10)에 고정된다.

여기에서, 상기 하우징(10)의 삽입홀(12)과 상기 지지부(13)의 사이에는 상기 발열체(31)의 외경에 비하여 큰 내경을 갖는 간극부(14)가 형성되는 것이 상기 발열부(30)와 상기 하우징(10)간의 열전도량을 낮추어 상기 저항체(32)의 과열로 인한 부품의 소손을 방지하는 데에 바람직하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 열손실 저감수단은 상기 하우징(10)의 지지부(13)에 형성되는 요철로 이루어진다. 이와 같은 요철에 의하여 상기 하우징(10)의 지지부(13)와 상기 발열체(31)의 외주면이 서로 접촉하는 면적이 감소하므로, 상기 발열체(31)에서 발생되는 열이 상기 하우징(10)으로 전달되는 것이 감소된다.

여기에서, 상기 하우징(10)의 지지부(13)와 상기 발열체(31)의 사이에는 기밀을 위하여 접착성분을 갖는 절연물질이 개재되는 것이 바람직하다. 상기 절연물질의 개재는 상기 발열체(31)가 세라믹 소재로 이루어진 경우에 더욱 바람직하다.

한편, 상기 하우징(10)의 내벽면에는 상기 발열부(30)가 연소실내에 형성되는 압력에 의하여 상기 전원인가부(20)쪽으로 밀려 이동되는 것이 방지되도록 상기 발열체(31)의 고정부(33)의 끝단이 위치하는 부위에 상기 발열체(31)의 외경보다 작은 내경을 갖는 스토퍼부(15)가 형성되는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 발열체(31)와 상기 스토퍼부(15)가 만나는 면은 서로 일치되는 형상을 갖는 것이 면접촉을 견고하게 하는 데에 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 내연기관용 글로우 플러그는 발열부(30)로부터 발열되는 열이 하우징(10)으로 전달되는 것을 저감시키는 열손실 저감수단이 상기 하우징(10)의 지지부(13)와 접하는 발열체(31)의 고정부(33)에 형성되는 요철로 이루어진다.

이와 같은 요철에 의하여 상기 하우징(10)의 지지부(13)와 상기 발열체(31)의 고정부(33)가 서로 접하는 면적이 감소하므로, 상기 발열체(31)에서 발생되는 열이 상기 하우징(10)으로 전달되는 것이 저감될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 발열체(31)와 상기 하우징(10)의 마찰면적을 줄일 수 있으므로 상기 발열체(31)의 압입공정을 용이하게 수행할 수 있다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 내연기관용 글로우 플러그의 구성, 작용 및 효과는 전술한 제1실시예와 동일하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 내연기관용 글로우 플러그는 발열부(30)로부터 발열되는 열이 하우징(10)으로 전달되는 것을 저감시키는 열손실 저감수단이 상기 하우징(10)의 지지부(13) 및 상기 지지부(13)와 접하는 상기 발열체(31)의 고정부(33)에 각각 형성되는 요철로 이루어진다.

이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 내연기관용 글로우 플러그의 구성, 작용 및 효과는 전술한 제1실시예와 동일하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 내연기관용 글로우 플러그는 내연기관의 연소실에 장착되고 외부 전원이 상기 연결축(21)으로 인가되면, 상기 연결축(21)과 전기적으로 연결된 저항체(32)에서 전기에너지가 열에너지로 변환되는 것에 의하여 상기 발열체(31)가 발열되며 이에 따라 내연기관의 연소실을 가열한다.

이때, 상기 하우징(10)의 지지부(13) 또는 상기 발열체(31)의 고정부(33)에 요철이 형성되므로 상기 발열체(31)와 상기 하우징(10)의 사이의 열전도량이 감소하게 되며, 이에 따라 상기 하우징(10)의 과열에 의하여 상기 절연체(23) 또는 링부재(24)가 소손되는 것이 방지되며, 상기 발열체(31)의 표면 온도가 포화 온도까지 도달하는 시간이 줄어들게 되므로 상기 저항체(32)가 소손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 하우징(10)의 내부에는 상기 발열부(30)의 이동을 방지하는 스토퍼부(15)가 구비되므로, 내연기관의 연소실로부터 가해지는 높은 압력으로 인하여 상기 발열부(30)가 상기 하우징(10)의 내측으로 이동되는 것이 방지된다.

본 발명에 따른 내연기관용 글로우 플러그는 상기 하우징(10)과 상기 발열부(30)의 사이에 열손실 저감수단을 구비하여 상기 발열부(30)로부터 상기 하우징(10)으로 전달되는 열을 저감시킴으로써, 부품의 과열로 인한 파손을 방지할 수 있고, 에너지의 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 하우징(10)의 지지부(13) 또는 상기 발열체(31) 중 적어도 어느 한 쪽에 요철이 형성되므로 종래에 비하여 상기 하우징(10)과 상기 발열체(31)의 접촉면적이 줄어들게 되므로 압입 과정을 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 하우징(10)의 내부에 상기 발열부(30)의 이동을 방지하는 스토퍼부(15)가 형성되므로 연소실의 높은 압력에 의한 상기 발열부(30)의 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

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중공의 하우징과;

상기 하우징에 고정되어 전원이 인가되는 전원인가부와;

상기 하우징에 설치되어 인가된 전압에 의하여 발열되는 발열부와;

상기 발열부와 상기 하우징의 사이에 구비되어 상기 발열부로부터 상기 하우징으로 열이 전달되는 것을 저감시키는 열손실 저감수단을 포함하고,

상기 발열부는 내부에 소정의 공간을 갖는 발열체와, 상기 발열체의 내측에 구비되어 발열하는 저항체를 포함하며,

상기 열손실 저감수단은 상기 하우징의 내주면에 상기 발열체의 외경과 같은 내경을 갖도록 형성되는 지지부 또는 상기 지지부에 접하는 상기 발열체의 고정부 중 적어도 어느 한 쪽에 형성되는 요철로 이루어지며,

상기 하우징의 지지부 및 상기 발열체의 고정부의 사이에는 절연물질이 개재되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 글로우 플러그.
제3항에 있어서, 상기 하우징의 내주면에는 상기 발열체의 이동이 방지되도록 상기 발열체의 외경보다 작은 내경을 갖는 스토퍼부가 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 글로우 플러그.
제4항에 있어서, 상기 발열체와 상기 스토퍼부가 만나는 면은 서로 일치되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 글로우 플러그.
제3항에 있어서, 상기 하우징에는, 상기 발열체가 삽입되는 삽입홀과 상기 지지부의 사이에 상기 발열체의 외경에 비하여 큰 내경을 갖는 간극부가 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 글로우 플러그.