KR101892628B1 - 자기 차폐를 하는 코로나 점화장치 - Google Patents

자기 차폐를 하는 코로나 점화장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101892628B1
KR101892628B1 KR1020137021366A KR20137021366A KR101892628B1 KR 101892628 B1 KR101892628 B1 KR 101892628B1 KR 1020137021366 A KR1020137021366 A KR 1020137021366A KR 20137021366 A KR20137021366 A KR 20137021366A KR 101892628 B1 KR101892628 B1 KR 101892628B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic shield
inductor winding
ignition device
corona
center core
Prior art date
Application number
KR1020137021366A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140004172A (ko
Inventor
존 에이. 버로우즈
제임스 디. 리코우스키
Original Assignee
페더럴-모굴 이그니션 컴퍼니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 페더럴-모굴 이그니션 컴퍼니 filed Critical 페더럴-모굴 이그니션 컴퍼니
Publication of KR20140004172A publication Critical patent/KR20140004172A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101892628B1 publication Critical patent/KR101892628B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/40Sparking plugs structurally combined with other devices
    • H01T13/44Sparking plugs structurally combined with other devices with transformers, e.g. for high-frequency ignition
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/363Electric or magnetic shields or screens made of electrically conductive material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/366Electric or magnetic shields or screens made of ferromagnetic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/50Sparking plugs having means for ionisation of gap
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

본 발명은 연소실 내에 고정되도록 구성된 코로나 점화장치에 관한 것으로서, 점화장치의 상부 단부와 하부 단부 사이로 뻗어있는 하우징(40)을 포함한다. 인덕터 권선(50)이 상기 상부 단부와 하부 단부 사이의 하우징(40)에 수용되고, 상기 하우징(40)과 상기 인덕터 권선(50) 사이에 배치된 자기 쉴드(61)는 자속이 상기 점화장치로부터 발산하는 것을 방지한다.

Description

자기 차폐를 하는 코로나 점화장치{CORONA IGNITER WITH MAGNETIC SCREENING}
본 발명은 일반적으로 자동차 용도 등에서 공기/연료 혼합물을 점화하는 데에 사용되는 점화장치에 관한 것이다.
종래 스파크 플러그는 일반적으로 부분적으로 금속 쉘 내에 배치되고 단자 단부를 향해 축방향으로 뻗어있는 세라믹 절연체를 활용한다. 도전성 단자는 단자 단부에서의 중심 보어 내에 배치되고, 여기서 도전성 단자는 중심 보어 내에 배치된 중심 전극 어셈블리의 일부이다. 대향하는/스파크 형성 단부에서, 중심 전극은 절연체 내에 배치되고 쉘 상에 배치된 접지 전극과 함께 스파크 갭을 형성하는 노출된 스파킹 표면을 가진다. 다수의 상이한 절연체 구성이 폭넓게 다양한 단자, 쉘 및 전극 구성을 수용하기 위해 이용된다.
미국특허 제 6,883,507은 코로나 방전 공기/연료 점화 시스템에서 사용하는 점화장치를 개시한다. 도 1은 종래 기술에 따른 코로나 방전 점화 시스템의 다이어그램이다. 피드스루 절연체는 그것이 실린더 헤드(19)를 통과하여 연소실(25)로 통과하면서 전극(13)을 둘러싼다. 절연체는 금속 실린더일 수 있는 전극 하우징(11)에 고정된다. 전극 하우징(11)과 전극(13) 사이의 공간(15)은 절연 가스(dielectric gas) 또는 압축 공기로 채워질 수 있다. 제어 전자기기 및 제 1 코일 유닛(7), 제 2 코일 유닛(9), 전극 하우징(11), 전극(13) 및 피드스루 절연체가 함께 공간(17)으로 삽입될 수 있는 점화장치(5)를 형성한다. 점화장치(5)는 동작동안 실린더 헤드(19)로 관통될 수 있다.
미국특허출원 공개 제 20100187999는 2개의 플라즈마 생성 전극, 직렬 공진기 및 스크린에 의해 둘러싸인 유도 코일을 포함하는 장치를 개시한다. 도 2는 종래 기술에 따른 코로나 방전 연소 시스템의 컴포넌트들을 예시한다. 종래 기술에 따른 플라즈미 생성 시스템에 스파크 플러그가 사용된다. 스파크 플러그(29)는 모터 차량의 내연기관(105)의 실린더 헤드(29)에 고정될 수 있다. 스파크 플러그(29)는 엔진의 실린더 헤드에 만들어진 오목부로 나사로 고정되도록 의도된 금속 쉘(37)로서 기능하고, 연소실의 내부로 개방되는 저 전압 실린더 전극을 포함한다. 전극은 절연 슬리브에 의해 쉘(37)로부터 절연된다. 절연 슬리브는 예를 들면 세라믹과 같은 1 보다 더 큰 상대 유전율을 가진 재료로 만들어진다. 스파크 플러그는 유전체(100)를 전극(37)의 하나의 단부로부터 분리시키는 갭(41)을 구비한다.
스파크 플러그(29)는 또한 접지에 연결되고 유도 코일(33)을 둘러싸는 쉴드(31)를 포함한다. 필드 라인이 따라서 쉴드(31) 내부에 있는 자기 자신들에 대해 닫혀있다. 쉴드(31)는 따라서 스파크 플러그(29)의 기생 전자기 방출을 감소시킨다. 코일(33)은 실제로 전극 사이에서 적용될 것으로 의도된 무선주파수 여기로 강한 전자기 필드를 생성할 수 있다. 이들 필드는 특히 차량 내의 탑재된 시스템을 중단(disrupt)시키고 방출 표준에서 정의된 임계치 레벨을 초과할 수 있다. 쉴드(31)는 바람직하게는 구리 또는 은과 같은 고 전도성을 가진 비철금속으로 이루어진다. 특히, 쉴드(31)로서 도전성 루프를 이용할 수 있다. 코일(33) 및 쉴드(31)는 바람직하게는 1 보다 큰 유전계수, 바람직하게는 에너지가 분산되도록 하는 절연파괴(breakdown) 또는 코로나 방전의 위험성을 더 감소시키기 위해 양질의 유전 강도를 가진 적절한 유전물질로 이루어진 절연 슬리브(35)에 의해 분리된다. 상술한 쉴드(31)를 형성하기 위해 금속으로 피복된 슬리브(35)의 외부 표면이 규정될 수 있다.
엔진의 플러그 우물로의 설치를 위한 마이크로파 또는 RF 점화 시스템용 점화장치의 현재 설계는 쉴드 또는 도전성 실린더 헤드로의 자속 연결에 기인하여 인덕턴스에서의 고 손실 및 감소를 겪고, 다수의 와전류 손실을 생성한다. 이들 문제는 와전류를 감소시키기 위한 단계들이 자기 차폐(magnetic screening)를 또한 감소시키기 때문에 용이하게 방지되지 못하고, 자기장이 엔진 구조물로 더 침투하도록 한다. 본 발명은 점화장치 몸체내에서의 자속을 포함하여, 제어되지 않은 와전류 손실 및 인덕턴스에서의 변화를 제거한다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상부 단부와 하부 단부 사이로 뻗어있는 튜브형 하우징, 제 1 전기 커넥터 및 제 2 전기 커넥터를 구비하는 상부 인덕터 서브 어셈블리로서, 상기 하우징은 상기 상부 단부와 상기 하부 단부 사이에 인덕터 권선(winding)을 수용하고, 상기 제 1 전기 커넥터는 상기 하우징의 상기 상부 단부에 인접하고, 상기 제 2 전기 커넥터는 상기 하우징의 상기 하부 단부에 인접하며, 상기 제 1 전기 커넥터는 상기 인덕터 권선을 통해 상기 제 2 전기 커넥터와 전기 통신하도록 구성되는 상기 상부 인덕터 서브 어셈블리; 세라믹 절연체와 상기 세라믹 절연체의 적어도 일부를 둘러싸는 금속 하우징을 구비하고, 상기 세라믹 절연체는 단자 단부와 상기 제 2 전기 커넥터와 전기 접촉되어있는 상기 단자 단부로부터 뻗어있는 전기 단자를 가진 점화 단부 및 상기 점화 단부로부터 뻗어있는 전극 사이로 뻗어있고, 상기 전극은 상기 전기 단자와 전기 통신하도록 구성된 하부 점화 단부 서브 어셈블리; 및 상기 하우징과 자속이 상기 점화장치 어셈블리로부터 발산(emanate)하는 것을 방지하기 위한 인덕터 권선 사이에 위치된 자기 쉴드;를 포함하는 내연 기관 연료/공기 점화 시스템을 위한 점화장치 어셈블리가 제공된다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 점화장치의 상부 단부와 하부 단부 사이로 뻗어있는 하우징; 상기 상부 단부와 상기 하부 단부 사이에서의 상기 하우징에 수용되는 인덕터 권선; 및 자속이 상기 점화장치로부터 발산하는 것을 방지하기 위해 상기 인덕터 권선의 주위에 배치된 자기 쉴드;를 포함하는, 연소실 내에 고정되도록 구성된 코로나 점화장치가 제공된다.
본 발명의 하나의 측면에서, EM 간섭의 복사를 제한하기 위해 상기 하우징을 적어도 부분적으로 둘러싸는 외부 도전성 쉴드가 있다.
본 발명의 또다른 측면에서, 자기 쉴드는 저 전기 도전성을 가진 상대적으로 높은 투자율을 가지고, 자속이 상기 점화장치 어셈블리로부터 발산하는 것을 방지하기 위해 상기 인덕터 권선을 에워싼다.
본 발명의 또다른 측면에서, 상기 자기 쉴드는 페라이트 또는 적절한 분말 금속 재료이다.
본 발명의 또다른 측면에서, 상기 자기 쉴드는 주파수 범위 500kHz - 5MHz에서 낮은 손실을 가지고 적어도 와전류 손실을 제한하기 위한 전기저항률을 가진다.
본 발명의 또다른 측면에서, 인덕터 권선은 중심 코어를 둘러싸고, 상기 중심 코어는 자기적으로 투과가능하고 적어도 상기 인덕터 권선 만큼 길고, 상기 자기 쉴드는 적어도 상기 중심 코어의 길이 만큼 길다.
본 발명의 또다른 측면에서, 상기 자기 쉴드는 적어도 상기 인덕터 권선의 반경과 같은 거리만큼 상기 중심 코어의 단부를 벗어나서 뻗어있다.
본 발명의 또다른 측면에서, 공기 갭이 상기 자기 쉴드 재료 또는 상기 중심 전극으로 주입된다.
본 발명의 이러한 그리고 기타 측면, 특징, 및 이점은 하기의 상술된 현재 바람직한 실시예 및 최상의 모드, 첨부된 청구범위, 및 첨부 도면과 연결하여 고려될 때 보다 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 코로나 방전 점화 시스템의 다이어그램이다;
도 2는 종래 기술에 따른 코로나 방전 연소 시스템의 컴포넌트들을 도시한다;
도 3은 본 발명에 따른 점화장치 어셈블리의 단면도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 도 3의 점화장치 어셈블리의 분해도이다;
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 도 3의 점화장치 어셈블리의 분해도이다; 및
도 6은 내연 기관내에 장착된 것으로 도시된 도 3의 점화장치 어셈블리의 단면도이다.
엔진의 플러그 우물로의 설치를 위한 마이크로파 또는 RF 점화 시스템용 점화장치의 현재 설계는 쉴드 또는 도전성 실린더 헤드로의 자속 연결에 기인하여 인덕턴스에서의 고 손실 및 감소를 겪고, 다수의 와전류 손실을 생성한다. 이들 문제는 와전류를 감소시키기 위한 단계들이 자기 차폐(magnetic screening)를 또한 감소시키기 때문에 용이하게 방지되지 못하고, 자기장이 엔진 구조물로 더 침투하도록 한다. 본 발명은 점화장치 몸체내에서의 자속을 포함하여, 제어되지 않은 와전류 손실 및 인덕턴스에서의 변화를 제거한다.
도 3-6은 본 발명의 하나의 측면에 따라 구축된, 코로나 방전 점화장치 어셈블리로서 표시되고 이하 어셈블리(10)라고도 하는 점화장치 어셈블리를 도시한다. 도 3은 본 발명에 따른 점화장치 어셈블리의 단면도를 도시한다. 상부 인덕터 서브 어셈블리(24)는 상부 단부(42)와 하부 단부(44) 사이에서 제 1 축 A'을 따라 뻗어있는 플라스틱 튜브형 하우징(40)을 포함한다. 하우징(40)은 본문에서 확대된 상부(46)와 상부(46)로부터 직경이 감소되는 하부(48)를 가지는 것으로 도시된다. 상부(46)는 코일(50)이라고도 하는 인덕터 권선의 원하는 구성을 수용하도록 적절하게 크기조정된다. 코일(50)은 중심 코어(52)에 관해 감기고, 하우징(40)의 상부 단부(42)에 인접한 제 1 전기 커넥터(54)와 하우징(40)의 하부 단부(44)에 인접한 제 2 전기 커넥터(56)와 전기 통신한다. 하우징(40)과 코일(50) 사이에 도 4 및 5를 참조하여 더 상세히 하기에서 기술되는 자기 쉴드(61)가 있다. 외부 하우징(40)을 둘러싸는 외부 도전성 쉴드(63)가 있다. 도시된 예시는 실시예를 제공하지만, 한정은 아님을 이해할 것이다. 특히, 자기 쉴드는 하우징 내부에 있을 필요가 없고 전기 스크린이 하우징 외부에 있을 필요가 없다는 것이 이해될 것이다. 즉, 자기 쉴드, 전기 스크린 및 하우징은 임의의 순서로 있을 수 있다.
하우징(40)은 고 전압 억제(suppression)를 위해 코일(50) 및 하우징(40)에 관해 가압된 가스 또는 수지(60)로 채워진다. 수지(60)는 하우징(40)의 상부(46) 내의 임의의 공간을 채우거나 또는 실질적으로 채운다. 그러나, 하우징(40)은 본문에 기술되지 않은 공기를 포함하는 임의의 기타 재료 또는 조성물로 채워질 수 있음이 이해될 것이다. 중합체 또는 고무 캡(62)이 하우징(40)의 상부 단부(42)에 관해 주변으로 뻗어있고 하우징(40)과 실린더 헤드 커버(32) 사이에 시일을 고정시키고 형성하는 것을 돕기 위해 하우징(40)으로부터 방사방향으로 외부로 뻗어있는 환상형 돌출부 또는 립(64)을 가지는 것으로서 도시된다(도 6).
하부 점화 단부 서브 어셈블리(26)는 상부 단자 단부(76)와 하부 점화 단부(78) 사이로 뻗어있고, 그들 사이에서 뻗어있는 중심 통과 통로(80)를 구비한 기다란 세라믹 절연체(74)를 포함한다. 절연체(74)는 각각 방사방향으로 외부를 향해 뻗어있는 상부 및 하부 숄더(84, 86)를 제공하는 확대된 직경 중간 섹션(82)을 가진다. 절연체(74)는 또한 점화 단부(78)에 대해 수렴하는 테이퍼된 노우즈(88)를 가진다. 상부 인덕터 서브 어셈블리(24)의 제 2 전기 커넥터(56)와 회전축의 전기 통신을 위해 전기 단자(90)가 중심 통과 통로(80)내에 수용되고 보어(56)의 단자 단부(76)로부터 볼록면으로 도시된 자유단(91)으로 뻗어있다. 중심 전극(92)은 중심 통과 통로(80) 내에 수용되고 점화 단부(78)로부터, 점화 장치 어셈블리(10)가 실린더 헤드(14)에 장착될 때(도 6) 엔진(18)의 연소 실린더(20)로 돌출하는 자유 방전 단부(94)로 뻗어있다(도 6). 단자(90) 및 중심 전극(92)은 서로 전기 통신하도록 구성된다. 하부 점화 단부 서브 어셈블리(26)는 또한 하우징 또는 쉘(98)이라고도 하는 외부 금속 재킷을 더 포함한다. 쉘(98)은 그에 고정되는 관계로 세라믹 절연체(74)의 적어도 일부를 둘러싼다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 도 3의 점화장치 어셈블리의 분해도이다. 상대적으로 높은 투자율을 가지지만 낮은 전기 도전성을 가지는 재료(61)의 외부층(외부 자기 쉴드)은 현저한 자속이 점화장치 몸체(10)로부터 발산하는 것을 방지하기 위해 점화 장치의 인덕터의 권선(50)을 에워싼다. 이는 플럭스가 실린더 헤드 또는 임의의 전기 차폐 부품과 같은 외부 도전성 몸체(대개 금속제인)와 연결되는 것을 방지한다. 이러한 외부 필드를 차단하는 것은 점화 시스템의 성능을 감소시키는 인덕턴스에서의 높은 비제어된 손실 또는 커다란 변화의 가능성을 차단한다.
도 4에 대해, 인덕터 권선(50)은 중심 코어(52)를 둘러싸는 전기 절연 보빈 상에 이루어진다. 이는 종래 기술에 공지되고 상술된 바와 같이 전기 절연 및/또는 기계적 지지 및/또는 열 관리 효익을 제공하기 위한 적절한 재료로 채워질 수 있는 비자기 하우징(40)에 장착된다. 이러한 어셈블리는 점화 소스(점화단부, 도시되지 않음)에 대한 액세스를 제공하도록 설계된, 엔진 실린더 헤드(14)에서의 캐비티로 적어도 부분적으로 설치된다. 주위의 어셈블리는 또한 EM 간섭의 복사를 제한하도록 설계된 전기 도전성 쉴드 또는 스크린(63)을 포함한다. 외부 자기 차폐 쉴드(61)는 포화없이 인덕터 권선(50)의 자속을 전달하기에 충분히 큰 단면적을 가지고 포함된다. 이러한 물질은 MN-ZN 또는 NI-ZN의 페라이트, 분말 철 또는 종래 기술에 공지된 기타 재료와 같은 임의의 공지된 유형이 될 수 있다. 본 실시예에서, 중심 코어(52)는 구축하는 동안 비자기 재료의 컴파운드로 이루어진다. 스크린 재료는 바람직하게는 주파수 범위 500Khz - 5MHz에서 낮은 손실을 가지고, 현저한 와전류 손실을 방지하기에 충분히 높은 전기저항률을 가진다. 자속이 점화 장치 내에 포함되는 것을 보장하기 위해, 외부 자기 스크린(61)은 적어도 전기 권선 만큼 길어야 하고, 바람직하게는 적어도 권선(50)의 반경과 같은 거리만큼 자신의 끝단을 벗어나서 뻗어야 한다. 재료는 점화장치의 지오메트리에 따라 원하는 최종 인덕턴스를 제공하도록 선택된 상대적 투자율을 가질 수 있다.
더 높은 인덕턴스가 요구될 때, 코어 재료(52)는 또한 도 5에 도시된 바와 같이 자기 투과가능하게 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 중심 코어(52)가 적어도 권선(50) 만큼 길다면, 외부 자기 쉴드(61)는 적어도 코어(52) 만큼 길어야하고 바람직하게는 적어도 권선(50)의 반경과 같은 거리만큼 코어의 끝단을 벗어나서 뻗어있다는 것에 효익이 있다. 중심 코어(52)는 자기 쉘드(61)와 동일한 재료일 필요가 없다.
인덕턴스는 자기 회로에 대해 일반적인 방식으로 자기 쉴드(61) 또는 중심 코어(52)에서의 공기 갭의 도입에 의해 또는 제어된 포화를 일으키도록 단면을 감소 시킴으로써 더 제어된다. 외부 자기 쉴드(61)에 도입된 임의의 갭을 제공하는 것은 외부 쉴드(61)와 인덕터 권선(50) 및 엔진 구조물(14) 사이의 갭에 비해 작다.
외부 자기 쉴드(61)는 점화장치로부터의 손실을 크게 감소시키고, 외부 컴포넌트(예를 들면, 금속 스크린 또는 실린더 헤드 컴포넌트)에 대한 감도를 방지하고 자기 및 전기 성능에서의 잘-제어된 동작을 제공할 수 있다. 자연스럽게, 외부 자기 차폐의 이러한 방법은 또한 이롭게도 예를 들면 인덕터가 엔진의 플러그 우물 외부에 장착되는 경우와 같이, 인덕터가 상이한 폼 팩터로 되어있는 마이크로파/RF 점화 시스템에 적용될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 어셈블리(10)는 내연 기관(18)의 엔진 블록(16)에 정합되도록 구성된 실린더 헤드(14)의 점화장치 보어(12) 내에 장착되도록 구축된다. 엔진 블록(16)은 피스톤(도시되지 않음)이 왕복운동시키는 연소 실린더(20)를 포함한다. 엔진(18)은 복수의 이러한 연소 실린더(20) 및 연관된 피스톤을 구비할 수 있다. 점화장치 보어(12)는 직선 축을 따라서 뻗어있거나 또는 원한다면, 예를 들면 연료 주입기 헤드(도시되지 않음)가 연료/공기 혼합물을 연소 실린더(20)로 주입시키기 위해 수용되는 연료 주입기 보어(19) 및/또는 밸브 어셈블리(23)가 수용되는 밸브 보어(21)와 같이, 다른 인접한 엔진 피처 주위로 라우팅하도록 소망할 수 있는 것과 같이 다중 비병렬 축을 따라서 뻗어있도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예는 사실상 단지 예시이며 그에 한정되지 않는다는 것이 이해될 것이다.
상기 발명은 연관된 법적인 기준에 따라 기술되었고, 그에 따라 설명은 사실상 한정이 아닌 예시이다. 개시된 실시예에 대한 변형 및 변경은 당업자에 명확하게 될 것이며 본 발명의 범위 내에 있다. 따라서, 본 발명에 가능한 법적 보호의 범위는 하기의 청구범위의 연구에 의해서만 결정될 수 있다.

Claims (21)

  1. 내연 기관 연료/공기 점화 시스템을 위한 코로나 점화장치 어셈블리에 있어서,
    상부 단부와 하부 단부 사이로 뻗어있는 하우징, 제 1 전기 커넥터 및 제 2 전기 커넥터를 구비하는 인덕터 서브 어셈블리로서, 상기 하우징은 상기 상부 단부와 상기 하부 단부 사이에 인덕터 권선을 수용하고, 상기 제 1 전기 커넥터는 상기 인덕터 권선을 통해 상기 제 2 전기 커넥터와 전기 통신하도록 구성되는 인덕터 서브 어셈블리;
    단자 단부와 점화 단부 사이로 뻗어있는 세라믹 절연체와 상기 세라믹 절연체의 적어도 일부를 둘러싸는 금속 하우징, 상기 단자 단부로부터 뻗어있고 상기 제 2 전기 커넥터와 전기 접촉되어있는 전기 단자, 및 코로나 방전을 제공하기 위하여 상기 점화 단부로부터 뻗어있고 상기 전기 단자와 전기 통신하도록 구성된 전극을 구비하는 점화 단부 서브 어셈블리; 및
    자속이 상기 점화장치 어셈블리로부터 발산하는 것을 방지하기 위해 상기 인덕터 권선을 따라 배치된 자기 쉴드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, EM 간섭의 복사를 제한하기 위해 상기 자기 쉴드를 둘러싼 도전성 쉴드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 자기 쉴드는 저 전기 도전성 및 높은 투자율을 가지고, 상기 자속이 상기 점화장치 어셈블리로부터 발산하는 것을 방지하기 위해 상기 인덕터 권선을 에워싸는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 자기 쉴드는 MN-ZN, NI-ZN, 및 분말 철 중 적어도 하나를 포함하는 페라이트 재료인 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치 어셈블리.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 자기 쉴드는 주파수 범위 500kHz - 5MHz에서 낮은 손실을 가지는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 인덕터 권선은 중심 코어를 둘러싸고, 상기 중심 코어는 자기적으로 투과가능하고 적어도 상기 인덕터 권선 만큼 길고, 상기 자기 쉴드는 적어도 상기 중심 코어의 길이 만큼 긴 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 자기 쉴드는 적어도 상기 인덕터 권선의 반경과 같은 거리만큼 상기 중심 코어의 단부를 벗어나서 뻗어있는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치 어셈블리.
  8. 제 6 항에 있어서, 공기 갭이 상기 자기 쉴드 또는 코어 재료로 도입되는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치 어셈블리.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 중심 코어는 적어도 상기 인덕터 권선 만큼 긴 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치 어셈블리.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 자기 쉴드는 상기 중심 코어가 자성을 띠고 있을 때 상기 인덕터 권선의 반경 만큼 상기 권선 또는 상기 중심 코어를 벗어난 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치 어셈블리.
  11. 연소실 내에 고정되도록 구성되며, 상기 연소실에 코로나 방전을 제공하기 위한 코로나 점화장치에 있어서,
    상기 점화장치의 상부 단부와 하부 단부 사이로 뻗어있는 하우징;
    상기 상부 단부와 상기 하부 단부 사이에서 상기 하우징에 수용되는 인덕터 권선; 및
    자속이 상기 점화장치로부터 발산하는 것을 방지하기 위해 상기 인덕터 권선의 주위에 위치된 자기 쉴드;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  12. 제 11 항에 있어서, EM 간섭의 복사를 제한하기 위해 상기 자기 쉴드를 둘러싼 도전성 쉴드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 자기 쉴드는 저 전기 도전성 및 높은 투자율을 가지고, 상기 자속이 상기 코로나 점화장치로부터 발산하는 것을 방지하기 위해 상기 인덕터 권선을 에워싸는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 자기 쉴드는 페라이트 재료인 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 자기 쉴드는 주파수 범위 500kHz - 5MHz에서 낮은 손실을 가지는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 인덕터 권선은 중심 코어를 둘러싸고, 상기 중심 코어는 자기적으로 투과가능하고 적어도 상기 인덕터 권선 만큼 길고, 상기 자기 쉴드는 적어도 상기 중심 코어의 길이 만큼 긴 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 자기 쉴드는 적어도 상기 인덕터 권선의 반경과 같은 거리만큼 상기 중심 코어의 단부를 벗어나서 뻗어있는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 공기 갭이 상기 자기 쉴드 또는 코어 재료로 도입되는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 중심 코어는 적어도 상기 인덕터 권선 만큼 긴 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 자기 쉴드는 상기 중심 코어가 자성을 띠고 있을 때 상기 인덕터 권선의 반경 만큼 상기 권선 또는 상기 중심 코어를 벗어난 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
  21. 제 14 항에 있어서, 상기 페라이트 재료는 MN-ZN, NI-ZN 및 분말 철 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 코로나 점화장치.
KR1020137021366A 2011-01-14 2012-01-13 자기 차폐를 하는 코로나 점화장치 KR101892628B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/006,555 2011-01-14
US13/006,555 US8839752B2 (en) 2011-01-14 2011-01-14 Corona igniter with magnetic screening
PCT/US2012/021182 WO2012097212A1 (en) 2011-01-14 2012-01-13 Corona igniter with magnetic screening

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140004172A KR20140004172A (ko) 2014-01-10
KR101892628B1 true KR101892628B1 (ko) 2018-08-27

Family

ID=45554840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137021366A KR101892628B1 (ko) 2011-01-14 2012-01-13 자기 차폐를 하는 코로나 점화장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8839752B2 (ko)
EP (1) EP2664040A1 (ko)
JP (1) JP5965411B2 (ko)
KR (1) KR101892628B1 (ko)
CN (1) CN103460530B (ko)
WO (1) WO2012097212A1 (ko)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8387599B2 (en) 2008-01-07 2013-03-05 Mcalister Technologies, Llc Methods and systems for reducing the formation of oxides of nitrogen during combustion in engines
US8635985B2 (en) 2008-01-07 2014-01-28 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injectors and igniters and associated methods of use and manufacture
US7628137B1 (en) 2008-01-07 2009-12-08 Mcalister Roy E Multifuel storage, metering and ignition system
WO2011071607A2 (en) 2009-12-07 2011-06-16 Mcalister Roy E Integrated fuel injector igniters suitable for large engine applications and associated methods of use and manufacture
DE102010045175B4 (de) * 2010-09-04 2014-03-27 Borgwarner Beru Systems Gmbh Zünder zum Zünden eines Brennstoff-Luft-Gemisches mittels einer HF-Korona-Entladung und Motor mit solchen Zündern
WO2013025626A1 (en) 2011-08-12 2013-02-21 Mcalister Technologies, Llc Acoustically actuated flow valve assembly including a plurality of reed valves
FR2995461B1 (fr) * 2012-09-12 2014-08-22 Renault Sa "bougie d'allumage de type a etincelle radiofrequence a refroidissement integre"
FR2995460B1 (fr) * 2012-09-12 2014-08-29 Renault Sa "bougie d'allumage de type a etincelle radiofrequence a amorce de rupture integree"
DE102012109762B4 (de) * 2012-10-12 2014-06-05 Borgwarner Beru Systems Gmbh Koronazündeinrichtung mit gasdichtem HF-Steckverbinder
US9169821B2 (en) 2012-11-02 2015-10-27 Mcalister Technologies, Llc Fuel injection systems with enhanced corona burst
US8746197B2 (en) 2012-11-02 2014-06-10 Mcalister Technologies, Llc Fuel injection systems with enhanced corona burst
US9169814B2 (en) 2012-11-02 2015-10-27 Mcalister Technologies, Llc Systems, methods, and devices with enhanced lorentz thrust
DE102012110657B3 (de) * 2012-11-07 2014-02-06 Borgwarner Beru Systems Gmbh Koronazündeinrichtung
US9200561B2 (en) 2012-11-12 2015-12-01 Mcalister Technologies, Llc Chemical fuel conditioning and activation
US9194337B2 (en) 2013-03-14 2015-11-24 Advanced Green Innovations, LLC High pressure direct injected gaseous fuel system and retrofit kit incorporating the same
DE102013104643B3 (de) 2013-05-06 2014-06-18 Borgwarner Beru Systems Gmbh Korona-Zündeinrichtung
DE102013110246B4 (de) * 2013-09-17 2017-03-09 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Korona-Zündeinrichtung
EP2977603A1 (en) * 2014-07-21 2016-01-27 Apojee Ignition unit and system
JP5933664B2 (ja) * 2014-10-23 2016-06-15 三菱電機株式会社 内燃機関用点火コイル装置
DE102015101568A1 (de) * 2015-02-04 2016-08-04 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Koronazündeinrichtung mit einer Abschirmung aus Schalenelemen
US10340664B2 (en) 2015-01-30 2019-07-02 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Corona ignition device
JP6293810B2 (ja) * 2016-03-22 2018-03-14 日本特殊陶業株式会社 点火システム
US10364788B2 (en) 2017-03-27 2019-07-30 Tenneco Inc. Igniter assembly with improved insulation and method of insulating the igniter assembly
DE102018108292B4 (de) * 2017-11-17 2023-05-11 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Verbindungsstecker zum Anschließen einer Zündspule an eine Zündkerze sowie Schutzrohr für einen Verbindungsstecker
KR102080651B1 (ko) * 2018-05-28 2020-02-24 삼성전기주식회사 코일 부품

Family Cites Families (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2108635A (en) * 1929-05-14 1938-02-15 Bell Telephone Labor Inc Shield for ignition plugs
US2301572A (en) * 1929-08-02 1942-11-10 Bendix Aviat Corp Spark plug structure
US1988859A (en) * 1931-07-07 1935-01-22 Raymond L Shumaker Spark plug shield
US2114750A (en) * 1935-07-27 1938-04-19 Titeflex Metal Hose Co Radio shielding spark plug connection
US2399390A (en) * 1942-04-13 1946-04-30 Titeflex Inc Radio-shielded connection, especially for spark plugs
DE1163084B (de) * 1959-06-17 1964-02-13 Aeroquip Corp Befestigungsvorrichtung mit Sperrklinken
US3128139A (en) * 1960-06-27 1964-04-07 Hallett Mfg Company Spark plug shield
US3191132A (en) * 1961-12-04 1965-06-22 Mayer Ferdy Electric cable utilizing lossy material to absorb high frequency waves
US3566202A (en) * 1968-06-03 1971-02-23 Chrysler Corp Self-resonant ignition coil and system
US3626085A (en) * 1970-04-13 1971-12-07 Gen Electric Cable termination housing having means for preventing corona and uniformly grading voltage
JPS466424A (ko) * 1970-05-11 1971-12-10
DE2142554A1 (de) * 1971-08-25 1973-03-01 Kabel Metallwerke Ghh Zuendkerzenstecker fuer verbrennungsmotoren
US3881051A (en) * 1973-03-19 1975-04-29 Norman H Berry Spark plug boot
US3993387A (en) * 1974-11-25 1976-11-23 Amerace Corporation Electrical connector and method of making same
US4514712A (en) * 1975-02-13 1985-04-30 Mcdougal John A Ignition coil
US4465331A (en) * 1980-10-02 1984-08-14 Kioritz Corporation Device for preventing radio frequency interference from spark plug
SE436671B (sv) * 1983-08-05 1985-01-14 Saab Scania Ab Anslutningsdon vid tendsystem till en forbrenningsmotors tendstift
US4497532A (en) * 1983-10-25 1985-02-05 General Motors Corporation Heat shielded, spark plug boot assembly
US4671586A (en) * 1984-12-17 1987-06-09 General Motors Corporation Spark plug shield and boot seal assembly
JPH0229700Y2 (ko) * 1985-04-09 1990-08-09
JPS63136305A (ja) * 1986-11-26 1988-06-08 Seiko Epson Corp 磁気デイスク装置
US4893015A (en) 1987-04-01 1990-01-09 American Science And Engineering, Inc. Dual mode radiographic measurement method and device
EP0297487B1 (en) * 1987-06-30 1994-09-14 TDK Corporation Transformer
US4912409A (en) * 1988-01-22 1990-03-27 Sunpower, Inc. Actuator displacement transducer having external flux excluding tube
US6068784A (en) * 1989-10-03 2000-05-30 Applied Materials, Inc. Process used in an RF coupled plasma reactor
JPH0462359U (ko) 1990-10-03 1992-05-28
JPH04143461A (ja) * 1990-10-05 1992-05-18 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の点火装置
JP3084799B2 (ja) * 1991-07-19 2000-09-04 株式会社デンソー 点火配電器
US5163838A (en) * 1991-12-09 1992-11-17 General Motors Corporation Shielded spark plug boot assembly
KR950002635B1 (ko) * 1992-06-23 1995-03-23 아시아자동차공업주식회사 가솔린 엔진 점화장치의 전자파 방사 및 전도 노이즈 방지장치
US5291872A (en) * 1992-07-02 1994-03-08 Motorola Ignition apparatus for an internal combustion engine
US5348486A (en) * 1993-08-11 1994-09-20 General Motors Corporation Heat shielded spark plug boot assembly
JP3355252B2 (ja) 1994-09-14 2002-12-09 東洋電装株式会社 プラグキャップ一体式点火コイル
US5870012A (en) 1995-12-27 1999-02-09 Toyo Denso Kabushiki Kaisha Engine ignition coil device
US6308696B1 (en) 1996-03-21 2001-10-30 Hitachi, Ltd. Ignition apparatus for use in internal combustion engine
JPH09275026A (ja) * 1996-04-05 1997-10-21 Hanshin Electric Co Ltd 内燃機関用点火コイル
EP0951027B1 (en) 1996-08-31 2003-03-05 Toyo Denso Kabushiki Kaisha Engine igniting coil device
DE69720279T2 (de) 1996-08-31 2003-09-25 Toyo Denso Kk Zündspulenvorrichtung für Verbrennungsmotor
DE29616780U1 (de) * 1996-09-26 1998-01-29 Robert Bosch Gmbh, 70469 Stuttgart Stabspule für Zündanlagen
JP3327151B2 (ja) * 1996-12-25 2002-09-24 住友電装株式会社 高圧電線の端末部カバー構造
US5799633A (en) * 1997-08-08 1998-09-01 Lexington Insulators Electrical insulator with a duckbill-shaped valve
CN2343690Y (zh) * 1998-02-23 1999-10-13 上海中晨汽车电子有限公司 摩托车火花塞帽抑制器
JP3468086B2 (ja) * 1998-03-17 2003-11-17 住友電装株式会社 点火プラグと点火ケーブルとの接続部の遮熱構造
JP2000228322A (ja) 1999-02-08 2000-08-15 Hitachi Ltd 内燃機関用点火コイル
US6215385B1 (en) 1999-11-12 2001-04-10 Delphi Technologies, Inc. Ignition coil with primary winding outside of secondary winding
US6545415B1 (en) 1999-12-27 2003-04-08 Michael A. V. Ward High efficiency high voltage low EMI ignition coil
US20020101315A1 (en) * 2001-01-31 2002-08-01 Colin Hamer Ignition coil with primary winding release
US6437674B1 (en) * 2001-01-31 2002-08-20 Delphi Technologies, Inc. Ignition apparatus having built-in noise suppression
US6679236B2 (en) 2001-10-12 2004-01-20 Delphi Technologies, Inc. Ignition system having a high resistivity core
US6883507B2 (en) 2003-01-06 2005-04-26 Etatech, Inc. System and method for generating and sustaining a corona electric discharge for igniting a combustible gaseous mixture
FR2859831B1 (fr) 2003-09-12 2009-01-16 Renault Sa Bougie de generation de plasma.
JP2005228840A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Hanshin Electric Co Ltd 内燃機関用点火コイル
US20060119459A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-08 Skinner Albert A Ignition coil with case made from impregnated mica tube
FR2890247B1 (fr) * 2005-08-25 2007-09-28 Renault Sas Bougie d'allumage plasma pour un moteur a combustion interne
US7228853B1 (en) * 2005-12-05 2007-06-12 Delphi Technologies, Inc. Ignition apparatus having conductive plastic ignition terminal and field smoother
US8922102B2 (en) * 2006-05-12 2014-12-30 Enerpulse, Inc. Composite spark plug
FR2907269B1 (fr) 2006-10-17 2009-01-30 Renault Sas Dispositif de generation de plasma radiofrequence.
CN200969482Y (zh) * 2006-11-01 2007-10-31 周汉其 屏蔽式火花帽
JP2009041427A (ja) 2007-08-08 2009-02-26 Denso Corp プラズマ式点火装置
US7882828B2 (en) * 2008-12-01 2011-02-08 Delphi Technologies, Inc. Ignition apparatus with cylindrical core and laminated return path
JP5592899B2 (ja) * 2009-01-12 2014-09-17 フェデラル−モーグル・イグニション・カンパニー 空気/燃料混合のための可撓性イグナイターアセンブリおよびその構成方法
CN103392066B (zh) * 2011-02-22 2016-06-22 费德罗-莫格尔点火公司 具有改进能效的电晕点火器

Also Published As

Publication number Publication date
JP5965411B2 (ja) 2016-08-03
WO2012097212A1 (en) 2012-07-19
KR20140004172A (ko) 2014-01-10
JP2014504783A (ja) 2014-02-24
US8839752B2 (en) 2014-09-23
US20120180743A1 (en) 2012-07-19
EP2664040A1 (en) 2013-11-20
CN103460530A (zh) 2013-12-18
CN103460530B (zh) 2016-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101892628B1 (ko) 자기 차폐를 하는 코로나 점화장치
JP5108892B2 (ja) 高周波プラズマ生成装置
US6215385B1 (en) Ignition coil with primary winding outside of secondary winding
JP2014504783A5 (ko)
KR101835624B1 (ko) 절연이 향상된 점화 코일을 포함하는 코로나 점화기
US7963262B2 (en) Resonator assembly
KR20190008238A (ko) 고주파 점화 시스템용 스파크 플러그
JP5933664B2 (ja) 内燃機関用点火コイル装置
US6724289B2 (en) Ignition apparatus having feature for shielding the HV terminal
KR20170110022A (ko) 점화 시스템
US6463918B1 (en) Ignition apparatus having an electrically floating shield
US8564392B1 (en) Ignition coil
CN103967684B (zh) 电晕点火装置
US7170380B2 (en) Ignition coil
US6437674B1 (en) Ignition apparatus having built-in noise suppression
EP1669595A2 (en) Ignition coil with case made from impregnated mica tube
US4590536A (en) Resistive-capacitive igniter and cable
US7753038B2 (en) Ignition coil
US8289116B2 (en) Ignition coil for vehicle
JP6397687B2 (ja) 交流点火装置
JP2004304199A (ja) 内燃機関用点火コイル
JP2004186588A (ja) 点火コイル
CN112673438A (zh) 点火线圈
JPH1074647A (ja) エンジンの点火コイル装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant