KR200299058Y1

KR200299058Y1 - 급속가열플러그

Info

Publication number: KR200299058Y1
Application number: KR20-2002-0019669U
Authority: KR
Inventors: 김한식
Original assignee: 김한식
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2003-01-03

Abstract

본 고안은 디젤 엔진의 초기 점화 보조장치의 급속가열플러그 외부에 저항컨트롤 장치인 PTC 서미스터를 구성하여 별도의 컨트롤 박스 장치가 필요 없이 스스로 컨트롤되어 최상의 조건으로 가솔린엔진 장착 자동차 보다 더 빠른 시동 성을 보유하도록 고안되었다. 본 고안은 성능이 획기적으로 고안된 디젤엔진의 시동보조장치인 급속가열플러그에 관한 것이다.

Description

급속가열플러그{rapid heating plugs}

본 고안은 디젤 엔진의 시동 보조 플러그에 관한 것이다. 종래 기술은 컨트롤 장치인 PTC서미스터가 급속 가열플러그 내부에 장치가 되어 사용되어지는데 PTC 서미스터는 열에 민감한 소자이며 수 백도의 열은 스스로 발산하여 무리가 없지만 수백 도가 넘는 고열에는 그 수명의 여부가 결정된다. 그런데 급속플러그는 내부에 안정저항열선에서 고열이 발열되며 또한 자동차 운행시 고열이 전도되어 PTC서미스터에 악영향을 끼쳐 수명을 단축시킨다. 그리고 컨트롤 장치만 교환이 불가능하였다.

본 고안은 상기에서와 같은 문제점을 해소하기 위해 컨트롤 장치인 PTC서미스터를 급속플러그 외부에 고열이 전도되지 않는 부위에 기술적으로 장치하여 효율을 극대화 시켰다. 서미스터PTC는 열 저항 소자로서 온도에 따라서 전기저항이 크게 변하는 성질을 이용한 스위치이다. PTC서미스터에 전압을 가하면 자기가열에 의해서 온도가 상승하고 그에 따라서 전기저항이 크게 올라가 전류의 흐름을 제한한다. 폴리머PTC서미스터는 대중화되어 사용되어지는 장치로 많은 전류를 흐를 수 있으며 또한 컨트롤이 가능하다. 따라서 폴리머 성분 배합, 두께, 단 면적을 적절히 조절하여 사용하고자 하는 부하 측에 맞는 전류 량을 설정 제어하며 부하 측에서 원하는 발열을 할 수 있도록 하면 기존 플러그의 단점을 완저히 해소할 수 있다. 본 고안에 사용할 수 있는 서미스터 종류로는 세라믹PTC서미스터, 폴리머PTC서미스터를 사용할 수 있다. 또한 칸탈열선은 용융점 및 내산화정이 니켈 및 크롬 열선보다 우수하여 1200도까지 사용할 수 있는 열선으로 800도내지 1000도에 사용되어지는 급속플러그에 안성맞춤인 열선이다.

도1은 본 고안의 급속가열플러그를 일부 절단하여 내부를 보인 정면도

도2는 도1의 중요 부분 확대도

도3은 도1에서 중요부분 절단하여 내부를 보인 정면도

도4는 도3에서 중요 부분 확대도

도5는 도3에서 중요 부분 확대도

도6은 급속가열플러그 외관 정면도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호 설명〉

100k: 너트 100s-1: 세라믹접착제

10k: 가열전류배선 20-1a: 급속가열리드선

20-1b: 급속가열리드선세라믹파이프조립부위

20-1c: 급속가열리드선안정저항열선조립부위

200k: 너트어스부위 20a: 급속가열단자

20k: 가열전류단자 30g: 절연고정와셔

30k : 절연튜브 90a : 디스크타입폴리머PTC

90e: 안정저항열선 90e-1: 안정저항열선홈고정부위

90f : 급속서미스터저항컨트롤 90g: 급속가열리드선저항열선접합부

90i: 급속서미스터저항컨트롤출력단자

90p: 급속서미스터저항컨트롤입력단자 f10: 압착어스연결부위

f50: 압착부위 h-p-20: 칸탈열선

i100: 안정가열단자 i200: 안정가열단자리드파이프

r-b-h: 급속플러그12육각부위 r100: 안정저항열선입력용접부위

r200: 안정저항열선고정홈 r300: 안정저항열선고정홈끝부위

s-t: 세라믹성형튜브 s-t-a: 나선열선홈

s100: 세라믹코팅 s20: 칸탈열선용접부위

s70: 칸탈열선전원용접부위 sp-10: 세라믹파이프

이하 첨부된 도면에 따라서 본 고안의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도1, 도3에서 도시하는 바와 같이 급속가열단자(20a)에 같이 연결된 부위급속가열리드선세라믹파이프조립부위(20-1b),급속가열리드선안정저항열선조립부위(20-1c), 급속가열리드선(20-1a)에서 안정저항열선고정홈(r200)이 있는 세라믹파이프(sp-10)를 세라믹접착제(100s-1)를 사용하여 급속가열리드선세라믹파이프조립부위(20-1b)에 접착 조립하고 급속가열리드선안정저항열선조립부위(20-1c) 에는 세라믹코팅(s100)으로 코팅하여 전기적으로 절연한 다음 그 외부로 안정저항열선(90e)을 감아 구성하고 안정저항열선(90e)의 한쪽 끝은 급속가열리드선(20-1a)의 세라믹코팅(s100)이 안된 부분 급속가열리드선저항열선접합부(90g) 에 용접 접합한다. 그리고 안정저항열선(90e)의 안정저항열선홈고정부위(90e-1)는 안정저항열선고정홈(r200)에 끼워 고정하여 주변의 금속에 어스되지않도록 하며 안정저항열선홈고정부위(90e-1)끝은 안정가열단자(i100)의 안쪽 부분인 안정가열단자리드파이프(i200)의 끝 부분쪽 안정저항열선입력용접부위(r100)에 용접하여 전기적으로 연결한다. 안정가열단자(i100)에서 급속플러그12육각부위(r-b-h) 안쪽으로 구성되어지는 부분인 안정가열단자리드파이프(i200)는 내부에 세라믹접착제(100s-1)를 사용하여 세라믹파이프(sp-10)의 외관에 접착하여 고정한다. 절연고정와셔(30g)로 안정가열단자(i100), 안정가열단자리드파이프(i200)의 근접위치의 급속플러그12육각부위(r-b-h)에 서로 전기적으로 어스가 되지 않도록 절연하였다. 또한 급속플러그 바디 내부와 전체적으로 어스가 되지 않고 고정이 잘 되도록 세라믹접착제(100s-1)로 급속플러그내부를 모든 부품을 조합하고 충진하여 접착 고정시켜 전기절연 및 구조적 고정이 확실히 되도록 하였으며 발열부쪽에는 외관에 일정간격으로 전산 나선 홈이 있는 세라믹성형튜브(s-t) 의 외부의 나선열선홈(s-t-a)에 칸탈열선(h-p-20)을 감고 세라믹성형튜브(s-t) 안쪽에는 세라믹접착제(100s-1)를 바르고 급속가열리드선(20-1a)에 끼워 넣어 조립하여 급속가열리드선(20-1a)과 접착 고정되고 세라믹성형튜브(s-t) 바깥쪽에는 나선열선홈(s-t-a)에 감겨있는 칸탈열선 압착어스연결부위(f10)가 급속플러그바디발열쪽 끝 부분인 압착부위(f50)에 골고루 어스된다. 어스가 확실히 되도록 압착부위(f50)를 열을 주어서 압착하여 확실히 어스가 되도록 한다. 그리고 칸탈열선(h-p-20) 다른 한쪽 끝은 급속가열리드선(20-1a)의 끝 부분인 칸탈열선용접부위(s20)에 용접하여 전기적으로 연결하며 급속가열단자(20a)에는 절연튜브(30k)를 끼워 일정부분을 절연하여 급속가열플러그를 구성하였다.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 고안의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 도1, 도3에서 급속플러그바디는 전기적으로 자동차 받데리 12V의 마이너스에 어스되고 가열전류배선(10k)의 가열전류단자(20k)를 급속가열단자(20a)의 절연튜브(30k) 위로 끼워 가열전류단자(20k)가 안정저항단자(i100)에 전기적으로 어스가 되도록 하며 절연튜브(30k)에 의해 급속가열단자(20a) 에는 어스가 되지 않는다.

디스크타입폴리머PTC(90a) 를 절연튜브(30k)위로 끼워 디스크타입폴리머PTC(90a)의 급속서미스터저항컨트롤입력단자(90p) 가 가열전류단자(20k)에 닿게 하여 어스시키고 너트(100k)를 조여 급속서미스터저항컨트롤출력단자(90i)가 너트(100k)에 전기적으로 어스되게 한다. 또한 너트(100k)의 나선부위인 너트어스부위(200k)에서 전기적으로 급속가열단자(20a)에 어스가 된다. 가열전류배선(10k)을 통해 가열전류단자(20k)로 12V받데리 플러스 전압이 걸리면 전류는 동시에 저항이 적은 방향과 저항이 많은 방향의 두 단자에 흐르는데 저항이 적은 방향은 12V의 전압과 다소 높은 암페어의 전류가 흐르다가 급격히 전압이 0V로 감소되어 전류가 흐르지 않게 된다. 디스크타입폴리머PTC(90a)의 급속서미스터저항컨트롤입력단자(90p)와 전류가 흐르면 온도가 올라가고 온도가 올라가면 저항이 커져 전류 흐름을 차단하는 급속서미스터저항컨트롤(90f) 그리고 급속서미스터저항컨트롤출력단자(90i)로 흘러 너트(100k)로 전류가 흐른다. 너트(100k)로 흐르는 전류는 너트어스부위(200k)를 통해 급속가열단자(20a)로 흘러 급속가열리드선세라믹파이프조립부위(20-1b), 급속가열리드선안정저항열선조립부위(20-1c), 급속가열리드선(20-1a)을 거쳐 칸탈열선용접부위(s20)를 통해 칸탈열선(h-p-20)을 급속히 가열한다. 칸탈열선(h-p-20)이 가열되면서 급속서미스터저항컨트롤(90f)에 많은 전류가 흐르면 급속서미스터저항컨트롤(90f)이 자기가열이 되어 온도가 올라가고 온도가 올라감에 따라 빠르게 전기저항이 올라가 전류를 차단한다. 전기 저항이 많은 방향은 가열전류단자(20k)에서 안정저항단자(i100)로 전류가 흐르고 안정저항단자리드파이프(i200) 의 안정저항열선입력용접부위(r100) 에서 용접되어있는 안정저항열선홈고정부위(90e-1) 와 같은 열선인 안정저항열선(90e)으로 흐르며 급속가열리드선저항열선접합부(90g) 를 통해 급속가열리드선(20-1a), 칸탈열선용접부위(s20)로 흘러 칸탈열선(h-p-20)을 안정적으로 가열하는 구조로 되어있다. 급속가열플러그 전기적 회로구성은 칸탈열선(h-p-20)의 정격 전압은 약6V이며 안정저항열선(90e)과 안정저항열선홈고정부위(90e-1)를 합한 정격 전압 또한 약6V이며 이 정격전압V값은 급속가열플러그 성능에 따라 다르게 만들 수 있음을 밝혀둔다. 자동차 받데리는 12V이므로 12V전압으로 먼저 전기저항이 적은 방향의 회로를 사용하여 정격전압이 6V인 칸탈열선(h-p-20)을 급속히 가열하고 디스크타입폴리머PTC(90a)로 전류를 차단하여 칸탈열선(h-p-20)을 보호하고 전기저항이 적은 방향의 회로를 사용하여 안정저항열선홈고정부위(90e-1)와 안정저항열선(90e)을 통해 칸탈열선(h-p-20)과 합하여 정격전압 12V를 만들어 칸탈열선(h-p-20)을 안정적으로 가열할 수 있도록 되어있다. 또한 사용도중 디스크타입폴리머PTC(90a)가 수명이 다해 성능이 저하되면 너트(100k)를 급속가열단자(20a)에서 풀면 교환이 용이하게 하는 구조로 되어있어 매우 실용적이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 급속플러그 외부에 저항이 많은 단자와 저항이 적은 단자를 구성하며 저항이 적은 방향의 단자에는 컨트롤 장치인 디스크타입폴리머PTC(90a)를 사용하여 칸탈열선(h-p-20)에 상대적으로 많은 전류를 흐르게 하여 칸탈열선(h-p-20)을 급격히 발열시켜 자동차 엔진의 시동 시에 필요한 800도의 온도를 1초내에 만들고 디스크타입폴리머PTC(90a)에서 자기가열에 의해 전류를 차단하여 칸탈열선(h-p-20)이 전기적인 온도가 1000도 이상으로 올라가지 않도록 하여 칸탈열선(h-p-20)을 보호하며 동시에 전기저항이 많은 방향의 안정저항 열선홈고정부위(90e-1), 안정저항열선(90e) 의 회로를 통해 칸탈열선(h-p-20)이 안정적으로 계속하여 전기적으로 온도가 800도를 유지하여 자동차 엔진의 안정적 시동을 하도록 하는 효과가 대단히 크다.

Claims

안정저항단자리드파이프(i200) 와 같이 구성되어있는 안정저항단자(i100)를 안정저항열선고정홈(r200)이 있는 세라믹파이프(sp-10)의 외부 한 방향에 세라믹접착제(100s-1)를 사용 접착 고정하여 안정저항단자(i100)를 구성하고 세라믹파이프(sp-10)는 다시 급속가열리드선세라믹파이프조립부위(20-1b)에 세라믹 접착제(100s-1)로 접착조립한다음 급속가열리드선안정저항열선조립부위(20-1c)에 세라믹코팅(s100)으로 코팅하여 전기적으로 절연한 다음 그 외부로 안정저항열선(90e)을 일정 간격으로 감고 한쪽 끝은 급속가열리드선저항열선접합부(90g) 에 용접 접합하고 다른 한쪽끝부분인 안정저항열선홈고정부위(90e-1)는 안정저항열선고정홈(r200)에 끼워 고정하며 끝을 안정저항열선입력용접부위(r100)에 용접하고 세라믹성형튜브(s-t)에 감긴 칸탈열선(h-p-20)을 세라믹성형튜브(s-t)와 함께 급속플러그바디 가열부방향의 끝부분인 압착부위(f50)에 일정한 깊이로 삽입하고 압착부위(f50)를 열을 주어 압착하여 압착어스연결부위(f10)의 칸탈열선이 플러그바디와 전기적으로 어스가 확실히 되도록 하는 것으로 한 급속가열플러그.
급속가열단자(20a)에 절연튜브(30k)를 씌어 그 외부로 조립되어지는 가열전류단자(20k) 및 디스크타입폴리머PTC(90a)등이 급속가열단자(20a) 에 어스되지 않도록 하는 것으로 한 급속가열플러그
가열전류단자(20k)가 먼저 급속가열단자(20a) 에 삽입이 되어 안정저항단자(i100)에 어스되고 디스크타입폴리머PTC(90a)를 다음에 삽입하여 급속서미스터저항컨트롤입력단자(90p)가 가열전류단자(20k)에 어스되게하고 다음에 너트(100k)를 돌려 조임으로써 급속서미스터저항컨트롤출력단자(90i)가 너트(100k)에 전기적으로 어스되고 너트어스부위(200k)에서 너트(100k)와 급속가열단자(20a)가 서로 전기적으로 어스되게 하며 급속가열단자(20a)에서 너트(100k)를 돌려 빼내는 것으로 간단히 디스크타입폴리머PTC(90a)를 교환이 쉽게 하는 것으로 한 급속가열 플러그.
삭제