TW575723B - Sheathed element heater plug - Google Patents

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TW575723B
TW575723B TW89124036A TW89124036A TW575723B TW 575723 B TW575723 B TW 575723B TW 89124036 A TW89124036 A TW 89124036A TW 89124036 A TW89124036 A TW 89124036A TW 575723 B TW575723 B TW 575723B
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incandescent
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incandescent rod
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Christoph Haluschka
Juergen Arnold
Vera Wein
Rainer Bach
Klaus Hrastnik
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Bosch Gmbh Robert
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
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Description

575723 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（I) 〔詳細說明〕 本發明關於具申請專利範圍第1項所述的特點的一種 白熾桿火星塞，特別是用於自點火式內燃機的起動者。 〔發明的背景〕 白織桿火星塞(Gliihstiftkerze，英：glowing plug)係習 知者，若將一自點火式內燃機起動，需要將一油氣混合物 作起始點火。爲此使用白熾桿火星塞，它們設在一燃燒室 壁中，此白織桿火星塞有一白熾桿，它可與所要點火之油 氣混合物接觸。 習用技術係將白熾桿用一種導電陶瓷材料製造。在此 ’白熾桿有一定之電阻，因此爲白熾桿與一電源連接時， 就有〜股加熱電流流過，使白熾桿加熱到一定溫度。 此溫度是以將該油氣混合物點燃。 要將自點火式內燃機的作業作監控，我們希望能得知 白織桿溫度。爲此，習知技術係將流經白熾桿的電流作測 量’以便由此導出白熾桿的溫度，該用於製白熾桿的導電 的陶瓷以習知方式由一種具有正溫度係數的材料製成。換 口之’其電阻隨溫度升商而增加，因此當供應電壓一定時 ’加熱電流就減少，如此，可經由熱電流的時間走勢來出 自白熾桿的瞬間溫度，然而在此習知裝置有一缺點，即： 在相同之加熱電流的場合，沿白熾桿長度範圍各點之溫度 分佈變化很大。舉例而言，此溫度分佈與內燃機之轉速、 負荷狀態及/或冷却有關。實驗硏究顯示，在此之溫度可 達200°c之多。 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 575723 A7 B7 五、發明說明（ 〔本發明的優點〕 具有申請專利範圍第1項所述之特點的本發明的白熾 桿火星塞與之相較有一優點’亦即可在該白熾桿的白熾桿 尖端直接測量溫度，而不會影響白熾桿火星塞原來的白熾 功能。由於白熾桿火星塞包含一整合的溫度感測器，故白 熾焊的實際溫度不論在白熾桿火星塞的主動式操作方式中 在白熾桿的從動方式設置的場合都可測定。在此，特別是 溫度測量溫度的準確性不受該自點火的內燃機的操作狀態 影響。 在本發明較佳實施中，該溫度感測器直接整合到白熾 桿中，其中特別是該白熾桿有一大致軸向延伸的孔以容納 該溫度感測器。如此，可用特別簡單的方式將該溫度感測 器整合到該白熾桿火星塞中’並不需要有一附加之構造空 間以容納該溫度感測器，因爲它彷彿是位在裡面似地整合 在該白熾桿中。 此外，在本發明較佳的設計中，該容納溫度感測器的 孔設在該白熾桿之一絕緣火星塞內。如此，設置該溫度感 測器不會對白熾桿原來的白熾功能有任何不良影響。 另外在本發明之一較佳設計中，該白熾桿之容納溫度 感測器的孔至少局部是該白熾焊的一個邊緣開口的槽。如 此，可以很有利地將溫度感測器一直導引到白熾焊的一外 周壁，如此可作特別準確的溫度測量，因爲裝設在該邊緣 開口的凹隙中，就不需要考慮該白熾焊的陶瓷材料的熱過 渡區阻力。 4 ^--------- 線黎 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 575723 A7 B7 五、發明說明（>) 本發明較佳之設計見於其餘在申請專利範圍附屬項中 所述之特點。 〔圖式的說明〕 本發明在以下利用圖式詳細說明其實施例。 圖式中： 第一圖係在第一實施變更例中經一白熾桿火星塞的一 剖面圖； 第二圖係一溫度感測器的示意圖； 第三圖係經一白熾桿的示意剖面圖； 第四圖係在一第二實施變更例中經一白熾桿火星塞的 一剖視圖； 第五及第六圖係依第二實施變更的一白熾焊火星塞的 不意圖， 第七及八圖係白熾焊另一實施變例的示意圖。 〔圖號說明〕 (10) 白熾焊火星塞 (12) 火星塞殼體 (14) 白熾桿 (16) 接點彈簧 (18) 接點銷 (20)(22) 密封件 (24) 陶瓷匣 (26) 金屬環 (28) 夾緊元件 5 -----------Φ--------^--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 575723
五、發明說明（0) (30) 溫度感測器 (32) 縱軸 (34) 白熾焊尖端 (36) 電導體 (38) 外端子 (40) 孔 (42) 絕緣火星塞 (44) 容納部 (45) 盲孔 (46) 周圍面(函殼面) (48) 凹隙 (50) 槽孔 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔實施例的說明〕 第一圖顯示一白熾桿火星塞（10)，它可用於將一自點 火或內燃機起動’此白熾桿火星塞（10)包含一火星塞殻體 (12)，它設計成大致空心圓筒形。此火星塞殼體（12)容納一 白熾焊（14)，此火星塞殻體（12)可以密封地設在一缸殼體( 圓未示）的一壁中，故白熾焊（14)突伸到燃燒室中，白熾桿 (14)經由一接觸彈簧（16)與一接點銷（18)呈導電連接。此接 點銷（18)可以用圖未示的方式與汽車中的電源一電瓶連接 ，因此經由接點銷（18)及一接點元件[例如一接點彈簧（16)] 可將該白熾焊04)施一電壓。白熾桿U4)本身由一種導電陶 瓷材料構成。此白熾桿火星塞（10)包含其他組件，其中這 裡只顯示密封件（20)或（22) ’ 一陶瓷匣(24)，一金屬環(26) 6 訂---------線_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X297公釐） 575723 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（5") 及一夾緊元件(28)。此外，該白熾桿火星塞（10)還包含一個 整合之溫度感測器(30)，它大致沿一縱軸(32)延伸過白熾桿 火星塞（10)的總長度。 這種白熾桿火星塞（10)其他構造與功能係一般習知者 ，因此對此在說明書中不予詳述。 在此白熾桿火星塞（10)的特定應用的場合，該白熾焊 (I4)施以電壓U，因此使一些加熱電流(I)流過。加熱電流 強度⑴與白熾桿（14)的電阻(R)有關。電阻設計成使它呈加 熱元件（白熾元件)的作用。此處可設成使電阻R沿白熾桿 (14)的長度範圍的分佈不同。特別是在一白熾焊尖端(34)有 較高的電阻(R)集中。因此在該處電壓U下降較多，且在白 熾桿尖端(3句內加熱情形比白熾桿（14)其餘區域厲害。 此時，利用整合到白熾桿火星塞（10)中直接到白熾桿 尖端(34)的區域或出瞬間溫度。 在第二圖係以示意方式簡單地顯示出該溫度感測器 (30)。舉例而言，此溫度感測器(30)由二種導電材料組合而 成，它們產生與作用溫度成比例的電壓，所用之溫度感測 器（30)的例子如一種習知的鈾-鋁/铑熱元件。這種電導體 (36)呈導線線圈的方式在溫度感測器(30)內通過。且可經外 端子(38)與一評定電路連接。此溫度感測器(30)由一種不導 電(30)耐熱的陶瓷構成，且具有一種雙重毛細管(其細節不 詳示）以容納該導線線圈。溫度感測器(30)呈絕緣方式通過 端子銷（18)。爲此，該端子銷（18)有一孔(40) ’沿白熾桿火 星塞的縱向範圍延伸。由於該溫度感測器(3〇)沿其外周圍 7 ΐ紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 575723 A7 五、發明說明（&) 係由電絕緣陶瓷構成，故與端子銷(24)成短路的情事不會 發生。 在白熾焊（H)內，該溫度感測器(30)—直通到該白熾桿 尖端(34)，該白織桿（14)本身以一般方式由導電陶瓷構成’ 該陶瓷包圍著一個絕緣火星塞(42)°如此造成一種u形設 計，由該白熾桿（14)之導電之陶瓷材料構成。此溫度感測 器(30)此時設在絕緣火星塞(30)內’或由於其外在之電緣性 質而本身構成絕緣火星塞（42)。溫度感測器（30)距白熾桿 (14)之導電區域的距離，舉例而言爲〇.2mm。 第三圖顯示白熾桿（14)之細節，在此可明顯看出：該 白熾焊（14)有一在縱軸(30)上延伸的容納部(44)，溫度感測 器(30)可放入其中。容納部(44)直接一直延伸到白熾桿尖端 (34)中。容納部(44)舉例而言由一盲孔(45)構成。 容納部(44)宜在陶瓷的生鮮狀態中放入。如此，可避 免在容納部(44)放入時材料爆裂成類似之情事。 第四圖顯示另一實施變更列的一白熾焊火星塞（10)， 其中相同的部分一如第一圖用相同圖號表示且不再說明， 如此只對不同點說明，其餘的構造與功能係相同者。 在第四圖之視圖中已可看出，此處溫度感測器(30)係 設在該白熾桿（14)內呈一種與縱軸(32)不同的軸向。此處， 該溫度感測器(30)選設成使得隨著越接近白熾桿尖端(34)時 ，距縱軸(32)的徑向距離亦增加，直到溫度感測器(30)與白 熾桿（M)的周圍面(46)相交爲止。在第五〜第八圖中，爲此 各顯示該白熾桿（14)兩個不同實施例。 8 本紙張^度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' {請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁}
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 575723 Α7 Β7 五、發明說明) 第五圖顯示該白熾桿（14)一上視圖（依第四圖係由右看) ，而第六圖顯示相對於第五圖轉了 90°的剖面圖。該用於 容納溫度感測器(30)的容納部(44)最先由一孔(47)形成，該 孔在縱軸（32)區域開始，先對縱軸(32)成一角度α選設成使 得相對於白熾桿（14)總長度而言，孔(47)大約在二分之一處 在函殼面上開□，並過渡到一個邊緣開放的凹隙(48)中。 此處，該邊緣開放的凹隙(48)的深度配合溫度感測器(30)的 寬度，因此該感測器並不沿徑向超出白熾桿（14)的函殼面 (46)突出。 在第七、八圖中顯示另一實施變更例。其中該凹隙 (44)由一徑向槽孔(50)構成，該徑向槽孔(5〇)沿白熾桿（1)的 長度範圍首先深度遞減一直到二分之一長度處爲止，然後 過渡到第六圖所示的邊緣開放的凹隙(48)中，利用槽孔(50) 的設計，可將溫度感測器(30)沿徑向放入白熾桿(14)中，而 依第五、六圖之實施例，該溫度感測器(3〇)係先穿入孔(47) 中，以使隨後能放入該邊緣開放的凹隙(48)中。 依第五、六圖實施例的孔(47)以及依第七、八圖的實 施例的槽(50)，以及二實施例共同的邊緣開放的凹隙(48)者 設在白熾桿（14)之一個由一種絕緣材料製成的區域中，此 白熾桿（14)以習知方式由一種層構造構成，其中一種絕緣 的陶瓷材料埋入該導電的陶瓷材料製的U形電路回路中， 。如此可避免該導電陶瓷（例如該導電層的橫截面）的不良 影響。要將溫度感測器的的固定孔(47)或槽(5〇)及該邊緣開 放的凹隙(48)中’可利用一種玻璃陶瓷作釉入而^成，此 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公ϋ ------- I,-------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 575723 A7 _B7 五、發明說明（P) 處這種玻璃陶瓷、溫度感測器(30)的陶瓷材料以及白熾桿 (14)的絕緣陶瓷材料的熱膨脹性質互相配合設定，因此在 整個層複合材料加熱時。呈大致相同的熱膨脹性質。 丨， AW--------1T---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

  1. 575723 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 直徑。 6.如申請專利範圍第3項之白熾焊火星塞，其中： 該容納部(44)前頭包含一徑向槽孔（50)，該槽孔過渡到 一邊緣開放的凹隙(48)中。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Tf ·1 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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