JP3957969B2 - Ceramic heater for in-vehicle heater - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼式車載暖房器の点火または火炎検知に用いられるセラミックヒータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
寒冷地においてエンジンの始動を短期間に可能とするための熱源または車両室内暖房の補助熱源として、液体燃料を用いる車載暖房機が使用されている。また、電気自動車においてはバッテリの容量の制限により電力消費を少なくすることが要求されており、暖房装置の熱源としてこの液体燃料を用いた車載暖房機の利用が見込まれている。
【0003】
このような車載暖房機の従来例を図9に示す(特開平11−173511号公報参照)。液体燃料は図示していない燃料ポンプにより燃料タンクから点火栓12の周囲に供給される。支持部材13は燃焼筒14に固定されており、その中央には燃焼温度検知サーミスタ15が設置されており、上部には点火栓12を挿通させる孔が設けられている。更に支持部材13には液体燃料を保持する蒸発媒体16が嵌着されている。
【0004】
燃料の点火は、電流により熱を発生する金属製の発熱抵抗体を円筒形のステンレスで被覆された発熱部17を有する点火栓12により行われる。すなわち、点火栓12の抵抗体に一定時間通電することにより発熱部が高温に赤熱される。その後、燃料ポンプから点火栓12の周りに液体燃料が供給され蒸発媒体16に浸透される。同時に空気供給ブロア18から空気が送られ燃焼用空気が送り込まれる。そして、点火栓12の周りに浸透した燃料が蒸発して赤熱した発熱部で点火される。
【0005】
点火栓12で発生した炎は蒸発媒体16の全面を覆うようになる。この火炎により蒸発媒体16の表面から燃料蒸発量が増大し燃焼量が増大するがその燃焼量に見合うように供給燃料および燃焼用空気量が増やされる。
【0006】
定常燃焼状態でコントローラー19は車両からの操作信号および燃焼温度検知サーミスタ15の信号により、燃料ポンプ、空気供給ブロア18の動作を制御する。
【0007】
燃焼筒14内の燃焼室で発生したガスは熱交換部20で冷却水を加熱する。この熱交換部で加熱される水はエンジン冷却水であるが、その水は図示していない熱交換器で空気を加熱する。その加熱された空気が車両室内に送られ車内の暖房が行われる。
【0008】
また、上記点火栓12の代わりにセラミックヒータを用いることも行われている。
【0009】
図7に、従来の車載用暖房装置の点火栓として使用されているセラミックヒータ1の層構成図を示すように、発熱抵抗体9を内蔵し、Niからなるリード線3をロウ付けしてセラミックヒータ1を構成している。そして図8に示すように、前記セラミックヒータ1の外表面に保持金具2をロウ付けし、燃焼筒14に固定した固定用金具5に挿入して保持金具2をネジ6により固定する。固定用金具5の先端部にはセラミックヒータ1の位置決めのために、段部5aが形成されており、該段部5aに保持金具2を当てて位置合わせをし、ネジ6で固定するようにしている。
このようにしてガス流中の最適位置で燃焼ガスが点火されるようなシステムが組まれている。
また、保持金具2のロウ付けは、保持金具2の内側にセラミックヒータ1を挿入し、隙間にロウ材を流し込み、冷却時のセラミックヒータ1の磁器部と保持金具2の熱膨張差により、保持金具2で磁器部を把持する構造としていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
近年、車載暖房装置の小型化及び着火スピードを上げることが望まれており、それに伴い、セラミックヒータの小型化、電力のアップが必要となってきている。
ところが、セラミックヒータの小型、高電力化により、ロウ付け部が高温になることによって、前記図8に示す保持構造を用いたセラミックヒータ1では、長期の使用に際してその保持に大きな問題があることが判明した。
即ち、保持金具2にセラミックヒータ1を把持する構造においては、冷熱サイクルがかかった場合、まず、高温になった時、保持金具2が熱膨張し発熱部側へ伸びる。次に、冷却された時、その位置で金具2がセラミックヒータ1を捕まえてしまった後セラミックヒータ1より大きく収縮するので、セラミックヒータ1はリード側へ、あたかも「しゃくとり虫」の如き状態で後退してしまうことになる。また、ネジ締め部についても、冷熱サイクルにより上記のような理由でネジ6の締め付けが緩くなってしまい、冷熱サイクルの繰り返しにより、セラミックヒータ1の先端部が初期に設定された位置から後退変位して点火できなくなったり、または火炎検知できなくなってしまうという問題があった。
【0011】
なお、セラミックヒータ1が上向きに取り付けられている場合においては、セラミックヒータの自重が下向きに働くために、セラミックヒータ1先端の後退変位量はさらに大きくなってしまう。
上記従来の手法では、曲面部分でネジ締めしていたため、冷熱サイクルの繰り返しによる緩みの問題がより発生しやすい状況であったと考えられる。
本発明の目的は、冷熱サイクルがかかった場合でも、セラミックヒータ1の先端が後退変位せず、点火位置または火炎検知位置が変位しない堅牢な構造を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明者等が検討した結果、エンジンの始動用熱源または車両室内暖房の補助熱源として使用される燃焼式車載暖房機にて点火または火災検知に用いられるセラミックヒータにおいて、セラミック体の内部に発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電力を供給させるためのリード部を埋設してなり、前記セラミック体の外表面に段付き面を設けて、該段付き面の上に金属製プレートを備え、その上面を押さえつけ手段により押さえつけ、固定用金具に保持することにより、上記課題を解決できることを見出した。
【0013】
また、前記発熱抵抗体が高融点金属からなることを特徴とする。また、前記暖房機が前記固定用金具を具備していることを特徴とする。
【0014】
【作用】
セラミックヒータの外表面に段付き面を設けることにより、この面を押さえて固定するので、万一ネジの緩みが発生したとしても段部によりセラミックヒータの移動を防止でき、また、セラミックヒータの回転を防止することができる。これにより、点火位置または火炎検知位置が変化しない安定した点火性能を維持できる。
また、ネジ等押しつけ力によって、セラミックにクラックが発生し易い場合は、ネジ等の先端とセラッミクの間に金属製プレートを入れて、応力の緩和をはかるとよい。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図1〜6を用いて詳しく説明する。
【0016】
図1は、本発明のセラミックヒータ1を車載暖房機に取り付けた状態を示す断面図である。このセラミックヒータ1は車載用暖房装置に使用される点火または火災検知に使用されている。
セラミックヒータ1は、その一部に形成された段付き面4を押さえつけ手段の一つであるネジ6により押さえつけて燃焼筒14に設置された固定金具5に固定されている。このようにセラミックヒータ1自体に段付き面4を形成し、ここを押さえて固定することにより、セラミックヒータ1が使用中の温度サイクルにより移動することを防止することができる。そして、セラミックヒータ1は、リード線3に通電することにより発熱し、燃焼筒14内に供給された燃料を点火する。この点火に関しては最適位置があり、上記固定構造とすることでこの最適位置のずれを防止できる。
【0017】
図2にセラミックヒータ1の要部拡大図を示すように、セラミックヒータ1には、保持金具2がロウ付けされており保持金具2からセラミックヒータ1まで達するように研削することにより段付き面4を形成し、固定金具5にネジ6により固定している。
【0018】
また、他の実施形態を図3に示すように、前記ネジ6の先端とセラミックヒータ1に設けた段付き面4の間に金属製プレート7を介して、段付き面4を押さえることによって、セラミックヒータ1を傷つけることなく強固に固定することができる。
【0019】
この段付き面4の寸法としては、セラミックヒータ1の径方向の幅が1.5〜3mm程度、全長方向の寸法がネジ6外径+0.5〜1.0mm程度とすることが好ましい。
【0020】
図4は、本発明のさらに他の実施形態を示すセラミックヒータ1の断面図である。前記の平坦な段付き面4の代わりに、例えばセラミックヒータ1の中心と同芯のリング状曲面の段付き面4’を形成して、該段付き面4’にその曲面にマッチングした金属製リングプレート7を敷いて、ネジ6で押さえることによって、セラミックヒータ1のズレを防止するとともにネジ6先端の応力を緩和させ、セラミック部分にクラックが発生することを防止する構造としてある。
図5および図6は、本発明のさらに他の実施形態を示すセラミックヒータの断面図である。図5は、セラミックヒータ1の外周に保持金具2がロウ付け等の手法で固着されていて、保持金具2のリード側端面のセラミック外周に設けた段付き面4を押さえてセラミックヒータ1のズレを防止する構造となっている。また図6は、保持金具2を固定する部分のセラミックヒータ1の外径を発熱部側より細く研削して曲面形状の段付き面4’を形成し、この段付き面4’に金属プレートの代わりに保持金具2を介してネジ6により固定する構造とした例である。
【0021】
また、段付き面4、4’の形成にあたり、その角部の曲率半径を0.05mm以上とすることが好ましい。この曲率半径が0.05mm未満であると、急加熱による熱衝撃や車の振動等で前記角部にクラックが発生する場合がある。
【0022】
また、セラミックヒータ1の冷始動時の突入電力は、70W以上とすることが好ましい。これは、該突入電力が70W未満であれば、燃料を安定して点火させることができなくなってしまうからである。単に温度を上げるだけであれば、セラミックヒータ1の径を細くし熱容量を小さくすれば良いが、供給される空気流の影響を加味するとセラミックヒータ1についてもある程度の熱容量が必要であり、点火温度まで早急に加熱するためには70W以上の突入電力とすることが好ましい。
【0023】
次に、セラミックヒータ1の製法について図7を用いて説明する。まず、セラミック生成形体8の上に発熱抵抗体9と取出電極11をプリント法により形成する。その後、タングステン(W)ピンからなるリード部10を前記発熱抵抗体9、取出電極11と接続するように設置し、前記セラミック生成形体8とこれらの蓋となるセラミック生成形体8’を重ねて密着させ、ホットプレスにより焼成した後、得られた焼結体を円柱状に加工し、表面に露出した取出電極11にリード線3をロウ付けしてセラミックヒータ1を得る。
また、図7では、発熱抵抗体9を1層形成した例を示しているが、昇温特性を改善するために発熱抵抗体9を複数の層形成したセラミックヒータ1としても構わない。
【0024】
その後、セラミックヒータ1の外周に保持金具2をロウ付けし、保持金具2の一部に研削等の手法で段付き面4を形成する。
上記実施形態において、セラミックヒータ1の段付き面4を押さえる押さえつけ手段としてネジ6を使用した場合を示したが、ネジ6の代わりにリベット、キー止め、金具の加締め等により段付き面4を押さえつけて固定することもできる。また、セラミックヒータ1の形状は円柱状のものに限らず他のさまざまな形状のものを用いることができる。
【0025】
さらに、セラミックヒータ1の固定方法を詳細に説明する。図1に示すように、セラミックヒータ1は、固定用金具5の段付き部5aに保持金具2の先端を合わせ、セラミックヒータ1に形成された段付き面4とネジ6の位置を合わせた後ネジ6を締めこむことによりセラミックヒータ1を固定用金具5に固定されている。そして、燃焼筒14に供給される燃料を、支持部材13に形成された多孔質の蒸発媒体で気化させ、この気化した燃料をセラミックヒータ1の発熱により点火する。さらに、点火後は、昇温による発熱抵抗体9の抵抗値の変化を検出することで火炎検知を行うことができる。
【0026】
セラミックヒータ1のセラミック基材の材質は、窒化珪素、炭化珪素等の材質を用いることが可能である。中でも、窒化珪素が高強度、高靱性、高絶縁性、耐熱性の観点で一番優れている。
窒化珪素質焼結体としては、主成分の窒化珪素に対し、焼結助剤として3〜12重量%の希土類元素酸化物と0.5〜3重量%のAl2O3、さらに焼結体に含まれるSiO2量が1.5〜5重量%となるようにSiO2を混合し、1650〜1750℃でホットプレス焼成することにより、焼結体を得ることができる。ここで示すSiO2量とは、窒化珪素原料中に含まれる不純物酸素から生成するSiO2と、他の添加物に含まれる不純物としてのSiO2と、意図的に添加したSiO2の総和である。
【0027】
炭化珪素質焼結体としては、主成分の炭化珪素に対し、焼結助剤として硼素(B)と炭素(C)を含有した焼結体や、主成分の炭化珪素に対し、焼結助剤としてアルミナ(Al2O3)とイットリア(Y2O3)を含有し1900〜2200℃で焼成した焼結体を用いることができ、また、炭化珪素はα型を主体とするもの、あるいはβ型を主体とするもののいずれであっても構わない。
発熱抵抗体9の材質は、W、Mo、Re金属およびこれらの金属の炭化物、窒化物、珪化物、ホウ化物を主成分としたものを使用することが可能である。また、リード部10については、タングステン以外でも耐熱性のある材質であれば他の材質を用いることも可能であるが、特に、セラミック基材が窒化珪素の場合、Wを用いるのが望ましい。
また、保持金具2の材質としては、ステンレス鋼、耐熱鋼、Fe−Ni−Cr合金、インコネル等の耐熱性に優れたものが好適である。固定用金具5及びネジ6については、耐熱性と剛性のある材料であれば特に限定する要素はない。
【0028】
【実施例】
本発明の有効性を確認するために、テスト品を作って、下記の冷熱サイクルを負荷し、従来の構造のものと比較した。
実施例 1
ここでは、車載暖房用セラミックヒータ1の固定用の段付き面4の形状とその固定の信頼性の関係を調査した。まず、セラミックヒータ1の製法について図7を用いて説明する。窒化珪素(Si3N4)粉末に酸化イッテリビウム(Yb2O3)、酸化イットリウム(Y2O3)等の希土類元素酸化物やアルミナ(Al2O3)、シリカ(SiO2)からなる焼結助剤を添加したセラミック原料粉末を周知のプレス成形法等で成形し、セラミック生成形体8を得た。そして、セラミック生成形体8の上にWCを主成分とするペーストを用いて発熱抵抗体9と取出電極11をプリント法により形成した。その後、リード部10としてタングステンピンを前記発熱抵抗体9と取出電極11が導通するように設置し、前記セラミック生成形体8を2層とこれらの蓋となるセラミック生成形体8’を重ねて密着させ、還元雰囲気下、1650℃〜1750℃の温度でホットプレスにより焼成した後、焼結体を外径3.4mm、全長20mmの円柱状に加工し、表面に露出した取出電極11にNiリード線3をロウ付けしてセラミックヒータ1を得た。
その後、セラミックヒータ1の外周に保持金具2をロウ付けし、保持金具2の一部に研削等の手法で図1、3〜6に示すような段付き面4、4’を形成した。そして、固定用金具5の段付部5aに保持金具2の先端を合わせ段付き面4、4’とネジ6の位置を合わせた後、ネジ6を締め込むことによりセラミックヒータ1を保持金具2に固定した。
また、比較例として、段付き面4を形成しない従来のサンプルを作製した。
【0029】
そして、冷熱サイクルによるセラミックヒータ1のズレの有無について評価を実施した。まず、セラミックヒータ1に通電し1100℃に昇温させ保持5分後通電停止し、その後、強制エア冷却2分の工程を1サイクルとしてこれを500回繰り返し、冷却取り外し後、セラミックヒータの先端から保持金具の端面までの長さを測定することによりズレの有無を調べた。ズレの大きさについては、0.5mm以上のズレが認められたものを不良と判断した。
【0030】
これらの結果を表1に示した。
【0031】
【表1】
【0032】
表1から判るように、従来例はテストした100個中35個のズレが発生した。これに対し、本発明の実施例である図1、3、4、5、6に示した構造のNo.1〜5はズレは発生しておらず、有効性が確認できた。
実施例 2
実施例1と同様の方法で、セラミックヒータ1を形成し、段付き面4の形成に際し、研削時の角部の曲率半径を0.01〜0.5mmまで変化させて作製し、実施例1と同様の方法でセラミックヒータを固定用金具に固定して、セラミックヒータの最高温度部が1100℃となる電圧を5分印加し、その後、強制エア冷却2分を1サイクルとしてこの熱サイクルを1000回繰り返し、角部のクラックの有無を調べた。結果を表2に示した。
【0033】
【表2】
【0034】
表2に示したように、研削時の角部4aの局率半径を0.01mmにしたNo.1は50個中12個にクラックが発生したが、角部のRを0.05mm以上にしたNo.2〜6は、クラックが発生しなかった。
【0035】
【発明の効果】
前記セラミック体の外表面に段付き面を設けて、該段付き面の上に金属製プレートを備え、その上面を押さえつけ手段により押さえつけ、固定用金具に保持することにより、冷熱サイクルがかかった場合でもセラミックヒータの先端が後退変位せず、点火位置または火災検知位置が変化しない堅牢な構造の車載暖房機用セラミックヒータを提供することができる。
【0036】
さらに、上記段付き面に金属プレートを備えることによりネジ等による締めつけ応力の緩和を図ることができるので、セラミックヒータのクラックの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車載暖房用セラミックヒータの実施形態を示す断面図である。
【図2】図1に示す車載暖房用セラミックヒータのイ方向の矢視図である。
【図3】本発明の車載暖房用セラミックヒータの他の実施形態を示す横断面図である。
【図4】本発明の車載暖房用セラミックヒータの他の実施形態を示す要部拡大図である。
【図5】本発明の車載暖房用セラミックヒータの他の実施形態を示す要部拡大図である。
【図6】本発明の車載暖房用セラミックヒータの他の実施形態を示す要部拡大図である。
【図7】本発明のセラミックヒータの層構成図である。
【図8】従来の車載暖房用セラミックヒータを示す断面図である。
【図9】従来の車載暖房機を示す断面図である。
【符号の説明】
1:セラミックヒータ
2:保持金具
3:リード線
4、4’:段付き面
4a:角部
5:固定用金具
5a:段付き部
6:ネジ
7:金属プレート
8:セラミック生成形体
9:発熱抵抗体パターン
10:タングステンピン
11:取出電極
12:点火栓
13:支持部材
14:燃焼筒
15:温度検知サーミスタ
16:蒸発媒体
17:発熱部
18:空気供給ブロア
19:コントローラー
20:熱交換部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ceramic heater used for ignition or flame detection of a combustion-type in-vehicle heater.
[0002]
[Prior art]
An in-vehicle heater using liquid fuel is used as a heat source for enabling the engine to start in a short time in a cold region or as an auxiliary heat source for vehicle interior heating. In addition, electric vehicles are required to reduce power consumption due to battery capacity limitations, and use of in-vehicle heaters that use this liquid fuel as a heat source for heating devices is expected.
[0003]
A conventional example of such an in-vehicle heater is shown in FIG. 9 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-173511). Liquid fuel is supplied around the
[0004]
The ignition of the fuel is performed by a
[0005]
The flame generated at the
[0006]
In the steady combustion state, the
[0007]
The gas generated in the combustion chamber in the
[0008]
A ceramic heater is also used instead of the
[0009]
FIG. 7 shows a layer configuration diagram of a ceramic heater 1 used as a spark plug of a conventional vehicle-mounted heating device. A heating resistor 9 is built in, and a
In this way, a system is set up in which the combustion gas is ignited at an optimum position in the gas flow.
Also, the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, it has been desired to reduce the size of an in-vehicle heating device and increase the ignition speed. Accordingly, it is necessary to reduce the size of a ceramic heater and increase the power.
However, the ceramic heater 1 using the holding structure shown in FIG. 8 has a large problem in holding during long-term use because the brazing portion becomes high temperature due to the small size and high power of the ceramic heater. found.
That is, in the structure in which the ceramic heater 1 is held by the
[0011]
Note that when the ceramic heater 1 is mounted upward, the weight of the ceramic heater 1 moves downward, so that the amount of backward displacement at the tip of the ceramic heater 1 is further increased.
In the conventional method described above, since the screw is tightened at the curved surface portion, it is considered that the problem of looseness due to repeated cooling and heating cycles is more likely to occur.
An object of the present invention is to provide a robust structure in which the tip of the ceramic heater 1 does not move backward and the ignition position or the flame detection position does not move even when a cooling cycle is applied.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
As a result of studies by the present inventors, in a ceramic heater used for ignition or fire detection in a combustion-type in-vehicle heater used as a heat source for starting an engine or an auxiliary heat source for vehicle interior heating , a heating resistance is formed inside the ceramic body. A lead portion for supplying electric power to the body and the heating resistor, a stepped surface is provided on the outer surface of the ceramic body, a metal plate is provided on the stepped surface, and an upper surface thereof It has been found that the above-mentioned problems can be solved by pressing the sheet with a pressing means and holding it on the fixing bracket.
[0013]
The heating resistor is made of a refractory metal. Further, the heater is provided with the fixing bracket.
[0014]
[Action]
By providing a stepped surface on the outer surface of the ceramic heater, this surface is pressed and fixed, so that even if a screw is loosened, the ceramic heater can be prevented from moving by the stepped part. Can be prevented. Thereby, the stable ignition performance in which an ignition position or a flame detection position does not change can be maintained.
In addition, when cracks are likely to occur in the ceramic due to pressing force such as screws, a metal plate may be inserted between the tip of the screws and the ceramic to relieve stress.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0016]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a ceramic heater 1 of the present invention is attached to an in-vehicle heater. This ceramic heater 1 is used for ignition or fire detection used in a vehicle-mounted heating device.
The ceramic heater 1 is fixed to a fixing
[0017]
As shown in an enlarged view of the main part of the ceramic heater 1 in FIG. 2, a holding
[0018]
In addition, as shown in FIG. 3, by pressing the stepped
[0019]
The dimensions of the stepped
[0020]
FIG. 4 is a cross-sectional view of a ceramic heater 1 showing still another embodiment of the present invention. Instead of the flat stepped
5 and 6 are sectional views of a ceramic heater showing still another embodiment of the present invention. FIG. 5 shows that the holding
[0021]
Further, in forming the stepped
[0022]
Moreover, it is preferable that the inrush electric power at the time of the cold start of the ceramic heater 1 shall be 70 W or more. This is because if the inrush power is less than 70 W, the fuel cannot be stably ignited. If the temperature is simply increased, the diameter of the ceramic heater 1 may be reduced to reduce the heat capacity. However, taking into consideration the influence of the supplied air flow, the ceramic heater 1 also needs a certain heat capacity, and the ignition temperature In order to quickly heat up to 70 W, it is preferable to have an inrush power of 70 W or more.
[0023]
Next, the manufacturing method of the ceramic heater 1 is demonstrated using FIG. First, the heating resistor 9 and the extraction electrode 11 are formed on the ceramic production form 8 by a printing method. Thereafter, a
7 shows an example in which one layer of the heating resistor 9 is formed, but the ceramic heater 1 in which the heating resistor 9 is formed in a plurality of layers may be used in order to improve the temperature rise characteristics.
[0024]
Thereafter, the holding
In the above embodiment, the case where the
[0025]
Furthermore, the fixing method of the ceramic heater 1 is demonstrated in detail. As shown in FIG. 1, the ceramic heater 1 is obtained by aligning the tip of the holding
[0026]
The material of the ceramic base material of the ceramic heater 1 can be a material such as silicon nitride or silicon carbide. Among these, silicon nitride is most excellent in terms of high strength, high toughness, high insulation, and heat resistance.
As the silicon nitride sintered body, 3 to 12% by weight of rare earth element oxide and 0.5 to 3% by weight of Al 2 O 3 as a sintering aid with respect to silicon nitride as a main component, and further sintered body A sintered body can be obtained by mixing SiO 2 so that the amount of SiO 2 contained in the mixture becomes 1.5 to 5 wt% and performing hot press firing at 1650 to 1750 ° C. The amount of SiO 2 shown here is the sum of SiO 2 produced from impurity oxygen contained in the silicon nitride raw material, SiO 2 as impurities contained in other additives, and SiO 2 intentionally added. .
[0027]
As the silicon carbide sintered body, a sintering aid containing boron (B) and carbon (C) as sintering aids for the main component silicon carbide, or a sintering aid for the main component silicon carbide. A sintered body containing alumina (Al 2 O 3 ) and yttria (Y 2 O 3 ) and fired at 1900 to 2200 ° C. can be used as the agent, and silicon carbide is mainly composed of α-type, or Any of those mainly composed of β type may be used.
As the material of the heating resistor 9, a material mainly composed of W, Mo, Re metal and carbide, nitride, silicide, or boride of these metals can be used. For the
Moreover, as the material of the holding
[0028]
【Example】
In order to confirm the effectiveness of the present invention, a test product was made, loaded with the following cooling cycle, and compared with a conventional structure.
Example 1
Here, the relationship between the shape of the fixing stepped
Thereafter, the holding
Moreover, the conventional sample which does not form the stepped
[0029]
And it evaluated about the presence or absence of the shift | offset | difference of the ceramic heater 1 by a thermal cycle. First, the ceramic heater 1 is energized, heated up to 1100 ° C., held for 5 minutes, and then de-energized. Then, the forced air cooling 2 minute process is repeated 500 times as one cycle. By measuring the length to the end face of the holding metal, the presence or absence of deviation was examined. About the magnitude | size of deviation, the thing in which the deviation of 0.5 mm or more was recognized was judged to be bad.
[0030]
These results are shown in Table 1.
[0031]
[Table 1]
[0032]
As can be seen from Table 1, in the conventional example, 35 out of 100 pieces tested were generated. On the other hand, No. 1 of the structure shown in FIGS. As for 1-5, the shift | offset | difference did not generate | occur | produce but the effectiveness was able to be confirmed.
Example 2
In the same manner as in Example 1, the ceramic heater 1 is formed, and when the stepped
[0033]
[Table 2]
[0034]
As shown in Table 2, No. 1 in which the locality radius of the corner 4a during grinding was 0.01 mm. No. 1 was cracked in 12 out of 50 pieces, but No. 1 having a corner R of 0.05 mm or more. In Nos. 2 to 6, cracks did not occur.
[0035]
【The invention's effect】
When a cooling cycle is applied by providing a stepped surface on the outer surface of the ceramic body, including a metal plate on the stepped surface, pressing the upper surface by pressing means, and holding the fixing plate. However, it is possible to provide a ceramic heater for an in- vehicle heater having a robust structure in which the tip of the ceramic heater does not move backward and the ignition position or the fire detection position does not change.
[0036]
Further, the relaxation of the tightening stress by screws or the like by providing a metal plate on the stepped surface since it is FIG Rukoto, can prevent occurrence of cracks in the ceramic heater.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a ceramic heater for in-vehicle heating according to the present invention.
2 is a view in the direction of arrow A of the on-vehicle heating ceramic heater shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the ceramic heater for in-vehicle heating according to the present invention.
FIG. 4 is an enlarged view of a main part showing another embodiment of the ceramic heater for in-vehicle heating according to the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view of a main part showing another embodiment of the ceramic heater for in-vehicle heating according to the present invention.
FIG. 6 is an enlarged view of a main part showing another embodiment of the ceramic heater for in-vehicle heating according to the present invention.
FIG. 7 is a layer configuration diagram of the ceramic heater of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a conventional ceramic heater for in-vehicle heating.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional in-vehicle heater.
[Explanation of symbols]
1: Ceramic heater 2: Holding metal fitting 3: Lead
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