JPS58106325A - 内燃機関用の直熱形予熱栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関用の直熱形予熱栓に係り、特に発熱体
を急速加熱のために栓体外部に露出させてなる内燃機関
用の直熱形予熱栓に関する。

内燃機関に用いられる予熱栓の代表的なものとしてはシ
ース中に発熱体を埋設した間接加熱形とコイル状の金属
加熱線を外部に露出させた直熱形とが知られている。

間接加熱形においては、金属性のシース内部に充填し九
セラミック絶縁粉末中に直径０．４（ｍｍ）長さ４０（
ｍｍ）程度の金ｗ４線（１本当りの抵抗値的０．３９）
がコイル状に埋込まれており構造的強度および燃焼ガス
に対する耐久性が大きいことから現在では内燃機関用の
予熱栓として主流をなしている。しかし、加熱が間接方
式であるために加熱時のエネルギ損失が大きく、特にＩ
ｈ速速熱熱必要とする場合には内部の発熱体の温度を着
しく為めねばならないのでこの点で耐久性が低下しかつ
シース表面温度を９５０Ｃ以上にすることは困難である
。近年ディーゼルエンジンについてもガソリジエンジン
と同等の急速始動が要求されて来ており、間接加熱形の
予熱栓体では充分かかる要請に対処することができない
。

一方直熱形の予熱栓体は一般に直径２（ｍｍ）ｓ長さ１
００１００（程度のコイル状の金属−を加熱コイルとし
て露出させて形成されるが、このような加熱表面の露出
した予熱栓体は速熱性が良好な反面、燃焼ガスに直接罎
ら妊れることによる発熱線の劣化が大金＜、また使用時
に未燃焼カーボンの付着による短絡等が生じやすい。さ
らに発熱線の抵抗は１本当り約０．０４Ω程度なので適
正な電流を得るためには４〜６個の直列接続が必要であ
り、前記のような原因等によってその中の一本に断線が
生じると全体の予熱栓が動作不能になゑ欠点がある。さ
らにかかる発熱体の表面温度は約、９００ｒが限界であ
った。

本発明の目的は加熱表面が露出していることによる良好
な速熱特性を活用しかつ強度および動作上の信頼性の改
善され九内燃機関用の直熱形予熱１１１１ 栓体を提供することにある。

本発明は、金属製の栓体内に電気的に絶縁して収容され
た導電部と、前記導１！ｃ部と接続され前記栓体の外部
に露出された発熱体とを備えかつ高温高圧のガスに対す
る気密な封止構造になされた内燃機関用の直結形予熱栓
において、前記露出された発熱体を約０．１ないし１０
Ωの範囲の抵抗を有する実質的にＵ−字形の電流路とし
て形成したことを特徴とする。

以下本発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明する。

第１図に示す本実施例の直結形予熱栓はその基本的な構
造として軟鋼等で形成された金属製の栓体１、この栓体
１の内孔部に栓体と絶縁して埋込まれたニクロム製の導
電体２ならびに前記導電体２の先端部に接続されかつ栓
体外部に露出される発熱体３を備えている。

導電体２はステンレス鋼製のシース４中に微密に充填さ
れた絶縁性粉末（ＭｇＯ等）５に埋込れており、シース
４の上端部は栓体１の内孔の拡径部ＩＡ中に露出して栓
体内壁との間に環状の空間を形成している。導電部２の
一方の上部端２人はこの空間中に折り曲げられ、この部
分に銀ろう付６が施されて高温高圧のガスの漏洩を防止
する気密なシール構造が設けられる。導体２の他方の上
層部２Ｂは絶縁ワッシャ７および８でかこまれた端子軸
９の貫孔を通して蝙出され先端［１０はアルゴンアーク
溶接によって溶封されている。絶縁ワッシャ８の上縁周
部は栓体１の上端部の折曲周縁＠ＩＢによってかしめら
れ、耐震的に緊締されている。端子軸９のネジ溝にはロ
ックナツト１１が螺着されており、予熱栓に対して加熱
電流を供給する電源からの接続線を同定するようになさ
れている。

ここで本実施例においては、第１図およびさらに第２図
に示すように発熱体３がＵ字形に形成されアルミナ裏の
ホルダ１２と共に栓体１の内孔部の段部ＩＣに設置され
ている。ここで発熱体３は電流通過断面がＺ５Ｘ１．５
　（ｍｍ）で長さが１５ｍｍ（食中４．５ｍｍ）の平板
状のＵ字形をなしており取付ネジ１０ｍｍの予熱栓に組
込むことができるようになっている。また発熱体３の抵
抗値は本実施例においては反応焼結法によって得られた
８ｉＣを用いることにより約０．８Ωとなされている。

発熱体３の露出部の表面には電流の短絡を防ぐために絶
縁性の薄膜３Ａが形成されている。また発熱体の上方部
分にはニッケル製の耐熱金属薄膜が強固に固着されて電
極取出口３Ｂとして導電部２の下方の各端部２Ｃ，２Ｄ
に対してニッケルろう付１３によって接続されている。

さらに発熱体３の上部はアロンセラミック等の耐熱絶縁
性の固化セメント１４で栓体１の内孔壁に耐震的に固定
されている。閘発熱体３の露出部の外周には所定の径方
向間隙をもって保護ルーバ１５が設けられており、発熱
体３が外力によって破損しないようになされている。そ
の他図中、ＩＤは栓体の取付ネジである。

このように本実施例においては、発熱体３が栓体１の外
方に露出して設けられているので、直結形予熱栓に固有
な良好な速熱性が得られかつ電力エネルギを効果的に利
用することができる。そして特に本実施例においては前
記発熱体３を良好な速熱性の得られる抵抗値を与えしか
も構造の比較的簡単な平板状のＵ字形の電流路として形
成してあるので電流路がカーボン付着によって相互に短
絡したり、破損したりするおそれがなく長時間にわたっ
て高い信頼性をもって良好に動作することが可能となる
。さらに本実施例においては、前記発熱体を耐酸化性に
すぐれた炭化ケイ素（８ｉＣ）によって形成しているの
で耐熱限度も約１ｏｏｏｃまで上昇させることができ、
かつ＾い熱伝導度および小さな熱膨張係数によってその
耐熱衝撃性を著しくすぐれたものとすることができる。

本実施例ではＩＩＶの電圧を印加した場合、１秒以内で
１０００ｔｌ？の加熱温度を得ることができた。

発熱体の抵抗値は良好な速熱性を得るために約０、１な
いし１０Ω特に約０．３ないし１Ωとすることが好まし
い。このため、本実施例においては、発熱体のセラミッ
クとして反応焼結法によって得られた比抵抗０．０１な
いし０．０２ΩのＳｉＣを用いているが、発熱体用のセ
ラミックとしては適宜な金属の酸化物、炭化物もしくは
ホウ化物さらには金属と金ＩＩ４酸化物との混合系を用
いることもでき、これらを所要の抵抗値のＵ字形電路が
得られるよう任意の寸法に形成してもよい。同本明細誓
における発熱体のＵ字形形状とは発熱体の加熱部を含む
往路、復路の供電路が必然的に形成する簡単な形状を指
し、したがってこの意味において厳密なＵ字形であるこ
とを要しない。

また発熱体寓出部に形成される絶縁薄膜は金属の酸化物
、チツ化物および炭火物等のセラミックの粉末を溶射お
よび蒸着させて得てもよく、本実施例のように発熱体と
してＳｉＣを用いる場合には単にこれを大気中で加熱す
るだけでその表向に絶縁性の酸化物の薄膜を形成させる
こともできる。

叙上のように本発明によれば、速熱性にすぐれしかも使
用中の動作の信頼シが極めて高い内燃機関用の直熱形予
熱栓を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の縦断面図、第２図は第１図の
■−■矢視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属製の栓体内に電気的に絶縁して収容された導電
   部と、前記導電部と接続され前記栓体の外部に露出され
   た発熱体とを備えかつ高温高圧のガスに対する気密な封
   止構造になされた内燃機関用の直熱形予熱栓において、
   前ｈピ露出された発熱体を約０．１ないし１０Ωの範囲
   の抵抗を有する実質的にＵ−字形の電流路として形成し
   たことを特徴とする前記内燃機関用の直熱形予熱栓。 ２　前記発熱体がセラミック材料からなることを％黴と
   する前記特許請求の範囲第１項記載の内燃機関用の直熱
   形予熱栓。 ３、前記発熱体が炭化ケイ素からなることを特徴とする
   特許 の直熱形予熱栓。