JPH0322553Y2 - - Google Patents

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JPH0322553Y2
JPH0322553Y2 JP15021285U JP15021285U JPH0322553Y2 JP H0322553 Y2 JPH0322553 Y2 JP H0322553Y2 JP 15021285 U JP15021285 U JP 15021285U JP 15021285 U JP15021285 U JP 15021285U JP H0322553 Y2 JPH0322553 Y2 JP H0322553Y2
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glow plug
energization
temperature
relay
glow
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【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

(産業上の利用分野) 本考案は例えばデイーゼルエンジンの始動着火
装置として使用されるセラミツクグロープラグ等
における通電制御装置に関するものである。 (従来技術) 従来、例えばデイーゼルエンジンのセラミツク
グロープラグは第8図に示す如く始動開始後約3
秒で900℃程度に急速昇温させるため、通電初期
は大電圧V1を印加し、グロープラグの焼結体に
クラツクを発生させない程度の温度であり且つ着
火可能な温度、約1050℃に到達した時に小電圧
V2を印加するように制御して安定な温度を維持
することが採用され、これが1サイクルとしてエ
ンジン始動時に行われるようにしている。 〔考案が解決しようとする問題点〕 しかしながら、この1サイクル中において、或
いは長期繰り返し使用における多数のサイクル中
においてグロープラグに印加される電源は一般に
はバツテリーからの直流電圧を制御するのみであ
り一定の極性しか印加されていなかつた。そのた
め、このような通電制御方式を採用するものにあ
つては電圧を繰り返し印加することにより特に高
温(1150℃以上)において物質移動が特に高温と
なるセラミツク焼結体内部で生じることによつて
セラミツク焼結体にクラツクが発生し易い傾向が
あり、より高温での使用が困難であつた。 〔問題を解決するための手段〕 本出願人は上記点に鑑み鋭意研究の結果、上記
の通電制御過程の1サイクル中又は長期に亘る多
サイクル中においてもしくは連続通電途中におい
て印加電流の極性を変換させることにより比較的
高温に至つてもまた長期のサイクルや長時間通電
においても焼結体中にクラツクが発生し難いこと
を知見した。 従つて、本考案においてはセラミツクグロープ
ラグに使用する焼結体中にクラツクが発生し難
く、高温繰り返し使用や高温での長時間連続通電
に対して耐久性に優れたセラミツクグロープラグ
の通電制御装置を提供することを目的とする。 本考案によれば、電源に対し通電初期に並列
に、温度飽和時に直列に接続するようにした2個
のグロープラグを少なくとも1組備え、前記通電
初期から温度飽和までの1サイクル中または長期
に亘る多サイクル中において、若しくは連続通電
中に交番する電流を前記グロープラグに通電する
ようにしたことを特徴とするセラミツクグロープ
ラグの通電制御装置が提供される。また、前記セ
ラミツクグロープラグの2端子のいずれもボデイ
ーアースされていないセラミツクグロープラグの
通電制御装置が提供される。 本考案におけるセラミツク焼結体には窒化けい
素(Si3N4)を代表とする非酸化物系セラミツク
ス、或いはアルミナ(Al2O3)を代表とする酸化
物系セラミツクスがあり、本考案の通電制御装置
の原理はこれら広くのセラミツク焼結体に応用で
きる。 本考案における通電制御装置において電流極性
を交番させるには次の2つの方式が考えられる。 常時直流を印加し通電制御過程において
(+)(−)の極性を変換して印加する。 直流から交流に変換して印加する。 の場合、例えばグロープラグにおいてはバツ
テリーからの直流電圧の極性を(+)から(−)
へ、また(−)から(+)へ変換すべく制御回路
を構成すればよい。の場合、例えばグロープラ
グにおいては初期電圧印加時にはバツテリーから
の直流電圧を、温度飽和時にはオルタネータから
の交流電圧を印加するように通電制御回路が構成
される。上記の方式を採るグロープラグにお
いてはボデイーアース電極を有しない。ボデイー
アースをする場合はこのアース側が(−)の極性
として固定してしまうので、極性の変換が事実上
不可能となる。 以下に本考案の実施例に基づき詳細に説明す
る。 (実施例1) 第1図は直流電圧印加型単線式絶縁型グロープ
ラグ(埋設されている発熱線は1本であり2個の
端子を有するもの)であつて直流電源バツテリー
1に対し通電初期に並列に、温度飽和時に直列に
接続するようにした2個のグロープラグGa,Gb
を1組として複数組Ga1,Gb1,Ga2,Gb2,
……を備えたものである。即ち、直流電源である
バツテリー1の(+)側はリレー2を介してグロ
ープラグGa1,Gb1,Ga2,Gb2,Ga3,Gb
3……の一方の電極側a……におのおの接続さ
れ、同時に2接点リレー3の常開接点3aを介し
てグロープラグGa1,Ga2,Ga3……の他方の
電極側b……にそれぞれ接続されている。バツテ
リー1の(−)側は2接点リレー4の常閉接点4
bを介してグロープラグGb1,Gb2,Gb3……
の他方の電極側C……に接続されている。一方バ
ツテリー1の(−)側は前記2接点リレー3の常
閉接点3bを介してグロープラグGa1,Ga2,
Ga3……の他方の電極側b……に接続されると
共に、バツテリー1の(+)側は前記2接点リレ
ー4の常開接点4aを介してグロープラグGb1,
Gb2,Gb3……の他方の電極側C……に接続さ
れている。 この通電制御回路の作用を説明すると、リレー
2をオンにして始動すると各グロープラグGa1,
Gb1……にバツテリー1の(+)電源が夫々並
列に接続され、急速に昇温して発熱する。次に一
定時間(例えば3秒)後タイマー(図示せず)に
よりリレー2がオフとなり2接点リレー3が常開
接点3a側に切換わると、バツテリー1の(+)
電源が他方の電極側b……からグロープラグGa
1,Ga2,Ga3……とグロープラグGb1,Gb
2,Gb3……とに直列に接続され、バツテリー
1の(−)電源へ2接点リレー4の常閉接点を介
して接続されて一定の飽和温度(例えば1250℃)
を維持して発熱する。その後一定時間経過後の2
接点リレー3が常閉接点3b側に、2接点リレー
4が常開接点4a側に切換わることによりグロー
プラグGa1,Gb1……にバツテリー1からの直
流電圧の極性(+)(−)が交換されて印加され
る。 (実施例2) 第2図は直流電圧印加型複線式絶縁型グロープ
ラグ(埋設されている発熱線は2本以上でありこ
れらを並列とした2個の端子を有するもの)であ
つて直流電源バツテリー21に対し通電初期に並
列に、温度飽和時に直列に接続するように2個の
グロープラグGa,Gbを1組として複数組Ga1
1,Gb11,Ga12,Gb12,……を備えたも
のである。 即ち、直流電源であるバツテリー11の(+)
側はリレー12を介してグロープラグGa11,
Gb11,Ga12,Gb12,……の一方の電極側
a……に夫々接続され、同時に2接点リレー13
の常開接点13aを介してグロープラグGa11,
Ga12……他方の電極側b……に夫々接続され
ている。バツテリー11の(−)側は2接点リレ
ー14の常閉接点14bを介してグロープラグ
Gb11,Gb12の他方の電極側C……に接続さ
れている。一方、バツテリー11の(−)側は前
記2接点リレー13の常閉接点13bを介してグ
ロープラグGa11,Ga12……の他方の電極側
b……に接続されると共に、バツテリー11の
(+)側は前記2接点リレー14の常閉接点14
aを介してグロープラグGb11,Gb12……の
他方の電極側C……に接続されている。 この通電制御回路の作用を説明すると、リレー
2をオンにして始動すると、各グロープラグGa
11,Gb11……にバツテリー11の(+)電
源が夫々並列に接続され、急速に昇温して発熱す
る。次に、一定時間(例えば3秒)後タイマー
(図示せず)によりリレー12がオフとなり、2
接点リレー13が常開接点13a側に切換わる
と、バツテリー11の(+)電源が他方の電極側
b……からグロープラグGa11,Ga12……と
グロープラグGb11,Gb12とに直列に接続さ
れ、バツテリー11の(−)電源へ2接点リレー
14の常閉接点を介して接続されて一定の飽和温
度(例えば1250℃)を維持して発熱する。その
後、一定時間経過後2接点リレー13が常閉接点
13b側に、2接点リレー14が常開接点14a
側に切換わることによりグロープラグGa11,
Gb11……にバツテリー11からの直流電圧の
極性(+)(−)が変換されて印加される。 (実施例3) 第3図は直流−交流電圧印加型単線式絶縁型グ
ロープラグ(埋設される発熱線は1本であり、2
個の端子を有するもの)であつて通電初期に直流
電源バツテリー21を並列に、温度飽和時には交
流電源を直列に接続するようにした2個のグロー
プラグGa,Gbを1組として複数組Ga21,Gb
21,Ga22,Gb22,Ga23,Gb23……
を備えたものである。即ち、直流電源であるバツ
テリー21の(+)側はリレー22を介してグロ
ープラグGa21,Gb21,Ga22,Gb22,
Ga23,Gb23……の一方の電極側a……に
夫々接続されている。バツテリー21の(−)側
は2接点リレー23の常閉接点23bを介してグ
ロープラグGa21,Ga22,Ga23……の他方
の電極側b……に、2接続リレー24の常閉接点
24bを介してグロープラグGb21,Gb22,
Gb23……の他方の電極側C……に夫々接続し
ている。一方、交流電源(オルタネータ)25は
2接点リレー23,24aの常開接点23a,2
4aを介してグロープラグGa21,Gb21……
の他方の電極側b,cに接続されている。 この通電制御回路の作用を説明すると、リレー
22をオンにして始動すると、グロープラグGa
21,Gb21……が夫々直流電源バツテリー2
1に並列に接続されて、グロープラグGa21,
Gb21……が急速に昇温して発熱する。次に、
一定時間(例えば3秒)後タイマー(図示せず)
によりリレー22がオフとなり2接点リレー2
3,24が常開接点23a,24a側へ切換えら
れ交流電源(オルタネータ)25に対しグロープ
ラグGa21,Gb21……が夫々直列に接続さ
れ、一定温度(例えば1250℃)を維持して発熱す
る。交流電圧は常時(+)(−)の特性が変換さ
れているのでグロープラグGa21,Gb21……
には常に極性が変換された電圧が印加される。 (実施例4) 第4図は、直流−交流電圧印加型複線式絶縁型
グロープラグ(埋設された発熱線は2本以上であ
り、これらを並列とした2個の端子を有するも
の)であつて、通電初期に直流電源バツテリー2
1を並列に、温度飽和時にへ交流電源を直列に接
続するようにした2個のグロープラグGa,Gbを
1組として複数組Ga31,Gb31,Ga32,
Gb32……を備えたものである。即ち、直流電
源であるバツテリー21の(+)側はリレー32
を介してグロープラグGa31,Gb31,Ga3
2,Gb32……の一方の電極側a……に夫々接
続されている。バツテリー31の(−)側は2接
点リレー33の常閉接点33bを介してグロープ
ラグGa31,Ga32,……の他方の電極側b…
…に2接点リレー34の常閉接点34bを介して
グロープラグGb31,Gb32……の他方の電極
側c……に夫々接続している。一方交流電源(オ
ルタネータ)25は2接点リレー33,34の常
開接点33a,34aを介してグロープラグGa
31,Gb31,……の他方の電極側b,cに接
続されている。 この通電制御回路の作用を説明すると、リレー
22をオンにして始動すると、グロープラグGa
31,Gb31,……が夫々直流電源バツテリー
31に並列に接続されて、グロープラグGa31,
Gb31……が急速に昇温して発熱する。次に、
一定時間(例えば3秒)後タイマー(図示せず)
によりリレー32がオフとなり、2接点リレー3
3,34が常開接点33a,34a側へ切換ら
れ、交流電源(オルタネータ)25に対し、グロ
ープラグGa31,Gb31,……が夫々直列に接
続され、一定温度(例えば1250℃)を維持して発
熱する。交流電圧は常時(+)(−)の極性が変
換されているので、グロープラグGa31,Gb3
1,……には常に極性が変換された電圧が印加さ
れる。 (実施例5) 前記実施例1及び2の回路構成においてこれら
の通電制御パターンを変更してみた。即ちリレー
2又は12をオンにして始動し、グロープラグ
Ga1,Gb1……又はGa11,Gb11……を急
速に昇温させて発熱する。次に一定時間(例えば
3秒)後タイマー(図示せず)によりリレー2及
び12をオフとして、2接点リレー3又は13を
常開接点3a又は13a側に切換えてグロープラ
グGa1,Gb1……又はGa11,Gb11……に
通電して温度飽和状態を得てこのままでの操作を
1サイクルとして使用する。次に2接点リレー3
又は13を常閉接点3b、又は13bに戻してお
き、再度リレー2または12をオンにして始動
し、グロープラグGa1,Gb1……又はGa11,
Gb11……を急速昇温させて発熱する。そして
一定時間(例えば3秒)後タイマー(図示せず)
によりリレー2又は12をオフにした後、次に2
接点リレー4又は14をこの常開接点4a又は1
4a側に切換え、グロープラグGa1,Gb1……
又はGa11,Gb11……に通電して温度飽和状
態を得る。そしてこれを次のサイクルとする。即
ち実施例1及び2では1サイクル中に2つの極性
を切換えたが、本実施例では、最初の1サイクル
で一方の極性を次のサイクルで他方の極性を切換
えるように通電制御した。 (実施例6) 第5図は前記した単線式絶縁型グロープラグ
Ga1,Gb1……及びGa21,Gb21……であ
り、セラミツク焼結体41内に発熱抵抗線42を
埋設して陰極端子43及び陽極端子44を設けて
いる。第6図は前記した複線式グロープラグGa
11,Gb11……及びGa31,Gb31……であ
り、セラミツク焼結体51内に発熱抵抗線52,
53を埋設して、端子55及び56を設けてい
る。これらのグロープラグGa1,Gb1……,Ga
11,Gb11……,Ga21,Gb21……Ga3
1,Gb31……は窒化けい素(Si3N4)にa族
元素やa族元素の酸化物等の焼結助剤を添加し
た混合粉体を金型中に充填し、その上に前記発熱
抵抗線(モリブデン又はタングステン等の高融点
金属線)42又は52,53を設定し、さらにそ
の上に上記混合粉体を充填してから高温高圧下で
焼成される。このようにして得られた焼結体は表
面が研摩され電極用の端子43,44,55,5
6が露出される。実際には第5図及び第6図の露
出された端子43,44,55,56表面上にメ
タライズ、メツキ、ロウ付等の手段を介して電極
が引出される。 現在提案されている複線式グロープラグは焼結
体内に埋設された発熱線が2本で、これら直列に
接続して両端の端子2個と中心の端子1個と合計
3個の端子を必要としている。 しかしながら、上記2発熱線を並列にして2個
の端子とすると本考案の2個1組のグロープラグ
Ga,Gbを並列から直列に切換える場合に容易に
適用できると共に、グロープラグ自体焼結体表面
の電極出し研摩及びメタライズ等の作業が一端子
分、省くことができるので作業性及び経済性の面
で有利となる。 この実施例においては上記の窒化けい素質焼結
体に上記発熱低抗線を埋設したセラミツクグロー
プラグに上記実施例1〜5の通電制御方式を採用
して、第7図に示す昇降温パターンを1000,
(Field of Industrial Application) The present invention relates to an energization control device for a ceramic glow plug or the like used as a starting ignition device for a diesel engine, for example. (Prior art) Conventionally, for example, a ceramic glow plug for a diesel engine has been used for about 3 hours after starting, as shown in Fig. 8.
In order to rapidly raise the temperature to approximately 900℃ in seconds, a large voltage V 1 is applied at the initial stage of energization, and the temperature reaches approximately 1050℃, which is a temperature that does not cause cracks in the sintered body of the glow plug and is capable of igniting. small voltage when
The application of V 2 is controlled to maintain a stable temperature, and this is done as one cycle when the engine is started. [Problem to be solved by the invention] However, the power applied to the glow plug during this one cycle or during many cycles during long-term repeated use generally only controls the DC voltage from the battery and remains constant. Only the polarity of was applied. Therefore, in products that employ this type of energization control method, when voltage is repeatedly applied, mass transfer occurs inside the ceramic sintered body at a particularly high temperature (1150°C or higher), which causes the ceramic to deteriorate. Cracks tended to occur in the sintered body, making it difficult to use it at higher temperatures. [Means for Solving the Problem] In view of the above points, the present applicant has conducted intensive research and found that the polarity of the applied current can be changed during one cycle of the above-mentioned energization control process, during multiple cycles over a long period of time, or during continuous energization. It has been found that by doing so, cracks are less likely to occur in the sintered body even when the temperature reaches a relatively high temperature, and even during long-term cycles and long-term energization. Therefore, the present invention provides an energization control device for ceramic glow plugs that is resistant to cracks in the sintered body used in ceramic glow plugs and has excellent durability against repeated high-temperature use and long-term continuous energization at high temperatures. The purpose is to provide According to the present invention, at least one set of two glow plugs are provided, which are connected in parallel to the power supply at the initial stage of energization and in series at the time of temperature saturation. There is provided an energization control device for a ceramic glow plug, characterized in that an alternating current is applied to the glow plug during multiple cycles or during continuous energization. Furthermore, there is provided an energization control device for a ceramic glow plug in which neither of the two terminals of the ceramic glow plug is grounded to the body. The ceramic sintered body of the present invention includes non-oxide ceramics such as silicon nitride (Si 3 N 4 ) or oxide ceramics such as alumina (Al 2 O 3 ). The principle of the energization control device can be applied to a wide range of ceramic sintered bodies. The following two methods can be considered for alternating current polarity in the energization control device of the present invention. Direct current is always applied, and the polarity of (+) and (-) is changed and applied in the energization control process. Converts direct current to alternating current and applies it. For example, in the case of a glow plug, change the polarity of the DC voltage from the battery from (+) to (-).
A control circuit may be configured to convert from (-) to (+). In this case, for example, in a glow plug, an energization control circuit is configured to apply a DC voltage from a battery when applying an initial voltage, and apply an AC voltage from an alternator when the temperature is saturated. A glow plug employing the above method does not have a body earth electrode. When the body is grounded, the ground side is fixed as (-) polarity, making it virtually impossible to convert the polarity. The present invention will be described in detail below based on embodiments. (Example 1) Figure 1 shows a DC voltage applied single wire insulated glow plug (one buried heating wire and two terminals), which is initially energized to the DC power battery 1. Two glow plugs Ga and Gb are connected in parallel to each other and connected in series at temperature saturation.
As one set, multiple sets Ga1, Gb1, Ga2, Gb2,
It is equipped with... That is, the (+) side of battery 1, which is a DC power source, is connected to glow plugs Ga1, Gb1, Ga2, Gb2, Ga3, Gb through relay 2.
3... are respectively connected to one electrode side a... of the glow plugs Ga1, Ga2, Ga3... through the normally open contact 3a of the two-contact relay 3. ing. The (-) side of the battery 1 is the normally closed contact 4 of the 2-contact relay 4.
Glow plugs Gb1, Gb2, Gb3... through b
is connected to the other electrode side C... On the other hand, the (-) side of the battery 1 is connected to the glow plugs Ga1, Ga2,
Ga3... is connected to the other electrode side b..., and the (+) side of the battery 1 is connected to the glow plug Gb1, via the normally open contact 4a of the two-contact relay 4.
It is connected to the other electrode side C... of Gb2, Gb3.... To explain the operation of this energization control circuit, when relay 2 is turned on and started, each glow plug Ga1,
The (+) power supply of battery 1 is connected in parallel to Gb1..., and the temperature rises rapidly and generates heat. Next, after a certain period of time (for example, 3 seconds), a timer (not shown) turns off the relay 2 and switches the 2-contact relay 3 to the normally open contact 3a side.
The power source is connected to the glow plug Ga from the other electrode side b...
1, Ga2, Ga3... and glow plugs Gb1, Gb
2, Gb3... are connected in series to the (-) power supply of battery 1 through the normally closed contact of 2-contact relay 4, and are kept at a constant saturation temperature (e.g. 1250℃).
maintains and generates fever. 2 after a certain period of time has passed
By switching the contact relay 3 to the normally closed contact 3b side and the 2-contact relay 4 to the normally open contact 4a side, the polarity (+) (-) of the DC voltage from the battery 1 to the glow plugs Ga1, Gb1... is changed. applied. (Example 2) Figure 2 shows a DC voltage applied double-wire insulated glow plug (having two or more buried heating wires and two terminals with these wires in parallel), which is a DC voltage source. Two glow plugs Ga and Gb are connected in parallel to the battery 21 at the initial stage of energization, and in series when the temperature is saturated.
1, Gb11, Ga12, Gb12, . . . In other words, the (+) of the battery 11 which is a DC power supply
The side is connected to the glow plug Ga11 via the relay 12,
Gb11, Ga12, Gb12, ... are respectively connected to one electrode side a..., and at the same time two-contact relay 13
Glow plug Ga11,
Ga12... are respectively connected to the other electrode side b... The (-) side of the battery 11 is connected to the glow plug via the normally closed contact 14b of the two-contact relay 14.
It is connected to the other electrode side C of Gb11 and Gb12. On the other hand, the (-) side of the battery 11 is connected to the other electrode side b of the glow plugs Ga11, Ga12 through the normally closed contact 13b of the two-contact relay 13, and the (+) side of the battery 11 is The side is the normally closed contact 14 of the two-contact relay 14.
It is connected to the other electrode side C... of the glow plugs Gb11, Gb12... through a. To explain the operation of this energization control circuit, when relay 2 is turned on and started, each glow plug Ga
11, Gb11, . . . are connected in parallel with the (+) power supply of battery 11, which rapidly rises in temperature and generates heat. Next, after a certain period of time (for example, 3 seconds), a timer (not shown) turns off the relay 12, and the 2
When the contact relay 13 is switched to the normally open contact 13a side, the (+) power source of the battery 11 is connected in series from the other electrode side b... to the glow plugs Ga11, Ga12... and the glow plugs Gb11, Gb12, It is connected to the (-) power source of the battery 11 via the normally closed contact of the two-contact relay 14, and generates heat while maintaining a constant saturation temperature (for example, 1250° C.). Then, after a certain period of time has passed, the 2-contact relay 13 switches to the normally closed contact 13b side, and the 2-contact relay 14 switches to the normally open contact 14a side.
By switching to the side, the glow plug Ga11,
The polarity (+) (-) of the DC voltage from the battery 11 is converted and applied to Gb11.... (Example 3) Figure 3 shows a DC-AC voltage applied single-wire insulated glow plug (the number of buried heating wires is one, two
A plurality of glow plugs Ga21, Gb are connected in parallel with a DC power supply battery 21 at the initial stage of energization, and connected in series with an AC power supply at temperature saturation. Gb
21, Ga22, Gb22, Ga23, Gb23...
It is equipped with the following. That is, the (+) side of the battery 21, which is a DC power source, is connected to the glow plugs Ga21, Gb21, Ga22, Gb22,
Ga23, Gb23... are connected to one electrode side a..., respectively. The (-) side of the battery 21 is connected to the other electrode side b of the glow plugs Ga21, Ga22, Ga23 through the normally closed contact 23b of the 2-contact relay 23, and is connected to the normally closed contact 24b of the 2-contact relay 24. Glow plug Gb21, Gb22,
Gb23... are connected to the other electrode side C..., respectively. On the other hand, the AC power supply (alternator) 25 is connected to the normally open contacts 23a, 2 of the 2-contact relays 23, 24a.
Glow plugs Ga21, Gb21... through 4a
are connected to the other electrode sides b and c. To explain the operation of this energization control circuit, when the relay 22 is turned on and started, the glow plug Ga
21, Gb21... are respectively DC power battery 2
1, the glow plug Ga21,
Gb21... rapidly rises in temperature and generates heat. next,
After a certain period of time (e.g. 3 seconds) a timer (not shown)
As a result, relay 22 turns off and 2-contact relay 2
3 and 24 are switched to normally open contacts 23a and 24a, and glow plugs Ga21, Gb21, . Since the (+) (-) characteristics of AC voltage are constantly converted, glow plugs Ga21, Gb21...
A voltage whose polarity has been changed is always applied to the terminal. (Example 4) Figure 4 shows a DC-AC voltage applied double-wire insulated glow plug (having two or more buried heating wires and two terminals with these wires in parallel). DC power battery 2 at the initial stage of energization
Multiple sets Ga31, Gb31, Ga32, two glow plugs Ga and Gb are connected in parallel with each other and AC power source is connected in series when the temperature is saturated.
It is equipped with Gb32... That is, the (+) side of the battery 21, which is a DC power source, is connected to the relay 32.
Glow plug Ga31, Gb31, Ga3 through
2, Gb32... are connected to one electrode side a..., respectively. The (-) side of the battery 31 is connected to the other electrode side b of the glow plugs Ga31, Ga32, etc. via the normally closed contact 33b of the two-contact relay 33.
... are connected to the other electrode side c... of the glow plugs Gb31, Gb32... through the normally closed contact 34b of the two-contact relay 34, respectively. On the other hand, the AC power source (alternator) 25 is connected to the glow plug Ga via the normally open contacts 33a and 34a of the two-contact relays 33 and 34.
31, Gb31, . . . are connected to the other electrode sides b and c. To explain the operation of this energization control circuit, when the relay 22 is turned on and started, the glow plug Ga
31, Gb31, ... are connected in parallel to the DC power battery 31, respectively, and the glow plugs Ga31,
Gb31... rapidly rises in temperature and generates heat. next,
After a certain period of time (e.g. 3 seconds) a timer (not shown)
The relay 32 is turned off, and the 2-contact relay 3
3 and 34 are switched to normally open contacts 33a and 34a, and glow plugs Ga31, Gb31, . I get a fever. Since the polarity of AC voltage is always changed (+) and (-), glow plugs Ga31 and Gb3
1, . . . are always applied with a voltage whose polarity has been changed. (Example 5) In the circuit configurations of Examples 1 and 2, these energization control patterns were changed. That is, turn on relay 2 or 12 to start, and turn on the glow plug.
Ga1, Gb1... or Ga11, Gb11... are rapidly heated to generate heat. Next, after a certain period of time (for example, 3 seconds), a timer (not shown) turns off the relays 2 and 12, switches the two-contact relay 3 or 13 to the normally open contact 3a or 13a side, and glow plugs Ga1, Gb1... or Ga11, Gb11, . . . are energized to obtain a temperature saturated state, and this operation is used as one cycle. Next, 2 contact relay 3
Or return 13 to normally closed contact 3b or 13b, turn on relay 2 or 12 again to start, and glow plugs Ga1, Gb1... or Ga11,
Gb11 causes rapid temperature rise and generates heat. After a certain period of time (for example, 3 seconds), a timer (not shown)
After turning off relay 2 or 12, then
The contact relay 4 or 14 is connected to this normally open contact 4a or 1.
Switch to 4a side, glow plugs Ga1, Gb1...
Alternatively, power is applied to Ga11, Gb11, . . . to obtain a temperature saturated state. And this is the next cycle. That is, in Examples 1 and 2, two polarities were switched during one cycle, but in this embodiment, the energization was controlled so that one polarity was switched in the first cycle and the other polarity was switched in the next cycle. (Example 6) Figure 5 shows the single-wire insulated glow plug described above.
Ga1, Gb1 . . . and Ga21, Gb21 . Figure 6 shows the above-mentioned double-wire glow plug Ga.
11, Gb11... and Ga31, Gb31..., and a heating resistance wire 52,
53 is buried and terminals 55 and 56 are provided. These glow plugs Ga1, Gb1..., Ga
11, Gb11..., Ga21, Gb21...Ga3
1, Gb31... is made by filling a mold with a mixed powder of silicon nitride (Si 3 N 4 ) and adding a sintering aid such as a group A element or an oxide of a group A element, and then placing the above-mentioned powder on top of it. A heat generating resistance wire (high melting point metal wire such as molybdenum or tungsten) 42 or 52, 53 is set up, and the mixed powder is filled thereon and then fired at high temperature and high pressure. The surface of the sintered body thus obtained is polished and the electrode terminals 43, 44, 55, 5
6 is exposed. In reality, electrodes are drawn out on the exposed surfaces of the terminals 43, 44, 55, 56 in FIGS. 5 and 6 through means such as metallization, plating, and brazing. The currently proposed double-wire glow plug has two heating wires buried inside a sintered body, and these wires are connected in series, requiring a total of three terminals: two terminals at both ends and one terminal in the center. There is. However, if the above two heating wires are connected in parallel and used as two terminals, a set of two glow plugs according to the present invention will be generated.
It can be easily applied when switching Ga and Gb from parallel to series, and the work of polishing and metalizing the electrodes on the surface of the sintered body of the glow plug itself can be omitted for one terminal, which improves workability and economy. It is advantageous. In this example, the energization control method of Examples 1 to 5 above is applied to a ceramic glow plug in which the above-mentioned heat-generating low-drag wire is embedded in the above-mentioned silicon nitride sintered body, and the temperature increase/decrease pattern shown in FIG. 7 is achieved. 1000,

【表】【table】

【表】 (実施例7) さらに、前記極性を変換させた実施例3及び4
のものと、極性を変換せず直流電圧のみを印加し
たものとを夫々第5図及び第6図の単複線式グロ
ープラグを使用して、夫々1250℃で300時間、連
続通電テストを行つた。これらの結果を第3表に
示す。
[Table] (Example 7) Furthermore, Examples 3 and 4 in which the polarity was changed
Continuous energization tests were conducted for 300 hours at 1250°C using the single-double wire glow plugs shown in Figures 5 and 6, respectively. . These results are shown in Table 3.

【表】 (比較例) 第5図及び第6図と同様のグロープラグについ
て直流における極性の変換および直流への変換を
一切行わず、単に直流のみを印加し、1000,
2000,3000及び5000サイクル繰り返し昇温テスト
を行い、この場合のクラツク発生状況を観察し
た。これらの結果を第4表に示す。 但しサンプル数は夫々20個、印加電圧は直流で
第5図のものが7V、第6図のものが7Vであり、
急速昇温時約3秒で900℃、最高飽和温度は約
1250℃である。
[Table] (Comparative example) For glow plugs similar to those shown in Figures 5 and 6, only DC was applied without any polarity conversion or conversion to DC, and 1000,
A temperature increase test was conducted repeatedly for 2000, 3000, and 5000 cycles, and the occurrence of cracks in these cases was observed. These results are shown in Table 4. However, the number of samples is 20 for each, and the applied voltage is 7V in Figure 5 and 7V in Figure 6.
900℃ in about 3 seconds during rapid heating, maximum saturation temperature is approx.
The temperature is 1250℃.

【表】 上記実施例及び比較例から理解されるように、
実施例1〜5及び7の通電制御方式を採用したも
の、すなわち昇温−降温繰り返し過程中に印加電
流の極性を変換させたものは高温(1250℃)程度
までの昇温を繰り返しても焼結体にクラツクが発
生しなかつたのに対し、極性を変換せず直流をそ
のまま印加した比較例のものは5000サイクルにお
いてかなりのサンプルにクラツクが発生してい
た。また連続通電テストにおいても本考案のもの
は1250℃と高温においてクラツクが発生しないの
に対し、従来の制御方式のものではクラツクの発
生が免れな。尚、上記実施例において発熱抵抗線
としてモリブデン又はタングステンを示したが、
その他これらの高融点金属をペースト状としたも
のを焼結体に塗布、焼付けしそれを積層するタイ
プのヒータにも使用できる。 (考案の効果) 上記の如く本考案によれば、電源に対し通電初
期に並列に、温度飽和時に直列に接続するように
した2個のグロープラグを少なくとも1組備え、
前記通電初期から温度飽和までの昇・降温繰り返
し過程中若しくは連続通電中に交番する電流を前
記グロープラグに通電するようにしたので、昇温
−降温繰り返し過程中、もしくは連続通電中、特
に高温においてセラミツク焼結体に発生するクラ
ツクを低減し、セミツクヒータの信頼性及び耐久
性を向上させることができる。
[Table] As understood from the above examples and comparative examples,
Those that adopted the energization control method of Examples 1 to 5 and 7, that is, those that changed the polarity of the applied current during the repeated heating and cooling process, did not burn out even if the temperature was repeatedly raised to a high temperature (1250°C). While no cracks occurred in the compact, cracks occurred in a considerable number of samples after 5,000 cycles in the comparative example in which direct current was applied without changing the polarity. Also, in continuous current tests, the device of this invention did not cause any cracks at a high temperature of 1250°C, whereas the device with the conventional control method was prone to cracks. In addition, although molybdenum or tungsten was shown as the heating resistance wire in the above example,
In addition, it can also be used in a type of heater in which a paste of these high melting point metals is coated on a sintered body, baked, and then laminated. (Effects of the invention) As described above, according to the invention, at least one set of two glow plugs are provided, which are connected in parallel to the power supply at the initial stage of energization and in series at the time of temperature saturation.
Since alternating current is applied to the glow plug during the repeated process of increasing and decreasing the temperature from the initial stage of energization to temperature saturation or during continuous energization, the current is applied to the glow plug in an alternating manner during the repeated process of increasing and decreasing the temperature from the initial stage of energization to temperature saturation, or during continuous energization. Cracks occurring in the ceramic sintered body can be reduced, and the reliability and durability of the ceramic heater can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は直流電圧印加型の単線式グロープラグ
に本考案を適用した通電制御回路、第2図は直流
電圧印加型複線式グロープラグに本考案を適用し
た通電制御回路、第3図は直流−交流電圧印加型
単線式グロープラグの通電制御回路、第4図は直
流−交流電圧印加型複線式グロープラグの通電制
御回路、第5図は単線式グロープラグの焼結体断
面図、第6図は複複式グロープラグの焼結体断面
図、第7図は昇降温パターンとリレーの切換制御
タイミングチヤートとを対比して示す説明図、第
8図は一般のグロープラグの急速昇温・温度飽和
特性図である。 1,11,21,31……直流電流、25,3
5……交流電流、42,52,53……発熱線、
Ga1,Ga2,Gb1,Gb2,Ga11,Ga12,
Gb11,Gb12,Ga21,Ga22,Gb21,
Gb22,Ga31,Ga32,Gb31,Gb32…
…グロープラグ。
Figure 1 shows an energization control circuit in which the present invention is applied to a DC voltage applied single wire glow plug, Figure 2 shows an energization control circuit in which the present invention is applied to a DC voltage applied double wire glow plug, and Figure 3 shows a DC - An energization control circuit for a single-wire glow plug that applies an AC voltage, Figure 4 is an energization control circuit for a double-wire glow plug that applies a DC-AC voltage, and Figure 5 is a sectional view of a sintered body of a single-wire glow plug. The figure is a cross-sectional view of the sintered body of a duplex glow plug, Figure 7 is an explanatory diagram showing a comparison of the temperature increase/decrease pattern and the relay switching control timing chart, and Figure 8 is the rapid temperature increase/temperature of a general glow plug. It is a saturation characteristic diagram. 1, 11, 21, 31...DC current, 25, 3
5...Alternating current, 42,52,53...Heating wire,
Ga1, Ga2, Gb1, Gb2, Ga11, Ga12,
Gb11, Gb12, Ga21, Ga22, Gb21,
Gb22, Ga31, Ga32, Gb31, Gb32...
...Glow plug.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 1 電源に対し通電初期に並列に、温度飽和時に
直列に接続するようにした2個のグロープラグ
を少なくとも1組備え、前記通電初期から温度
飽和までの1サイクル中又は長期に亘る多サイ
クル中、若しくは連続通電中に交番する電流を
前記各グロープラグに通電するようにしたこと
を特徴とするセラミツクグロープラグの通電制
御装置。 2 前記セラミツクグロープラグの2端子のいず
れもボデイーアースされていない実用新案登録
請求の範囲第1項記載のセラミツクグロープラ
グの通電制御装置。 3 前記セラミツクグロープラグが複数本の発熱
線を有し、これら発熱線が並列接続されて2端
子で導出されていることを特徴とする実用新案
登録請求の範囲第1項乃至第2項記載のセラミ
ツクグロープラグの通電制御装置。
[Claims for Utility Model Registration] 1. At least one set of two glow plugs connected to the power supply in parallel at the initial stage of energization and in series at temperature saturation, during one cycle from the initial stage of energization to temperature saturation. Alternatively, an energization control device for a ceramic glow plug, characterized in that an alternating current is applied to each of the glow plugs during multiple cycles over a long period of time or during continuous energization. 2. The energization control device for a ceramic glow plug according to claim 1, wherein neither of the two terminals of the ceramic glow plug are body grounded. 3. A utility model according to claims 1 and 2, characterized in that the ceramic glow plug has a plurality of heat generating wires, and these heat generating wires are connected in parallel and led out with two terminals. Electricity control device for ceramic glow plugs.
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