JPH0633672Y2 - 極低温液体水素・液体酸素燃料用イグナイタプラグ - Google Patents
極低温液体水素・液体酸素燃料用イグナイタプラグInfo
- Publication number
- JPH0633672Y2 JPH0633672Y2 JP1988089843U JP8984388U JPH0633672Y2 JP H0633672 Y2 JPH0633672 Y2 JP H0633672Y2 JP 1988089843 U JP1988089843 U JP 1988089843U JP 8984388 U JP8984388 U JP 8984388U JP H0633672 Y2 JPH0633672 Y2 JP H0633672Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulator
- tip
- igniter plug
- metal shell
- oxygen fuel
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
- H01T13/38—Selection of materials for insulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T13/00—Sparking plugs
- H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、主にロケットエンジンに使用されるイグナイ
タプラグに係わり、液体水素・液体酸素燃料を使用する
エンジンのイグナイタプラグの絶縁体の耐熱衝撃性の向
上、および発生する水の付着や溜まりによる絶縁体割れ
の防止に関する。
タプラグに係わり、液体水素・液体酸素燃料を使用する
エンジンのイグナイタプラグの絶縁体の耐熱衝撃性の向
上、および発生する水の付着や溜まりによる絶縁体割れ
の防止に関する。
［従来の技術］ 液体水素・液体酸素の極低温液体燃料を燃焼室内で燃焼
させ、作動物質を高速度でノズルから排出し、その反作
用でロケットエンジンは推力を発生させている。このロ
ケットエンジンに使用される極低温液体燃料用イグナイ
タプラグは、従来、中心電極が貫いて設けられたアルミ
ナセラミツク製の絶縁体を、筒状主体金具に嵌め込み、
前記中心電極の先端が絶縁体および主体金具の先端面か
ら突き出て形成されていた。
させ、作動物質を高速度でノズルから排出し、その反作
用でロケットエンジンは推力を発生させている。このロ
ケットエンジンに使用される極低温液体燃料用イグナイ
タプラグは、従来、中心電極が貫いて設けられたアルミ
ナセラミツク製の絶縁体を、筒状主体金具に嵌め込み、
前記中心電極の先端が絶縁体および主体金具の先端面か
ら突き出て形成されていた。
［考案が解決しようとする課題］ しかるに、ロケットエンジンの噴射始動時（氷点下二百
度前後）、噴射時（千数百度）との大きな温度差により
プラグの絶縁体に激しい熱衝撃が加わる。また、液体水
素・液体酸素燃料は、燃焼により発生する水が筒状絶縁
体内壁に付着したり溜まったりして再噴射時、燃料の極
低温により水が氷結し、噴射時に均一に昇温しないため
熱応力が生じる。ここで、アルミナセラミック製の絶縁
体は、高温における熱伝導率が比較的悪く、熱膨張係数
が大きい（8.5〜10.0×10-6K-1）ため絶縁体割れが生じ
やすかった。
度前後）、噴射時（千数百度）との大きな温度差により
プラグの絶縁体に激しい熱衝撃が加わる。また、液体水
素・液体酸素燃料は、燃焼により発生する水が筒状絶縁
体内壁に付着したり溜まったりして再噴射時、燃料の極
低温により水が氷結し、噴射時に均一に昇温しないため
熱応力が生じる。ここで、アルミナセラミック製の絶縁
体は、高温における熱伝導率が比較的悪く、熱膨張係数
が大きい（8.5〜10.0×10-6K-1）ため絶縁体割れが生じ
やすかった。
本考案の目的は、極低温液体水素・液体酸素燃料用イグ
ナイタプラグの絶縁体に加わる耐熱衝撃性に優れ、且つ
水の付着や溜まりが生じ難い極低温液体水素・液体酸素
燃料用イグナイタプラグの提供にある。
ナイタプラグの絶縁体に加わる耐熱衝撃性に優れ、且つ
水の付着や溜まりが生じ難い極低温液体水素・液体酸素
燃料用イグナイタプラグの提供にある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本考案は、軸心に中心電極が
貫いて設けられた絶縁体を筒状主体金具に嵌め込み、前
記中心電極の先端が、前記絶縁体および主体金具の先端
面から突き出てなる極低温液体水素・液体酸素燃料用イ
グナイタプラグにおいて、前記絶縁体は、窒化珪素を主
成分とする窒化珪素質セラミック焼結体で形成され、前
記絶縁体の先端面が前記筒状主体金具の先端面から1.5m
mから2.5mm引っ込んでいる構成を採用した。
貫いて設けられた絶縁体を筒状主体金具に嵌め込み、前
記中心電極の先端が、前記絶縁体および主体金具の先端
面から突き出てなる極低温液体水素・液体酸素燃料用イ
グナイタプラグにおいて、前記絶縁体は、窒化珪素を主
成分とする窒化珪素質セラミック焼結体で形成され、前
記絶縁体の先端面が前記筒状主体金具の先端面から1.5m
mから2.5mm引っ込んでいる構成を採用した。
［作用および考案の効果］ 本考案の極低温液体水素・液体酸素燃料用イグナイタプ
ラグは、次の作用および効果を生じる。
ラグは、次の作用および効果を生じる。
イグナイタプラグの絶縁体は、窒化珪素を主成分とす
るセラミック焼結体からなり、該焼結体は、熱伝導率が
大きく、熱膨張係数が小さい（３〜3.5×10-6K-1）。こ
のため、ロケットエンジンの噴射始動時の極低温と、噴
射時の高温の大きな温度差に晒され、イグナイタプラグ
の絶縁体に激しい熱衝撃が加わっても絶縁体割れを生じ
難い。
るセラミック焼結体からなり、該焼結体は、熱伝導率が
大きく、熱膨張係数が小さい（３〜3.5×10-6K-1）。こ
のため、ロケットエンジンの噴射始動時の極低温と、噴
射時の高温の大きな温度差に晒され、イグナイタプラグ
の絶縁体に激しい熱衝撃が加わっても絶縁体割れを生じ
難い。
液体水素・液体酸素燃料は、イグナイタプラグの中心
電極の先端に直接噴射され電気スパークにより着火す
る。
電極の先端に直接噴射され電気スパークにより着火す
る。
そして、着火時の極短時間に、液体水素・液体酸素燃料
の体積膨脹による連続的な水素や酸素の流動により絶縁
体が燃焼ガスに晒され、又中心電極の温度上昇による熱
伝導により絶縁体が極短時間のうちに氷点下二百度前後
から千数百度に温度上昇する。
の体積膨脹による連続的な水素や酸素の流動により絶縁
体が燃焼ガスに晒され、又中心電極の温度上昇による熱
伝導により絶縁体が極短時間のうちに氷点下二百度前後
から千数百度に温度上昇する。
絶縁体の先端面が筒状主体金具の先端面から内部に引っ
込んでいるので、発生する水が絶縁体部分に付着し難い
とともに絶縁体脚部の窪み等に溜まらない。このため、
再噴射時、絶縁体が均一的に昇温度するので熱応力が小
さく済み、熱応力による絶縁体割れが生じ難い。
込んでいるので、発生する水が絶縁体部分に付着し難い
とともに絶縁体脚部の窪み等に溜まらない。このため、
再噴射時、絶縁体が均一的に昇温度するので熱応力が小
さく済み、熱応力による絶縁体割れが生じ難い。
1.5mmから2.5mmの数値限定は以下の理由による。
絶縁体の先端面の引き込みが、主体金具先端面から1.5m
m未満であると、燃焼ガスに晒される部分の体積が大き
くなり、急激な熱衝撃により絶縁体割れが生じ易い。
m未満であると、燃焼ガスに晒される部分の体積が大き
くなり、急激な熱衝撃により絶縁体割れが生じ易い。
又、2.5mmより大きいと絶縁体脚長部の絶縁パスが短く
なって内部フラッシュオーバーを生じ易くなる。
なって内部フラッシュオーバーを生じ易くなる。
［実施例］ つぎに本考案を第１図〜第２図に示す１実施例に基づき
説明する。
説明する。
極低温液体燃料用イグナイタプラグＲは、主体金具１
と、筒状絶縁体２と、中心電極３とからなり、プリバー
ナ点火器90に配設される。
と、筒状絶縁体２と、中心電極３とからなり、プリバー
ナ点火器90に配設される。
主体金具１は、インコネル（商標）で形成され、外周の
先端11には前記プリバーナ点火器90に取付けるためのね
じ111が形成され、後端12はやや径大となり、その端部1
21が内方向にかしめられ、中央は前記プリバーナ点火器
90の取付け孔91に嵌挿される径大の径大部13となってい
る。内周の先端は径小で、後端は径大に形成され、線パ
ッキン14、15と充填粉末16により前記絶縁体２を支え、
中央はテーパ面17、18が形成されている。この充填粉末
16は、滑石で形成され、前記線パッキン14、15および絶
縁体２との隙間に封入されている。テーパ面17は板パッ
キン171を介して前記絶縁体２と当接している。
先端11には前記プリバーナ点火器90に取付けるためのね
じ111が形成され、後端12はやや径大となり、その端部1
21が内方向にかしめられ、中央は前記プリバーナ点火器
90の取付け孔91に嵌挿される径大の径大部13となってい
る。内周の先端は径小で、後端は径大に形成され、線パ
ッキン14、15と充填粉末16により前記絶縁体２を支え、
中央はテーパ面17、18が形成されている。この充填粉末
16は、滑石で形成され、前記線パッキン14、15および絶
縁体２との隙間に封入されている。テーパ面17は板パッ
キン171を介して前記絶縁体２と当接している。
軸心211付の絶縁体２は、窒化珪素が85重量％以上99重
量％以下からなる窒化珪素質セラミック焼結体で形成さ
れ、その先端21は丸みを帯び、先端面22が主体金具１の
先端面112から2.0mm引っ込んで配設されている。先端21
の外壁212は、前記主体金具１の先端11の内壁113と僅か
な間隙をもって配設され、この間隙は先端面22にいくほ
ど広くなっている。後端23の端部には絶縁体２を貫通し
て設置された前記中心電極３の端子部31が配置されてい
る。端子部31は、高圧電源93に接続されている。中央24
は、径大に形成され、テーパ面241、242を有している。
このテーパ面241は前記線パッキン15に、テーパ面242は
板パッキン171にそれぞれ当接している。
量％以下からなる窒化珪素質セラミック焼結体で形成さ
れ、その先端21は丸みを帯び、先端面22が主体金具１の
先端面112から2.0mm引っ込んで配設されている。先端21
の外壁212は、前記主体金具１の先端11の内壁113と僅か
な間隙をもって配設され、この間隙は先端面22にいくほ
ど広くなっている。後端23の端部には絶縁体２を貫通し
て設置された前記中心電極３の端子部31が配置されてい
る。端子部31は、高圧電源93に接続されている。中央24
は、径大に形成され、テーパ面241、242を有している。
このテーパ面241は前記線パッキン15に、テーパ面242は
板パッキン171にそれぞれ当接している。
中心電極３は、白金・ロジウム合金製で、前記絶縁体２
の軸心211に貫通した孔に嵌め込まれ、先端32が径大と
なりその先端面321が前記絶縁体２の先端面22から突き
出して配設されている。点火の際、スパークは外周322
と、前記先端32の外周322を取り囲んで配設されたプリ
バーナ点火器90の内壁の突部となっている設置電極92と
の間で飛ぶ。
の軸心211に貫通した孔に嵌め込まれ、先端32が径大と
なりその先端面321が前記絶縁体２の先端面22から突き
出して配設されている。点火の際、スパークは外周322
と、前記先端32の外周322を取り囲んで配設されたプリ
バーナ点火器90の内壁の突部となっている設置電極92と
の間で飛ぶ。
プリバーナ点火器90は、液体水素燃料ポート94、液体酸
素燃料ポート95が配され、液体燃料が点火器96内に供給
される。
素燃料ポート95が配され、液体燃料が点火器96内に供給
される。
本実施例は、次の作用および効果を有する。
プラグＲの絶縁体２は、窒化珪素が85重量％以上99重
量％以下からなる窒化珪素質セラミック焼結体からな
り、熱伝導率が大きく、熱膨張係数が小さい。このため
ロケットエンジンの噴射始動時の極低温と、噴射時の高
温の大きな温度差に晒されても、イグナイタプラグＲの
絶縁体２の絶縁体割れが生じ難い。
量％以下からなる窒化珪素質セラミック焼結体からな
り、熱伝導率が大きく、熱膨張係数が小さい。このため
ロケットエンジンの噴射始動時の極低温と、噴射時の高
温の大きな温度差に晒されても、イグナイタプラグＲの
絶縁体２の絶縁体割れが生じ難い。
絶縁体２の先端面22は主体金具１の先端面112から2.0
mm引っ込んでいる。このため、絶縁体割れや内部フラッ
シュオーバーが生じず、且つ液体水素・液体酸素燃料の
燃焼の際、発生する水が前記主体金具１の内壁113や外
壁212に付着したり溜まったりし難い。よって再噴射
時、燃料の極低温から噴射時の高温に晒されても絶縁体
２はほぼ均一に昇温するため熱応力による絶縁体割れが
生じ難い。
mm引っ込んでいる。このため、絶縁体割れや内部フラッ
シュオーバーが生じず、且つ液体水素・液体酸素燃料の
燃焼の際、発生する水が前記主体金具１の内壁113や外
壁212に付着したり溜まったりし難い。よって再噴射
時、燃料の極低温から噴射時の高温に晒されても絶縁体
２はほぼ均一に昇温するため熱応力による絶縁体割れが
生じ難い。
本考案は上記実施例以外に次の実施態様を含む。
絶縁体２の焼成の際、残部に、酸化マグネシウム（Mg
O）、アルミナ（Al2O3）、酸化イットリウム（Y2O3）な
どを焼結助剤として適宜使用すると良い。
O）、アルミナ（Al2O3）、酸化イットリウム（Y2O3）な
どを焼結助剤として適宜使用すると良い。
第１図は本考案の極低温液体燃料用イグナイタプラグの
１実施例を示す部分断面図である。第２図は本考案の極
低温液体燃料用イグナイタプラグをプリバーナ点火器内
に挿着した状態を示す断面図である。 図中、１……筒状主体金具、２……絶縁体、３……中心
電極、22……先端面（絶縁体の先端面）、32……先端
（中心電極の先端）、112……先端面（主体金具の先端
面）、211……軸心、Ｒ……極低温液体燃料用イグナイ
タプラグ（極低温液体水素・液体酸素燃料用イグナイタ
プラグ）
１実施例を示す部分断面図である。第２図は本考案の極
低温液体燃料用イグナイタプラグをプリバーナ点火器内
に挿着した状態を示す断面図である。 図中、１……筒状主体金具、２……絶縁体、３……中心
電極、22……先端面（絶縁体の先端面）、32……先端
（中心電極の先端）、112……先端面（主体金具の先端
面）、211……軸心、Ｒ……極低温液体燃料用イグナイ
タプラグ（極低温液体水素・液体酸素燃料用イグナイタ
プラグ）
Claims (1)
- 【請求項１】軸心に中心電極が貫いて設けられた絶縁体
を筒状主体金具に嵌め込み、前記中心電極の先端が、前
記絶縁体および主体金具の先端面から突き出てなる極低
温液体水素・液体酸素燃料用イグナイタプラグにおい
て、 前記絶縁体は、窒化珪素を主成分とする窒化珪素質セラ
ミック焼結体で形成され、 前記絶縁体の先端面が前記筒状主体金具の先端面から1.
5mmから2.5mm引っ込んでいる事を特徴とする極低温液体
水素・液体酸素燃料用イグナイタプラグ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988089843U JPH0633672Y2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 極低温液体水素・液体酸素燃料用イグナイタプラグ |
| US07/342,735 US4980601A (en) | 1988-07-06 | 1989-04-24 | Igniter plug particularly for use in very low temperature liquid fuel |
| DE68913238T DE68913238T2 (de) | 1988-07-06 | 1989-05-04 | Zündkerze, insbesondere für die Verwendung mit flüssigem Brennstoff bei niedrigen Temperaturen. |
| EP89304473A EP0350152B1 (en) | 1988-07-06 | 1989-05-04 | An igniter plug particularly for use with very low temperature liquid fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988089843U JPH0633672Y2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 極低温液体水素・液体酸素燃料用イグナイタプラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0212189U JPH0212189U (ja) | 1990-01-25 |
| JPH0633672Y2 true JPH0633672Y2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=13982044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988089843U Expired - Lifetime JPH0633672Y2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 極低温液体水素・液体酸素燃料用イグナイタプラグ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4980601A (ja) |
| EP (1) | EP0350152B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0633672Y2 (ja) |
| DE (1) | DE68913238T2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0487286A (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-19 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグの絶縁碍子 |
| DE4028399A1 (de) * | 1990-09-07 | 1992-03-12 | Bosch Gmbh Robert | Elektrische, funkenerzeugende zuendvorrichtung, insbesondere fuer gasfoermige brennstoffe |
| US5626785A (en) * | 1993-07-16 | 1997-05-06 | Corning Incorporated | Electrode assembly and method |
| US5434741A (en) * | 1993-11-16 | 1995-07-18 | Unison Industries Limited Partnership | Consumable semiconductor igniter plug |
| JP3494498B2 (ja) * | 1995-04-17 | 2004-02-09 | 日本碍子株式会社 | 電極構造および通電発熱式ヒーター |
| US6557508B2 (en) * | 2000-12-18 | 2003-05-06 | Savage Enterprises, Inc. | Robust torch jet spark plug electrode |
| DE102006052171B4 (de) * | 2006-11-02 | 2009-08-20 | Astrium Gmbh | Zünderanode für wiederzündbare Raketenbrennkammern |
| CN102619643B (zh) * | 2012-03-31 | 2013-12-04 | 西北工业大学 | 一种脉冲爆震发动机射流点火装置 |
| US11852104B2 (en) | 2021-09-03 | 2023-12-26 | Raytheon Company | Propulsion system with single initiator for multiple rocket motors |
| US11846252B2 (en) * | 2021-09-03 | 2023-12-19 | Raytheon Company | Propulsion system with initiators for selective activation of multiple rocket motors |
| US11643997B2 (en) * | 2021-09-03 | 2023-05-09 | Raytheon Company | Propulsion system with single initiator for multiple rocket motors |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1612091A (en) * | 1925-02-06 | 1926-12-28 | Bernal Pedro | Spark plug |
| CH203348A (de) * | 1938-02-03 | 1939-02-28 | Schlatter Rudolf | Zündkerze. |
| US2183696A (en) * | 1938-09-23 | 1939-12-19 | Champion Spark Plug Co | Radio shielded spark plug |
| LU28048A1 (ja) * | 1942-02-07 | |||
| GB717555A (en) * | 1952-08-07 | 1954-10-27 | Arthur Abbey | Improvements in or relating to shaped silicon nitride bodies and their manufacture |
| US4307316A (en) * | 1976-02-02 | 1981-12-22 | Mckechnie Ian C | Self cleaning spark plug |
| US4193012A (en) * | 1978-10-10 | 1980-03-11 | Champion Spark Plug Company | Spark plug seal |
| DE3149676A1 (de) * | 1981-04-23 | 1982-11-18 | Champion Spark Plug Co., Toledo, Ohio | Zuendvorrichtung |
| JPS5940481A (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-06 | 日本特殊陶業株式会社 | イグナイタプラグ |
| US4695758A (en) * | 1984-07-25 | 1987-09-22 | Nippondenso Co., Ltd. | Small-sized spark plug having a spark gap parallel to an axis running through the center electrode |
| JPS63133477A (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-06 | トヨタ自動車株式会社 | 点火栓 |
-
1988
- 1988-07-06 JP JP1988089843U patent/JPH0633672Y2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-04-24 US US07/342,735 patent/US4980601A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-04 DE DE68913238T patent/DE68913238T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-05-04 EP EP89304473A patent/EP0350152B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0350152A2 (en) | 1990-01-10 |
| EP0350152B1 (en) | 1994-02-23 |
| EP0350152A3 (en) | 1990-10-17 |
| DE68913238D1 (de) | 1994-03-31 |
| US4980601A (en) | 1990-12-25 |
| JPH0212189U (ja) | 1990-01-25 |
| DE68913238T2 (de) | 1994-06-01 |
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