JPS636625Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は気密性を備えたセラミツク発熱体に関す
るものである。

各種の燃焼加熱機器あるいは内燃機関の着火促
進を目的としてグロープラグ、インテークバーナ
などの点火源をセラミツクヒータで構成したもの
が多く提案されている。このようなセラミツクヒ
ータはアルミナ、窒化珪素などのセラミツク体中
に印刷手法により形成した発熱抵抗パターン、あ
るいはタングステン、モリブデンなどの高融点金
属線材を所定形状に成形した発熱抵抗体を埋設
し、これら発熱抵抗体（パターン）の両端を外部
に導出したリード部から通電することによりジユ
ール熱を発生させ、ヒータとして作用させるよう
にしたものであり、このようなセラミツクヒータ
は発熱抵抗体が緻密で耐熱性をもつたセラミツク
体中に埋設されており、外気と遮断された機構と
なつているため、酸化されたり、腐蝕作用を受け
難く、従来の金属筒内に発熱線輪を封入したシー
ズ型ヒータなどでは使用不可能な液中、雰囲気中
などでも侵食されたり劣化することがなく、長寿
命で温度の立上がり特性が速いなどの多くの特徴
をもつている。

ところが、このようにすぐれた特性をもつたセ
ラミツクヒータを金属製の支持体に保持せしめた
もので内熱機関の始動促進を果たす、例えば第１
図に示す如きグロープラグＧにおいては、上記セ
ラミツクヒータを成すセラミツク体１と、それを
保持する金属製の保持金具２との連接部には、ロ
ウ材３によつてロウ付けされて取りつけられたも
の多くが、かかるセラミツク体１がロウ付けによ
つて取りつけられている保持金具２を、さらに金
属製の本体５に対してロウ付でもつて気密裡に装
着すべく、高温度の炉中にてロウ付けを行う場
合、金属製の保持具２、本体５の強度が大巾に劣
化してしまうため、必然的に高周波誘導加熱方式
をとらざるを得ないのが実状である。けれども、
保持具２と本体５をロウ付けするため、高周波加
熱を行う場合、金属製の保持具２、本体５のみが
高い温度に加熱される。したがつて保持具２にロ
ウ材３でもつて予じめ取付けられたヒータを成す
セラミツク体１は、加熱されずに、低い温度であ
り、しかもロウ材３が溶けたり、あるいはセラミ
ツク体１と保持具２との熱膨張差に起因してロウ
材３に亀裂やヒビ割れが生じる恐れがあつた。

このようにロウ付け加工を行う場合に限らず、
ヒータが発熱作動したり、あるいは高温雰囲気中
に存在しているような場合、セラミツク体１と、
特に保持具２との熱膨張差が多くの障害をもたら
す主因を成していた。すなわち、セラミツク体１
に埋設されている発熱抵抗体（図示せず）の片方
のリード部が保持具２にロウ付けされて電気接続
されていることからロウ材３の溶解、ヒビ割れが
発生したような場合、電気的な接続状態に悪化し
たり、断線するなどの恐れがあるばかりでなくロ
ウ材３に生じた亀裂やヒビ割れを通して本体５内
に外部から燃料の一部のオイル分や水分が侵入
し、このように侵入した、特に水分はセラミツク
体１からリード線を導出した部分における発熱抵
抗体とそれに接する境界部分から侵入し易い。こ
のため侵入した水分等は高い温度に加熱されるこ
とにより急激に熱膨張してセラミツク体１にクラ
ツクを発生させる原因を成し、セラミツクヒータ
を破損せしめる等の重大な不都合をもたらす恐れ
があつた。

本案は上記事情に鑑みて開発したもので、セラ
ミツク体と金属製の保持具との接合部のロウ材に
クラツクが発生したような場合でも気密性を保つ
ことができるようにしたことを特徴とするセラミ
ツクヒータをもたらさんとするものである。

以下、本案実施例を図によつて説明する。な
お、従来例と同一部分は同一符号を用いる。第２
図における包円部Ａの拡大断面図を第３図で示す
ように内部に発熱抵抗体（図示せず）が埋設され
ヒータを構成するセラミツク体１が筒状の保持具
２中に挿入され、ロウ材３の存在によつてセラミ
ツク体１は保持具２に固定されており、しかる
後、保持具２は本体４に対し、高周波誘導加熱方
式などによつて加熱されロウ付加工される。

このようにセラミツク体１と保持具２がロウ付
されている部分の外周部には合成樹脂などの有機
性シール材Ｐが塗着されることにより、保持具２
が本体４にロウ付加工される際に、セラミツク体
１と保持具２をロウ付しているロウ材３に、仮り
に微小なクラツクが発生していても、該クラツク
は目詰が行われることになる。

このように構成されたセラミツクヒータを実際
にジーゼルエンジンの始動促進装置としてのグロ
ープラグに適用し、各時間使用ごとの空気のリー
ク量を測定した結果を第４図に示した。この場
合、グロープラグにはシール材Ｐとして熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂のいずれを塗着したものもほ
ぼ同様の傾向を示した。しかしてロウ材３による
接合部分に塗着されたシール材Ｐはセラミツクヒ
ータの発熱作動もしくはエンジンの予燃焼室にお
ける600〜1000℃もの高温に晒される結果、溶融
もしくは炭化されたものの一部、あるいはエンジ
ンの燃料の未燃焼成分としてのカーボンの一部が
上記ロウ材３に存在しているクラツク内に入り込
み次第にシール効果を発揮してくる。したがつて
セラミツクヒータを用いグロープラグ、インテー
クバーナなどのを構成したものに対し、セラミツ
ク体１と金属製の保持具２とを接合するロウ材３
の外周部分にシール材Ｐを塗着しておくことによ
つて、第４図のグラフから明らかなようにエンジ
ンの始動初期時にはリーク量をほとんど零とする
ことができるため、ロウ材３に発生しているかも
知れない微細なクラツクを通して油分や水分が侵
入することなく、またエンジンの運転に伴つてシ
ール材Ｐが焼失した場合でも、焼失時における一
部のカーボン、燃料の未燃焼成分であるカーボン
の一部が上記クラツク中に入り込み、次第にシー
ル性を発揮し、５時間の運転時間によつてクラツ
クを通じてのリーク量はほぼ完全に遮断する効果
を発揮する。このようにエンジンに装着し、始動
直後までの間、シール材Ｐによるシール効果をも
たらすことが可能となる。

また、第５図のグラフに示すようにセラミツク
体１と金属製保持具２とを接合するロウ材３の外
周部分にシール材Ｐを塗着しない在来のグロープ
ラグの場合、燃料の未燃焼成分であるカーボンの
一部が上記クラツク中に入り込み、次第にシール
性を発揮するのに7.5時間も要し、この間の空気
のリール量が大きく前述の各種の障害を生じるこ
とも考えられる。

なお、上記実施例においてはシール効果をもた
らすべくセラミツク体１と保持具２とを接合する
ロウ材３の外周部のみにシール材を塗着した場合
を挙げたが、これに併せて保持具２と本体４との
接合部分にもシール材としての有機性物体を塗着
しておけばよく、さらに好ましくは、セラミツク
体１、保持具２を含む本体４の前半部すべてにわ
たつて塗着しておけばよく、この塗着の一方式と
しては所定濃度の合成樹脂、ゴムなどの溶液中に
前半部をドブ漬けして塗布したものでもよい。な
お、塗布する有機性物質の厚さは0.3mm以上であ
る方が有効である。

以上のように本案によれば、セラミツク発熱体
における、少なくともセラミツク体と金属体との
接合部に合成樹脂、ゴムなどの有機性物質を塗布
して初期のシール性をもたせたことによつてセラ
ミツクヒータ内への油分、水分などの侵入を防止
することができ、そのためこれら油分、水分に基
づく障害が発生することなくヒータの長寿命化を
図ることができる。またセラミツク体、保持具を
含む本体の前半部に有機性物体が塗布してあるこ
とによつてセラミツク発熱体の搬送時または各種
機器への装着作業時などにおいてヒータを成すセ
ラミツク体同士又はセラミツク体と金属体との衝
突によるセラミツク体の折損事故をも防ぐことが
できるなど多くの効果をもつたセラミツクヒータ
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はセラミツクヒータを用いたグロープラ
グを一部破断して示す図、第２図は本案実施例に
よるセラミツク発熱体としてのグロープラグを一
部破断して示す図、第３図は第２図における包円
部Ａのみの拡大断面図である。第４図は本案に係
るセラミツクヒータにシール性をもたせたグロー
プラグをジーゼルエンジンに装着し、各運転時間
毎の空気リーク量を示したグラフである。第５図
は処理を施さないセラミツクヒータを用いた在来
のグロープラグをジーゼルエンジンに装着し、各
運転時間毎の空気リーク量を示すグラフである。 １：セラミツク体、２：保持具、３：ロウ材、
４：本体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. セラミツク体内に発熱抵抗体を埋設して成るヒ
   ータを先端部に備え、後端部には上記ヒータの保
   持機構と通電機構を具備して成るセラミツクヒー
   タにおいて、少なくとも上記ヒータを成すセラミ
   ツク体と保持機構を成す金属体との接合部に有機
   性物質が塗着してあることを特徴とする気密性を
   備えたセラミツクヒータ。