[发明专利]加热器及具备该加热器的电热塞

说明书

技术领域

本发明涉及利用于例如燃烧式车载供暖装置的点火用或火焰检测用的加热器、石油暖风机等各种燃烧设备的点火用的加热器、汽车发动机的电热塞(glow plug)用的加热器、氧传感器等各种传感器用的加热器或测定设备的加热用的加热器等的加热器。另外，本发明涉及具备上述加热器的电热塞。

背景技术

使用于汽车发动机的电热塞等的加热器包括具有发热部的电阻体、引线及绝缘基体。并且，以引线的电阻值比电阻体的电阻值小的方式，进行引线及电阻体的材料的选定及形状的设计(例如参照专利文献1)。

近年，加热器处于比以往更加在高温环境下使用的倾向。因此，在加热循环中，有在加热器产生的热应力比以往带来更大的影响的可能性。

专利文献1：日本特开2002-334768号公报。

发明内容

本发明的加热器具备：由陶瓷构成的绝缘基体；埋设于该绝缘基体中的电阻体；连接于该电阻体的端部的引线，其中，所述电阻体及所述引线均含有导电体及分散于该导电体中的陶瓷粒子，与所述引线所含有的绝缘性陶瓷粒子相比，所述电阻体所含有的绝缘性陶瓷粒子更小。

另外，本发明为具备上述结构的加热器和与所述引线电连接且保持所述加热器的金属制保持部件的电热塞。

附图说明

图1(a)是表示本发明的加热器的实施方式的一例的简要纵剖视图，(b)是(a)所示的区域A的主要部分放大图。

图2是表示本发明的加热器的实施方式的另一例的主要部分放大剖视图。

图3是表示本发明的加热器的实施方式的另一例的简要纵剖视图。

图4是表示本发明的电热塞的实施方式的一例的简要纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的加热器10的实施方式的例子进行详细说明。

本实施方式的加热器10具备：由陶瓷构成的绝缘基体1、埋设于绝缘基体1的电阻体2、和连接于电阻体2的端部的引线3。电阻体2及引线3均含有导电体21、31及绝缘性陶瓷粒子(以下，只称为陶瓷粒子)22、32。并且，与引线3所含有的陶瓷粒子32相比，电阻体2所含有的陶瓷粒子32更小。

本实施方式的加热器10中的绝缘基体1例如为棒状。该绝缘基体1被覆于导体线路6(电阻体2及引线3)。换言之，导体线路6(电阻体2及引线3)埋设于绝缘基体1。在此，绝缘基体1用陶瓷形成。由此，能够提高绝缘基体1的耐热性。其结果是，提高加热器10的高温环境下的可靠性。具体而言，作为使用于绝缘基体1的陶瓷，能够举出氧化物陶瓷、氮化物陶瓷或碳化物陶瓷等具有电绝缘性的陶瓷。在本实施方式的加热器10中，绝缘基体1由氮化硅质陶瓷构成。氮化硅质陶瓷的强度、韧性、绝缘性及耐热性优异。该氮化硅质陶瓷用以下的方法得到。例如，针对主成分的氮化硅，作为烧结助剂而混合3～12质量％的Y₂O₃、Yb₂O₃或Er₂O₃等稀土类元素氧化物、0.5～3质量％的Al₂O₃及SiO₂。此时，以烧结体中所含有的SiO₂量成为1.5～5质量％的方式添加SiO₂。接着，将得到的混合体成形为规定的形状。之后，例如通过在1650～1780℃进行热压烧成而能够得到氮化硅质陶瓷。

另外，在本实施方式中，将MoSi₂或WSi₂等分散于由氮化硅质陶瓷构成的绝缘基体1。在该情况下，能够使将氮化硅质陶瓷作为母材料的绝缘基体1的热膨胀系数接近于含有Mo或W等的导体线路6的热膨胀系数。由此，能够减少在绝缘基体1和导体线路6之间产生的热应力。其结果是，能够提高加热器10的耐久性。

在绝缘基体1中埋设有电阻体2。电阻体2具有主要作为发热的区域的发热部20。在电阻体2具有图1(a)所示那样的折回形状的情况下，折回的中间点附近最发热。在该情况下，折回的中间点附近成为发热部20。

该电阻体2将W、Mo或Ti等金属或者这些金属的碳化物、氮化物或硅化物等作为主成分。该主成分为所述的导电体21。需要说明的是，如图1(b)所示，导电体21可以为粒子状，但并不限于此。导电体21例如也可以为鳞片状或针状等。