[發明專利]加熱器以及具備該加熱器的電熱塞

有效

• 申請號: 201380011755.5
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN104145528A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 小林昭雄
• 申請（專利權）人: 京瓷株式會社
• 主分類號: H05B3/12
• 分類號: H05B3/12;F23Q7/00;H05B3/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及利用于例如燃燒式車載供暖裝置的點火用或火焰檢測用的加熱器、石油暖風機等各種燃燒設備的點火用的加熱器、汽車發動機的電熱塞用的加熱器、氧傳感器等各種傳感器用的加熱器、測定設備的加熱用的加熱器等的加熱器以及具備該加熱器的電熱塞。

背景技術

使用于汽車發動機的電熱塞等的加熱器成為具備發熱體、接合于該發熱體的各端部的引線、埋設有這些發熱體及引線的絕緣基體的結構。并且，作為用于使電阻溫度系數變化的調整成分，而將各種金屬的化合物作為添加劑加入發熱體(例如參照日本特開2000-156275號公報)。

近年來，對柴油發動機的排氣限制及耗油量限制處于年年被強化的傾向，要求燃燒時的高溫高壓化。隨此電熱塞的高溫使用化也在進展。

在此，作為調整成分而添加于發熱體的各種金屬的化合物在燒成時向絕緣基體側擴散。于是，有在高溫下使用時擴散至絕緣基體中的化合物離子化且向陰極側的發熱體內移動，從而發熱體的電阻值變化的問題。

發明內容

本發明是鑒于上述的問題點而發明的，其目的在于提供一種即使在高溫使用下也能夠抑制電阻值的變化的、具有高可靠性的加熱器以及具備該加熱器的電熱塞。

本發明的加熱器的特征在于，具備：將V、Nb、Ta、Mo或W作為主成分的發熱體；接合于該發熱體的各端部的引線；和埋設有所述發熱體及所述引線的絕緣基體；所述發熱體及所述絕緣基體由燒結體構成，所述發熱體含有包含選自V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn或Fe中的且不同于用作所述發熱體的所述主成分的元素中的至少一種的化合物，在所述絕緣基體的內部的所述發熱體的周圍實質上不含有所述元素。

另外，本發明的電熱塞的特征在于，具備：上述結構的加熱器；和經由電極引出部與所述一對引線中的一個引線電連接且保持所述加熱器的金屬制保持部件。

附圖說明

圖1是表示本發明的加熱器的實施方式的一例的示意縱剖面圖。

圖2是表示圖1所示的加熱器的主要部分的放大縱剖面圖。

圖3是表示本發明的加熱器的實施方式的其他例的主要部分的放大縱剖面圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發明的加熱器的實施方式的例子進行詳細說明。

圖1是表示本發明的加熱器的實施方式的一例的示意縱剖面圖，圖2是表示圖1所示的加熱器的主要部分的放大縱剖面圖。

如圖1及圖2所示，本實施方式的加熱器的特征在于，具備：將V、Nb、Ta、Mo或W作為主成分的發熱體2；接合于發熱體2的各端部的引線3；埋設有發熱體2及引線3的絕緣基體1；發熱體2及絕緣基體1由燒結體構成，發熱體2含有化合物6，該化合物6含有V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn或Fe中的與用作發熱體2的主成分的元素不同的元素中的至少一種，在絕緣基體1的內部的發熱體2的周圍實質上不含有構成化合物6的V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn或Fe。

本實施方式的加熱器的絕緣基體1例如為形成棒狀或板狀的基體。該絕緣基體1中埋設有發熱體2及一對引線3。在此，絕緣基體1由陶瓷燒結體構成，由此，能夠提供快速升溫時的可靠性高的加熱器。例如，作為陶瓷燒結體，能夠舉出氧化物陶瓷、氮化物陶瓷或碳化物陶瓷等具有電絕緣性的陶瓷。具體而言，作為陶瓷燒結體，能夠使用氧化鋁質陶瓷、氮化硅質陶瓷、氮化鋁質陶瓷或氮化硅質陶瓷等。尤其，優選陶瓷燒結體由氮化硅質陶瓷構成。這是因為就氮化硅質陶瓷而言，作為主成分的氮化硅在高強度、高韌性、高絕緣性及耐熱性方面優異。

由氮化硅質陶瓷構成的絕緣基體1例如能夠通過如下方式得到，即，相對于主成分的氮化硅，混合5～15質量％的Y₂O₃、Yb₂O₃或Er₂O₃等稀土類元素氧化物作為燒結助劑、0.5～3質量％的Al₂O₃，而且以使燒結體所含有的SiO₂量為1.5～5質量％的方式混合SiO₂，形成規定的形狀，之后在1650～1780℃進行熱壓燒成而得到。