Запальная свеча дугового типа Советский патент 1984 года по МПК H01T13/02 

I

4Ч

tuatt A((№

7

8

о

4

Jiib

Г

ND 4

, //Av

2. Запальная хгвеча, по п.1, отличающаяся тем, что диэлектрическая деталь выполнена в виде прямоугольной пластины, а заземленг ный электрод.снабжен отгибом по кра пластины и соединен с токопроводя щей полосой на нерабочей поверхности.

3.Запальная свеча по п.1, от личающаяся т&л, что диэлектрическая деталь выполнена в виде полого цилиндра, внутренняя стенка которого образует рабочую поверхность , а электроды расположены на концах цилиндра, при этсм токопроводящая полоса выполнена в виде спирали вокруг внешней стенки цилиндра.

4.Запальная свеча по п.1, о т личающаяся тем, что она содержит несколько заземленных электродов и несколько токопроводящих полос, каждая из которых соединена

с одним заземленным электроде. .

5.Запальная свеча по п.4, о т личающаяся тем, что токопроводящие полосы расположены в виде звезды с лучами, расположенными под равными углами- один к другому .

6.Запальная свеча по п.1, отличающаяся т;&л, что она содержит несколько диэлектрических деталей, на каждой из которых расположены заземленный электрод и токопроводящая полоса, а изолированный электрод находится в контакте

с рабочей поверхностью каждой диэлетрической детали.

7.Запальная свеча по п.6, о т личающаяс я тем, что диэлектрические детали и соответствующие им токопроводящие полосы размещены

в виде звезды с лучами, расположенными вокруг изолированного электрода под равными углами один к другоМУ.

8.Запальная свеча по п.1, о т личающаяся тем, что зазор между электродами по рабочей поверхности равен или больше 3 см.

1. ЗАПАЛЬНАЯ СВЕЧА ДУГОВОГО ТИПА для поджигания карбюрированных газовых смесей, содержащая установленные с зазором изолированный и заземленный электроды, подключенные к источнику высокого импульсного напряжения, и удлиненную диэлектрическую деталь, снабже-нную рабочей поверхностью и лротивоположной ей нерабочей поверхностью, причем электроды имеют контакт с рабочей поверхностью, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности воспламенения смеси путем удлинения дуги и ее распространения по заданному пути, свеча содержит токопроводящую полосу, расположенную на нерабочей поверхности, причем один конец полосы прикреплен к заземленному электроду, а другой § расположен напротив изолированного электрода.

Изобретение относится к у.стройствшл для поджигания карбюрированных газовых смесей, в частности к запалным свечам дугового типа.

Известна запальная свеча дугового типа для поджигания карбюрированных газовых смесей, содержащая изолированный и зазеглленный электроды, подключенные к источнику высокого импульсного напряжения г Свеча снабжена удлиненной диэлектрической деталью, рабочая поверхность которой обращена к карбюрированной рабочей смеси. Электроды имеют контакт с рабочей поверхностью диэлектрической детали. Диэлектрическая деталь имеет также нерабочую поверхность, противоположно расположенную относительно рабочей поверхности. Концы электродов заострены таким образом, что полученная при работе свечи дуга следует по искривленному пути, Подобная свеча позволяет получить длину дуги разряда до 1 см l .

Недостатком запальной свечи дугорого типа Является низкая Э(1)фективность, обусловленная ограниченное-тью длины дуги и невозможностью, получения дуги распространяющейся по заданному пути.

Цель изобретения - повмшение эффективности воспламенений смеси путеЛ уд)1инения дуги и её распространения по заданному пути.

Поставленная цель достигается тем, что запальная свеча дугового типа для поджигания карбюрированных газовых смесей, содержащая установленные с зазора/ изолированный и заземленшл электроды, подключенные к источнику высокого напряжения, и удлиненную диэлектрическую деталь снабженную рабочей поверхностью и. противоположной ей нерабочей поверхностью, причем электроды имеют контакт с рабочей поверхностью, свеча дополнительно содержит токопроводящую полосу, расположенную на нерабо-

чей поверхности, причем один конец полосы прикреплен к заземпенноглу электроду, а другой расположен напротив изолированного электрода. Диэлектрическая деталь может быть выполнена в виде прямоуголь ной пластины, а заземленный электрод снабжен отгибЪм по краю пластины и соединен с токопроводящей полосой на нерабочей поверхности.

Диэлектрическая деталь может быть выполнена в виде полого цилиндра, внутренняя стенка которого образует рабочую поверхность, а электроды расположены на концах

цилиндра, при это1-1 токопроводящая полоса выполнена в виде спирали вокруг внешней стенки цилиндра. Свеча может содержать нескольк заземленных электродов и несколько токопроводяцих полос, каждая из ко /торых соединена с одним заэемленшл электродо(4. Токопроводящие полосы при stati могут быть расположены в виде звезды с лучами, расположенными под травными углами один к другому. Свеча может содержать несколько диэлектрических деталей, на каждой из которых расположены заземленный электрод и токопроводящая полоса, а изолированный электрод находится; в контакте с рабочей поверхностью каждой диэлектрической детали. Диэлектрические детали и соответ ствующие им токопроводящие полосы ; при этом могут быть размещены в виде звезды с лучами, расположенными вокруг изолированного электрода под pasныг и углами один к другому. .Зазор междуэлектродами может бить равен или больше 3 см. На фиг. 1 показана схема дуговой запальной свечи} на фиг. 2 - аксоно метрическая, проекция первого вариан та свечи; на фиг. 3 - схема, поясняю щая принцип работы свечи} на фиг. 4 и 5 - второй и третий варианты свечи, установленной на стенке камеры сгорания; на фиг. 6 - четвертый вариант свечи, устанавливаемой снаружи кг.меры сгсфания. Запальная свеча дугового типа устроена следукяцим образом. Изолированный электрод 1 (фиг. 1 и 2) подсоединен к одному выходу источника 2 высокого импульсного напряжения (30 kB). Другой вывод источника заземлен. Конец 3 электрода 1 находится в контакте с рабо чей поверхностью 4 удлиненной диэле трическрй детали 5. Рабочая поверхность 4 обращена к газовой смеси. С заз.оретл от изолированного электрода 1 у края диэлектрической детали 5 расположен зазеглленный электрод 6. Он выполнен с отгибом по краю пластины и также находится в контакте с рабочей поверхностью 4. Конец 7 заземленного электрода 6 приподнят Нсщ рабочей поверхностью На нерабочей поверхности 8 диэлектр ческой детали 5 расположена токопро водящая полоса 9, один конец которо прикреплен к заземпенно.му электро ДУ б, а другой конец расположен напротив изолированного электрода 1 Токопроводямая полоса 9 имеет конфи гурацию, соответствующую пути, по которсйлу должна следовать разрядная дуга. Диэлектрическая деталь 5 в варианте, показанном на фиг. 2, вы. полнена в виде прямоугольной пластинЫ На фиг. 4 показан второй вариант запальной свечи, установленной в камере сгорания. Свеча содержит заземленные электроды 10-12 и ..такое же количество токопроводящих полос 1315, которые расположены в виде звезды с лучами под равныг и углами один к другому. Диэлектрическая деталь 16 в данном случае представляет собой слой керамического покрытия. Изолированный электрод 17 имеет, три выступакидие в радиальном направлении ветрасположенные в одну линню с заземленными электродами 10-12. При работе оэечи дуга имеет конфигурацию звезды.. На фиг. 5 показан третийВариант запальной свечи, также установленной в камере сгорания. В стенке 18 камеры сгорания предусмотрено место для установки запальной свечи. Свеча имеет изолированный электрод 19,подключенный к источнику 2 высокого импульсного напряжения,и- заземленный электрод 20. Электрод 20 удерживается токопроводящей пластиной 21, установленной параллельно рабочей поверхности 22 .диэлектрическсЛ детали 23. На фиг. б показан четвертый вариант запальной свечи, предназначенной для поджигания газовой смеси в сгорания турбЬреактивного или прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Свеча содержит корпус 24, закрепленный на стенке 25 камеры сгорания. Диэлектрическая: деталь выполнена в виде полого цилиндра 26, внутренняя поверхность 27 которого является рабочей и обращена к газовой смеси. Изолированный электрод 28 {{ заземленгелй электрод 29 расположены на противоположных концах цилиндра 26. В полость цилиндра 26 трубопровод 30 подает небольшие количества топлива.Наружная нерабочая поверхность 31 2Б опирается на винтовые выступы 32 спирали, нарезанной в корпусе 24, обеспечивающие образование дуги по протяжеиному пути над рабочей поверхностью 27. Диэлектрические материалы, применяемые по данному изобретению, должны удовлетворять требование-высокого сопротивления, по крайней мере 1-10 рмсм, предпочтительно 11о6м-см (например, карами керамика на основе глинозема). В зависимости от конкретного слуая диэлектрическая деталь может ыть изготовлена в виде узла с заемленным электродом и токопроводяей полосой с последующим крепленим узла к стенке камеры. В определенных случаях все частп вечи возможно собирать непосредственно на стенке камеры, а диэлектрйческую деталь выполнять с использованием технологии напыления или разбрызгивания, например, с помощью плазменной горелки. Таким же образом возможно изготавливать., токопроводящую полосу. Запальная свеча дугового типа работает следующим образом (см.фиг. 3 Напряжение на изолированном электроде 1 поднимают от нуля до нес кольких киловольт в течение нескольких микросекунд, т.е. относительно гшдленно. Электрическое поле создаваемое вокруг конца 3, электро да 1 становился обширныг и производи ионизацию газовой смеси. Ловьшение напряжения приводит к образованию ряда небольших рысокоионизированных проводящих нитей 33, которые/быстро растут с увеличением напряжения. Ко нец нити расщеплен на множество коротких расходящихся нитей подобно холодному коронному разряду. Ток, текущий в нитях 33, и температура возрастае-г. Поскольку нити 33 являются проводниками, электрическое поле изменяется к концу 34 нитей 33 В конце процесса одна из ионизированных нитей 33 достигает заземленного электрода 6 и накоротко замыка ет цепь высокого и мпульсного напряжения. Ток , протекающий Мо нити 33, возрастает и .значиг.ельно разогревае ее. Установившаяся при этом дуга получает почти всю энергию источника 2, поэтому может иметь значительную длину. Токопррводящие пластины, расположенные на небольшом расстоянии от рабочей поверхности диэлектрической детали, способствуют образованию ионизированных нитей и обеспечивают дуге заранее заданный .путь, который может иметь любую нужнуюконфигурацию. Хотя описаны лишь две формы скользящей искры, а именно расходящаяся скользящая искра с большим количеством ответвлений и спиральная искра из одной ветви, в соответствии с данным изобретением может быть получена искра любой необходимой конфигурации. В частности, можно легко получить параллельные искры, состоящие из множества ветвей, выходящие из одного электрода и заканчивающиеся у общего заземленного электродаi Например, такая искра может включать, во-первых, прямоугольную ветвь, во-вторых,У-образную ветвь и, в-третьих, сходящую,ся У-образную ветвь. Запальная свеча с диэлектрической пластиной толщиной 0,1 мм и сопротивлением Ом-см, питаемая импульсным напряжением 30 кВ, дает искру длиной 3 см для поджигания газа под давлением 10 атм.

/

S

-S,

фуг

-6