[發明專利]陶瓷點火器

無效

• 申請號: 200580037193.7
• 申請日: 2005-10-28
• 公開（公告）號: CN101061352A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: S·安娜瓦拉普;T·J·謝里丹
• 申請（專利權）人: 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司
• 主分類號: F23Q7/22
• 分類號: F23Q7/22
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 朱黎明

本申請要求享有申請號為60/623,389、申請日為2004年10月28日的美國臨時申請的利益，并以引用的方式將該專利申請的內容全文插入本文作為本申請的一部分。

技術領域

本發明的一個方面是，提供新的陶瓷電阻點火器元件，它依次包含電連接的內部第一導電區、電阻加熱區和外部第二導電區。在優選的點火器中，所述第一導電區的至少大部分不與陶瓷絕緣體接觸。本發明優選的點火器大致呈桿狀(例如具有圓形的如基本為圓盤形的截面形狀)，并具有良好的機械整體性和時間-溫度響應。

背景技術

用陶瓷作為點火器材料已在例如煤氣爐、取暖器和衣物烘干機方面取得很大成功。陶瓷點火器制作包括用陶瓷部件構建電路，所述陶瓷部件的一部分顯示高電阻性，并在通過引線通電時其溫度會上升。例如可參見美國專利No.6,028,292、5,801,361、5,405,237和5,191,508。

典型的點火器是大致為矩形的元件，其頂部是具有高電阻性的“加熱區”，并在相反的點火器末端向所述加熱區提供一個或多個導電的“冷卻區”。一種目前市場上銷售的點火器(商品名為“MiniIgniter”，美國新罕布什爾州Milford的Norton?Igniter?Products公司產品)被設計成適用于12-120V電壓，其組成包含氮化鋁(“AlN”)、二硅化鉬(“MoSi₂”)和碳化硅(“SiC”)。

陶瓷點火器系統有各種性能要求，包括高速亦即快速的時間-溫度響應(即，從室溫加熱至所設計的點火溫度所需的時間)以及足夠的堅固性，可長時間使用而無需調換。然而，許多常用的點火器無法很好地滿足這些要求。

火花點火器系統是陶瓷點火器應用的另一種摸索。例如可參見美國專利No.5,911,572，它公開了一種具體的火花點火器，據說可用于煤氣爐的點火。火花點火器通常具有的一個性能優點是其點火迅速。即，一經激發，火花點火器就能非常迅速地點燃煤氣或其它燃料源。

在一些應用中，快速點火是關鍵的。例如，所謂的“快速”水加熱器正越來越流行(參見美國專利No.6,167,845、5,322,216和5,438,642)。與儲存固定體積的熱水不同，這些系統在開啟自來水(例如，用戶將龍頭轉到“開”的位置)后，幾乎立刻就將水加熱。因此，要求在開啟水之后幾乎立刻加熱，以在水龍頭轉到“開”位置的幾乎同時將熱水送出。這樣的快速水加熱系統通常使用火花點火器。至少許多現有的陶瓷點火器的時間-溫度響應太慢，以致于難以適合要求非常快速點火性的商業應用(例如，快速水加熱器)。

目前的陶瓷點火器還面臨著使用過程中(尤其是在會有持續沖擊的環境中，例如，用于煤氣爐的點火時)會斷裂的問題。

因此，需要有一種新的點火系統。尤其需要有一種新的具有改進的時間-溫度響應特性的陶瓷點火器。還需要有一種具有良好機械整體性的點火器。

發明內容

本發明提供一種陶瓷點火器，其不同電阻率區域具有新的構造。本發明的點火器具有突出的機械整體性和良好的點火性，例如快速的時間-點燃溫度響應值。

更具體地說，本發明提供新的陶瓷電阻點火器元件，它依次包含電連接的第一導電區、電阻加熱區和第二導電區。因此，在該器件的使用過程中，可通過使用電線將電力施加在第一導電區，而且，電線不會將電力施加在第二導電區。

較好的是，該第一導電區的至少大部分不與陶瓷絕緣體接觸。缺乏陶瓷絕緣體可提高點火器系統的時間-點火溫度響應值。

一個方面，本發明優選的點火器沿著點火器的至少一部分長度(例如，沿由點火器上電線固定點至電阻加熱區方向延伸的長度)具有圓截面形狀。更具體地說，優選點火器的至少一部分長度(例如，點火器長度的至少約10％、40％、60％、80％、90％)或點火器的整個長度可以具有大致橢圓形的、圓盤形的或其它圓形的截面形狀。尤其優選的是基本圓盤形的截面形狀，從而制得桿形點火器元件。

本發明還提供這樣的點火器，沿該點火器的至少一部分長度它具有非圓形的或非圓盤形的截面形狀。

本發明的點火器可具有各種構造。在一個優選的構造中，一個導電性軸狀元件放置在一個導電性管狀元件中，所述軸狀元件和管狀元件均與一個加熱區帽蓋或頂端區域相連。