KR20200142519A

KR20200142519A - 쿡탑용 고온 표면 점화기

Info

Publication number: KR20200142519A
Application number: KR1020207030972A
Authority: KR
Inventors: 브루스 씨. 스프롤; 잭 에이. 신들; 로버트 다비뇽; 브라이언 씨. 도허티; 수디르 브라만담
Original assignee: 에스씨피 홀딩스 언 어숨드 비지니스 네임 오브 나이트라이드 이그나이터스 엘엘씨
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2020-12-22
Also published as: US20210381694A1; US20190301742A1; JP2021519410A; CA3095044A1; EP3777474A1; US11788728B2; US11493208B2; SA520420213B1; WO2019191272A1; US20230038340A1; US20190301741A1; EP3775693A1; CA3094963A1; WO2019191244A1; JP2021519411A; CN112314052A; KR20200143691A; US11125439B2; CN112236622A; EP3777474A4

Abstract

쿡탑에 사용되는 고온 표면 점화기 조립체가 도시되고 설명된다. 고온 표면 점화기는, 매립된 저항성 열 발생 회로를 갖는 실리콘 질화물 세라믹 본체를 포함한다. 활성화될 때, 회로는 4초 이내에 2000℉를 초과하는 온도를 발생시켜, 천연 가스와 같은 조리 가스를 점화시킨다. 사용 또는 세척 동안 점화기의 손상을 방지하기 위해, 점화기 세라믹 본체의 원위 단부를 손상으로부터 보호하면서도, 버너로부터의 조리 가스 유동에 노출시키는 절연체 조립체가 제공된다. 또한, 점화기를 전원에 연결하기 위한 다수의 상이한 단자 연결 방식이 도시되고 설명된다.

Description

쿡탑용 고온 표면 점화기

본 출원은 2018년 3월 27일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/648,574호 및 2018년 12월 18일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/781,588호의 이익을 주장하며, 이들 각각은 본원에 참조로서 포함된다.

본 개시는 고온 표면 점화기 조립체를 포함하는 버너를 갖는 가스 쿡탑(cooktop)에 관한 것이다.

가스 쿡탑은 버너 세트를 포함하며, 각각의 버너는 조리 가스를 수용하고 점화한다. 버너는 전형적으로 가스가 버너, 크라운(crown), 및 크라운 캡으로 유입되는 오리피스를 유지하는 오리피스 홀더를 포함한다. 통상적으로 크라운은 연소 가스가 방사상 외측 방향으로 지향되는 원주 둘레에 배열된 복수의 플루트(flute)를 포함한다. 가스는 크라운에서의 중앙 가스 포트를 통해 크라운에 유입된다. 크라운 캡은 포트를 통해 상향으로 유동하는 가스를 방사상 외측 방향으로 플루트를 통해 방향 전환(redirect)하도록 포트 위에 놓인다.

전형적인 버너는 또한, 조리 가스를 점화하기 위한 스파크 점화기를 포함한다. 특정 스파크 점화기는 활성화될 때 압전 크리스탈(piezoelectric crystal)에 부딪치는 작은 스프링 장전 해머(spring loaded hammer)로 구성된다. 해머와 크리스탈 사이의 접촉은 변형 및 큰 전위차를 야기한다. 전위차는 가스를 점화시키는 전기 방전 및 스파크를 생성한다. 보다 최근에는, 소형 변압기가 점화 회로에 제공되고, 전기 방전을 발생시키는 큰 전위차를 생성하기 위해, 120V 입력 전압을 최대 10배 이상으로 승압(step up)시킨다.

스파크 점화기는 각각 통상적으로 10,000~12,000볼트의 전위차로 발화한다. 쿡탑 상의 각 버너에 대한 모든 점화기는, 어느 버너 가스가 점화기로 향하고 있는지에 관계없이, 동시에 점화한다. 결과적으로, 각각의 스파크 점화 이벤트는, 버너의 수 곱하기 점화기 당 10~12kV 전위와 동일한 집합적 전위차 펄스를 포함한다. 이러한 큰 전위차 펄스는 전자 부품에 손상을 야기할 수 있는 기전력(electromotive force)을 발생시키고, 제어 보드(control board) 고장을 초래할 수 있다. 또한, 고객은 종종 스파크 점화기의 잘 들리는 딸깍거리는 소리(audible click sound)가 거슬리고 가스 점화의 지연이 무섭다는 불만을 갖는 경우가 있다.

고온 표면 점화기는 스파크 점화기에 대한 가능한 대안이다. 용해로(furnace) 및 의류 건조기를 포함하는 다양한 기구에서 연소 가스를 점화하기 위해 고온 표면 점화기가 사용된다. 실리콘 카바이드 점화기와 같은 일부 고온 표면 점화기는, 전위차가 인가되는 단자 단부를 갖는 반도체 세라믹 본체를 포함한다. 세라믹 본체를 통해 흐르는 전류는 본체가 가열되어 온도가 증가하게 하여, 연소 가스에 대한 점화의 소스(source)를 제공한다.

실리콘 질화물 점화기와 같은 다른 유형의 고온 표면 점화기는, 전위차가 인가되는 내장형 회로를 갖는 세라믹 본체를 포함한다. 내장된 회로에 흐르는 전류는 세라믹 본체가 가열되어 온도가 증가하게 하여, 연소 가스에 대한 점화의 소스를 제공한다. 그러나, 종래의 스파크 점화기의 위치에 설치된다면, 고온 표면 점화기는 제조 조립, 세척 또는 다른 버너 유지 보수 활동 동안, 파손에 취약할 수 있다. 또한, 적절하게 짧은 시간에 바람직한 점화 온도를 달성할 수 있는 고온 표면 점화기를 제공하는 것은 어려운 일이라는 것이 입증되었다. 또한, 유효 수명의 끝나가면 고온 표면 점화기를 용이하게 교체하기 위한 수단을 제공하는 것이 바람직하다.

도 1a는 점화기를 보호하기 위해 단일 슬릿 칼라(single slit collar) 조립체를 사용하는 고온 표면 점화기를 포함하는 버너 조립체의 제1 예의 조립된 구성의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 버너 조립체의 분해도이다.
도 1c는 도 1a의 버너 조립체의 측면도이다.
도 1d는 도 1a의 고온 표면 점화기 조립체의 상부 사시도이다.
도 1e는 도 1a의 고온 표면 점화기 조립체의 측면 사시도이다.
도 1f는 단일 슬릿 칼라가 제거된 도 1a의 고온 표면 점화기 조립체의 측면 사시도이다.
도 2a는 점화기를 보호하기 위해 이중 슬릿 칼라(double slit collar)를 사용하는 고온 표면 점화기를 포함하는 버너 조립체의 제2 예의 조립된 구성의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 버너 조립체의 분해도이다.
도 2c는 도 2a의 버너 조립체의 측면도이다.
도 2d는 도 2a의 고온 표면 점화기 조립체의 상부 사시도이다.
도 2e는 도 2a의 고온 표면 점화기 조립체의 측면 사시도이다.
도 2f는 이중 슬릿 칼라가 제거된 도 2a의 고온 표면 점화기 조립체의 측면 사시도이다.
도 3a는 점화기를 보호하기 위해 칼라 캡(collar cap)을 사용하는 고온 표면 점화기를 포함하는 버너 조립체의 제3 예의 조립된 구성의 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 버너 조립체의 분해도이다.
도 3c는 도 3a의 버너 조립체의 측면도이다.
도 3d는 도 3a의 고온 표면 점화기 조립체의 측면 사시도이다.
도 4a는 점화기를 보호하기 위해 칼라 케이지(collar cage)를 사용하는 고온 표면 점화기를 포함하는 버너 조립체의 제4 예의 조립된 구성의 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 버너 조립체의 분해도이다.
도 4c는 도 4a의 버너 조립체의 측면도이다.
도 4d는 도 4a의 고온 표면 점화기 조립체의 상부 사시도이다.
도 4e는 도 4a의 고온 표면 점화기 조립체의 측면 사시도이다.
도 4f는 칼라 케이지가 제거된 도 4a의 고온 표면 점화기 조립체의 측면 사시도이다.
도 5a는 점화기를 보호하기 위해 스프링 케이지(spring cage)를 사용하는 고온 표면 점화기를 포함하는 버너 조립체의 제5 예의 조립된 구성의 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 버너 조립체의 분해도이다.
도 5c는 도 5a의 버너 조립체의 측면도이다.
도 5d는 도 5a의 고온 표면 점화기 조립체의 측면 사시도이다.
도 5e는 도 5a의 절연체의 측면 사시도이다.
도 5f는 도 5a의 버너 조립체의 크라운의 저면 사시도이다.
도 6a는 점화기를 보호하기 위해 절연체가 4개의 포스트 체스판 루크 피겨(four post chessboard rook figure)와 같이 구성되는 버너 조립체의 제6 예의 조립된 구성의 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 버너 조립체의 분해도이다.
도 6c는 도 6a의 버너 조립체의 측면도이다.
도 6d는 도 6a의 고온 표면 점화기 조립체의 상부 사시도이다.
도 7a는 점화기를 보호하기 위해 크라운이 실드(shield)를 포함하는 고온 표면 점화기를 포함하는 버너 조립체의 제7 예의 조립된 구성의 사시도이다.
도 7b는 점화기를 보호하기 위해 크라운이 실드를 포함하는 고온 표면 점화기를 포함하는 버너 조립체의 제8 예의 조립된 구성의 사시도이다.
도 7c는 도 7b의 버너 조립체의 분해도이다.
도 7d는 도 7b의 버너 조립체의 측면도이다.
도 7e는 도 7a 및 도 7b의 고온 표면 점화기 조립체의 측면 사시도이다.
도 7f는 고온 표면 점화기 조립체가 점화기를 보호하기 위해 버너 크라운의 리세스(recess)에 위치되는 고온 표면 점화기를 포함하는 버너 조립체의 제9 예의 조립된 구성의 측면도이다.
도 7g는 도 7f의 버너 조립체의 분해도이다.
도 8a는 도 8e의 버너 조립체에 사용되는 절연체의 측면도이다.
도 8b는 도 8e의 버너 조립체의 절연체 및 부착 플레이트(attachment plate)의 측면도이다.
도 8c는 도 8e의 버너 조립체의 고온 표면 점화기 및 캡이다.
도 8d는 도 8e의 버너 조립체의 고온 표면 점화기 전기 커넥터의 사시도이다.
도 8e는 점화기가 무선 전기 커넥터에 제거 가능하게 연결되는 보호 캡을 갖는 고온 표면 점화기를 포함하는 버너 조립체의 제10 예의 조립된 구성의 사시도이다.
도 8f는 점화기의 두께 축(t)을 따라 본 도 8e의 버너 조립체의 단면 사시도이다.
도 8g는 점화기의 폭 축(w)을 따라 본 도 8e의 버너 조립체의 단면 사시도이다.
도 8h는 도 8a 내지 도 8g의 버너 조립체가 점화기 두께 축(t)을 따라 보았을 때 캡 상에 보호 핀을 포함하도록 변형된 고온 표면 점화기를 포함하는 버너 조립체의 제11 예의 단면도이다.
도 8i는 도 8h의 버너 조립체의 사시도이다.
도 9a는 전원과 선택적인 전기 접촉을 이루기 위해 절연체로 점화기가 삽입되고 회전되는 고온 표면 점화기를 포함하는 버너 조립체의 제12 예의 측면도이다.
도 9b는 점화기 폭 축(w)을 따라 본 도 9a의 버너 조립체의 단면도이다.
도 9c는 점화기가 전원과 선택적으로 전기적으로 통신하기 위해 선택된 거리만큼 절연체로 삽입되는 오리피스 플레이트에 설치된 고온 표면 점화기 조립체를 도시하는 버너 조립체의 제13 예의 측면도이다.
도 9d는 도 9c의 점화기를 보호하는데 사용되는 캡이고, 도 9e는 도 9c의 버너 조립체와 함께 사용되는 전기 커넥터이다.
도 9f는 점화기, 보유판(retaining plate) 및 캡 사이의 관계를 도시하는 도 9g의 버너 조립체의 고온 표면 점화기의 분해도이다.
도 9g는 점화기 두께 축을 따라 취해진 단면도에서 고온 표면 점화기를 도시하는 도 9c의 버너 조립체의 사시도이다.
도 10a는 점화기 조립체가 점화기 두께 축(t)을 따라 본 단면으로 도시된 보호 핀(protective fin)을 갖는 캡을 포함하도록 도 9c 내지 도 9g의 버너 조립체가 변형된 고온 표면 점화기를 포함하는 버너 조립체의 제14 예이다.
도 10b는 도 10a의 버너 조립체의 사시도이다.
도 11a는 점화기 조립체가 점화기 두께 축(t)을 따라 본 전원과 선택적인 전기 접촉을 이루기 위해 점화기가 삽입되고 회전되는 고온 표면 점화기를 포함하는 버너 조립체의 제15 예이다.
도 11b는 도 11a의 버너 조립체의 사시도이다.
도 12a는 점화기가 절연체에 스냅-핏(snap-fit)되는 고온 표면 점화기 조립체의 사시도이다.
도 12b는 점화기 두께 축(t)을 따라 본 도 12a의 점화기 조립체의 단면도이다.
도 12c는 점화기 단자가 점화기 폭 축(w)을 따라 보았을 때 점화기 길이 축(l)을 따라 프로파일링된 윤곽을 갖는 절연체에 점화기가 스냅-핏되는 고온 표면 점화기 조립체의 사시도이다.
도 12d는 도 12c의 점화기 조립체의 분해도이다.
도 12e는 점화기 길이 축(l)을 따라 윤곽이 형성된 프로파일을 갖는 단자를 갖는 고온 표면 점화기의 사시도이다.
도 12f는 단자가 근위 방향으로 연장되는 둥근 돌출부를 포함하도록 수정된, 도 12f의 고온 표면 점화기의 근위 단부의 확대도이다.
도 12g는 도 12g의 점화기를 사용하는 고온 표면 점화기 조립체의 분해도이다.
도 12h는 점화기 두께 축(t)을 따라 전향(deflect)되는 탄력적 결합 표면을 갖는 단자를 포함하는 고온 표면 점화기의 사시도이다.
도 13a는 본 명세서에 기재된 버너 조립체에 사용하기 위한 예시적인 고온 표면 점화기의 측면도이다.
도 13b는 타일(tile)이 상이한 두께를 갖는 도 13a의 고온 표면 점화기의 수정된 예이다.
도 13c는 점화기 두께 축(t)을 따라 봤을 때 본 발명에 따른 고온 표면 점화기의 단면의 평면도이다.
도 13d는 커넥터 세그먼트에서 전도성 잉크 두께를 예시하기 위해 사용된 도 13c의 고온 표면 점화기의 원위 단부의 평면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 고온 표면 점화기와, 보다 두꺼운 비교 점화기에 대한 점화기 온도 대 시간의 플롯이다.
도 15는 본 발명에 따른 점화기에 대한 전압과 전류 대 시간의 플롯이다.
다양한 실시예에서, 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.

이하에서는 고온 표면 점화기(hot surface igniter)를 포함하는 쿡탑 버너 조립체의 예가 설명된다. 고온 표면 점화기는 매립된 전도성 잉크 회로를 갖는 세라믹 본체를 포함한다. 전도성 잉크 회로의 일부는 전원에 연결될 때 열을 발생시키는 저항성 열 발생 섹션(resistive heat generating section)을 포함한다.

특정 예에서, 고온 표면 점화기 조립체는, 길이 축을 따라 서로 이격된 근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 또한 폭 축을 한정하는 폭과, 두께 축을 한정하는 두께를 갖는 세라믹 본체를 포함하는 고온 표면 점화기를 포함한다. 점화기는 일반적으로 직사각형 입방체 형태이며, 2개의 메이저 면(major facet), 2개의 마이너 면(minor facet), 상부 및 하부를 포함한다. 메이저 면은 세라믹 점화기 본체의 첫 번째로 긴 치수(길이) 및 두 번째로 긴 치수(폭)에 의해 정의된다. 마이너 면은 점화기 본체의 첫 번째로 긴 치수(길이) 및 세 번째로 긴 치수(두께)에 의해 정의된다. 점화기 본체는 또한 점화기 본체의 두 번째로 긴 치수(폭) 및 세 번째로 긴 치수(두께)에 의해 정의되는 상부 표면 및 하부 표면을 포함한다.

점화기 본체는 바람직하게는 실리콘 질화물을 포함하는 제1 및 제2 세라믹 타일을 포함한다. 전도성 잉크 회로는 타일 사이에 배치되고 활성화(energize)될 때 열을 발생시킨다. 세라믹 타일은 전기 절연성이지만, 천연 가스 또는 프로판과 같은 조리 가스를 점화시키는데 필요한 온도에 도달하기 위해 충분히 열적으로 전도성이다. 특정 예에서, 세라믹 타일은 실리콘 질화물, 이테르븀 산화물(ytterbium oxide), 및 몰리브덴 디실리사이드(molybdenum disilicide)를 포함한다. 동일한 또는 다른 예에서, 전도성 잉크 회로는 텅스텐 카바이드(tungsten carbide)를 포함하고, 어떤 특정 구현예에서, 전도성 잉크는 이테르븀 산화물, 실리콘 질화물, 및 실리콘 카바이드를 추가로 포함한다.

쿡탑 적용의 특정 예에서, 120V AC의 전위차가 있을 때, 본 명세서에 기술된 고온 표면 점화기는, 전위차가 인가된 후 4초 이내에, 적어도 2050℉, 바람직하게는 적어도 2080℉, 더 바람직하게는 적어도 2100℉의 표면 온도에 도달한다. 보다 바람직하게는, 고온 표면 점화기는, 전위차가 인가된 후 약 3초 이내에 적어도 2050℉, 바람직하게는 적어도 2080℉, 더 바람직하게는 적어도 2100℉의 표면 온도에 도달한다. 보다 더 바람직하게는, 본 명세서에 기술된 고온 표면 점화기는 전위차가 인가된 후 적어도 약 2초의 시간 기간에서 적어도 2050℉, 바람직하게는 적어도 2080℉, 더 바람직하게는 적어도 2100℉의 표면 온도에 도달한다. 하나의 구체적인 예에서, 본 명세서에 기술된 고온 표면 점화기는, 120V AC 전위차가 인가된 후 2초 내에 약 2l38℉의 표면 온도에 도달한다. 동일하거나 또는 추가적인 실시예에서, 점화기 본체의 두께는 약 0.04인치 이하, 바람직하게는 약 0.03인치 이하, 보다 더 바람직하게는 약 0.02인치 이하이다. 얇은 프로파일의 결과로서, 다음의 몇 가지 예에서, 점화기 본체의 원위부(distal portion)를 부분적으로 둘러싸면서도, 바람직하게는 조리 가스가 점화기로 용이하게 유동할 수 있게 하는 점화기 본체만큼 넓은 개구를 제공하는, 절연체 조립체가 제공된다. 이러한 예에 따르면, 점화기 조립체의 부분 인클로저(enclosure)는 점화기 길이 축(l)을 따라 점화기의 원위 단부 위로 연장되는 것이 바람직하다. 특정 예에서, 점화기를 부분적으로 수용하는 절연체는 그 자체가 부분 인클로저를 제공하도록 구성된다. 다른 예에서, 별도의 보호 장치가 점화기 본체의 원위 단부를 부분적으로 둘러싸도록 절연체의 원위 단부에 부착된다. 다른 예에서, 점화기 조립체는 점화기의 원위 단부를 부분적으로 둘러싸도록 구성되지 않는다. 대신에, 버너 크라운은 고온 표면 점화기가 위치되는 크라운의 리세스에 대한 접근을 부분적으로 차단하는 보호 실드를 포함한다. 다른 예에서, 고온 표면 점화기 조립체는 점화기의 원위부를 부분적으로 둘러싸도록 구성되지 않으며, 점화기는 점화기를 사용자 손상으로부터 보호하기 위해 버너 크라운의 리세스에 위치된다.

도 1a 내지 도 1f를 참조하면, 고온 표면 점화기(90)를 포함하는 버너 조립체(50)의 제1 예가 도시되고 설명된다. 버너 조립체(50)는 외측 벽(62) 및 내측 벽(64)을 갖는 크라운(52)을 포함한다. 내측 벽(64)은, 조리 가스가 크라운(52)에 유입되는 중앙 개구(66)를 포함한다. 버너 캡(미도시)은, 플루트(flute)(도시 생략되었으나 외측 벽(62)에 형성됨)를 통해 가스를 전환하기 위해, 중앙 개구(55) 위에 안착된다. 버너 크라운 플루트의 예는 도 7f 및 도 7g에 도시되어 있다. 점화기 가스 포트(104)(도 1c)는 가스를 고온 표면 점화기 조립체(51)(도면 부호가 도면에 포함되지 않음)에 공급하기 위해 제공된다. 고온 표면 점화기 조립체(51)는 고온 표면 점화기(90) 및 절연체 조립체(53)(도면에서 도면 부호 미도시)를 포함한다. 절연체 조립체(53)는 절연체(56) 및 단일 슬릿 칼라(58)를 포함한다.

크라운(52)은 도 5f에 더욱 상세히 도시되어 있다. 크라운(52)의 하면은 조리 가스의 소스와 유체 연통하는 포트(67)를 갖는 축 방향으로 연장되는 원통형 플랜지(63)를 포함한다. 크라운(52)은 오리피스 홀더(54) 상에 설치된다(도 1b).

크라운(52)의 외벽(62)은 브래킷(81)을 장착하는 오리피스 홀더 점화기 위로 연장하는 고온 표면 점화기 조립체의 부분을 수용하도록 크기가 정해진 리세스(61)를 형성하는 오목부(60)를 포함한다.

고온 표면 점화기(90)는 점화기 길이 축(l)을 따라 이격된 근위 단부(94)(도 1b) 및 원위 단부(96)를 갖는 세라믹 본체(92)를 포함한다. 세라믹 본체(92)는 또한 폭 축(w) 및 두께 축(t)을 갖는다. 길이 축(l)은 세라믹 본체(92)의 가장 긴 치수에 대응한다. 폭 축(w)은 세라믹 본체(92)의 두 번째로 긴 치수에 대응하고, 두께 축(t)은 세라믹 본체(92)의 세 번째로 긴 (또는 가장 짧은) 치수에 대응한다. 도면에 도시되지는 않았지만, 세라믹 본체(92)는 전술한 유형의 매립된 전도성 잉크 회로를 갖는 2개의 세라믹 타일을 포함한다. 세라믹 타일은 바람직하게는 실리콘 질화물을 포함하고, 보다 바람직하게는 실리콘 질화물, 이테르븀 산화물, 및 몰리브덴 디실리사이드를 포함한다. 점화기(90)는 또한, 점화기 길이 축(l)을 따라 근위 방향으로 세라믹 본체(92)로부터 멀어지게 돌출하는 커넥터(74a, 74b)를 포함한다. 외부 리드(external lead)(98a, 98b)는 세라믹 본체(92)에 부착되고 전도성 잉크 회로(미도시) 및 커넥터(74a, 74b)에 각각 연결된다. 예시적인 점화기(90) 및 전도성 잉크 패턴에 대한 더욱 상세한 설명은 도 13c 및 도 13d를 참조하여 설명된다. 그러나, 버너 조립체의 특정 예에서, 점화기의 시간 대 온도 요건을 충족시키기 위해, 점화기 본체(92)는 두께 축(t)을 따라 다수의 종래의 점화기보다 얇아야 한다. 더 얇은 프로파일은 점화기가 더욱 깨지기 쉽고 파손되기 쉽게 만든다. 따라서, 아래에 설명되는 몇몇 버너 조립체에 있어서, 조리 가스가 점화기의 메이저 면에 접근하기 위한 개구를 제공하면서도 점화기 본체의 길이를 따라 점화기를 둘러싸는 절연체 조립체가 제공된다.

절연체(56)는, 절연체(56)의 길이를 따라 및 점화기의 길이 축(l)( 설치된 경우)을 따라 이격된 근위 단부(111a) 및 원위 단부(111b)(도 1e)를 구비하는 내부 캐비티(57)(도 1b)를 갖는 일반적으로 원통형인 본체이다. 절연체(56)는 바람직하게, 열적 및 전기적 절연 재료를 포함한다. 바람직한 재료는, 알루미나, 스테아타이트(steatite) 및 코디어라이트(cordierite)와 같은 세라믹을 포함한다. 점화기(90)는, 적절한 전원에 대한 연결을 위해, 커넥터(74a, 74b)가 절연체(56)의 바닥에 있는 개구(미도시)를 통해 돌출되도록, 내부 캐비티(57) 내에 부분적으로 배치된다. 절연체(56)는 길이 축(l)을 따라 세라믹 본체(92)의 일부를 둘러싼다. 세라믹 본체의 원위부(바람직하게는, 전도성 잉크 회로의 저항성 가열 부분을 포함함)는, 공기 및 조리 가스와 개방된 유체 연통 상태가 되도록, 절연체의 원위 단부(111b)로부터 원위 방향으로 연장된다.

오리피스 홀더(54)는 적절한 금속으로 제조된 강성 구조이며, 조리 가스가 크라운(52)의 중앙 개구(66)에 유입될 수 있게 하기 위해, 가스 오리피스(미도시)와 정렬된 상부 크라운 결합 표면(89)과 중앙 개구(82)를 포함한다. 축 방향 상향 연장 플랜지(85)는, 중앙 개구(82)를 형성하고, 크라운(52)의 하방으로 대향하는 표면(91)과 인접하게 결합되는 상부 표면(87)을 포함한다. 오리피스 홀더(54)의 축 방향 상향 연장 플랜지(85)는, 각각 점화기 길이 축을 따라 길이를 갖는 방사상 돌출부(72a, 72b)를 포함한다. 돌출부(72a, 72b)는 크라운(52)의 축 방향으로 하향 연장하는 플랜지(63) 상에 형성된 홈(75a, 75b) 내로 슬라이딩 되어 결합한다. 크라운(52)의 중앙 개구(66)는, 오리피스 홀더 중앙 개구(82)와 동축이며 그 위에 위치됨으로써, 조리 가스 유동이 크라운(52)의 내부로 유입되도록 경로를 형성한다. 절연체 보어(bore)(80)(도 1b)는, 오리피스 홀더(54)의 절연체 장착 브래킷(81)에 구비되고, 절연체(56)를 오리피스 홀더(54)에 고정하는 방식으로 절연체(56)를 수용한다. 고온 표면 점화기(90)가 기존의 버너 조립체(50)에서 스파크 점화기를 대체하기 위해 사용되는 특정 응용에서, 장착 브래킷(81) 아래의 최대 간극(maximum clearance)(Cl)은 약 2인치 이하, 바람직하게는 약 1.8인치 이하, 보다 더 바람직하게는 약 1.5인치 이하이다.

도 1a 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 특정 예에서, 오리피스 홀더(54)는 보유 클립(retaining clip)(68)을 수용하고, 이를 오리피스 홀더(54)에 제거 가능하게 고정하는, 평행 채널(70a, 70b)을 포함한다. 유지 클립(68)은 일반적으로 "U"자형 구조를 형성하는 제1 및 제2 측부(69a, 69b)를 포함한다. 측부(69a, 69b)는 절연체(56)를 오리피스 홀더(54)에 유지하기 위해 절연체(56) 상의 대응하는 "평탄부(flat)"(59a, 59b)(도 1f에서는 59a만 도시됨)와 정합한다. 정지부(67a, 67b)는 또한, 점화기 폭 축(w)을 따라 채널(70a, 70b) 내로의 삽입을 제한하기 위해, 유지 클립(68) 상에 제공된다.

도 1d 및 도 1e에 가장 잘 도시된 바와 같이, 절연체 조립체(53)는 또한, 점화기 본체(92)가 점화용 공기 및 조리 가스를 수용하게 하면서도, 점화기 세라믹 본체(92)의 원위 단부를 보호하는, 보호 인클로저를 포함한다. 도 1a 내지 도 1e의 예에서, 보호 인클로저는 단일 슬릿 칼라(58)다. 단일 슬릿 칼라(58)는, 점화기 세라믹 본체(92)가 세척, 유지 보수, 등에 의해 손상되는 것을 방지하는 동시에, 가스와 공기가 점화기 본체(92)의 저항성 가열 섹션에 도달하기 위한 통로를 제공하기 위해, 점화기 길이 축(l)을 따라 점화기 세라믹 본체(92)의 원위 단부를 부분적으로 둘러싼다. 단일 슬릿 칼라(58)는, 점화기 길이 축(l)을 따라 이격된 근위 단부(65a) 및 원위 단부(65b)를 포함한다. 단일 슬릿 칼라(58)는 부분적으로 원통형인 원위 섹션(78) 및 인접한 원뿔대형(frustoconical) 근위 섹션(76)을 포함한다. 개구(113)는, 가스 및 공기가 점화기 세라믹 본체(92)의 메이저 면에 용이하게 접근할 수 있게 하도록, 단일 슬릿 칼라(58)의 길이를 따라 연장된다. 단일 슬릿 칼라(58) 및 후술되는 다른 예시적인 원위 단부 인클로저는, 바람직하게는, 스테인리스 스틸 또는 인코넬(Inconel)과 같은 내화성 재료(refractory material)로 형성된다. 금속 원위 단부 인클로저를 사용하는 하나의 이점은, 점화기(90)에 근접한 가스가 비금속 인클로저(non-metallic enclosure) 보다 더 뜨거운 상태로 유지함으로써, 점화기 가스의 재점화를 용이하게 할 수 있다는 것이다.

도 1e 및 도 1f에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 쿡탑 버너 조립체의 특정 예에서, 점화기 본체(92)는, 점화기 본체(92)의 원위 단부(96)가 절연체(56)의 원위 단부(111b) 위로 연장되는 거리인, "블록 외 길이"(L1)의 길이를 갖는다. 특정 예에서, L1은 약 0.5인치 이하, 바람직하게는 약 0.4인치 이하, 보다 더 바람직하게는 약 0.3인치 이하이다. 이러한 예에 따르면, 점화기 본체(92)는, 바람직하게는, 길이 축(l)을 따라 길이가 약 1 내지 약 1.5인치, 더 바람직하게는 약 1.2 내지 약 1.4인치, 보다 더 바람직하게는 약 1.3인치이다. 동일한 또는 다른 예에서, 점화기 본체(92)는, 바람직하게는, 약 0.1 내지 약 0.24인치, 더 바람직하게는 약 0.12 내지 약 0.2인치, 보다 더 바람직하게는 약 0.18 내지 약 0.19인치의 폭을 갖는다.

평탄부(59a, 59b)는 절연체(56)의 내부 및 외부 표면 상에서 평평하다. 유지 클립의 측부(69a, 69b)는, 길이가 절연체(56) 길이를 따라 평탄부(59a, 59b)의 위치에서 절연체(56)의 직경에 수직이 되도록 배향된다. 그 결과, 점화기(90)는, 점화기 본체(92)의 메이저 면이 단지 점화기 가스 포트(104)와 대면하도록 삽입될 수 있으며, 이에 의해 점화기 본체(92)의 최대 표면적이 포트(104)로부터 유동하는 가스에 대해 이용 가능하게 보장된다. 평탄부(59a, 59b)는, 점화기 본체(92)의 폭보다 작은 직경의 영역을 생성하여, 이에 의해 점화기 본체(92)의 메이저 면이 크라운(52) 상의 점화기 가스 포트(104)를 대향하고 있는 배향을 제외한 임의의 다른 배향의 설치를 방지한다.

도 1d를 참조하면, 절연체(56)는 절연체(56)의 원주 둘레에 배열되고 캐비티(57)로부터 방사상 외향으로 돌출하는 복수의 노드(102a 내지 102d)를 포함한다. 노드(102a 내지 102d)는 단일 슬릿 칼라(58)의 원통형 섹션(78)과 압입(press-fit) 결합하도록 크기가 정해져, 기계적 체결구의 필요성을 회피한다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 단일 슬릿 칼라(58)는, 점화기(90)의 메이저 면이 개구(113)와 정렬되고, 포트(104)로부터 유동하는 조리 가스에 의해 쉽게 접근할 수 있도록, 노드(102a 내지 102c)에 압입되는 것이 바람직하다. 도 6a 내지 도 6d에 도시된 바와 같이, 특정 예에서, 절연체(56)는 또한, 인클로저를 별도로 형성하여 절연체(56)에 부착하는 대신에, 보호 인클로저와 일체로 형성될 수 있다.

특정 예에서, 점화기(90)는 세라믹 포팅 시멘트(ceramic potting cement)를 사용함으로써 절연체(56)의 캐비티(57) 내에 고정적으로 고정된다. 그러나, 절연체(56)/점화기(90) 조합은, 유지 클립(68)을 외측으로 슬라이딩시키고, 커넥터(74a, 74b)를 전원으로부터 분리시키고, 대체 절연체(56)/점화기(90) 조합을 삽입함으로써, 버너 조립체(50)로부터 제거 및 교체될 수 있다.

도 2a 내지 도 2f를 참조하면, 고온 표면 점화기(90)를 포함하는 버너 조립체(50)의 다른 예가 도시되어 있다. 점화기(90), 크라운(52), 및 오리피스 홀더(54)는 도 1a 내지 도 1f와 동일하다. 그러나, 이 예에서, 단일 슬릿 칼라(58)는 이중 슬릿 칼라(105)로 대체되었다. 이중 슬릿 칼라(105)는, 원뿔대형 근위 섹션(106) 및 원위 원통형 섹션(108)을 포함한다(도 2e). 원위 원통형 섹션(108)은, 대향하는 개구(110a, 110b)를 생성하기 위해 2개의 직경 방향으로 대향하는 섹션(109a, 109b)에서 컷-아웃(cut-out)된다. 이중 슬릿 칼라(105)는 도 1a 내지 도 1f의 예의 경우에서와 같이, 노드(102a 내지 102c) 위에 압입되며, 점화기 본체(92)의 메이저 면은 개구(110a, 110b) 각각과 대향한다. 다시, 점화기 본체(92)의 배향, 절연체 평탄부(59a, 59b) 및 유지 클립(68)은, 점화기 본체(92)의 메이저 면 중 하나가 점화기 가스 포트(104)를 대향하고 있도록 보장한다.

도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 고온 표면 점화기(90)를 포함하는 버너 조립체(50)의 다른 예가 도시되어 있다. 이 예는 단일 또는 분할(split) 칼라 대신에, 절연체 조립체가 점화기 본체(92)의 원위 단부를 둘러싸는 칼라 캡(116)을 포함하는 것을 제외하고는, 이전의 예와 동일하다. 단일 슬릿 칼라(58) 및 이중 슬릿 칼라(105)와 달리, 칼라 캡(116)은 상부(123)에서 폐쇄된다. 칼라 캡(116)은 점화기 길이 축(l)을 따라 이격된 근위 단부(121a) 및 원위 단부(121b)를 포함한다(도 31). 칼라 캡(116)은 원뿔대형 근위 섹션(120) 및 인접한 부분적 원통형 섹션(118)을 포함한다. 복수의 윈도우(l22a, l22b 등)는 칼라 캡(116) 둘레에 원주 방향으로 이격된 쌍으로 제공되며, (l22a, l22b와 같은) 각각의 쌍 부재는, 점화기 길이 축(l)을 따라 이격된다. 분할 원뿔대형 섹션(120) 및 원위 섹션(118)은 점화기 본체(92)의 메이저 면 중 하나의 폭과 정렬된 개구(126)를 형성한다. 이전의 예에서와 같이, 개구(126)는 바람직하게는, 조리 가스가 점화기 본체(92)에 쉽게 도달할 수 있게 하기 위해, 적어도 점화기 본체(92)만큼 넓다. 칼라 캡(116)은 이전의 예와 마찬가지로, 절연체(56)의 노드(102a 내지 102c)에 압입된다.

도 4a 내지 도 4e는 도 1a 내지 도 3d와 유사한 버너 조립체(50)의 다른 예를 도시한다. 그러나, 점화기 본체(92)의 원위 단부를 부분적으로 둘러싸기 위해, 이전 장치 대신에 칼라 케이지(130)가 사용된다. 칼라 케이지(130)는, 상부가 개방되어 있다는 점을 제외하면, 이전의 예의 칼라 캡(116)과 유사하다. 도 4e에 가장 잘 도시된 바와 같이, 칼라 케이지(130)는 근위 원뿔대형 섹션(132) 및 인접한 원통형 섹션(134)을 포함한다. 원뿔대형 섹션(132) 및 원통형 섹션(134)은 각각 근위 단부(131a)로부터 칼라 케이지(130)의 원위 단부(131b)까지 연장되는 개구(138)를 형성하도록 분할된다. 복수의 윈도우(136a 내지 136h)는 원위 원통형 섹션(134) 둘레에 원주 방향으로 배열된 쌍으로 제공된다(136b, 136e, 136f, 136h만이 도시됨). 칼라 케이지(130)는, 이전의 예에서 설명된 바와 같이, 개구(138)가 점화기 본체(92)의 메이저 면과 정렬되도록 노드(102a 내지 102c)에 압입된다.

도 5a 내지 도 5f를 참조하면, 고온 표면 점화기(90)를 포함하는 버너 조립체(50)의 다른 예가 도시되어 있다. 이 예는 단일 슬릿 칼라(58), 이중 슬릿 칼라(105), 칼라 캡(116) 또는 칼라 케이지(130) 대신에, 절연체 조립체가 점화기 본체(92)의 말단(96)을 보호하기 위한 스프링 케이지(140)를 포함하는 것을 제외하면, 이전의 것들과 유사하다. 절연체(56)는 스프링 케이지(140)의 근위 단부(143a)가 안착되는 플랜지(147)(도 5e)를 포함하도록 약간 변형된다. 스프링 케이지(140)는 헬리컬(helical)이고, 점화기 길이 축(l)을 따라 배열된 복수의 인접한 개방 공간(142)(도 5d)을 형성한다. 스프링 케이지 원위 단부(l43b)는 점화기 본체(92)의 원위 단부(96)로부터 원위 방향으로 연장된다. 또한, 방사상 바아(radial bar)(148)(도 5d), 또는 편평한 캡(미도시)은, 상부 표면(96)을 손상으로부터 보호하기 위해, 점화기의 상부 표면(96)으로부터 원위 방향으로 스프링의 직경을 가로질러 연장된다. 스프링 케이지(140)는 분할되지 않지만, 길이 축(l)을 따른 스프링 코일 사이의 개방 영역은, 조리 가스가 크라운 점화기 가스 포트(104)를 대향하는 점화기 본체(92)의 메이저 면에 도달하게 한다.

도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 고온 표면 점화기(90)를 포함하는 버너 조립체(50)의 다른 예가 도시되어 있다. 이전의 예와는 달리, 이 예에서 절연체(56)는 그 자체가 조리 가스에 대한 접근을 제공하면서도 점화기 본체(92)의 원위 단부(96)를 보호하도록 구성된다. 도 6d에 가장 잘 도시된 바와 같이, 절연체(56)는 체스 게임에서의 루크 피스(rook piece)와 닮았으며, 복수의 축 방향 연장 돌출부(160a 내지 160d)는, 동일한 방식으로 배열된 복수의 개구(162a 내지 162d)를 생성하기 위해 원주 방향으로 서로로부터 이격되어 배치된다. 절연체(56)의 원위 섹션은 오리피스 홀더(54)의 점화기 장착 브래킷(81) 내의 카운터 보어 구멍(counterbored hole)(80)에서의 단차에 대항하여 안착되는 바닥면(161)(도 6d)을 생성하는 근위 섹션보다 방사상으로 더 크다. 평탄부(59a, 59b)는 점화기 본체(92)의 메이저 면 중 하나가 개구(162b 또는 162d)(도 6d)와 정렬되고 또한 크라운(52)에서의 점화기 가스 포트(104)와 정렬되는 것을 보장하도록 유지 클립(68)과 결합된다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 크라운(52)이 점화기 본체(92)의 원위 단부(96)를 보호하도록 구성되는 버너 조립체가 도시되어 있다. 도 7a를 참조하면, 크라운(52)은, 점화기 원위 단부(96)가 뒤에 안착되는, 크라운의 리세스(61)(도 5e)의 부분을 차단하는 실드(77)를 포함한다. 도 7a에서, 실드(77)는 점화기 길이 축(l)을 따라 리세스(61)의 전체 길이를 따라 연장된다. 도 7b에서, 실드(79)가 제공되어 리세스(61)의 전체 원주 길이를 따라 연장되지만, 점화기 길이 축을 따라 리세스(61)의 원위 섹션을 따라 개방된다. 도 7c 내지 도 7e는 도 7b의 버너 조립체(50)의 추가적인 세부 사항을 도시하며, 이는 크라운 실드(79) 및 절연체(56)의 원위 섹션을 제외하면, 이전의 실시예와 유사하다. 도 7e에 가장 잘 도시된 바와 같이, 별도의 보호 인클로저가 없기 때문에, 이러한 인클로저의 압입 결합을 위해 필요한 절연체 노드(102a 내지 102d)는 필요하지 않다. 대신에, 원위 단부 플랜지(170)(도 7e)는 방사상 외측으로 연장되고, 오리피스 홀더(54)의 카운터 보어 구멍(80)의 단차에 대항하여 안착되는 바닥면(171)을 제공한다.

특정 예에서, 실드는 크라운의 리세스(61)에 대한 접근을 차단하도록 요구되지 않는다. 도 7f 및 도 7g를 참조하면, 버너 조립체(50)는 복수의 원주 방향 플루트(73)를 갖는 크라운(52)을 포함한다(하나만이 참조 번호로 식별됨). 플루트는 조리 가스가 공기와 혼합되어 연소되도록 하는 오리피스로 작용한다. 크라운(52)은 방사상 외측 벽(62)과 방사상 내측 벽(64)을 포함한다. 캡(71)은 크라운(52)의 최상부에 위치하며, 조리 가스를 플루트(73)를 통해 방사상 방향으로 외측으로 전환한다.

방사상 외측 벽(62)은 리세스(61)를 형성하는 오목부(60)를 포함한다. 절연체(56) 및 점화기(90)를 포함하는 점화기 조립체는, 사용자가 점화기 본체(92)와 우연히 접촉하지 않기 위해, 바람직하게는, 점화기 세라믹 본체(92)가 크라운 방사상 외측 벽(62)의 방사상 내측에 위치하도록, 리세스(61)에 부분적으로 위치된다. 고온 표면 점화기(90) 및 절연체(56)는 도 7a 내지 도 7e와 동일한 방식으로 오리피스 홀더(54) 카운터 보어 구멍(80) 내에 안착된다.

특정 예에서, 크라운의 리세스(61), 및 점화기의 원위 단부 둘레의 보호 인클로저(예를 들어, 절연체(56)와 일체로 형성된 4개의 포스트(160a 내지 160e), 단일 슬릿 칼라(58), 이중 슬릿 칼라(105), 칼라 캡(116), 칼라 케이지(130), 스프링 케이지(140), 및 실드(77))는, 가스 점화기 포트(104)로부터 리세스(61)로 유입되는 연소 가스의 풀링(pooling)을 야기하고, 가연성 혼합물, 즉, 선택된 가스에 대한 상부 및 하부 폭발성 한계 사이에 있는 조리 가스 및 공기의 혼합물을 더 빠르게 형성하는 데에 기여한다. 또한, 바람직한 실시예에서, 점화기 가스 포트(104)는, 누군가 포트(104)에서 벡터를 그려서 점화기(90)에서 교차할 수 있는, 점화기로의 방해 받지 않는 직접 경로를 갖는다. 특정 예에서, 점화기(90)의 표면에 수직인 벡터는 점화기 가스 포트(104)와 교차할 것이다.

본 명세서의 버너 조립체의 특정 예에 따르면, 버너 조립체(50)는 점화기(90)를 절연체에 삽입함으로써 고온 표면 점화기 조립체가 전원에 선택적으로 그리고 무선으로 연결될 수 있도록 구성된다. 도 8a 내지 도 8g를 참조하면, 이러한 버너 조립체(50)의 제1 예가 도시되어 있다. 버너 조립체(50)의 조립된 구성은 도 8e에 도시되어 있다. 점화기(90)는, 근위 방향으로 연장되는 커넥터(74a, 74b)가 구비되지 않는 것을 제외하면, 전술한 바와 같다. 절연체(180)는 점화기(90)를 수용하도록 크기가 정해진 캐비티(187)(도 8b)를 갖는 일반적으로 원통형인 구조이다. 절연체(180)는, 점화기 본체(92)의 원위부가 점화기 길이 축(l)을 따라 절연체(180)의 원위 단부(182b)의 원위 방향으로 연장되도록, 점화기 길이 축(l)을 따라 이격된 근위 단부(182a) 및 원위 단부(182b)를 갖는다. 절연체(180)의 근위 섹션은 서로 직경 방향으로 이격되어 있는 개구(184a, 184b)(미도시)를 포함한다. 개구(184a, 184)는 절연체(180)의 내부 캐비티(187)에 대한 접근을 제공한다. 두 커넥터(188a, 188b)(도 8e)는 전기 전도성 재료로 형성되고, 서로 직경 방향으로 대향하는 절연체(180)에 부착된다. 커넥터(188a)는 부분적으로 원통형이고, 개구(194a)를 포함하는 원위 섹션을 포함한다. 가요성 탭(196a)은 개구(194a) 내로 연장되고, 절연체(180)의 방사상 내측 방향으로 (그리고 점화기 폭 축(w)을 따라) 돌출한다. 커넥터(188a)의 근위 섹션은, 점화기 길이 축(l)을 따라 절연체 근위 단부(182a)의 근위로 연장하는 단자(190a)이다. 커넥터(188b)는 커넥터(188a)의 미러 이미지이다. 점화기(90)가 캐비티(187)에 삽입되기 전에, 탭(196a, l96b)은 캐비티(1875) 내로 방사상으로 연장된다. 도 8f에 가장 잘 도시된 바와 같이, 점화기 길이 축(l)을 따른 근위 방향으로의 점화기(90)의 삽입은, 단자(190a, 190b)가 전원과 전기적으로 통신할 때 점화기(90)가 전력 공급되도록, 외부 점화기 리드(98a, 98b)(도 8c)가 탭(196a, l96b)과 결합되어 전기적으로 연결되는 것을 야기한다. 이 구조는 점화기 본체(92)로부터 연장되는 별도의 커넥터(74a, 74b)에 대한 필요성을 회피한다.

도 8c 및 도 8e에 도시된 바와 같이, 절연체(180)는 오리피스 홀더(54)(도 8e)의 밑면에 부착된 연결 플레이트(186)에 압입된다. 캡(198)은, 점화기 본체(92)의 원위 단부(96)에 근접한 작은 원위 섹션이 캡(198)의 상부 표면(200)으로부터 원위 방향으로 연장되게 하기 위해, 점화기 본체(92) 및 절연체(180)의 원위 단부 위에 구비 및 위치된다. 캡(198)은 또한, 오리피스 홀더(54)의 상부 표면에 대한 캡(198)의 부착을 용이하게 하는 플랜지(202)를 포함한다(도 8e). 도 8h 및 도 8i의 버너 조립체(50)는, 캡(210)이 점화기 길이 축(l)을 따라 상부 표면(212)으로부터 원위로 연장하는 복수의 보호 핀(206a 내지 206c)을 포함하는 것을 제외하면, 도 8a 내지 도 8g의 버너 조립체(50)와 유사하다. 핀은 점화기 본체(92)의 원위 단부(96)를 지나 원위로 연장하고, 서로 원주 방향으로 이격되어 있다. 핀(206a, 206c)은 서로 직경 방향으로 이격되어 있다. 핀(206b)은, 점화기 본체(92)의 메이저 면 및 크라운(52)의 점화기 가스 포트(104)와 정렬된 개구를 남기기 위해, 직경 대응부(diametric counterpart)를 갖지 않는다.

본 명세서의 특정 예에 따르면, 점화기(90)가 길이 축(l)을 따라 근위 방향으로 가압되고, 점화기(90)를 전원에 선택적으로 그리고 전기적으로 연결하도록 회전되는 버너 조립체(50)가 제공된다. 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 점화기(90)는, 커넥터(74a, 74b)가 제공되지 않고 외부 리드(98a, 98b)가 방사상으로 연장되는 돌출부(99a, 99b)(미도시)로 구성되는 것을 제외하면, 전술한 바와 같다. 절연체(220)는 일반적으로 원통형이지만, 직경 방향으로 대향하는 한 쌍의 개구(223a, 223b)(미도시)를 포함한다. 커넥터(222a)는 원주 방향으로 연장되는 원위 아암(228a)을 갖는 원위 섹션(226a)을 포함하며, 이는 오목한 전기 결합 표면(231a)에 인접한 숄더(230a)를 포함한다. 근위 단자(224a)는 또한, 전원에 연결하기 위해 제공된다. 커넥터(226b)는 대응하는 특징부를 포함한다. 절연체(220)는, 원위 아암(228a)이 절연체(220)의 외부 표면의 방사상 내측에 있도록, 원위 섹션(226a)과 짝을 이루는 위치에서 리세싱(recess)된다. 점화기 본체(92)를 꼭 맞게 수용하는 캡(232)이 구비된다.

캡(232)은 캡 상부 표면(239)으로부터 점화기 본체(92)의 원위 단부(96)를 지나 원위로 연장되고, 캡(232) 둘레에서 원주 방향으로 이격된 보호 핀(238a 내지 238c)을 포함한다. 핀은 또한, 점화기의 메이저 면 및 크라운(52)의 점화기 가스 포트(104)와 정렬되는 개구(241)를 형성한다.

캡(232)은, 스프링(242)을 수용하도록 구성된 환형 공간인 스프링 리세스(240)(도 9b)를 포함한다. 이완된 상태에서 스프링(242)은, 캡(232)의 근위 단부로부터 근위로 멀어지게 연장한다. 절연체(220)는 오리피스 홀더(54)에 고정적으로 부착된다. 점화기(90)를 설치하기 위해, 스프링(242)이 절연체(220)의 원위 단부의 원위에 대향하는 표면(246)에 인접하게 결합되도록, 점화기가 삽입되고 부착된 캡(232)이 오리피스 홀더 개구(237)로 삽입된다. 점화기(90)는, 점화기 외부 리드(98a, 98b) 상의 돌출부(99a, 99b)가 커넥터 숄더부(230a, 230b)(각각)로부터 원주 방향으로 이격되도록 삽입된다. 그 후, 캡(232)은 돌출부(99a)(도 9a) 및 돌출부(99b)(미도시)가 커넥터 숄더부(230a, 230b)(각각)에 근접할 때까지 점화기 길이 축(l)을 따라 근위 방향으로 가압된다. 다음으로, 캡(232)은 돌출부(99a, 99b)가 전기 결합 표면(231a, 231b)에 의해 형성된 리세스 아래에 있을 때까지, 점화기(90)의 두께 및 폭에 평행한 평면에서 회전된다. 다음으로, 캡(232)은 해제되고, 스프링(242)의 편향력은 돌출부(99a, 99b)를 점화기 길이 축(l)을 따라 상향으로 구동시키고, 전기 결합 표면(231a, 231b)(각각)과 인접하게 결합(및 전기적으로 연결)한다. 캡(232)은, 원통형 본체(234)와, 점화기 본체(92)의 노출된 메이저 면과 정확한 위치에 있을 때, 캡(232)의 원위 이동을 억제하기 위해 237 위로 연장되는 오리피스 홀더의 부분에 인접하게 결합하는 플랜지(236) 상의 돌출부 탭을 포함한다.

도 9c 내지 도 9g의 버너 조립체(50)는, 도 9a 내지 도 9b의 버너 조립체(50)와 유사하다. 그러나, 절연체(250)는 점화기 본체(92)를 꼭 맞게 수용하도록 구성되지 않는다. 절연체(250)는 점화기 길이 축(l)을 따라 이격된 근위 단부(252) 및 원위 단부(254)를 갖는다. 절연체(250)는 또한, 점화기(90)를 수용하는 캐비티(251)(도 9g)를 포함한다. 절연체(250)는 서로 직경 방향으로 대향하고 점화기 외부 리드 돌출부(97a, 97b)가 커넥터(262a, 262b)(미도시)와 결합하도록 연장되는 개구(256a)(도 9c) 및 개구(256b)(미도시)를 포함한다.

점화기(90)는 점화기 폭 축(w)을 따라 점화기 본체(92)로부터 멀어지게 연장되는 돌출부(97a, 97b)를 갖는 외부 리드(98a, 98b)(도 9f)를 포함한다. 커넥터(262a)(도 9e) 및 커넥터(262b)(미도시)는, 점화기 길이 축(l)을 따라 이격된 근위 단부(268a) 및 원위 단부(270a)를 포함하며, 근위 단자(266a) 및 원위 섹션(264a)을 포함한다. 원위 섹션(264a)은 숄더(274a)를 갖는 원위 아암(272a) 및 리세스(274a)를 형성하는 전기 결합 표면(276a)을 포함한다. 커넥터(262a)는 전기 결합 표면(276a) 및 숄더부(274a)가 절연체 개구(256)와 정렬되도록 절연체(250)에 부착된다.

점화기 본체(92)의 근위 단부(94)는 다월(dowel)(278)(도 9f)에 부착된다. 다월(259)은, 절연체(250)의 근위 단부에서의 스프링 리세스에 위치된 스프링(280)(도 9g)에 인접하게 결합한다. 점화기를 전원에 전기적으로 연결하기 위해, 점화기는 스프링(280)의 편향력에 대항하여, 점화기 길이 축(l)을 따른 근위 방향으로 삽입된다. 점화기(90)는 외부 리드 돌출부(97a, 97b)의 가장 원위인 표면이 각각의 커넥터(262a, 262b)(미도시)의 숄더부(274a, 274b)(미도시)를 완전히 지날 때까지 삽입된다. 다음으로, 점화기는, 돌출부(97a, 97b)가 전기 결합 표면(276a, 276b)과 정렬될 때까지 점화기 폭 및 두께 축(w 및 t)에 의해 형성된 평면에서 회전되고, 그 후 해제된다. 스프링(280)의 편향력은, 외부 리드 돌출부(97a, 97b)가 대응되는 전기 결합 표면(272a, 272b)과 결합하도록, 외부 리드 돌출부(97a, 97b)를 구동한다. 연결 플레이트(258)는, 절연체(250)를 오리피스 홀더(54)에 고정하고, 캡(260)은 점화기(90)의 원위 단부 위에 끼워져서, 점화기 원위 단부(96)가 캡(260)으로부터 원위로 돌출한다. 도 10a 및 도 10b의 버너 조립체(50)는, 캡이 캡(232)의 핀(238a 내지 238c)과 같이 구성된 원위로 연장하는 돌출 핀(273a 내지 273c)을 포함하는 것을 제외하면, 도 9c 내지 도 9g의 것과 유사하다.

도 11a 및 도 11b를 참조하면, 고온 표면 점화기(90)를 포함하는 버너 조립체(50)의 다른 예가 도시되어 있다. 점화기(90)는 외부 리드(98a, 98b)를 포함하지만, 커넥터(74a, 74b)를 포함하지 않는다. 점화기 본체(92)의 근위 단부(94)는 플로팅 다월(284) 상에 안착되고, 이어서 플로팅 다월은 편향된 스프링(296)에 부착된다. 도시되지 않았으나, 도 9a 내지 도 10b의 예시에 관련하여 삽입 및 회전 전기 연결의 유형에 적합한 커넥터가 제공될 것이다. 절연체(281)는, 근위 캡(283) 및 원위 캡(285)에 의해 함께 결합되는 2개의 쉘(288, 286)을 포함한다. 금속 링(294)은 하우징을 오리피스 홀더(54)에 고정하고, 원위 단부(96)가 캡(292)의 상부 표면(293)으로부터 원위 방향으로 연장되도록, 보호 캡(292)은 점화기 본체(92)의 원위 단부(96) 위에 끼워진다.

도 12a 내지 도 12h를 참조하면, 고온 표면 점화기 조립체의 추가적인 예가 도시되어 있다. 도 12a 및 도 12b를 참조하면, 점화기 조립체(309)는 전술한 유형의 세라믹 본체(92) 및 원위부(96)를 포함하는 점화기(90)를 포함한다. 외부 리드(300a, 300b)는 절연체(310)로의 스냅-핏 삽입을 위해 구비되고 구성된다. 절연체(310)는 바람직하게는, 전기적으로 및 열적으로 절연되고, 알루미나, 스테아타이트 및 코디어라이트와 같은 세라믹 재료를 포함하는 내화 재료로 제조될 수 있다. 절연체(310)는 제1 쉘(312) 및 제2 쉘(314)을 포함하며, 제1 쉘(312) 및 제2 쉘(314)은 단부 캡(316, 317)에 의해 함께 결합된다. 쉘(312)은 점화기(90)의 절연체(310)로의 삽입을 제한하는 정지 표면(318)을 포함한다. 도시되지 않았으나, 바람직하게는 외부 리드(300a, 300b)를 전원에 전기적으로 연결하기 위한 수단이 구비된다.

2개의 다른 버전의 리드(300a, 300b)가 도 12e 및 도 12g에 도시되어 있다. 각각의 리드(300a, 300b)는 대응하는 폴드 업 이어부(fold up ears)(304a, 304b)에 의해 형성된 윤곽형 프로파일을 갖는다. 점화기의 폭 치수를 따라 볼 때, 상부 표면(302a) 및 하부 표면(306a)의 프로파일은, 길이 축(l)을 따라 비선형이고 점화기 본체(92)로부터 멀어지게 튀어나온다. 외부 리드(300b)의 상부 표면 (302b)과 하부 표면(302b)은 유사하게 구성된다. 도 12e의 예에서, 외부 리드(300a, 300b)의 최고 근위 단부는 평평하다. 그러나, 도 12b에서, 만곡된 돌출부(308a, 308b)가 제공된다. 도 12g는, 절연체(310)에 삽입되기 전에 도 12f의 변형된 외부 리드(300a, 300b)를 갖는 점화기(90)를 도시한다. 도 12f에 가장 잘 도시된 바와 같이, 외부 리드(300a, 300b)는 또한, 후술하는 바와 같이, 점화기 본체(92)에 내장된 전도성 잉크 단자에 전기적으로 연결되는 연결부(305a, 305b)를 포함한다. ooo

도 12c 및 도 12d는, 절연체(3108)와의 더 밀접한 맞물림을 위해, 외부 리드(300a, 300b)의 프로파일에 순응하도록 성형된 윤곽 본체(326) 위에 연장된 캡 부재(320)가 끼워지는, 도 12a 및 도 12b의 변형된 버전을 도시한다. 이어부(304a, 304b)의 프로파일링된 표면은, 더 양호한 굴곡(flexing)을 위해, 점화기의 삽입 동안 개구(324)가 편향되게 한다.

도 12h는 스프링 부재(334a/334b 및 336a/334b)가 절연체 하우징으로의 삽입 동안 점화기 두께 축(t)을 따라 편향되는 외부 리드(330a, 330b)의 수정된 세트를 도시한다.

도 13a 및 도 13b를 참조하면, 2개의 대체 소결된 고온 표면 점화기 프로파일이 제공된다. 도 13a의 대칭 예에서, 2개의 세라믹 타일(362, 364)은 동일한 두께이고, 도전성 잉크 회로는 타일(363, 364)의 2개의 대면 표면 중 하나 상에 스크린 인쇄된다.

도 13b의 비대칭 예에서, 세라믹 타일(368, 366)은 상이한 두께를 갖는다. 더 두꺼운 타일(366)은 점화기(90)에 더 큰 구조적 일체성을 제공한다. 더 얇은 타일(368)은 세라믹 본체(92)의 노출된 메이저 면에 대한 열 전도를 위한 더 짧은 경로를 제공하고, 점화기가 버너에 설치될 때 점화기 가스 포트(104)와 바람직하게 면할 수 있는 “뜨거운” 표면을 제공한다. 두 가지 경우에서, 세라믹 본체는 바람직하게는, 질화규소 및 희토류 산화물 소결 보조제를 포함하며, 희토류 원소는 이테르븀, 이트륨(yttrium), 스칸듐 및 란탄(lanthanum) 중 하나 이상이다. 소결 보조제는 전술한 희토류 산화물 및 하나 이상의 규소, 알루미나, 이산화규소, 및 산화 마그네슘으로부터 선택된 공동-도판트(co-dopant)로서 제공될 수 있다. 소결 보조제 보호제가 또한, 바람직하게 포함되어, 치밀화(densification)를 향상시킨다. 바람직한 소결 보조제 보호제는 몰리브덴 디실리사이드이다. 희토류 산화물 소결 보조제(공동-도펀트가 있거나 없는)는 바람직하게는, 세라믹 본체의 약 2 내지 약 15중량%, 더 바람직하게는 약 8 내지 약 14중량%, 보다 더 바람직하게는 약 12 내지 약 14중량%의 양으로 존재한다. 몰리브덴 디실리사이드는 바람직하게는, 세라믹 본체의 약 3 내지 약 7중량%, 더 바람직하게는 약 4 내지 약 7중량%, 보다 더 바람직하게는 약 5.5 내지 약 6.5중량% 범위의 양으로 존재한다. 나머지(balance)는 실리콘 질화물이다.

점화기(90)의 전도성 회로 부품(340)을 형성하기에 적합한 잉크 조성물은, 바람직하게는, 잉크의 약 20 내지 약 80중량%, 바람직하게는 약 30 내지 약 80중량%, 보다 바람직하게는 약 70 내지 약 75중량% 범위의 양으로 텅스텐 카바이드를 포함한다. 질화규소는 바람직하게는, 잉크의 약 15 내지 약 40중량%, 바람직하게는 약 15 내지 약 30중량%, 보다 바람직하게는 약 18 내지 약 25중량% 범위의 양으로 제공된다. 세라믹 본체에 대해 상기 기재된 동일한 소결 보조제 또는 공동-도펀트는 또한, 바람직하게는, 잉크의 약 0.02 내지 약 6중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 5중량%, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 4중량% 범위의 양으로 포함된다. 실리콘 카바이드는 또한, 잉크의 0 내지 약 6중량% 범위의 양으로 제공될 수 있다. 소결 보조제의 역할은 H Kelmm, "고온 적용을 위한 실리콘 질화물", 및 J Am. Ceram. Soc., 93 [6], 1501-1522(2010)에 기재되어 있으며, 이의 전체 내용은 본 명세서에서 참조로 포함된다.

도 13b에서, 특정 예에서 두께 축을 따른 양 타일(362, 364)의 조합된 두께는, 바람직하게는, 약 0.04인치 이하, 보다 더 바람직하게는 약 0.03인치 이하, 보다 더 바람직하게는 약 0.02인치 이하이다.

도 13b의 비대칭 예의 경우, 얇은 타일(368)은 바람직하게는, 약 0.02인치 이하, 더 바람직하게는 약 0.018인치 이하, 보다 더 바람직하게는 약 0.016인치 이하의 두께를 갖는다. 동일하거나 추가적인 실시예에서, 두꺼운 타일(366)의 두께는 바람직하게는 약 0.06인치 이하, 더 바람직하게는 약 0.05인치 이하, 보다 더 바람직하게는 약 0.045인치 이하이다.

도 13c를 참조하면, 본 명세서에 기술된 고온 표면 점화기와 함께 사용하기 위한 인쇄 잉크 회로(340)의 예가 도시되어 있다. 잉크는 바람직하게는, 소결 전에 세라믹 타일 중 하나의 메이저 면에, 스크린 인쇄에 의해 도포된다. 전도성 잉크 회로(340)를 세라믹 타일의 하나 상에 인쇄하는데 잉크젯 기술 또한 사용될 수 있다. 전도성 잉크 회로는, 전술한 외부 리드(98a, 98b)와 같은 외부 리드에 연결되는 단자(342a, 342b)를 포함한다. 리드(344a, 344b)는 단자(342a, 342b)에 각각 접속된다. 그 다음으로, 리드(344a, 344b)는, 전위차가 단자(342a, 342b)를 가로질러 인가될 때 저항성 가열을 산출하도록 구성된 도전성 잉크 패턴을 포함하는, 저항 가열 회로(345)에 접속된다. 저항 가열 회로(345)는 도 13d에 보다 상세히 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 저항 가열 회로는 레그(348a, 348b, 354a, 354b)를 포함하며, 이는 각각 점화기 길이 축(l)을 따른 길이를 가지며, 폭 축(w)을 따른 폭을 가진다. 레그(348a, 348b, 354a, 354b)는 점화기 폭 축(w)을 따라 이격되어 있다. 전체 저항 가열 회로(345)는, 점화기 두께 축(t)을 따라 실질적으로 일정한 두께를 갖는 것이 바람직하다. 저항 가열 회로는 또한, 연결부(352)의 근위 에지(proximal edge)로부터 연결부(350a, 350b)의 원위 에지까지 측정되는 가열 구역 길이(l _hz )에 의해 형성된다. 가열 영역은 최대 열 발생 영역이다. 가열 구역 길이(l _hz )는 전체 전도성 회로(340)의 길이의 10 내지 40%, 바람직하게는 15 내지 35%, 보다 바람직하게는 19 내지 31%이다.

레그는 연결부(350a, 350b, 352)에 의해 연결된다. 연결부에서, 잉크 패턴은 점화기 길이 축(l)에 평행하게 이어지는 방향으로부터, 점화기 폭 축(w)에 평행하게 이어지는 방향으로 변화한다. 특정 쿡탑 적용에서, (폭 축(w)을 따른) 레그(348a, 348b, 354a, 354b)에서의 전도성 잉크 패턴의 폭보다 (길이 축(l)을 따라) 넓은, 연결부(350a, 350b, 352)에서의 전도성 잉크 패턴의 폭을 이용하는 것이, 연결부(350a, 350b, 352)에서의 저항을 유리하게 감소시키고, 레그(354a, 354b)에서의 온도를 낮추어, 저항 가열 회로(345)의 열적 저하 경향을 감소시켜 유리하다는 것이 밝혀졌다. 바람직한 예에서, 연결부(350a, 350b, 352)는 레그(348a, 348b, 354a, 354b)의 폭의 2배인 잉크 폭을 포함한다.

많은 종래의 전도성 잉크 패턴에 비해, 리드(344a, 344b)는 저항성 가열 회로(345a)로의 더욱 급격한 전이를 일으킨다. 도 13c를 참조하면, 전이 영역(346a, 346b)은, 리드(344a, 344b)로부터 레그(348a, 348b)로 전이할 때, 점화기 폭 축(w)을 따라 잉크 폭을 감소시키는 영역이다. 도 13c의 예에서, 점화기 길이 축(l)을 따른 점화기 리드(344a, 344b)의 폭은, 오목한 영역인 단자 전이 섹션(341a, 341b)의 단부로부터 시작하여, 길이 축(l)을 따라 리드(344a, 344b)의 길이의 10% 이하를 따라 변화한다.

연결부(350a, 350b, 352)에서의 잉크 폭 증가 외에, 연결부는 바람직하게는, 실질적으로 직각인 코너(349a, 349b)를 포함한다. 여러 종래의 잉크 패턴에서, 잉크 패턴은 레그(348a, 348b)로부터 각각의 연결부(350a, 350b)로 전이할 때 라운딩된다. 그러나, 특정한 바람직한 예에서, 그리고 도 13d에 도시된 바와 같이, 전이는 날카롭고, 코너(349a, 349b)에서 잉크 패턴의 외부 윤곽에서의 직각에 의해 형성된다.

고온 표면 점화기(90)를 제조하는 예시적인 방법이 이제 설명될 것이다. 제1 분말 가공 단계에서, 점화기 본체(92)를 형성하는데 사용되는 화합물 및 탈이온수를 포함하는 세라믹 분말은, 목적하는 중량%에 따라 무게가 측정되고, 알루미나 매질로 항아리 밀(jar mill)에 첨가된다. 항아리 밀은 밀봉되고, 분말이 롤링되어 균질한 혼합물이 생성된다. 이어서, 임의의 큰 경질의 응집체를 제거하기 위해, 혼합물은 미세한 메쉬 스크린을 통해 스크리닝된다. 최종 슬러리를 형성하기 위해, 바인더 에멀젼이 추가로 첨가된다. 이어서, 슬러리는, 테이프 캐스팅(tape cast)되거나 응집되고, 롤 캘린더링(roll calendaring)을 위한 준비로서 수분 함량을 18~20%로 감소시키기 위해, 석고 배트(plaster bat)에 부어진다.

다음으로, 성형 방법을 사용하여 슬러리로부터 평평한 테이프를 형성한다. 테이프 캐스팅(tape casting), 롤 압축(roll compaction) 및 압출(extrusion)을 비롯한 몇몇 방법이 사용될 수 있다. 타일은 작은 정사각형으로 절단되고, 스크린 프린팅 및 다이싱(dicing)을 위한 정렬을 용이하게 하기 위해, 레이저로 마킹된다. 이어서, 타일은 전도성 잉크 조성물로 스크린 인쇄되고, 건조될 수 있다. 그 후, 스크린 인쇄된 타일은, 바인더 연소(binder burnout)를 위한 준비로, 블랭크(blank) 커버 타일(즉, 스크린 인쇄 회로 없이 도 13a의 세라믹 타일(362 또는 364))로 적층된다. 타일(362, 364)은 이 지점에서 "그린(green)"(소결되지 않은, unsintered) 타일로 지칭된다.

그린 타일은, 분말 제조 공정에서 사용된 유기 분말에 기초하여 규정된 온도에서 공기 중에서 연소된다. 약 60~85%의 바인더가 제거된다. 나머지 바인더는 취급 강도를 제공할 필요가 있다.

다음으로, 고온 프레싱 소결 단계(hot pressing sintering step)가 수행되고, 이 단계에서 타일은, 고온 프레스 다이(hot press die)로 로딩되고, 고온 프레스 다이는 제어된 분위기 용해로로 로딩된다. 용해로 내의 공기는 배기되어 질소로 대체되어 산소가 없는 불활성 환경을 제공한다. 용해로는 전형적으로 진공으로 만들어지고(vacuum down), 질소로 3회 다시 채워진다. 용해로는 진공 하에 남겨지고, 전력은 용해로에 공급된다. 잔여 유기물을 제거하는데 도움을 주기 위해, 온도가 1100℃에 도달할 때까지, 용해로 상에서 연속적인 진공이 이루어진다. 이때, 용해로는 질소로 다시 채워지고, 압력은 유압 램(hydraulic ram)을 통해 부품에 적용된다. 압력은 원하는 압력이 도달될 때까지 시간에 따라 서서히 증가된다. 압력은, 80분 동안 1780℃에서 수행되는 소결 담금(sintering soak)이 완성될 때까지 유지된다. 상기 온도는 램(ram) 상의 압력이 해제되고 용해로로의 전력이 제거되는 규정된 시간(prescribed time)까지 제어된다. 부품이 냉각될 때, 이들은 용해로로부터 제거되고, 다이싱 작업을 위한 준비로서 세척된다. 다이싱 단계 동안, 개별 요소는 다이아몬드 다이싱 톱(diamond dicing saw)을 사용하여 타일로부터 다이싱된다. 적층 공정으로부터의 레이저 마크는 다이싱 톱 절단부(dicing saw cuts)가 만들어져야 하는 곳을 한정하는데 사용된다. 고온 프레스 소결 단계에 이어서, 점화기(112)는 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상, 보다 더 바람직하게는 98% 이상 조밀하다.

합금(42)은 외부 리드(98a, 98b)(도 1b)를 형성하기 위해 Ti-Cu-Ag 납땜 페이스트(braze paste)를 사용하여 요소 상에 납땜된다. 납땜된 점화기 요소는 알루미나, 스테아타이트 또는 코디어라이트 등의 적절한 세라믹으로 형성된 세라믹 절연체(56)로 조립된다. 요소는 세라믹 포팅 시멘트(ceramic potting cement)를 사용하여 절연체에 연결된다. 와이어 또는 커넥터(74a, 74b)는 설계에 따라 부착되거나 부착되지 않을 수 있다.

본 개시의 다른 양태에 따르면, 본 명세서의 버너 조립체는 점화기(90)의 길어지는 활성화를 회피하는, 점화 제어 스킴(ignition control scheme)과 함께 사용될 수 있다. 본 양태에 따르면, 전술한 유형의 버너 조립체(50)가 제공된다. 점화기(90)는, 원하는 경우 점화기(90)를 가열하기 위해, 전원에 선택적으로 연결된다. 사용자 제어부(예를 들어, 쿡탑 노브(cooktop knob))가 제공되고, 사용자가 사용자 제어부에 대한 점화 작동 동작을 수행할 때, 고온 표면 점화기(90)가 활성화되고, 사용자가 점화 작동 제어를 수행하지 않을 때, 고온 표면 점화기(90)는 비-활성화(de-energize)된다. 특정 예에서, 사용자 제어부는, 점화 작동 동작 동안 전원과 전기 통신하는 고온 표면 점화기(90)를 선택적으로 배치하는, 스위치에 동작 가능하게 접속된다. 상기 점화 작동 작동은 상기 쿡탑 노브를 "라이트(light)" 설정으로 돌리거나, 또는 노브를 누르고 유지하는 것을 포함할 수 있다. 특정 예에서, 사용자 제어부는 점화기(90)를 점화시키고 조리 가스를 버너 조립체(50)에 공급하도록 동작 가능하다.

본 개시의 다른 양태에 따르면, 본 명세서에 기술된 버너 조립체는 시머 제어 스킴(simmer control scheme)과 함께 사용될 수 있다. 이러한 예에서, 버너 조립체(50)에 공급된 조리 가스는 펄스-폭-변조(pulse-width-modulated)된다. 예를 들어, 조리 가스는 제1 시간 기간 동안 버너에 공급될 수 있고, 그 후 교호 시퀀스(alternating sequence)로 다른 시간 기간 동안 중단될 수 있다. 이러한 예에서, 점화기(90)는 제1 시간 기간 동안에만 활성화되는 것이 바람직하다.

고온 표면 점화기의 다른 이점은, 전도성 잉크 회로의 저항률이 온도 의존적이라는 것이다. 이 온도 의존성은 화염이 존재하는지 여부를 결정하는데 사용될 수 있다. 불꽃이 없을 때, 점화기의 온도는, 전도성 잉크 회로의 저항에 의해 표시된 범위로 떨어질 것이다. 예를 들어, 저항성 가열 부분을 포함하는 별도의 전도성 잉크 회로가 점화기(90) 상에 제공될 수 있고, 회로의 저항 및/또는 회로의 저항의 변화를 측정함으로써 화염이 존재하는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 별도의 점화기 본체가 동일한 절연체 또는 인접한 하나에 구비되어, 화염의 존재를 감지하는데 사용될 수 있다. 추가적인 예에서, 저항성 가열 회로(345)는 또한, 열을 발생시키기 위해 활성화되고 있지 않을 때, 저항 및/또는 저항의 변화를 측정 및/또는 감지함으로써 화염이 존재하는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 특정 예에서, 화염이 검출되지 않을 때 조리 가스의 흐름을 차단하는 제어 시스템이 제공될 수 있다.

<예시>

도 13a의 대칭 프로파일을 갖는 고온 표면 점화기가 제공된다. 점화기는 실리콘 질화물, 이테르븀 산화물 및 몰리브덴 디실리사이드로부터 형성된 2개의 세라믹 타일(362, 364)을 포함한다. 이테르븀 산화물의 양은, 점화기 본체의 약 2 내지 약 15중량%이고, 몰리브덴 디실리사이드의 양은 약 3 내지 약 7중량%이다. 타일 성분의 나머지는 실리콘 질화물을 포함한다. 점화기는 전술한 예시적인 형성 방법 (예를 들어, 분말 처리, 분말 콤팩트 형성, 적층, 바인더 연소, 고온 프레스 소결, 다이싱, 납땜, 및 조립)을 사용하여 형성된다.

도 13c에 도시된 패턴(340)과 같은 전도성 잉크 패턴은, 타일(362, 364) 중 하나 상에 스크린 인쇄되고 그 사이에 샌드위치된다. 전도성 잉크는 약 20 내지 약 30%의 텅스텐 카바이드, 약 15 내지 약 40%의 실리콘 질화물, 및 약 0.02 내지 약 5%의 이테르븀 산화물을 포함한다. 실리콘 카바이드는 또한 0 내지 약 6중량% 범위의 양으로 제공될 수 있다. 두께 축(t)을 따른 점화기 본체 전체 두께는 약 0.016인치이다.

비교용 점화기는, 총 점화기 본체 두께가 0.053인치인 것을 제외하면, 유사하게 제조된다. 120V AC 에너지원이 각각의 점화기에 연결되어 작동된다. 도 14를 참조하면, 더 두꺼운 점화기(상부 트레이스(trace))는 더 얇은 점화기의 피크 전류보다 거의 40% 높은 돌입("in rush") 전류를 더 크게 나타낸다. 더 얇은 점화기는 약 2.5초 내에 정상 상태에 도달하고, 더 두꺼운 점화기는 정상 상태를 달성하기까지 약 10초가 걸린다. 따라서, 본 명세서에 기술된 두께 프로파일을 갖는 질화규소 점화기는, 더 두꺼운 점화기보다, 더 신속하고 안정적으로 정상 상태를 달성한다. 특정 쿡탑 적용에서, 점화기는 5000초(약 1.4시간)의 목표 수명을 가지며, 이 기간 동안 활성화된다. 도 15를 참조하면, 더 얇은 점화기에 대한 전압 및 전류 데이터가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 120V AC의 안정적인 전위차가 점화기에 인가된다. 고장이 나면, 점화기를 통해 전류가 흐르는 것이 중단될 것이다. 그러나, 도 15는 24시간 연속 작동 후에도 더 얇은 점화기가 고장 나지 않았음을 보여준다.

따라서, 본 명세서에 기술된 본 발명의 실시예는 단지 본 발명의 원리의 적용을 예시하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 예시된 실시예의 세부 사항은 청구항의 범위를 제한하도록 의도되지 않으며, 그 자체는 본 발명에 필수적인 것으로 간주되는 특징을 열거한다.

Claims

고온 표면 점화기 조립체(hot surface igniter assembly)에 있어서,
길이 축을 따라 서로 이격된 근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 또한 폭 축을 한정하는 폭과, 두께 축을 한정하는 두께와, 2개의 메이저 면(major facet)과, 2개의 마이너 면(minor facet)을 갖는 세라믹 본체를 포함하는 고온 표면 점화기; 및
근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 상기 고온 표면 점화기의 길이를 따라 상기 고온 표면 점화기를 둘러싸는 절연체 조립체 - 상기 절연체 조립체는, 상기 세라믹 본체의 2개의 메이저 면 중 하나는 적어도 하나의 개구 중 하나의 개구와 정렬되도록, 상기 절연체 조립체의 원위 단부에 상기 적어도 하나의 개구를 가짐 - ;를 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 절연체 조립체는 근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 상기 원위 단부는 상기 길이 축을 따라 상기 고온 표면 점화기의 원위 단부를 지나 연장되는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 절연체 조립체는 절연체 및 칼라(collar)를 포함하고, 상기 칼라는 상기 절연체 조립체의 원위 단부를 한정하고, 상기 칼라는 상기 절연체 조립체의 원위 단부에서의 적어도 하나의 개구를 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 절연체는 근위 단부 및 개방된 원위 단부를 갖고, 상기 칼라는 개방된 원위 단부와, 상기 칼라의 개방된 근위 단부를 통해 상기 세라믹 본체가 돌출되도록 상기 절연체의 개방된 원위 단부와 결합하는, 개방된 근위 단부를 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 칼라는 상기 길이 축을 따른 길이를 갖고, 상기 칼라의 상기 개방된 원위 단부 및 상기 개방된 근위 단부는 상기 길이 축을 따라 이격되어 있고, 상기 적어도 하나의 개구는 상기 칼라의 전체 길이를 따라 연장되는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 개구는 하나의 개구인, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 개구는 2개의 개구인, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 절연체 조립체는 개방된 상부를 형성하는 원위 단부를 갖는 절연체를 포함하고, 상기 적어도 하나의 개구는 적어도 2개의 개구이고, 상기 세라믹 본체의 2개의 메이저 면 중 하나는 4개의 상기 개구 중 하나와 정렬되는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 절연체 조립체는 절연체 및 칼라 캡(collar cap)을 포함하고, 상기 칼라 캡은, 상기 절연체 조립체의 원위 단부를 한정하고, 개방된 근위 단부 및 폐쇄된 원위 단부를 가지며, 상기 칼라 캡은 상기 절연체 조립체의 원위 단부에서의 적어도 하나의 개구를 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 9에 있어서,
상기 칼라 캡은 상기 길이 축을 따라 원통형 원위 섹션에 인접한 원뿔대형(frustoconical) 근위 섹션을 포함하고, 상기 원뿔대형 근위 섹션은 둘레(perimeter) 및 상기 길이 축을 따른 길이를 가지고, 상기 원통형 원위 섹션은 상기 길이 축을 따른 길이를 가지며, 상기 적어도 하나의 개구는, 상기 원뿔대형 섹션이 그 둘레를 따라 분할되도록, 상기 길이 축을 따른 상기 원뿔대형 섹션의 전체 길이를 따라, 그리고 상기 길이 축을 따른 상기 원위 섹션의 길이의 일부를 따라 연장되는 제1 개구를 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 10에 있어서,
상기 적어도 하나의 개구는, 상기 제1 개구, 및 상기 칼라 캡의 길이 방향 축을 따라, 그리고 상기 칼라 캡의 둘레를 따라 서로 이격되어 있는 적어도 2개의 추가적인 개구를 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 절연체 조립체는 절연체 및 칼라 케이지(collar cage)를 포함하고, 상기 칼라 케이지는, 상기 절연체 조립체의 원위 단부를 한정하고, 개방된 근위 단부 및 개방된 원위 단부를 가지며, 상기 칼라 케이지는 상기 절연체 조립체의 원위 단부에서의 적어도 하나의 개구를 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 12에 있어서,
상기 칼라 케이지는 상기 길이 축을 따라 원통형 원위 섹션에 인접한 원뿔대형 근위 섹션을 포함하고, 상기 원뿔대형 근위 섹션은 둘레 및 상기 길이 축을 따른 길이를 가지고, 상기 원통형 원위 섹션은 둘레 및 상기 길이 축을 따른 길이를 가지며, 상기 적어도 하나의 개방된 개구는, 상기 원뿔대형 섹션이 그 둘레를 따라 분할되고, 상기 원통형 섹션이 그 둘레를 따라 분할되도록, 상기 원뿔대형 섹션의 전체 길이를 따라, 그리고 상기 원위 섹션의 전체 길이를 따라 연장되는 제1 개구를 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 13에 있어서,
상기 적어도 하나의 개구는, 상기 제1 개구, 및 상기 원통형 섹션의 길이를 따라 그리고 상기 원통형 섹션의 둘레를 따라 서로 이격되어 있는 적어도 2개의 추가적인 개구를 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 절연체 조립체는 절연체 및 스프링 케이지를 포함하고, 상기 스프링 케이지는, 상기 절연체 조립체의 원위 단부를 한정하고, 상기 길이 축을 따라 이격된 개방된 근위 단부 및 원위 단부를 가지며, 상기 스프링은 상기 절연체 조립체의 원위 단부에서의 적어도 하나의 개구를 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 15에 있어서,
상기 스프링 케이지는 상기 길이를 따라 길이 및 복수의 개구를 갖는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 16에 있어서,
상기 스프링 케이지는 상기 스프링 케이지의 원위 단부에서 상기 스프링 케이지의 길이에 대해 수직으로 연장되는 직선 바를 갖는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 15 내지 17 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연체는 원위 섹션에 인접한 근위 섹션을 포함하고, 상기 원위 섹션은 원위 단부를 포함하고, 상기 원위 섹션은, 방사상 축(radial axis)을 갖는 원통형 본체 및 상기 방사상 축을 따라 외측으로 연장되는 복수의 노드(node)를 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 15 내지 18 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연체는 플랜지를 포함하고, 상기 스프링 케이지의 근위 단부는 상기 플랜지 상에 위치되는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹 본체는 소결되는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹 본체는 실리콘 질화물을 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1 내지 21 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹 본체는 이테르븀 산화물(ytterbium oxide) 및 몰리브덴 디실리사이드(molybdenum disilicide)를 더 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1 내지 22 중 어느 한 항의 고온 표면 점화기에 있어서,
상기 세라믹 본체는 2개의 세라믹 타일(tile)을 포함하고, 상기 세라믹 타일 중 하나는 저항성 가열 섹션을 포함하는 전도성 잉크 패턴을 가지며, 상기 전도성 잉크 패턴은 상기 2개의 세라믹 타일 사이에 있는, 고온 표면 점화기.
청구항 23에 있어서,
상기 2개의 세라믹 타일은 상기 두께 축을 따라 상이한 두께를 갖는, 고온 표면 점화기.
청구항 1 내지 24 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹 본체의 2개의 마이너 면은 두께 축을 따른 두께가 약 0.04인치 미만인, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 25에 있어서,
상기 세라믹 본체의 2개의 메이저 면은 폭 축을 따른 폭이 약 0.25인치 미만인, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1 내지 26 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹 본체 길이는 약 1 내지 약 1.5인치인, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 1 내지 27 중 어느 한 항에 있어서,
120V AC의 전위차가 있을 때, 상기 점화기는 4초 이내에 적어도 2130℉의 온도에 도달하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 28에 있어서,
상기 점화기는 2초 이내에 적어도 2138℉의 온도에 도달하는, 고온 표면 점화기.
청구항 1 내지 29 중 어느 한 항에 따른 고온 표면 점화기 조립체와, 크라운(crown)을 포함하는 버너 조립체에 있어서,
상기 크라운은 방사상 내향 벽 및 방사상 외향 벽을 포함하고, 상기 외향 벽은 가스의 공급원과 선택적 유체 연통하는 점화기 가스 포트를 갖는 리세스(recess)를 포함하고, 세라믹 본체는 2개의 메이저 면 중 하나가 상기 가스 포트와 정렬되도록 상기 리세스 내로 연장되는, 버너 조립체.
청구항 1 내지 30 중 어느 하나에 따른 버너 조립체에 있어서,
상기 절연체가 배치되는 보어(bore)를 갖는 오리피스 홀더를 더 포함하고, 상기 보어는 상기 크라운의 리세스 내에 위치되는, 버너 조립체.
청구항 1 내지 31 중 어느 하나에 따른 버너 조립체에 있어서,
상기 버너 오리피스 홀더의 하부 측에서 대응하는 슬롯과 결합하는 2개의 이격된 측부를 갖는 유지 클립을 더 포함하고, 상기 절연체는 상기 가스 포트에 대한 상기 절연체의 고정된 배향을 유지하기 위해 상기 유지 클립의 상기 2개의 이격된 측부와 협력적으로 결합하도록 설계된 표면 특징부를 갖는, 버너 조립체.
a. 방사상 축을 한정하는 반경을 갖는 크라운 - 상기 크라운은 방사상 내측 벽 및 방사상 외향 외측 벽을 포함하고, 상기 방사상 외측 벽은 가스 소스와 유체 연통하는 점화기 가스 포트를 갖는 리세스를 포함함 - ;
b. 고온 표면 점화기를 포함하는 고온 표면 점화기 조립체 - 상기 고온 표면 점화기는 상기 크라운의 리세스 내로 연장되는 세라믹 본체를 포함함 - ;
c. 실드(shield)와 가스 포트 사이의 상기 고온 표면 점화기의 일부를 부분적으로 둘러싸도록 상기 리세스의 일부를 커버하는 실드;를 포함하는, 버너 조립체.
청구항 33에 있어서,
상기 고온 표면 점화기의 세라믹 본체는, 길이 축을 따라 이격된 근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 상기 고온 표면 점화기 조립체는, 상기 길이 축을 따른 길이 및 상기 길이 축을 따라 원위 섹션에 인접한 근위 섹션을 갖는 절연체를 더 포함하고, 상기 절연체는 상기 세라믹 본체 길이를 따라 상기 세라믹 본체의 일부를 둘러싸고, 상기 세라믹 본체의 원위 단부는 상기 절연체의 원위 단부를 지나 상기 크라운의 리세스 내로 연장되는, 버너 조립체.
세라믹 본체 및 적어도 하나의 단자 부재를 포함하는 고온 표면 점화기;
상기 적어도 하나의 단자 부재 및 상기 세라믹 본체의 일부가 배치되는 캐비티를 갖는 절연체; 및
상기 절연체에 연결된 적어도 하나의 전기 커넥터;를 포함하고,
상기 점화기는 상기 적어도 하나의 전기 커넥터에 선택적으로 연결 가능하고, 상기 점화기가 하우징에 설치될 때, 상기 적어도 하나의 단자 부재는 상기 적어도 하나의 전기 커넥터와 접촉하는, 버너 조립체.
청구항 35에 있어서,
상기 점화기는 상기 적어도 하나의 단자 부재 및 상기 적어도 하나의 커넥터와 선택적으로 접촉하도록 상기 절연체에 선택적으로 삽입 가능한, 버너 조립체.
청구항 35 또는 36에 있어서,
상기 적어도 하나의 단자 부재 및 상기 적어도 하나의 전기 커넥터는 서로 고정되지 않는, 버너 조립체.
청구항 35 내지 37 중 어느 한 항에 있어서,
오리피스 홀더를 더 포함하고, 상기 절연체는 상기 오리피스 홀더에 부착되고, 상기 점화기 세라믹 본체는 상기 점화기의 길이 축을 따라 이격된 근위 단부 및 원위 단부를 가지며, 상기 적어도 하나의 단자 부재는 상기 세라믹 본체의 근위 단부 상에 위치되고, 상기 세라믹 본체의 원위 단부는 상기 오리피스 홀더의 개구를 통해 돌출하는, 버너 조립체.
청구항 38에 있어서,
상기 오리피스 홀더는 상부 표면 및 하부 표면을 갖고, 상기 적어도 하나의 커넥터는 상기 하부 표면 아래에 위치되고, 상기 버너 조립체는, 상기 세라믹 본체의 일부가 캡을 통해 돌출하고, 상기 캡이 상기 오리피스 홀더의 상부 표면 위로 돌출하는 상기 절연체의 원위 단부를 커버하도록, 상기 오리피스 홀더의 상기 상부 표면 상에 상기 캡을 더 포함하는, 버너 조립체.
세라믹 본체 및 적어도 하나의 단자를 포함하는 고온 표면 점화기 - 상기 세라믹 본체는 길이 축을 따라 이격된 근위 단부 및 원위 단부를 가짐 - ;
캐비티, 상기 길이 축을 따라 이격된 근위 단부와 원위 단부, 및 방사상 축을 한정하는 반경을 갖는 세장형 본체(elongated body)를 포함하는 절연체 - 상기 절연체는 길이를 따라 적어도 하나의 개구를 더 포함함 - ;
적어도 하나의 전기 커넥터;를 포함하는 버너 조립체로서,
상기 적어도 하나의 전기 커넥터는, 상기 길이 축을 따라 서로 인접한 근위 섹션 및 원위 섹션을 갖고, 상기 원위 섹션은 탄력적(resilient) 탭을 갖는 개구를 구비하고, 상기 적어도 하나의 전기 커넥터는, 상기 적어도 하나의 전기 커넥터의 상기 개구가 상기 절연체의 상기 적어도 하나의 개구와 정렬되도록, 그리고 상기 탄력적 탭이 상기 방사상 축을 따라 상기 캐비티 내로 내측으로 돌출되도록, 상기 절연체에 부착되고, 상기 고온 표면 점화기가 상기 절연체 캐비티 내로 삽입될 때, 상기 적어도 하나의 점화기 단자는 상기 탄력적 탭과 결합되어, 상기 방사상 축을 따라 상기 탄력적 탭을 외측으로 편향시키는, 버너 조립체.
청구항 40에 있어서,
상기 절연체의 근위 단부는, 상기 길이 축을 따라 근위 방향으로 상기 고온 표면 점화기의 추가 삽입을 방지하기 위해, 상기 절연체의 방사상 축을 따라 내측으로 돌출하고 상기 고온 표면 점화기의 근위 단부와 결합하는 플랜지를 더 포함하는, 버너 조립체.
청구항 40에 있어서,
점화기 조립체 개구를 포함하는 오리피스 홀더 - 상기 고온 표면 점화기의 세라믹 본체는 상기 점화기 조립체 개구를 통해 돌출함 - ;
상기 고온 표면 점화기의 원위 단부에 인접한 상기 고온 표면 점화기의 일부를 둘러싸기 위해 캡의 개구가 상기 점화기 조립체 개구와 정렬되도록 상기 오리피스 홀더에 부착된 개구를 갖는 캡;을 더 포함하는, 버너 조립체.
청구항 42에 있어서,
상기 캡은, 상기 캡의 개구가 한정되고 상기 캡 주위에 이격된 복수의 핀(fin)을 포함하는 상부 표면을 가지며, 상기 복수의 핀은, 상기 점화기 세라믹 본체가 상기 길이 축을 따라 상기 캡의 상기 상부 표면으로부터 멀어지게 돌출하는 거리보다 큰, 길이 축을 따른 높이를 갖는, 버너 조립체.
세라믹 본체 및 적어도 하나의 단자 부재를 포함하는 고온 표면 점화기 - 상기 세라믹 본체는, 길이 축, 폭 축, 및 두께 축을 따라 이격된 근위 단부 및 원위 단부를 가지며, 상기 적어도 하나의 단자 부재는 상기 폭 축을 따라 상기 세라믹 본체로부터 멀어지게 돌출하는 돌출부를 가짐 - ;
캡 리세스 및 절연체 결합 표면을 포함하는 오리피스 홀더;
캐비티, 근위 단부, 원위 단부, 및 상기 원위 단부에서 스프링 결합 표면을 갖는 절연체 - 상기 절연체는 상기 오리피스 홀더에 부착되고, 길이를 따라 적어도 하나의 개구를 가짐 - ;
상기 절연체에 부착된 적어도 하나의 커넥터 - 상기 적어도 하나의 커넥터는, 리세스를 한정하는 전기적 연결 표면을 갖는 아암(arm)을 가지고, 상기 리세스에 인접한 하향 돌출 숄더(shoulder)를 가지며, 상기 리세스는 상기 절연체의 적어도 하나의 개구와 정렬됨 - ;
상기 길이 축을 따라 이격된 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 캡;을 포함하고,
상기 캡은, 상기 점화기 세라믹 본체, 스프링, 및 스프링 리세스를 수용하도록 성형된 점화기 세라믹 본체 리세스를 포함하고, 상기 스프링과 상기 스프링 결합 표면의 결합이 상기 캡을 상기 절연체로부터 편향시키도록, 상기 절연체의 상기 스프링 결합 표면을 상기 길이 축을 따라 인접하게 결합하기 위해, 상기 스프링은, 상기 스프링 리세스에 배치되고 상기 길이 축을 따라 상기 캡의 근위 단부로부터 멀어지게 돌출하고, 상기 캡은, 상기 적어도 하나의 단자 부재 돌출부를 상기 숄더 아래로 가압하게 눌림 가능하고, 상기 적어도 하나의 단자 부재 돌출부와 커넥터 아암 리세스를 정렬시키기 위해, 상기 적어도 하나의 단자 부재 돌출부가 상기 숄더 아래에 있을 때, 상기 캡은 회전 가능하여, 상기 스프링은, 적어도 하나의 단자 부재 돌출부를 전기 접속 표면과 결합하도록 편향시키는, 버너 조립체.
청구항 44에 있어서,
상기 적어도 하나의 절연체 개구는 2개의 절연체 개구이고, 상기 적어도 하나의 커넥터는 2개의 커넥터이고, 상기 적어도 하나의 단자 부재는 2개의 단자 부재이며, 상기 2개의 단자 부재의 돌출부는 상기 2개의 절연체 개구 중 각각의 하나를 통해 서로로부터 멀어지게 돌출하는, 버너 조립체.
청구항 44 또는 45에 있어서,
상기 적어도 하나의 커넥터는 전기적으로 도전성이고, 전원에 접속되는, 버너 조립체.
청구항 44 또는 45에 있어서,
상기 캡은, 상부 표면과, 상기 상부 표면 둘레에서 서로 이격되고 상기 고온 표면 점화기의 세라믹 본체의 상기 원위 단부를 부분적으로 둘러싸는 복수의 핀을 갖는, 버너 조립체.
고온 표면 점화기를 전원에 전기적으로 연결하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
오리피스 홀더에 대한 편향력에 대항하여 삽입 축을 따라 상기 고온 표면 점화기를 하방으로 밀어내는 단계;
상기 삽입 축을 중심으로 상기 고온 표면 점화기를 회전시키는 단계;
상기 고온 표면 점화기를 릴리스(release)하는 단계 - 상기 편향력은 상기 고온 표면 점화기가 전원에 동작 가능하게 연결된 전기 커넥터와 전기 접촉하도록 강제함 - ;를 포함하는, 고온 표면 점화기 연결 방법.
고온 표면 점화기를 전원에 전기적으로 연결하는 방법에 있어서, 상기 고온 표면 점화기는, 세라믹 본체 및 적어도 하나의 단자 부재를 가지며, 상기 세라믹 본체는, 상기 적어도 하나의 단자 부재에 연결된 근위 단부 및 캡을 통해 돌출하는 원위 단부를 가지며, 상기 적어도 하나의 단자 부재는 절연체에 배치되고, 상기 고온 표면 점화기는 쿡탑(cooktop)으로부터 가스를 점화하도록 작동 가능하고, 상기 방법은:
편향력에 대항하여 상기 캡을 상기 절연체를 향해 가압하는 단계;
편향력이 상기 적어도 하나의 단자 부재를 상기 전기 커넥터에 접촉하도록 편향시키도록, 상기 고온 표면 점화기의 적어도 하나의 단자를 상기 절연체에 부착된 전기 커넥터와 결합시키기 위해 상기 캡을 회전시키는 단계;를 포함하는, 고온 표면 점화기 연결 방법.
길이 축을 따라 이격된 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 세라믹 본체를 포함하고, 상기 근위 단부에 적어도 하나의 단자를 포함하는 고온 표면 점화기;
상기 길이 축을 따라 이격된 근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 내부 캐비티와 길이에 따라 적어도 하나의 개구를 포함하는 절연체 - 상기 점화기는, 상기 고온 표면 점화기의 적어도 하나의 단자가 상기 적어도 하나의 개구를 통해 돌출되도록, 상기 캐비티에 배치됨 - ;
상기 점화기를 상기 절연체의 근위 단부로부터 멀어지게 편향시키는 스프링; 및
상기 절연체에 연결되고, 전기 접속 표면에 인접한 숄더를 포함하는 커넥터 아암을 갖는 적어도 하나의 커넥터 - 상기 점화기는, 상기 적어도 하나의 단자가 상기 전기 접속 표면과 결합되도록 눌림 가능하고 회전 가능함 - ;를 포함하는, 버너 조립체.
청구항 50에 있어서,
상기 적어도 하나의 절연체 개구는 2개의 절연체 개구이고, 상기 적어도 하나의 커넥터는 2개의 커넥터이고, 상기 적어도 하나의 단자는 2개의 단자인, 버너 조립체.
청구항 50 또는 51에 있어서,
상기 점화기의 원위 단부가 캡을 통해 돌출하도록, 상기 절연체의 원위 단부 위에 배치된 상기 캡을 더 포함하고, 상기 캡은, 상부 표면, 및 상기 길이 축을 따라 상기 상부 표면으로부터 멀어지게 돌출하는 복수의 핀을 더 포함하는, 버너 조립체.
길이 축을 따라 이격된 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 세라믹 본체를 포함하는 고온 표면 점화기 - 상기 고온 표면 점화기는 상기 근위 단부에서 2개의 단자 부재를 더 포함하고, 상기 2개의 단자 부재는 폭 축을 따라 이격되고, 상기 폭 축에 평행한 방향에서 단면으로 봤을 때, 상기 단자 부재는 상기 길이 축을 따라 비-선형 외부 윤곽을 가짐 - ;
길이 축을 따라 이격된 근위 단부 및 원위 단부, 및 2개의 단자 부재를 수용하도록 크기가 정해진 챔버를 갖는 절연체;를 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 53에 있어서,
상기 챔버는 원통형인, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 53에 있어서,
상기 절연체의 폭 축을 따른 방향으로부터 단면으로 봤을 때, 상기 챔버는, 상기 단자 부재가 상기 점화기의 폭 축을 따라 봤을 때의 상기 2개의 단자 부재의 프로파일(profile)에 대응하는 프로파일을 갖는, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 53 내지 55 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연체의 원위 단부는 직사각형 개구를 갖고, 상기 절연체는 상기 점화기의 2개의 단자 부재를 수용하도록 상기 개구에 탄력적인, 고온 표면 점화기 조립체.
청구항 53 내지 56 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2개의 단자 부재는 각각, 상기 점화기의 두께 축을 따라 서로를 향해 전향(deflect)되도록 구성된 2개의 가요성 부재를 포함하는, 고온 표면 점화기 조립체.
길이 축을 한정하는 길이, 폭 축을 한정하는 폭, 및 두께 축을 한정하는 두께를 갖는 세라믹 본체를 구비하는 고온 표면 점화기로서, 상기 고온 표면 점화기는,
제1 및 제2 세라믹 타일; 및
제1 및 세라믹 타일 사이에 배치된 전도성 잉크 패턴을 포함하고,
상기 전도성 잉크 패턴은, 한 쌍의 단자, 한 쌍의 리드(lead), 및 저항성 가열 섹션을 포함하고, 상기 저항성 가열 섹션은, 상기 고온 표면 점화기 길이 축을 따라 길이를 갖는 인접한 레그(leg)와, 상기 인접한 레그 사이의 연결 섹션을 포함하고, 상기 저항성 가열 섹션에서, 상기 전도성 잉크 패턴은 점화기 길이 축을 따라 상기 연결 섹션에서의 폭 및 상기 점화기 폭 축을 따라 상기 레그에서의 폭을 가지며, 상기 연결 섹션에서의 폭은 상기 레그에서의 폭보다 더 큰, 고온 표면 점화기.
청구항 58에 있어서,
상기 연결 섹션에서의 전도성 잉크 패턴 폭은, 상기 레그에서의 전도성 잉크 패턴 폭의 두배인, 고온 표면 점화기.
청구항 58 또는 59에 있어서,
상기 세라믹 타일은 실리콘 질화물을 포함하는, 고온 표면 점화기.
청구항 60에 있어서,
상기 제1 및 제2 세라믹 타일은 이테르븀 산화물 및 몰리브덴 디실리사이드를 더 포함하는, 고온 표면 점화기.
청구항 58 내지 61 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전도성 잉크는 텅스텐 카바이드를 포함하는, 고온 표면 점화기.
청구항 58 내지 62 중 어느 한 항에 있어서,
상기 점화기는 두께 축을 따른 두께가 0.04인치 미만인, 고온 표면 점화기.
청구항 58 내지 63 중 어느 한 항에 있어서,
상기 점화기는 두께 축을 따른 길이가 약 1 내지 약 1.5인치인, 고온 표면 점화기.
청구항 58 내지 64 중 어느 한 항에 있어서,
120V AC의 전위차가 있을 때, 상기 점화기는 4초 이내에 적어도 2130℉의 온도에 도달하는, 고온 표면 점화기.
청구항 65에 있어서,
상기 점화기는 2초 이내에 적어도 2138℉의 온도에 도달하는, 고온 표면 점화기.
청구항 58 내지 66 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리드는 상기 점화기 길이 축을 따른 길이를 가지며, 상기 점화기 폭 축을 따른 상기 리드의 폭은 상기 리드의 길이의 10% 이하로 변하는, 고온 표면 점화기.
쿡탑 버너 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
전원과 전기적으로 통신하고, 선택적으로 활성화(energize) 가능한 고온 표면 점화기를 포함하는 버너; 및
사용자가 사용자 제어부 상에서 점화 작동 동작을 수행하고 있는 동안, 상기 고온 표면 점화기가 활성화되고, 사용자가 사용자 제어부 상에서 점화 작동 동작을 수행하고 있지 않을 때, 상기 고온 표면 점화기가 비-활성화(de-energize)되도록, 상기 고온 표면 점화기를 선택적으로 활성화하도록 동작 가능한 사용자 제어부를 포함하는, 쿡탑 버너 시스템.
청구항 68에 있어서,
상기 사용자 제어부는, 상기 점화 작동 동작 동안 상기 전원과 전기적으로 통신하는 상기 고온 표면 점화기를 선택적으로 배치하는 스위치에, 동작 가능하게 연결되는, 쿡탑 버너 시스템.
청구항 68 또는 69에 있어서,
상기 사용자 제어부는 또한, 상기 버너에 조리 가스를 선택적으로 공급하도록 동작 가능한, 쿡탑 버너 시스템.
청구항 68 내지 70 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사용자 제어부는, 상기 고온 표면 점화기가 비-활성화되는 위치로 편향되는, 쿡탑 버너 시스템.
쿡탑 버너를 작동시키는 방법에 있어서,
고온 표면 점화기를 활성화하는 단계; 및
조리 가스를 점화시키기 위해, 버너로의 가스의 유량을 펄스-폭 변조하여 상기 고온 표면 점화기에 상기 조리 가스를 공급하는 단계를 포함하는, 쿡탑 버너 작동 방법.
청구항 72에 있어서,
조리 가스를 점화시키기 위해, 버너로의 가스의 유량을 펄스-폭 변조하여 상기 고온 표면 점화기에 상기 조리 가스를 공급하는 단계는, 제1 시간 기간 동안 상기 버너에 조리 가스를 공급하는 단계와, 교호 시퀀스(alternating sequence)로 제2 시간 기간 동안 상기 버너로의 가스의 유동을 중단하는 단계를 포함하는, 쿡탑 버너 작동 방법.
청구항 72 또는 73에 있어서,
상기 고온 표면 점화기를 활성화하는 단계는, 상기 제1 시간 기간 동안만 수행되는, 쿡탑 버너 작동 방법.
청구항 72 또는 73에 있어서,
상기 고온 표면 점화기를 활성화하는 단계는, 상기 제1 시간 기간 및 상기 제2 시간 기간 동안 수행되는, 쿡탑 버너 작동 방법.
쿡탑 버너에서 가스 화염의 존재를 감지하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
저항성 가열 회로(resistive heating circuit)를 포함하는 고온 표면 점화기를 제공하는 단계;
저항 온도 감지 회로를 제공하는 단계;
상기 저항 온도 감지 회로의 저항 및 상기 저항 온도 감지 회로의 저항 변화 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 및
상기 저항과 상기 저항 변화 중 선택된 하나에 기초하여 조리 가스 화염이 쿡탑 버너에 존재하는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 가스 화염 감지 방법.
청구항 76에 있어서,
상기 고온 표면 점화기는 온도 감지 회로를 추가로 포함하는, 가스 화염 감지 방법.
청구항 76 또는 77에 있어서,
상기 고온 표면 점화기는 실리콘 질화물을 포함하는 세라믹 본체를 포함하고, 상기 저항성 가열 회로는 상기 세라믹 본체에 내장되는, 가스 화염 감지 방법.
청구항 76에 있어서,
상기 고온 표면 점화기는 제1 세라믹 본체를 포함하고, 상기 저항성 가열 회로는 상기 제1 세라믹 본체에 내장되고, 상기 저항성 온도 회로는 제2 세라믹 본체에 내장되는, 가스 화염 감지 방법.
청구항 79에 있어서,
상기 고온 표면 점화기 및 상기 제2 세라믹 본체는 절연체에 배치되는, 가스 화염 감지 방법.
청구항 76에 있어서,
조리 가스 화염이 존재하지 않는 것으로 결정되는 경우에, 쿡탑 버너로의 조리 가스의 유동을 중단하는 단계를 더 포함하는, 가스 화염 감지 방법.