TW500894B - Ceramic igniters and methods for using and producing same - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1 ) [發明背景] [發明領域] 本發明係關於陶竟點火斋和改進之這歧點火器之製造 方法。 [相關技藝說明] 陶瓷材料已成功地用於製造點火器，使用於瓦斯火 爐、壁爐、衣服烘乾機，與其他需要燃燒氣體燃料的裝置。 產製陶变點火器需要建構一個穿過陶竟質組件之電路，當 經杏一條電導線通電時，該電路之一部份具高電阻而使溫 度上昇。 一種傳統的點火器，如從MilfordN H公司Norton點 火器產品中可購得的微點火器TM(Minilgniter)，該點火器 設計使用包含銘氮化物（"A1N，，），二矽化鉬（"MoSY)，和 碳化矽（"sic”）等成份，並用於12伏特至12〇伏特範圍。 在美國專利5,786,565號’於Willkens等人（，，565專 利"）揭示高效用的陶瓷點火器，該點火器包含：a)一對電 傳導性的部份，每個部份具有一個第一端，b)一個電阻抗 的熱區帶設置於各個第一端之間，並成為其間電流之傳導 體的部份，於該熱區帶具有一條電路，該電路長度少於 公分，和c) 一個非導電性的吸熱物質接觸該熱區帶。 陶瓷點火器系統所需之各種的性能，包括高速（瞬時從 室溫加熱至設計溫度）和操作上充分的強韌性，以延長使用 期限。然而，很多傳統的點火器，無法符合上述要求。以 致需要新式的陶竟點火器。 --------------11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 本紙張尺度翻中國國家鮮（CNS)A4規格⑵〇 x 297公爱了 1 91724 500894

[發明概述] σ人已經發現新式具高效用的陶瓷點火器，能展現優 異的性能，包括長效期操作。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 揭示於上述之565專利，令人驚訝地，發現該陶瓷點 火器有時候由於點火器熱區帶的”燒壞”導致失敗。如上所 述’該565專利揭示一種具有一個相當短小長度少於〇5 公分熱區帶電路之點火器。不考量理論上之理由，此種點 火斋之操作期間，高電壓線產生之功率密度造成高昇溫梯 度。咸認該咼昇溫梯度導致點火器熱區帶局部加速氧化， 可導致該裝置早期損壞。 相對的，本發明點火器能提供一個更加擴散的功率密 度遍及熱區帶之全部位置，因此，當提供尖端加熱時，避 免於孤立熱區帶部位產生不希望的昇溫梯度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 尤其’於本發明的一個觀點中，陶瓷點火器包含：a) 一對導電性的部份，每個部份具有一個第一端，b)一個電 阻的熱區帶設置於該導電性部分之間並形成電連接，於該 熱區帶具有一條電路，該電路長度介於〇·51公分至2公分 之間。 本發明較有利的點火器之熱區帶電路長度在〇 6公分 至1.5公分間，更有利者為0·6公分到大約1·2公分間，再 更有利者大約從0.7公分到0.9公分之間。如此處所使用 之”電路長度”這個詞彙，意指當一個電壓施加到點火器的 傳導端時，電流經過這點火器熱區帶之最短路徑長度。 一般認為此種熱區帶長度能夠有效地擴散功率密度遍 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 2 91724 A7 五、發明說明（3 ) 及這熱區帶，而不產生孤立昇溫梯度而引起早期點火器性 旎退化和失敗。此外，這電路長度限度（增大至約2公分） -------------鬢.II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 造成有效的加熱和瞬間到燃燒溫度，不需額外電力輸入於 該系統。 我們同時也發現該熱區帶以非線性幾何形狀較有利， 例如一個大致U-形的設計，如此，這熱區帶越過點火器頂 端寬度連續延伸，然後沿著點火器身長各側之部份延伸而 不間斷。一般認為與具有線形的熱區帶之可比較之系統相 比，如此非線形的設計能夠在熱區帶之内更加有效地擴散 或者減少這功率密度。 本發明點火器同時也以具有一個非導電性的部份（吸 熱座heatsink)接觸這熱區帶為較有利。特別地，這非導電 性的部份以置於或者插入這導電性的部份之間而接觸這熱 區帶為較有利。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 我們同時也發現該熱㈣橋高度（一個長方形點火器 熱區帶的寬度’將更進一步討論如後)至少以大約〇 〇5公 分為較有利’至少大約0.06公分更加較有利。一個熱區帶 電橋高度’-般而言，從0.05公分到〇 4公分是較有利的； 而-個熱區帶橋高度從0.06公分到大約〇3公分是更加較 有利的。 較好者’本發明點火器的熱區帶將包含一種燒結成 份，該燒結成份包含-種導電性的材料和一種絕緣材料， 並通常將更進-步包含-種半導體材料。本發明點火器的 導電性的或者冷區帶部份，將包含具較古 道" ，、较同濃度的導電性材 本紐尺度適财關家鮮（CNS)A4規格⑵〇 χ 297公爱） __ 3 91724- 500894 A7 五、發明說明（4 料之類似成分之一種燒結成份。 本發明點火器可在一個廣範圍的通稱電壓（n〇minal voltage)，包括6、8、12、24和120伏特，妥適地運作。 本發明更進一步提供產製點火器之新方法，該方法包 含從一個單坯材料（billet material)產製複數個點火器，能 顯著提昇點火器生產效率。本發明形成一個陶瓷點火器較 有利的方法包含a)設置一個導電性的陶瓷質主體包含複數 個附加之點火元件；b)將一種非導電性材料插入每個元件 内；和c)將該複數個點火器元件凝實（densify)。 以下揭示本發明之其他觀點。 [圖式之簡單說明] 第1圖表示本發明的一個較有利的點火器。 第2圖概略表示本發明之點火器的產製方法。 第3圖及第4圖展示第1例之結果。 [圖號說明] 10 點火器、單坏 12 熱 區帶 14 冷成份區帶 14a 冷 區帶 14b 冷區帶 16 吸 熱設備非傳導性部位 18a 線路 18b 線 路 22 點火器 24 切 割 26 切割 28 開 σ [較佳實施例之詳細說明] 如圖所示，本發明提供一種燒結陶瓷點火器構件，包 含二個冷區帶和一個熱區帶，該熱區帶具有一個從〇51公 暖尺度適用中國國家標準（CNS)A4規&⑽χ 297公髮" ---------------- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 訂_ _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 91724 JUU894 五、發明說明（5 ) 刀到大約2 A刀之電路長度。更具體言之，該電路長度將 稍長於〇.51公分，例如至少大約0.6公分，0.7公分或〇_8 公分。 第1圖表不本發明的一個較有利的點火器10，該點火 器包含一個熱區帶部份12，以接觸方式設置於冷區帶14a 和14b之間。吸熱座16插置於冷區帶i4a和14b間，並接 觸熱區帶12。冷區帶端14a，和14b，位於熱區帶12之末梢 部而電連通接到一個電源，一般經由使用一些框架類型導 線接上。 如第1圖所示，熱區帶12有一個非線形的，大體而言 呈U-形的電路長度”e”（以虛線顯示，強調最短的路徑）該路 桉沿點火器身長各側朝下延伸。如上述討論，如此非線形 的熱區f外形被認為可更加有效地擴散功率密度遍及該熱 區帶，並增長點火器的使用壽限。 只要全部的熱區帶電路長度是如此處所揭示之範圍之 内，這熱區f的尺度可適度地調整。一般而言在第i圖中 描述之長方形的點火器設計，較有利者為使冷區帶間之該 熱區帶寬度足夠充分（如於第丨圖所示之距離”a”），以避免 發生電氣短路或者其他缺陷。於一個較有利的系統中，該 距離”a”是0.5公分。 這熱區帶橋高度（於第1圖中表示之距離”b")同時也應 具有足夠充分的尺寸，以避免點火器缺陷，包括過度的局 一加熱’該局部加熱情況可能造成如前述之點火器性能退 化和失效。如上述討論，這熱區帶橋高度至少是大 ------------if i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 91724 500894 A7 五、發明說明（6 ) 公分為較有利的，更加有利 舳厂册城 的為至少大約〇·〇6公分。一個 熱區帶橋高度從0.05公分刻η m 的· 4mMr ^ 】.4公分一般而言是較有利 的，一個熱區帶橋高度從0〇6八、 士… 公分到大約0·3公分是更加 有利的，而一個熱區帶橋高度 门度攸〇·〇6到〇·〇35到〇·040特 別有利的。熱區帶橋高度〇〇 ·ϋ35公分及0.040公分是特別 合適的，，，熱區帶橋高度，，一 在此處意指一個熱區帶的 工間尺寸，該空間尺寸平行_彳 ^ ^ Ε 仃個長方形點火器之身長方向 或者長軸方向延伸，如於第〗岡 、弟1圖中經由空間尺寸b所表示 者。 沿著該點火器身長朝了延伸之該熱區帶"腿件"之尺 寸，以維持這全部的熱區帶電路長度至大約2公分以内為 限。 這熱區帶12的成份組件，冷區帶14a和14b，和吸熱 座非導電性部位16可適度地變化。用於那些部位之合適的 成份，揭示在美國專利5,786,565號，於Willkens等人； 以及揭示在專利5，191,508,於Axels〇n等人，該專利文獻 在此處併入參考。 更具體δ之，這熱區帶有一個高溫（亦即1350。〇)電阻 係數（resistivity)於大約0.01歐姆公分（ohin-cm)和大約3·0 歐姆公分之間，和一個室溫電阻係數於大約〇 〇1歐姆公分 和大約3歐姆公分之間。較有利的熱區帶成份包含一種電 絕緣材料之一種燒結的成份，和一種金屬導電體，和更進 一步有利的包含一種半導體材料。此處使用，，電絕緣材料” 一詞意指一種具有室溫電阻係數大約101G歐姆公分之材 -------------豐i— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 6 91724 A7 B7

500894 五、發明說明（7 ) 料，此處使用”金屬導電體或導電性的材料，，一詞意指一種 室溫電阻係數少於大約10-2歐姆公分之材料。此：：用” 半導體陶堯"（或，，半導體”）一詞意指一種具有室溫電阻係 數於大約10和108歐姆公分間之陶瓷材料。 大致而言，較有利的熱區帶成份包含（a)有大約50至 大約80之間容積百分tb(v〇1%或容積比率）的一種絕緣材 料具有至少大約1〇1〇歐姆公分之電阻係數者；（b)有大約5 至大約45之間谷積百分比（ν〇ι%或容積比率）的一種半導 電材料具有大約10至大約1〇8歐姆公分之電阻係數者；以 及（C)有大約5至大約25之間容積百分比（¥〇1%或容積比率） 的一種半導電材料具有小於大約1〇-2歐姆公分之電阻係數 者。較有利的是，這熱區帶包含5〇_7〇容積比率電絕緣陶 瓷，10-45容積比率的半導電陶瓷，和6_16容積比率的傳 導性材料。於特定較有利的實施例中，這傳導性的材料是 MoSiy•該材料以佔熱區帶全部組件成份之大約$到i5v〇l% 為較有利’更加有利者為從大約9到1 3 v〇1%。對於一個24 伏特點火器，依據熱區帶全部組件之成份，一個特別有利 的二矽化钥濃度是從大約9.2到9.5vol%。 熱區帶的合適電絕緣材料組件成份包含一種或者多種 金屬乳化物如象土（氧化銘），一種氮化物如銘氮化物，氮 化矽或硼氮化物；一種稀土氧化物（例如，釔）；或者一個 稀土氮氧化物。一般而言，鋁氮化物（A1N)與礬土 是較有利的。 一般而言，該金屬導電體從二矽化鉬、二矽化鎢，與 -------------f i. f請先閱讀背面之>i意事項再填寫本頁) . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 7 91724 894 894

五、發明說明（8 ) 氮化物例如鈦氮化物，和碳化物例如碳化鈦等類成分中選 用。二矽化錮一般而言是較有利的。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一般而言，較有利的半導體材料包含碳化物，特別是 碳化碎（摻雜和不摻雜的），和碳化硼。碳化矽一般而言是 較有利的。 本發明特別有利之熱區帶成份包含礬土及/或鋁氮化 物 '一石夕化錮和碳化石夕。如上所述，至少於某些特定的實 施例中，這二矽化鉬含量從9到i2vol%。對於一個24伏 特點火器而言，特別有利的二矽化鉬濃度是依據熱區帶全 部Μ件的成份而言從大約9·2到9.5vol%。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上述討論，本發明點火器一般同時也至少包含一個 或者多個低電阻係數冷區帶地區，與熱區帶成電連接關 係’以使電線導附接至該點火器。一個熱區帶成份一般係 δ又置於二個冷區帶之間。較有利的是，如此冷區帶地區由 例如Α1Ν及/或A12〇s或者其他絕緣材料、sic或者其他的 半導體材料，和MoS^或者其他傳導性的材料所組成。然 而’冷區帶地區將比熱區帶具有顯著高百分比的傳導性的 和半導電的材料（例如，SiC與MoSi2)。因此，冷區帶地區 一般只有大約1/5到l/iooo熱區帶成份的電阻係數，並且 不昇溫至熱區帶的層次。更加有利的是冷區帶室溫電阻 係數是熱區帶的室溫電阻係數的百分之5到20。 用於本發明點火器之一個較有利的冷區帶成分，使用 包含大約15到65容積比率礬土、鋁氮化物或其他的隔離 物質；以及大約20到70容積比率之MoSi2和SiC，或者 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公愛） 8 91724 500894 A7 B7 五、發明說明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其他從大約1 ·· 1到大約1:3容積比率的傳導性及半導電的 材料。更有利的是，該冷區帶包含大約1 5到50容積比率 A1N及/或Al2〇3，15到30容積比率SiC和30到7〇容積 比率MoS“，為便於製造，較有利的是，具有相當數量半 導電的和導電性的材料，並由與熱區帶成份同樣材料形成 之冷區帶成份較高。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 這電絕緣的吸熱座16應包含一種能提供充分吸熱物 體以舒緩熱區帶傳導性冷卻。另外，經由如第1圖所例示 系統，當以插入方式設置於二支傳導腿件間；這插入件j 6 為這延伸的冷區帶部份14a和14b提供機械支持力，並使 這點火器更加粗壯。於某些實施例中，插入件1 6設有槽隙 以減少該系統的體積。較有利的是，這電絕緣的吸熱座具 有至少大約104歐姆公分之室溫電阻係數，和至少大約 150mpa之強度。更加有利的是，這吸熱設備材料有一個熱 導系數’該系數不是如此高的，以致於使全部的吸熱座加 熱，並轉移熱量到這些電導線，並且不致降低到抹煞吸熱 座的有益功能。吸熱座之合適的陶瓷成份，於鋁氮化物、 硼氮化物、氮化矽、礬土或上述成分之混合物諸成分中， 至少包含一種，且含量需達大約9〇v〇1%。當熱區帶成份採 用AlN-MoS^SiC，對於相容的熱膨脹和凝實特性 (deimfication), —種至少包含9(^〇1%鋁氮化物和高達 lOvol%礬土之吸熱座材料可能是較有利的。一種較有利的 吸熱座成份揭示在美國專利申請書〇9/217,793號，該申請 書之全部揭示在此處被合併參考 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵Q χ挪公髮) 500894 A7 五、發明說明（10 ) 本發明的陶瓷點火器能使用於6、8、12、24和120 、特的各、及通稱電壓。本發明點火器甚至能迅速地從室溫 升到操作溫度，例如於大約4秒或更快，即使3秒或者快， 或者2.75或者2 5秒或者更短的時間，昇到大約135〇艺。 本發明點火器也以一個熱區帶的6〇到2〇〇瓦特每公分 之熱區▼功率密度（表面負載）提供一個穩定的燃燒溫度。 較有利的能量密度包含從70到180瓦特每平方公分，更加 有利的能量密度為從大約75到150瓦特每平方公分。 陶瓷組件的處理（亦即未加工體之處理和燒結情況）以 及從廷凝實陶瓷備製點火器的工作，可經由傳統的方法完 成。一般而言，此類方法在實質上依照併入美國專利 5,786,565號’於Willkens等人，以及美國專利51915〇8， 於Axelson等人揭示内容執行。較有利的是，按照本發明 的方法產製點火器。這些方法一般而言至少包含從一個單 片材料（單堪）同時生產複數個點火器，例如至少5個點火 器’更加典型的是至少10個或者2〇個點火器，在更加典 型的疋大約50、60、70、80、90或者100個點火器。更加 典型的是’大體而言上至大約1〇〇個或者2〇〇個點火器得 以同時而合適地生產。 更加特別地的是，本發明較有利的點火器生產方法 中’所提供之一個單坏，包含複數個被附接的或者材質上 被附接之"潛在”點火器構件。這單坏片有於未加工狀況之 熱區帶和冷區帶成份（並未凝實到大於大約96%或者98% 之理論密度），而是較有利地已經被燒結到大於大約40。/〇或 --------If i (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) ιδτ· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 10 91724 500894 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（11 ) 者50%之理論密度，並適合地到90%或95%之理論密度， 更加有利的是直上昇到大約60%到70%之理論密度。如此 一個部份凝實，經由一個溫暖的加壓處置，例如，在3000psi 壓力以及在氬氣環境中持續1小時之久在少於1 500°C條件 下，例如1300 °C可適當地達成。已知假如這單坏在這熱區 帶和冷區帶成份是在大於75 %或者80%之理論密度下凝 實，這單坏將於隨後的處理階段中不易切割。此外，假如 這熱區帶和冷區帶成份是凝實在少於大約50%，這些成份 常於隨後的處理過程中降級。這熱區帶部份延伸越過單坏 厚度的一部份，以漸度冷區帶。 這單坏以具相當多變的外形和尺寸為較有利的，大體 而s合適的正方形’例如一個9忖乘9忖正方形，或其他 的合適的尺度或外形，諸如：長方形，等等。較有利的是 然後將這單坏切割，例如以一件鑽石切斷工具，切成許多 部份。較有利的是，那些部份大體而言具有同樣尺寸。以 一個9吋乘以9吋單坏為例，較有利的是將這單坏切成三 等份，切成9吋乘以3吋。然後更進一步切割這單坏（以鑽 石切削工具較合適）以提供個別的點火器。第一刀將切穿過 這單坏’以使點火器構件從一個鄰接的構件作質體分離。 續替的切割將不穿過單坏材料的身長方向，以便將該電絕 緣區帶（吸熱設備）插入每個點火器。每一種切割（穿過切割 和非穿過切割）可經由例如大約〇 2吋間距佈設。 插入吸熱座區後，這些點火器然後可更進一步凝實， 以到大於99%的理論密度較有利。如此更進一步燒結在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f i 11 91724 C請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁}

^00894 五、發明說明（I2 /m下執行，例如在熱均衡壓力下，1800°C或者在1800°C以 上之溫度，為較有利的。 ------------会· ！ 2清先閱讀背面之>±意事項再填寫本頁) 施加於這單坏的這些切割可在一個自動的過程中合適 元成其中這單坏被放置妥當並經由一個自動系統切削 工具切割，例如計算機控制下之自動系統切削工具。 第2圖展示一個按照本發明點火器製造方法處理的單 坏。早坏10具有熱成份區帶12和冷成份區帶14，並具有 熱成份區帶與冷成份區帶界面16。較有利的是，如第2圖 所示，在該製造臺上，熱區帶和冷區帶成份是在一種未加 工的狀況下，但凝實從大約4〇%到大約95%理論密度較有 利，更加有利從大約50%到大約7〇%理論的密度。 單坏10以具有大致等尺寸為較有利的，亦即如第2 圖所示之尺寸g和h呈大致等長為較有利，例如前述9对 乘以9吋者。 較有利的是然後將這單坏10切割，例如以一件鑽石切 斷工具，切成許多部份。那些部份具有大致同樣尺寸為較 有利，例示如第2圖所示，單坏1〇沿著線路18a及Mb 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 被切成三等份較有利。 ^紙張尺度適用中咖冢標準（CNS)A4規格（ χ 297公爱） -n I n · 然後單坏1 0被更進一步切割（以一個顆鑽石切削工具） 安適地提供個別的而且非附接式的點火器構件，諸如··點 火器22。一次切割將穿過這單坏全長（例如，切割24)，而 每個續替切割（例如，切割26)將不穿過這單坏材料的全 長，以使電絕緣區帶（吸熱座）插入每個點火器，例如··經 過開口 28。每個切割24和26將合適地，例如，以〇 2吋

500894 A7 1-—---- B7__—_______ 五、發明說明（13 ) 間距佈設。 吸熱座區帶插入後，這些點火器可更進一步因此而凝 實，如上述討論，以大於99%的理論密度為較有利，在1815 °C之熱均衡壓力之下較有利。 本發明點火器可用於很多應用情況，包括氣相燃料點 火應用，諸如：火爐和烹飪的電器用具、護壁板電熱器、 鍋爐與爐頂。 以下說明本發明不受文字列述限制的例子。在此處論 及之全部文件在此處被合併參考如一體。 第1例 本發明點火器備製及測試如下。 為第一點火器製備熱區帶和冷區帶成份，在此處將第 一點火器標為點火器A。這熱區帶成份（依據全部的熱區帶 成份）包含70.8容積百分比之A1N，20容積百分比之sic， 以及9·2容積百分比之MoSi,。這冷區帶成份（依據全部的 冷區帶成分）包含20容積百分比之A1N，20容積百分比之 SiC，和60容積百分比之MoSi2。這冷區帶成份被載入一 個熱模印模，而於同樣的模中這冷區帶成份裝載在這熱區 帶成份的上面。這些組合成份在熱和壓力之下被凝實在一 起，以提供這點火器A。 為第二點火器製備熱區帶和冷區帶成份，在此處第二 點火器標為點火器B。點火器B具有如點火器a之同樣外 形與熱區▼成伤。點火器B的冷區帶成份有如點火器a之 同樣組件（AIN，SiC與MoSi2)，但點火器b之冷區帶之電 _____________#^i — (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) Η^τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 13 91724 500894 A7 五、發明說明（14 ) 阻大約相當於點火器B之熱區帶的電阻。正如點火器A， 點火器B冷區帶成分被載入一個熱模印模，而於同樣的模 中這熱區帶成份裝載在這冷區帶成份的上面。這些組合成 份在熱和壓力之下被凝實在一起，以提供這點火器B。 對所形成的點火器A和B以1 2伏特之電能通電。對 於點火器A，如第3圖所示，電阻加熱是集中於點火器之 熱區帶。對於點火器B，如第4圖所示，點火器的冷區帶 和熱區帶均變熱。 第2例 七個附加的點火器（特指附表中之樣本1至7)具有同 樣的熱區帶與冷區帶成份，如同於第1例之點火器A所製 備者。樣本1至7的這些熱區帶是不同的，那些熱區帶以 平方公分列示於附表。該總電阻（"總電阻”以下示如Ω )， 熱區帶阻抗（"熱區帶阻抗”以下示如Ώ)，冷區帶阻抗（，，冷區 帶阻抗”以下示如Ω)均各被測量並列示附表内。 ---------------------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 附表 樣本 熱區帶 全部的阻抗 熱區帶阻抗 冷區帶阻抗 Rhot/Rcold 1 1.10 36 12 11 1.09 2 1.06 33 12.9 9 1.43 3 8.71 28.3 11.4 8.1 1.41 4 7.84 37 14.1 10.5 1.34 5 7.35 42 17.5 11.3 1.55 6 5.90 45 19.9 叫 1 -------— 11.6 1.72 7 5.81 40.2 22.6 7.7 2.94 這些結果顯示，一個最小的相對阻抗，Rh〇t之熱區帶 本矣氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --~7~-- 500894 A7 _B7_ 五、發明說明（15 ) 阻抗（Rhot)相對於冷區帶阻抗（Rcold)，Rhot>1.5(Rcold)， 最適於完成諸點火器樣品之尖端加熱。 本發明已經對於特別的實施例作詳細地敘述。然而， 應知那些熟練於此一技藝者，一經考慮到本揭示内容，可 在本發明的精神與範圍之内作修正和改善。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 15 91724

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 - -----—一--— D8 ---- ---- 六、申請專利範圍 1 · # ^ 火n構件’包含：a)一對導電性的部份，每 個邛伤具有一個第一端，b) 一個電阻的熱區帶設置於各 個導電性部分之第一端之間並成為電連接，於該熱區帶 具有一條電路，該電路長度介於〇51公分至2公分之 間。 2·如申請專利範圍第1項之點火器，其中有一個非導電性 的吸熱座材料接觸這熱區帶。 •如申喷專利範圍第2項之點火器，其中該吸熱座材料設 置於這些導電性部份之間。 4·如申請專利範圍第2項之點火器，其中每一個導電性的 部份從該熱區帶朝相同方向延伸以界定一對腿件，而該 非導電性的吸熱座材料係設置於這些腿件之間。 5·如申請專利範圍第1項之點火器，其中該熱區帶有一個 至少有0.6公分長之電路。 6·如申請專利範圍第丨項之點火器，其中該熱區帶有一個 0 6到1 ·5公分長之電路。 7·如申請專利範圍第1項之點火器，其中該熱區帶有一個 〇·7到0.9公分長之電路。 8·如申請專利範圍第1項之點火器，其中該熱區帶是非線 形的。 9.如申請專利範圍第1項之點火器，其中該熱區帶大體而 言是U-形的。 ι〇·如申請專利範圍第1項之點火器，其中該熱區帶包含一 種電絕緣材料和金屬導電體材料的組成物。 -----ηιιη________ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 16 91724 500894 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 11·如申請專利範圍第10項之點火器，其中更進一步包含 一種半導體材料。 12·如申請專利範圍第10項之點火器，其中該熱區帶成份 包含：（a)—種於25至80V〇1%間之電絕緣材料；（…一 種於3至Cvol%的半導體材料；（c)一種於5至25ν〇ι% 間之金屬導電體。 13·如申請專利範圍第12項之點火器，其中該熱區帶成份 包含MoSi2，含量大約9.2到9.5vol%。 14·如申請專利範圍第i項之點火器，其中該導電性的部份 在室溫電阻係數是熱區帶的室溫電阻係數的大約5到 20百分比。 15.如申請專利範圍第丨項之點火器，其中該熱區帶的室溫 電阻係數相對該冷區帶部份室溫電阻係數的比率至少 疋大約1 · 5倍。 16·—種點燃氣體燃料的方法，包含施加電流於如申請專利 範圍第1項之點火器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ——Til l·-----囔—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 17·如申請專利範圍第16項之方法，其中該電流具有心8、 12、24或者120伏特的一個通稱電壓。 18.—種陶瓷點火器構件，包含：a)一對導電性的部份，每 個邛伤具有一個第一端，b) 一個電阻抗的熱區帶設置於 各個導電性部分之第一端之間並成為電連接，在一個6〇 到200瓦特每平方公分之表面負載下，於該熱區帶產生 一個穩定的燃燒溫度。 19·如申明專利範圍第丨項之點火器，其中該熱區帶有一個 本紙張尺i適用中國國家標準（C^^^1Q χ挪公髮） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 500894

   〇·51到2公分長之電路。 20.-種點燃氣體燃料的方法，包含施加電流於 範圍第18項之點火器。。 21•如申請專利範圍第20項之方法，其中於該熱區帶功率 密度是60至2〇〇瓦特每平方公分。 22. 如申請專利範圍第2〇項之方法其中該電流具有η、 12、24或者120伏特的一個通稱電壓。 23. -種陶竟點火器之形成方法，包含：a)供應—個導電性 的陶竟質主體，該陶变質主體包含複數個電氣的附接點 火器元件；b)將一個非導電性的材料插入於各元件；和 C)凝實複數個該點火器。 24. 如申請專利範圍第23項之方法，於凝實之前將一個點 火器元件實質地與鄰近之元件分離。 25. 如申請專利範圍帛24：11之方法，其中更進一步包含於 每個點火器元件形成一個槽隙，並且將一種非電絕緣的 材料插入該槽隙。 26·如申請專利範圍第24項之方法，其中該槽隙不延伸穿 越這點火器構件的全部的身長。 27·如申明專利粑圍第25項之方法，其中於形成該槽隙之 刖將一個點火器元件實質地與鄰近元件分離。 28. 如申请專利範圍第23項之方法，其中該主體包含至少 大約20個附接點火器元件。 29. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該主體包含至少 大約50個附接點火器構件。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐y 18 91724 500894 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 30·如申請專利範圍第23項之方法，其中該主體包含至少 大約100個附接點火器構件。 31.如申请專利範圍第23項之方法，其中該導電性的陶瓷 質主體於步驟a)是於一個未加工的狀況。 3 2.如申請專利範圍第31項之方法，其中該導電體在未加 工的狀況下是凝實在大約50%到大約70%的理論密 度0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 19 91724