[0001] 技术领域：

[0002] 本发明涉及一种电热体， 尤其涉及一种大电压的层状结构的陶瓷电热体 。

[0003] 背景技术：

[0004] 5见有技术中， 陶瓷可用作点火的电热体， 比如说机动车发动机的点火、 燃气点 火等。 陶瓷电热体在使用过程中具有可靠性高、 稳定性高、 寿命长等优势。

[0005] 5见有的陶瓷电热体根据能够承受的电压分为� �电压陶瓷电热体和小电压陶瓷电 热体， 一般能承受电压大于 100V以上， 如 120V、 220V等均为大电压陶瓷电热体 ， 100V以下的为小电压陶瓷电热体。

[0006] 对于小电压的陶瓷电热体， 其所需电阻较小， 发热温度较大电压的陶瓷电热体 低， 如中国专利中的 CN200620033322.7和中的六层陶瓷电热体， 和中国专利 CN 200410040517.X中的三层、 四层、 五层和六层陶瓷电热体， 均为小电压陶瓷电 热体。 小电压的陶瓷电热体其电阻小， 温区方便控制。

[0007] 对于大电压的陶瓷电热体， 由于其需要较高的发热温度， 所以其需要较大的电 阻， 为了制造较大的电阻， 就需要将其电阻体积做大， 而对于体积较大的电阻 层而言， 其温区相应较大， 使得其发热区不容易控制。 如在中国专利 CN2004200 60870.X中公开了一种下段开缝的四层陶瓷电热� �， 此种陶瓷电热体是用于大电 压的陶瓷电热体。

[0008] 但是在实际使用过程中根据用户的反应， 5见有的大电压陶瓷电热体使用时温区 会随着使用次数的增加而产生不定的上下位移 ， 导致在使用一段时间后点火可 靠性无法有效保障。 并且现有的大电压陶瓷电热体还存在连续通电 状态下寿命 低， 仅为 SlOOH， 在火焰燃烧室使用寿命＜5000次， 且表面质量差， 结构疏松， 强度低 S20KG。

[0009] 发明内容：

[0010] 本发明的目的在于提供一种大电压的陶瓷电热 体， 能够解决现有大电压陶瓷电 热体在使用过程中的点火可靠性低且使用寿命 低的技术问题。 [0011] 为了实现上述目的， 本发明是这样实现的： 一种大电压陶瓷电热体， 包括本 体， 所述本体为尾部开口的中空状， 且在所述本体上沿轴向开设有左右贯穿的 槽口， 其特征在于： 在所述本体的外电阻层部位设置有温控区， 所述温控区的 横截面积小于所述本体的横截面积。 采用上述方式设置的大电压陶瓷电热体， 通过将温控区的横截面积缩小设置， 可以保证将温区控制在温控区， 即保证温 控区进行发热点火。 这样一来， 通过温区的控制避免了温区的上下位移， 保证 了点火的可靠性， 另外， 将温区控制在温控区， 还能够避免温区上下位移过程 中， 对薄弱部分的损害， 提高了陶瓷电热体的使用寿命。

[0012] 为进一步提高大电压陶瓷电热体的使用寿命， 所述温控区设置在所述本体的 头部。

[0013] 为进一步提高大电压陶瓷电热体的点火可靠性 和使用寿命， 所述温控区的截 面积比本体的截面积小 10%以上。

[0014] 为了进一步提高结构的可靠性， 所述本体为圆柱形， 所述温控区相对于所述 本体的一侧或多侧具有向内的径向切面。

[0015] 为进一步提高结构的可靠性， 所述温控区为相对两侧具有向内的径向切面的 扁状。 采用这样的设置方式还能够简化工艺， 节省成本。

[0016] 为进一步提高使用寿命和结构强度， 所述陶瓷电热体注浆成型， 在所述本体 头部顶端设置有注浆通道孔。

[0017] 优选地， 所述陶瓷电热体为四层， 本体由内至外分别为内绝缘加强层、 内绝 缘层、 外电阻层和导电层， 其中所述内绝缘加强层、 内绝缘层和外电阻层覆盖 整个本体， 所述导电层包覆在所述外电阻层的尾部， 所述导电层尾端为正负电 极位。

[0018] 为进一步提高使用寿命和强度， 所述内绝缘层和内绝缘加强层的陶瓷材料由 以下材料按重量份数配比而成： 氮化硅： 氧化铝： 氧化钇： 氧化镧： 二硅化钼=

(200-800) : (20-90) : (20-90) : ( 10-80) : ( 10-800) 。

[0019] 为进一步提高使用寿命和强度， 所述外导电层的陶瓷材料由以下材料按重量 份数配比而成： 氮化硅： 氧化铝： 氧化钇： 氧化镧： 二硅化钼= (200-800) : ( 20-90) : (20-90) : ( 10-80) : (700-3000) 。 [0020] 为进一步提高使用寿命和强度， 所述外电阻层由以下材料按重量份数配比而 成： 氮化桂： 氧化铝： 氧化钇： 氧化镧： 二硅化钼= (200-800) : (20-90) : (20-90) : ( 10-80) : (600-900) 。

[0021] 有益效果：

[0022] 1、 采用本发明的大电压陶瓷电热体， 在使用中能够有效地将发热区域控制在 温控区， 避免温区的上下位移， 有效地保障了点火的可靠性， 使得点火成功率 为 100%。

[0023] 2、 由于尾部在注浆过程中为最远端， 所以陶瓷电热体的头部质量好于尾部质 量， 将温区控制在头部可避免温区在上下位移的过 程中对尾部是损害， 提高了 大电压陶瓷电热体的使用寿命， 同时结合本发明中的各个层的新配方， 更加进 一步地提高了陶瓷电热体的使用寿命。 经试验， 本发明的大电压陶瓷电热体在 连续通电状态下寿命可达到 2240H、 在火焰燃烧室使用寿命可达到 230000次。

[0024] 3、 本发明中的大电压陶瓷电热体其表面光洁、 结构致密， 强度可达到 250KG

[0025] 附图说明：

[0026] 图 1为四层陶瓷电热体结构简图；

[0027] 图 2为图 1的剖视图；

[0028] 图 3为图 2的 A- A剖视图；

[0029] 图 4为图 2的 B-B剖视图。

[0030] 具体实施方式：

[0031] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一 步详细的说明， 但本发明并不 局限于这些实施方式， 任何在本实施例基本精神上的改进或代替， 仍属于本发 明权利要求所要求保护的范围。

[0032] 实施例 1 : 如图 1-4所示， 一种大电压陶瓷电热体， 包括本体， 所述本体为尾 部开口的中空状， 且在所述本体上沿轴向开设有左右贯穿的槽口 ， 在所述本体 的外电阻层部位设置有温控区， 所述温控区的横截面积小于所述本体的横截面 积。

[0033] 所述温控区可以设置在本体的外电阻层的任何 位置， 比如说本体中部、 头部 、 尾部等， 但是在本实施例中， 考虑到工艺条件， 最好将温控区设置在本体的 头部。 所述温控区的轴向长度和横截面积可以根据实 际情况进行设定。

[0034] 其中， 本实施例的所述温控区的截面积比本体的截面 积小 10%以上。 可将温 控区的横截面积设置为比本体面积小 10%、 20%、 30%、 40%、 50%或者 60%等 等。

[0035] 所述大电压陶瓷电热体可以为两层、 三层、 四层、 五层、 六层等。

[0036] 另外， 本实施例中的陶瓷电热体通过注浆工艺制作而 成， 在本体的头部设置 有注浆通道孔， 由注浆通道孔向尾部进行注浆， 注浆过程为由外至内进行， 并 且保持中部为中空状， 且在注浆的过程中， 通过工装留出槽口的位置。

[0037] 采用本实施例的大电压陶瓷电热体， 有效地保障了点火的可靠性， 使得点火成 功率为 100%。 在连续通电状态下寿命可达到 240H、 在火焰燃烧室使用寿命可达 到 30000次。 其表面光洁、 结构致密， 强度可达到 50KG。

[0038] 实施例 2: 如图 1-4所示， 一种大电压陶瓷电热体， 包括本体， 所述本体为尾 部开口的中空状， 且在所述本体上沿轴向开设有左右贯穿的槽口 ， 在所述本体 的外电阻层部位设置有温控区， 所述温控区的横截面积小于所述本体的横截面 积。

[0039] 所述温控区可以设置在本体的外电阻层的任何 位置， 比如说本体中部、 头部

、 尾部等， 但是在本实施例中， 考虑到工艺条件， 最好将温控区设置在本体的 头部。 所述温控区的轴向长度和横截面积可以根据实 际情况进行设定。

[0040] 其中， 本实施例的所述温控区的截面积比本体的截面 积小 10%以上。 可将温 控区的横截面积设置为比本体面积小 10%、 20%、 30%、 40%、 50%或者 60%等 等。

[0041] 所述大电压陶瓷电热体可以为两层、 三层、 四层、 五层、 六层等。

[0042] 另外， 本实施例中的陶瓷电热体通过注浆工艺制作而 成， 在本体的头部、 也 就是温控区的顶部设置有注浆通道孔， 由注浆通道孔向尾部进行注浆， 注浆过 程为由外至内进行， 并且保持中部为中空状， 且在注浆的过程中， 通过工装留 出槽口的位置。

[0043] 在本实施例中， 所述本体为圆柱形， 所述温控区与本体一体注浆成型， 所以 所述温控区可通过多种形式形成较小的横截面 积， 也就是说可以将其横截面设 置成多种形状， 如与本体同心的但是直径更小的圆柱形、 三角形、 四边形、 或 者其他不规则形状等。

[0044] 但是在本实施例中， 所述温控区为相对两侧具有向内的径向切面的 扁状。

[0045] 采用本实施例的大电压陶瓷电热体， 有效地保障了点火的可靠性， 使得点火成 功率为 100%。 在连续通电状态下寿命可达到 260H、 在火焰燃烧室使用寿命可达 到 32000次。 其表面光洁、 结构致密， 强度可达到 55KG。

[0046] 实施例 3: 如图 1-4所示， 本实施例提供了一个四层的大电压陶瓷电热体 ， 包 括本体 9 , 所述本体由内至外分别为内绝缘加强层 4、 内绝缘层 3、 外电阻层 2和 导电层 1， 其中所述内绝缘加强层、 内绝缘层和外电阻层覆盖整个本体， 所述导 电层包覆在所述外电阻层的尾部， 所述导电层尾端为正负电极位 5。

[0047]

所述陶瓷电热体的头部为左右两侧向内形成的 扁平状， 该扁平状即为温控区 8。 在本实施例中， 所述温控区的横截面积为本体的横截面积的 80%， 所述温控区的 轴向长度为本体的轴向长度的 30%。

[0048] 在所述温控区的顶部设置有一注浆通道孔 6， 且在所述本体上设置有左右贯 穿的槽口 7， 所述槽口 7的宽度可为 2~5mm左右， 比如可以选择但不限于 2mm、 3 mm、 4mm或 5mm等， 所述槽口长度可从导电层部分延伸到温控区。

[0049] 各层材料由陶瓷材料制成， 采用二氧化硅、 二硅化钼、 氧化铝、 氧化钇、 氧 化镧五种陶瓷材料及水配置而成。 氧化硅的作用形成网状组织结构， 氧化铝、 氧化钇、 氧化镧作用为调节网状组织， 二硅化钼作用为形成导电发热材料。

[0050] 其中， 所述内绝缘层和内绝缘加强层的陶瓷材料由以 下材料按重量份数配比 而成： 氮化硅： 氧化铝： 氧化钇： 氧化镧： 二硅化钼= (200-800) : (20-90)

: (20-90) : ( 10-80) : ( 10-800) 。

[0051] 可采用但并不限于以下多种配比方式： 一： 氮化硅： 氧化铝： 氧化钇： 氧化 镧： 二桂化钼 =200:20:20: 10: 10; 二： 氮化桂： 氧化铝： 氧化钇： 氧化镧： 二硅 化钼 =800:90:90:80:800; 三： 氮化桂： 氧化铝： 氧化钇： 氧化镧： 二硅化钼 =400 :50:40:40:400等。 [0052] 所述外导电层的陶瓷材料由以下材料按重量份 数配比而成： 氮化硅： 氧化铝

: 氧化钇： 氧化镧： 二硅化钼= (200-800) : (20-90) : (20-90) : ( 10-80)

: (700-3000) 。

[0053] 可采用但并不限于以下多种配比方式： 一： 氮化硅： 氧化铝： 氧化钇： 氧化 镧： 二桂化钼 =200:20:20: 10:700; 二： 氮化桂： 氧化铝： 氧化钇： 氧化镧： 二硅 化钼 =800:90:90:80:3000; 三： 氮化桂： 氧化铝： 氧化钇： 氧化镧： 二硅化钼 =40 0:50:40:40: 1500等。

[0054] 所述外电阻层的陶瓷材料由以下材料按重量份 数配比而成： 氮化硅： 氧化铝

: 氧化钇： 氧化镧： 二硅化钼= (200-800) : (20-90) : (20-90) : ( 10-80)

: (600-900) 。

[0055] 可采用但并不限于以下多种配比方式： 一： 氮化硅： 氧化铝： 氧化钇： 氧化 镧： 二桂化钼 =200:20:20: 10:600; 二： 氮化桂： 氧化铝： 氧化钇： 氧化镧： 二硅 化钼 =800:90:90:80:900; 三： 氮化桂： 氧化铝： 氧化钇： 氧化镧： 二硅化钼 =400 :50:40:40:300等。

[0056] 采用本实施例的的大电压陶瓷电热体， 有效地保障了点火的可靠性， 使得点 火成功率为 100%。 在连续通电状态下寿命可达到 300H、 在火焰燃烧室使用寿命 可达到 36000次。 其表面光洁、 结构致密， 强度可达到 60KG。

发明概述

技术问题

问题的解决方案

发明的有益效果