CN101526225A - 可整合式激光点火打火机 - Google Patents

Abstract

一种以电作为能量来源、发射激光将电能迅速转化为光能进而转为热能的激光点火打火机。它是在打火机外型壳内，分别装置低压直流电源、推进开关、开启盖、开启盖开关、半导体激光器、金属室壁点燃室、内凹式挡光铜片、阻热陶瓷室和连接导线等，其中直流电源、推进开关、开启盖开关、半导体激光器等串联，只有当两个开关全部闭合，电路才能接通，半导体激光器才能工作。内凹式挡光铜片则镶嵌在阻热陶瓷室内，半导体激光器的出射瞳就在点燃室内射出激光，内凹式挡光铜片用来阻挡多余激光，阻热陶瓷室则用来阻隔点燃室和外型壳，以避免塑料类外型壳受热变形或者金属类外型壳受热烫手。半导体激光器是整个打火机的工作物质，本发明利用的是激光的高聚能特点。

Description

可整合式激光点火打火机

所属技术领域

本发明涉及一种可与其他电子电路产品或具有电子电路设备的物体整合在一起的只利用电作为能量来源，将电能迅速转化为激光光能继而转化为高密度热能的打火机。

背景技术

一般来说，不管是以电石作为点火物，还是以压电陶瓷作为点火装置，现有普及的传统的打火机都是以液化石油气或汽油作为燃烧物。在当前能源紧缺，价格高涨，环境问题日益凸现的时候，这些打火机的缺点就暴露无遗。而且，液化石油气和汽油本身极易被引燃，属于危险物品，所以现有普及的打火机也同样存在着不容忽视的安全隐患。

发明内容

为了克服现有普及的打火机的缺点，本发明提供一种新型打火机，该打火机完全不用液化石油气或汽油等燃烧物，只需低压直流电源(例如电池)，可以被整合到其他电子电路产品中，安全、节能、环保。该打火机采用小功率半导体激光器作为工作物质，具有响应时间极短、体积小、造价低、抗震性能好、耐挤压、工作稳定、电能向光能转化的效率高和使用寿命长等优点。尤其是，半导体激光器能整合到其它电子电路中，也就使得激光点火打火机能与其他电子产品整合结合，比如手机、电动摩托车、汽车等等。

本发明达到上述效果且能完全替代传统打火机所采用的技术方案是(以点燃香烟为例)：

以单个半导体激光器作为工作物质，配以控制电路控制半导体激光器的开关，加上打火机机壳即可。其中，对半导体激光器的要求为：1、工作电压为3～5V；2、出瞳功率不低于200mW；3、输出光最好是红外光(例如用工作物质掺钕钒酸钇产生的808.5nm光)，因为红外光能对物体产生强大的加热效应，当然也可是其他波长光，但是对物体的加热效应就弱于红外光线，在响应时间和热能利用率上就差些，而且反射光太强，不适于人眼近距离观看。4、输出光斑直径：以点燃一根标准尺寸的香烟为例，输出光斑直径适宜在5mm左右。对此处半导体激光器可降低对模式的要求。此处主要利用激光的强聚能作用，所以激光可以是多模式振荡，也即降低对出瞳光纯度的要求，光谱宽度可以适当放宽。在制作工艺上可以进一步降低生产成本。

可控工作电路可设计为电线电路，也可设计为简单集成电路，以激光二极管作为工作物质为例，主要部分是直流电源、导线、两个开关、一个激光二极管等，各部分串联(如有必要还可串联进一个分压电阻)。电路的主要功能是提供工作物质的工作电源以及控制和调节工作物质的工作过程。其中，一个开关是打火机的开启盖连接的弹簧片，即打火机开启盖关闭时，弹簧片与激光二极管的触脚分离，电路开路，打火机开启盖打开时，此弹簧片与激光二极管的一个触脚紧贴，此开关闭合，另一个开关是打火机上的推进开关，在打火机开启盖打开后，伸入香烟，以手指推动此开关闭合，全电路开通，激光二极管输出激光，香烟即可被点燃。这里需要两个开关全部闭合，打火机才能工作，两个开关中有一个没闭合，打火机都不能工作。对开启盖的要求是：在弹力作用下，不使用打火机时开启盖紧闭，打火机使用中开启盖不会自动关闭。对推进开关的要求是：要有弹力作用，保证推进开关不会自动闭合导致电路连接，最好在使用的时候手指也要持续施加推力。

打火机机壳主要由挡光铜(或铁、钢)片、点燃室、阻热陶瓷室和外型壳等组成。本例中采用半封闭式点燃室和阻热陶瓷室，即只留出一面供香烟伸入，其它各面封闭。其中，具有一定厚度的内凹式挡光铜片能完全有效阻挡绝大部分激光的外泄，以免造成不必要的伤害或损失；内凹式挡光铜片外则被阻热陶瓷室紧密包围，阻热陶瓷室能极大减缓挡光铜片上的热能向外型壳的传导，避免塑料类型的外型壳受热变形，或着避免金属类型的外型壳烫手。对点燃室的要求是：金属室壁，点燃室大小要比标准香烟柱体略大，方便点烟。

本发明的有益效果是，可以安全、便捷、节能、环保地点燃香烟或者类似物，完全可以替代现有的传统打火机，而且结构简单。

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明的电路原理图。

图2是可整合式激光点火打火机第一个实施例的主视图。

图3是图2的左视图。

图4是以某型号手机为例被整合的激光点火打火机第二个实施例的平视图。(该实施例中的激光二极管工作电压和手机电池相匹配)

图中(1)直流电源，(2)导线，(3)激光二极管，(4)开启盖开关，(5)推进开关，(6)开启盖，(7)激光出射瞳，(8)点燃室，(9)内凹式挡光铜片，(10)阻热陶瓷室，(11)开启盖螺旋弹簧，(12)打火机外型壳。

图2和图4中细虚线表示与本发明关系不大的内部构造或反面看不到的部分，粗实线表示物体边界或表面可见部分，细双点一划线表示本发明中提到的、看不到的部分，粗单点一划线表示连接导线。

具体实施方式

在图1中，打开开启盖，开关(4)闭合，将推进开关上推，开关(5)闭合，电路接通，激光二极管开始工作，若开启盖没有打开，不管推进开关是否闭合，打火机不工作；若推进开关没有闭合，不管开启盖是否打开，打火机不工作。

在图2所示实施例中，在开启盖开启弹簧弹力作用下，不使用打火机时，开启盖紧闭。当打开开启盖后，开启盖开关紧贴激光二极管一个触脚，开关(4)闭合，然后以手指推动推进开关(5)，使其闭合，此时激光二极管(3)开始工作，从出射瞳(7)射出直径约为5mm的激光来，照射到伸进点燃室(8)的香烟，在极短时间内将香烟点燃，松开推进开关，推进开关自动断开，激光二极管停止工作，关闭开启盖。内凹式挡光铜片(9)在激光出射瞳(7)的正前方，且阻热陶瓷室内，起到遮挡住多余激光照射和隔热的作用。

如果将本发明与其他电子产品整合在一起，只需调整本发明中半导体激光器的工作电压以便能正常工作即可，也可以在其它电子产品提供高于本发明所需工作电压的直流电源的时候，在电路中串联进一个适当的分压电阻即可，整合后，本发明中电源、开关(一个或者两个)、激光二极管、点燃室、阻热陶瓷室等关键部位必将保留。

在图4所示以某型号手机为例被整合的激光点火打火机第二个实施例中，激光二极管工作电压设置为能与手机电池相匹配。整个激光点火打火机设置在手机上部，其中点燃室(8)向手机背部开口，开启盖(6)也在手机背部，两个开关设置在手机一侧。下拨开关(4)和开启盖(6)之间用一块金属片固定连接，当不使用打火机时，下拨开关(4)和上拨开关(5)因为弹簧弹力的作用而保持断开，开启盖(6)也保持关闭状态。当使用打火机时，拨动下拨开关(4)进而使开启盖(6)打开，这时又因为弹簧弹力的作用，开启盖(6)保持开启，同时，金属片连接图中(13)处两个导线端点，从而接通开关(4)。此时若拨动上拨开关(5)，使两个导线触点在图中(14)处连接，可接通全电路，激光二极管(3)开始工作，此时将香烟放入点燃室(8)，从激光出射瞳(7)射出的激光将点燃香烟。松开上拨开关(5)，电路断开，激光二极管(3)停止工作，继续拨动下拨开关，关闭开启盖，点烟过程结束。内凹式挡光铜片(9)在激光出射瞳(7)的正前方，且处在阻热陶瓷室内，起到遮挡住多余激光照射和隔热的作用。

Claims (3)

1.一种打火机，主要由低压直流电源、半导体激光器、开启盖开关，推进开关，开启盖，点燃室，内凹式挡光铜片，阻热陶瓷室，打火机外型壳配以连接导线构成，其中，直流电源、半导体激光器、开启盖开关、推进开关串联。其特征是：通过开关控制半导体激光器的工作，将电能迅速转化为光能，继而转化为高密度热能，从而点燃物体。

2.根据权利要求1所述的打火机，其特征是：可以接入电子电路中，从而可与其它电子产品或者自身具有电子电路结构的物品整合，使其它电子产品具有打火机功能，也可单独构成打火机。

3.根据权利要求2所述的打火机，其特征是：具有低压直流电源、半导体激光器、机械控制开关或逻辑控制开关、全开放式或半开放式点燃室及阻热陶瓷室等关键组成部分。

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