CN102015979A - 对环境安全的炭基热源 - Google Patents

Abstract

一种对环境安全的一次性的可燃的炭基便携式热源包括可燃的内部垂直直立的第一烟囱结构，和可燃的外部的垂直的直立的环绕所述烟囱结构的第二外壁结构以及由所述烟囱结构限定的容纳用于点燃和燃烧所述炭基热源的空气的内烟囱烟道。外烟囱烟道由所述可燃的内部垂直直立的第一烟囱结构的外壁和所述可燃的外部垂直直立的第二外壁结构的内壁限定，所述外烟囱用于排放来自所述热源的烟气。抽取式内烟囱插件为热源提供结构支撑。点火圈建立持久的点火从而均匀地点燃炭基燃料。

Description

对环境安全的炭基热源

相关申请

本申请是于2005年8月25日提交的名称为对环境安全的炭基热源的美国专利申请第11/212,033号的连续申请。本申请也要求于2007年8月8日提交的名称为对环境安全的炭基热源的美国专利申请第11/836,031号的优先权。

技术领域

本发明主要涉及一种热源及其使用方法，该热源不需要使用点火液或其它点火辅助就能控制木炭持久而连续的燃烧。

背景技术

肉和其它食物的后院烧烤提供了一种享受绝佳的烟熏食品的绝妙途径。实现烧烤制造的烟熏风味的一般途径是使用块状木炭或烧烤炭作为热源。点燃热源并使其燃烧一段时间后，烹饪者使用余烬熏烤食物。遗憾的是，点燃木炭的传统方法需要使用点火液或类似的辅助来燃烧充分长的时间从而点燃木炭。

点火液或其它类似辅助的主要问题包括点火液体或至少点火液的烟可能会渗透到烹调食物中。而且，点火液本身就是环境污染物，向大气中排放挥发性有机化合物(VOC)。同时点火液体的另一个缺点是使用者一般必须将点火液作为单独的，危险的可燃物进行携带。

点燃烧烤木炭的其它方法包括在制造过程中使用火机油处理烧烤炭。这些处理过的烧烤炭一般称为即时点燃煤球(instant light briquettes)。但是，使用火机油处理木炭意味着木炭仍然排放出不良的VOC以及与火机油相关的烟。

当使用者使用过多或过少的点火液时引发了又一个困扰。如果使用过多的液体，可能导致大规模无法控制的危险火灾。如果使用过少，木炭可能在使用的液体耗尽之前开始不了自持燃烧。此外，如果使用者将新液体或液体处理过的烧烤炭用于烈火或阴燃烬，可能导致更不能控制的燃烧。

所有这些限制表明需要一种不需要使用点火液而实现相同的用于烧烤等的点燃木炭的方法，。

因此，需要一种避免使用点火液来点燃用于烧烤等的木炭或类似物的方法。

需要一种清洁的或无污染的方法以点燃木炭或类似物而不影响烹饪的食物。

点燃木炭的其它方法包括烟囱型点火器，其为一个底部附近带有炉排以及侧面装有把手的金属圆筒。将未点燃的木炭放入圆筒中后，将报纸或其它可燃材料放在炉排下方并且点燃。圆筒底部的木炭首先燃烧，然后“烟囱效应”点燃了上方剩余的木炭。但是，这种方法费时间并且具有潜在危险，因为使用者必须将点燃的木炭倾倒到烧烤炉排上。此外，该装置必须充分冷却后才能被安全地储存。转移点燃的木炭的危险以及需要冷却时间表明可优选可代替的方法。

其它的点火方法使用电子木炭点火器。铺设一层木炭，然后在顶部放置电子点火器，接着在点火器顶部上放置额外的一层木炭。然后接通电子木炭点火器的电源，一旦将木炭充分加热就点燃了木炭。该工艺同样费时并且存在需要接近电源插座的限制。正如烟囱型点火器，电子木炭点火器在能够安全储存之前必须冷却。很明显，该方法受限于电源插座的必要性，(烧烤时并不是总能获得电源插座)以及所需的冷却时间。

尽管这两种方法放弃了使用火机油，但是它们仍然具有限制，表明一次性的，便携的点燃木炭的点火源会更方便和更安全。

在先技术中的其它方法已尝试以各种方式通过定位可燃包装中的垂直堆放的木炭来促进木炭均匀加热。将这种应用中的可燃包装构造成垂直竖立，从而将木炭定位为围绕中央烟道来垂直堆放。当使用可燃包装时，燃烧气体通过中央烟道向上流动，从中心为木炭加热。中央烟道还促进了木炭向中心的自动给料，因为火耗尽了中央烟道。但是，中央烟道只集中了木炭堆中心的火焰的热量，因此忽略了木炭的外缘。

另一个方法尝试延伸横跨可燃包装宽边的烟道，从而增加受中心集中热量影响的木炭的数量。该方法提供了位于木炭堆下的第二空间从而容纳点火的点火器。同样，该构造对燃烧气体的使用忽略了木炭的外围。

又一方法尝试沿着外围处理木炭，但是不成功。这种构造提供了一种可燃包装，其包括基本为大体上八边形的平台，中心放置的烟囱，附属于固定在平台外缘上的外壁，以及点火器。沿着平台的底座是多个将空气抽取到边缘中的孔。尽管这种构造可提供对在先现有技术的些许改进，但是其没法提供木炭持久的或真正快速的加热。由于该包装没有确保包装维持火焰达任意长时间的机制，则该包装要么完全燃烧要么燃烧到一个不再点火燃烧的点。结果仅仅是热，但是未点燃木炭。此外，由于平台底座的孔仅仅将环境空气抽取到木炭周边空间，所以实际上效果为根本没有提供需要的点火。

从上述可以理解，在先技术并没有成功地提供一种为了预热一定量的木炭而利用初始火焰产生的热量的全部潜能的自动点火燃烧包装。

因此，需要一种具有内置点火器的简单可燃包装，其通过集中木炭下方和中心的燃烧热量，同时也集中沿着木炭外缘的燃烧热量来提供木炭的均匀加热。

还需要一种为了加热或烹饪而点燃木炭或类似物的方法，该方法提供加热物的持续燃烧。

需要一种不需要还使用点火液而点燃木炭或类似物的方法。

需要一种点燃和燃烧木炭或类似加热物的方法，该方法取代使用点火液或类似物产生的污染或毒害情况，实现了真正的生物降解或无污染。

附图说明

为了完全理解本发明及其优点，现在参考结合附图所进行的以下简单描述，其中相同的附图编号用于标示出相同的部件：

图1示出了本发明的炭基热源的示例性实施例。

图2-10示出了本发明的最初使用中各个阶段中的装置。

图11示出了本发明的实施例的示例性完整使用。

公开了制造和使用对环境安全的炭基热源的技术，这两项技术改进了烧烤的烹饪体验。这里公开的装置和方法使环境污染物减少，并且为多种类型的烧烤烹饪应用带来了更安全的，更可靠的木炭燃烧体验。

因此，本发明提供了对环境安全的，一次性的可燃的炭基热源，其包括第一烟囱结构，内烟囱插件(inner chimney insert)，以及环绕烟囱结构的第二壁结构。内烟囱烟道容纳用于点燃和燃烧炭基燃料的空气，并且外烟囱烟道排出来自炭基燃料的燃烧烟气。底壁部件将内烟囱固定在烟道和外烟囱烟道上，并且形成在炭基燃料点燃期间被消耗的可燃材料。装置的顶部向左开口以排出来自外烟囱烟道的燃烧烟气。点火环建立了足够时间的持续点火以均匀地点燃炭基燃料。还有一个抽取式，独立的，可燃的内烟囱插件，其装有安全火柴，打火纸(striking paper)，熏制的木质颗粒，以及促进材料(promotional material)(其可以为分开的并且在热源之下使用以确保气流和促进燃烧)。内烟囱烟道，外烟囱烟道，开口顶部，点火点阵以及内烟囱插件合作从而提供炭基燃料均匀而快速的燃烧。

从本文中提供的描述，可明显看到本发明的这些和其它优点以及其它的新颖特征。本简介的目的不是对请求保护的主题的全面描述，而是提供一些本主题的功能的简短概述。本领域的技术人员通过考查以下附图和详细描述会很明显地看到本文提供的其它系统，方法，特征以及优点。预期将所有额外的系统、方法、特征以及优点包括在本描述中，在所附权利要求的范围中。

具体实施方式

本发明提供了一种长燃炭基燃料，其不需要用于初始或持续燃烧的点火液或类似的点火辅助。

本发明的目标是提供一种为了一般户外烧烤目的的，用于促进木炭或类似可燃材料燃烧的简单的，可燃的包装。将该包装设计成能被折叠平整以便容易运输和组装的终产品。

本发明的另一目标是这种可燃包装使用通过燃烧产生的热量以均匀地加热木炭到燃烧，因此促进了燃烧并且最小化了准备烹调用木炭的时间。

本发明的又一目标是提供一种可燃包装，其包括一个独立的点火器用于消除对任何石油基助燃剂的需要。

本发明的其它目标是提供一种具有烟囱的木炭包装，其中将烟囱成形为当其中的材料燃烧时，烟囱可将燃烧空气抽入到可燃包装中，并且排出来自木炭点燃的烟气，同时为点燃内烟囱烟道周围的木炭提供加热的燃烧空气和火焰。在内烟囱烟道的底部，点火圈(也由无污染可燃材料制成)保持火焰以确保木炭在可燃燃烧包装燃烧期间被点燃。在烧烤烤架或熏制的肉类不能使足够的空气流到内烟囱烟道的情况下，将内烟囱烟道插件(也由无污染可燃材料制成)置于包装下面。另外，包装顶部的开口形成第二排放烟囱，产生了用于热排放烟气(由点燃木炭产生)的传导通道。这导致了木炭更快速和更可靠的燃烧。

本发明的又一目标是提供一种木炭包装，其中木炭自动进料到燃烧组装物的最热的部分中，从而促进木炭的点火。

图1是本发明主题的便携式热源10的示例性实施例的图。该图也示出了用于容纳包装中的炭基燃料的袋顶部密封11。

图2-6示出了被打开的包装。图2示出了平整包装袋(使便携式热源10的外壁部分具体化)的概念。图3示出了袋子怎样被完全打开12从而排放被外壁18包围的炭基燃料的烟气。图4示出了热源10的内部构造。炭基燃料可环绕内烟囱烟道16并且被外壁18包围。点火圈22由包围内烟囱的可燃材料构成。内烟囱插件14位于内烟囱16的内部并且具有安全火柴23以及位于顶部的火柴打火片(strike pad)15。内烟囱插件14还提供了对热源10结构支撑，因此热源10在运输过程中可以被堆叠。图5示出了位于热源10的底座26上的盖板(flap)24。盖板24是为了促进内烟囱烟道16的点火。这样得到了一个整合的和经济的点火系统，包括内烟囱16，外壁18，点火圈22，带有安全火柴23和打火垫15的内烟囱插件14，以及盖板24。

图6示出了拆分了的热源10，包括被外壁18绑定的开口顶部12，被移出并打开的内烟囱插件14，显示了所包括的用于点燃热源10的安全火柴23。

图7-10示出了准备使用的热源10。图7示出了未折叠的内烟囱插件14(一端具有打火片15才完整)。图8示出了怎样分离内烟囱插件14并且作为独立的两部分17使用。图9示出了热源10在点燃前的可能构造。随着袋开口12完全展开，点火圈22环绕内烟囱烟道16，内烟囱烟道16被外壁18绑定。然后包装停留在内烟囱插件14的顶部以促进容纳在热源10种的炭基燃料的点火和持续燃烧。

图11示出了本发明主题的热源10的一个实施例的示例性应用。具体来说，在图11中，装满炭基燃料28的热源10可被放在烤架30上。当被安全火柴30点燃时，热源10开始着火。然后，内烟囱16和点火圈22开始燃烧，其将燃烧空气抽取到内烟囱16中并从袋开口12排放燃烧烟气。随着热源10持续燃烧，热源的外壁18烧尽。当热源10结束燃烧，炭基燃料28的堆叠从热源10暴露出来。使用热源10的最终结果是均匀而且完全地燃烧木炭。

因此，本发明提供了一种对环境上安全的，一次性的和可燃的炭基热源，其包括可燃的、内部垂直直立的第一烟囱结构和可燃的、外部垂直直立的围环绕烟囱结构的第二壁结构。由烟囱结构限定的内烟道用于容纳用于点火和燃烧炭基燃料的空气。外烟囱烟道由可燃的、内部垂直直立的第一烟囱结构的外壁以及可燃的、垂直直立的第二壁结构的内壁限定，外烟囱用于排放来自炭基燃料的燃烧烟气。

将底壁部件固定于内烟囱烟道和外烟囱烟道，底壁部件由可燃材料形成以便在炭基燃料点火和燃烧期间被消耗。点火圈连接内烟囱烟道的底部和外烟囱烟道的底部，点火圈用于建立足够时间的持续点火以均匀地点燃炭基燃料。内烟囱，外烟囱以及点火点阵合作从而提供炭基燃料均匀而快速的燃烧。

热源10整个可由生物降解材料形成，其灰烬同样可生物降解。因此，通过实施一次性系统(其提供使用便利，添加安全和更环境敏感的产品)，热源10改进了现有袋装烧烤木炭的包装，点火以及操作。此外，在将木炭燃料加入到热源10之前，为了运输，包装材料形成为可以被折叠平整的。热源10可与包括煤球和块状木炭的大部分类型的袋装木炭一起使用。

热源10可由纸纸板材料或任何其它的提供所需燃烧水平的经济材料制成，从而热源10达到本发明的目的并且使其可自身折叠，折叠包装从而减少所需储存空间。炭基燃料提供木炭材料的单次使用数量。使用可燃物质处理炭基燃料以促进燃烧或不使用。内烟囱插件14中的安全火柴23可为热源10提供点火。内烟囱插件14可具有硫基火柴打火面15，其用于与提供的安全火柴23组合从而点燃所述的安全火柴。

热源10的一个特别优选的方面是包括使用相对便宜和高效的生产技术由相对便宜的材料形成热源10的能力。因此，虽然以前的可燃热源可包括本发明主题的一些新颖特征，但是没有一个显示出热源10可由预制纸板或相似材料(内烟囱16和内烟囱插件14由其形成)以及纸或相似的材料(所有的外壁18由其形成)形成这一目标属性。

此外，新型的点火圈22也可由便宜的，可燃的预制材料形成。内烟囱16包含一个水平皱褶因此可将内烟囱16折叠以确保在初始组装之后可将热源10平整包装。这使得大部分组装可在木炭分配中心的最终装配之前进行，以及制造出平整包装的袋子以利于运输到所述木炭分配中心。然而，由于内烟囱16缺乏坚固的结构完整性，这归因于为了中期平整包装袋的折叠的必要性，一旦完成最终组装，内烟囱插件14提供必要的结构支撑。这些优势的结果是，本发明的主题提供(prorate)了一种自动点火的可燃的热源10，其与所有现有的木炭袋，所有其它的展示和销售的木炭模式以及具有本文中描述的所有技术特征的模式相比，具有价格竞争力。仅仅这个技术优势就将本公开的热源10和所有在先的这种装置区分开来。

应理解本主题的描述性实施例的内容(尤其是以下权利要求的内容中)中使用的术语“一”以及“一个”以及“所述”以及相似的所指既包括单数也包括复数，除非本文中指出或通过内容明确否定。术语“包括”，“具有”，“包含”以及“含有”为开放式术语(例如，表示“包括，但是不限定于“)，除非另有说明。本文中的范围的列举仅仅是为了用作分别涉及该范围内的独立值的速记方法，除非本文中另有说明，并且就像其被独立地列举在本文中一样将每一独立的值结合到说明书中。本文中描述的所有方法可以以任何意合适的次序实施，除非内容中明确否定。本文提供的任何和所有示例或示例性语言的使用(如“例如”)，仅仅是为了更好地阐述主题的实施例，并没有给主题的范围施加限制。说明书中的语言不应被理解为说明任何未被描述的元件，这对主题的实施是必要的。

本文描述了本主题的优选实施例，包括发明者已知的实施本主题的最佳模式。对于阅读了以上描述的本领域的技术人员来说，这些优选的实施例的变化是显而易见的。发明者希望技术人员视情况使用这些变化，并且发明者希望不只是如本文中的特别描述的实施本主题。因此，本发明包括适用法律允许的所有的本主题的调整和等效物。而且，各种可能的变化形式的上述元件的任意组合都被包括在主题中，除非本文中另有指示或内容中明确否定。

Claims (13)

1.一种对环境安全的、一次性的、可燃的炭基便携式热源，包括：

可燃的、内部垂直直立的第一烟囱结构，和围绕所述烟囱结构的可燃的、外部垂直直立的第二壁结构；

由所述烟囱结构限定的用于容纳点燃和燃烧所述炭基热源的空气的`内烟囱烟道；

由所述可燃的、内部垂直直立的第一烟囱结构的外壁以及所述可燃的、外部垂直直立的第二壁结构的内壁所限定的外烟囱烟道，所述外烟囱用于排放来自所述热源的烟气；

固定所述内烟囱烟道和所述外烟囱烟道的底壁部件，所述底壁部件由可燃材料形成从而在所述炭基燃料点燃和燃烧期间被消耗；

放置于所述内烟囱烟道中的抽取式内烟囱插件，所述内烟囱插件由可燃材料形成从而在所述炭基燃料点燃期间被消耗，并且在热源的最终组装后提供结构支撑，并且内装一组安全火柴。

与所述内烟囱烟道的底部以及所述外烟囱烟道的底部连接的点火圈，所述点火圈用于建立足够时间的持续点火以均匀的点燃炭基燃料；

与所述内烟囱烟道相连的多个盖板，用于启动所述内烟囱烟道的点火；

以及所述内烟囱烟道，所述外烟囱烟道，所述内烟囱插件，所述盖板以及所述点火圈配合以提供所述炭基燃料均匀且快速的燃烧。

2.根据权利要求1所述的热源，其中所述热源是由预制的纸或纸板材料组成。

3.根据权利要求1所述的热源，其中所述炭基燃料包括一次使用量的木炭。

4.根据权利要求1所述的热源，其中在初始组装之后所述热源可被平整包装。

5.根据权利要求1所述的热源，还包括在最终组装之后提供结构支撑的内烟囱插件，所述内烟囱插件装有一组安全火柴，并且可以抽取所述内烟囱插件用作所述热源的支撑底座。

6.根据权利要求5所述的热源，还包括与所述内烟囱插件相连的打火表面用于提供对所述安全火柴打火的表面。

7.根据权利要求1所述的热源，其中用可燃物质处理所述炭燃料颗粒以促进燃烧。

8.一种用于形成对环境上安全的、便携的、一次性和可燃的炭基热源的方法，包括：

形成可燃的、内部垂直直立的第一烟囱结构，和环绕所述烟囱结构的可燃的、外部垂直直立的第二壁结构；

形成由所述烟囱结构限定的用于容纳点燃和燃烧所述炭基热源的空气的内烟囱烟道；

形成由所述内部垂直直立的第一烟囱结构的外壁和所述外部垂直直立的第二壁结构的内壁限定的外烟道，所述外烟囱用于排放来自所述炭基热源的燃烧烟气；

形成固定所述内烟囱烟道和所述外烟囱烟道的底壁部件，所述底壁部件由可燃材料形成从而在所述炭基燃料点燃期间被消耗；

形成置于所述内烟囱烟道内部的内烟囱插件，所述内烟囱插件装有所述安全火柴并且可取出从而用作所述热源的底座，所述内烟囱插件由可燃材料形成从而在所述炭基燃料点燃和燃烧期间可被消耗；

形成与所述内烟囱烟道的底部和所述外烟囱烟道的底部连接的点火圈，所述点火圈用于建立足够时间的持续点火以均匀地点燃炭基燃料；以及

连接所述内烟囱烟道，所述外烟囱烟道，所述内烟囱插件，和所述点火点阵从而提供所述炭基燃料快速而均匀的燃烧。

9.根据权利要求8所述的热源形成方法，还包括形成所述热源的步骤，以使所述热源包括可被折叠平整的预制的纸或纸板材料。

10.根据权利要求8所述的热源形成方法，还包括由一次使用量的木炭材料形成所述炭基燃料的步骤。

11.根据权利要求8所述的热源形成方法，还包括形成最终组装之后用于结构支撑的内烟囱插件的步骤，所述内烟囱插件包括一组安全火柴，以及可抽取所述内烟囱插件以用作所述热源的底座的支撑结构。

12.根据权利要求11所述的热源形成方法，还包括形成与所述内烟囱烟道连接的用于所述安全火柴打火的打火表面。

13.根据权利要求11所述的热源形成方法，还包括形成所述木炭燃料颗粒的步骤，包括使用可燃物质处理来促进燃烧。

Images