CN104969005A - 空气点火器 - Google Patents

Abstract

一种空气点火器(10)，用于引燃固体燃料火焰，带有燃料、引火器和带管道风扇。该燃料经点火器到达位于点火器远端(14D)处的套圈(40)，转变为蒸气，被引火器点燃。在火焰的初起阶段，随着固体燃料开始处于炽热状态，风扇(60)被启动，将燃料转变的蒸气切断。风扇将空气经腔室(16)吹送到火焰上，使火焰扩散到整个固体燃料上，在引火期内形成并扩散火焰。该腔室(16)具有容积及导管以便为火焰提供最佳的气流量。该风扇(60)由电池供电。该点火器(10)重量轻，结构紧凑，其具有可转动的手柄，用于调整点火器的最佳布置，以对应于固体燃料，并且可折叠以便于携带和存放。

Description

空气点火器

对相关申请的交叉引用

本申请为2012年11月26日向美国专利局提交的序号为61/729,809的临时专利申请的非临时实用专利申请，并主张该临时专利申请的优先权，且该临时专利申请通过参考被整体明确地并入本申请中。

技术领域

一般而言，本披露内容涉及一种点火器。更具体而言，本披露内容涉及用于引燃固体燃料的空气点火器。

背景技术

自穴居时代以来，所有寻求用火取暖和做饭的人就一直希望获得安全、高效且快速的引火方式。钻木取火或击打燧石取火一般已不再被为人所使用，只是在实在没有其他方法时可以一试。

市场上已经有许多装置可以引燃固体燃料火焰(例如燃烧木炭或木头的篝火、木炭烧烤、壁炉或烧陶炉)。其中有些就是长火柴，或带有由电力驱动的长尖端或发热丝的打火机。

尽管这些装置可能适用于特定或一般的用途，但它们可能并不适用于如下文所披露的本披露内容的用途。

在本披露内容中，在提及或讨论文献、法案或知识条款的情况下，该提及或讨论并非承认该文献、法案或知识条款或其任何组合为在优先权日已公开、为公众知晓、成为公共知识的一部分或依照法定条款而构成现有技术；也不应被认为与解决本披露内容所针对的任何问题的尝试相关。

尽管为便于进行本披露，对常规技术的某些方面进行了讨论，但没有任何技术方面被放弃要求保护，而且可以预见，权利要求可能会涵盖本文所讨论的一个或多个常规技术方面。

概要说明

本披露内容中一个示例实施方式的一方面是要提供一种便携式点火器。相应地，本披露内容提供一种由电池供电、重量轻且结构紧凑的点火装置，其有可转动的手柄，可折入到外壳内，以便于携带和存放，并进一步调整至形成指挥棒、手枪式握把的多个位置，或者在其间能够实现点火器相对固体燃料的最佳布置的多个位置。

本披露内容中一个示例实施方式的另一个方面是要提供一种方便的点火器。相应地，本披露内容提供一种无需外接电源的点火装置，其可在任何地方使用，而无需连接电源。

本披露内容中一个示例实施方式的又一方面是要提供一种用于点燃固体燃料火焰、并将气体燃料与工作中的电风扇隔离的安全的点火器。相应地，本披露内容提供了一种当固体燃料处于炽热状态情况下有风扇启动时即隔绝燃料的装置。

本披露内容中一个示例实施方式的又另一方面是要提供一种采用气体燃料、用于点燃固体燃料火焰的点火器。相应地，本披露内容提供了带导管的腔室，该导管将液体燃料储罐连接至位于该储罐远端的套圈，导管将燃料输送至套圈处，在此燃料被引燃为火焰，火焰被施用到固体燃料上。

本披露内容中一个示例实施方式的又一方面是要提供一种可以吹送空气、以便在初始引燃之后形成并扩散火焰的点火器。相应地，本披露内容提供了一种在腔室内配有风扇的点火器，腔室带有导管，且其容积可为在初始炽热阶段之后经固体燃料形成并扩散火焰提供最佳的气流量。

本披露内容介绍了一种用于引燃固体燃料火焰的带有燃料、引火器和带管道风扇的空气点火器。处于气体状态的燃料经点火器行进至位于点火器远端的套圈处，并被引火器引燃。随着固体燃料在火焰初起时开始呈现炽热，风扇启动，将蒸气与燃料隔绝。风扇将空气经腔室吹送到火焰上，使火焰扩散到整个固体燃料上，形成并扩散火焰。该腔室的容积及所配导管可为火焰提供最佳的气流量。风扇由电池供电。本点火器重量轻，结构紧凑，其有可转动手柄，可调整为形成指挥棒、手枪式握把的多个位置，或者在其间能够实现点火器相对固体燃料的最佳布置的多个位置，并且可折叠，以便于携带和存放。

本披露内容至少针对前述缺点中的一项而提出。然而，可以预见，本披露内容可能会被证明可用于解决多个技术领域中的其他问题和缺陷。由此，权利要求不应被必然理解为局限在仅针对上文所述的任何特定问题或缺陷上。为实现上述目的，本披露内容可采用附图所示的形式实现。然而，应该注意，附图仅具示例用途。可以预见，各种变化形式也应属于本披露内容的组成部分。

附图简要说明

在附图中，相同的元件由相同的编号示出。以下对附图进行简要说明。

图1为一个点火器的侧视图。

图2为该点火器的后视图。

图3为该点火器的侧视剖面图。

图4为该点火器引燃固体燃料火焰的透视图。

图5A为手柄折叠以利于存放的该点火器的侧视图。

图5B与图5A类似，为手柄展开以供使用的该点火器的侧视图。

下文将参照附图对本披露内容进行更为全面的介绍，附图中示出了多种示例实施方式。然而，本披露内容可采用多种不同形式实现，不应被理解为局限于本文所述的示例实施方式。提供这些示例实施方式的目的是使本披露内容详尽、完整，能够向本领域技术的人员全面地传达本披露内容所涵盖的范围。

优选实施方式的详细说明

图1示出了用于引燃固体燃料火焰的空气点火器10。该空气点火器引燃火焰的方式是使用点火器火焰对固体燃料加热，直至燃烧开始，在燃料中形成炽热点。空气点火器扩散火焰的方式是向炽热点吹送空气，将处于炽热点阶段的固体燃料所释放的热量和可燃蒸气散布到相邻的固体燃料上，直至达到稳定燃烧阶段，形成明火，该明火再进一步被吹送的空气加以扩散。固体燃料的实例包括但不限于木头、木炭、泥炭、煤、生物质颗粒及燃烧时会发出热和光的其他类似可燃物。固体燃料的燃烧实例包括但不限于野外篝火、火炉、烧烤架、壁炉、烧陶炉、火山坑或吸烟者所用的火。

空气点火器10具有外壳12，该外壳具有筒体14，该筒体具有有远端14D和近端14P。该筒体有如下文所述的内腔室。该外壳有多个空气导管18，使空气能够从点火器周围的环境进入到腔室内。外壳具有握把20，与筒体在近端14P连接。点火器火焰在筒体的远端14D生成。图3从外壳12的侧面示出了点火器的剖面图。外壳内为燃料模块。该燃料模块具有装在储罐30内的液体燃料，该储罐位于握把20内。燃料在储罐内汽化。该燃料模块具有位于筒体远端14D处的燃烧器套圈40。导管42连接储罐30和套圈40，用于将气体燃料从储罐输送至套圈，导管42可在将燃料送达套圈40之前通过开口将空气与气体燃料混合。

点火器具有引火器模块，该引火器模块具有与套圈40相邻的位于筒体的远端14D的引火器50。在一种实施方式中，该引火器为压电引火器。在另一种实施方式中，该引火器为通电产生火星的自动引火器。该引火器模块具有开关装置。在图3所示的示例实施方式中，引火器模块在握把20上具有扳机22，用于引燃点火器火焰。该扳机在启动时，可以将储罐30向导管42开放，使气体燃料能够流动到套圈40处，该扳机用以从引火器50生成火星，火星在套圈40处引燃气体燃料，产生可引发固体燃料达到炽热点阶段的点火器火焰。引火器通过导线52连接至套圈40，引火器50的放电沿导线到达套圈40，形成火星。压电引火和由电火花自动引火均为本领域内普通技术人员所熟知，本披露内容范围内没有进行更详细的讨论。

扳机22具有安全开关24，旨在符合安全标准。该扳机具有用于连续操作火焰的连续按钮，将扳机锁定在工作位置。该按钮未示出。

在另一种未示出的示例实施方式中，滑动开关以一个方向滑动时，用于打开储罐并产生火星，如上文所述，而以相反方向滑动时，则可用于启动风扇，如下文所述。

由电池供电的风扇60位于腔室16内，该风扇在火处于炽热点阶段之后启动。在示出示例实施方式的图中，该风扇为轴流式风扇。启动风扇60将使液体储罐30与导管42断开。风扇用于按上文所述形成火焰并将其扩散到整个固体燃料上，风扇通过腔室16将空气吹送出筒体的远端14D，到达固体燃料火焰上，所吹的风将火焰激发到稳定燃烧阶段，如上文所述。

筒体14内的腔室16的长度约为30厘米，内径约为3.5厘米。在所示示例实施方式中，风扇的轴线62位于腔室的中心，并平行于筒体14，形成压力腔，但在本发明的概念内也可采用其他配置，该风扇可以从任何角度形成压力腔。该风扇有多个未示出的气流法兰。显著影响气流的因素包括风扇和外壳的设计以及筒体的长度和直径。合适的风扇管道有助于形成最佳的气流，以提供最有效的容积和气流量。

在一种示例实施方式中，导管18位于风扇60后方、筒体的近端处。在另一种示例实施方式中，该导管位于风扇下游的腔室内。图1示出了在导管位于风扇上游的示例实施方式中，导管在筒体14上的大概位置。

参见图2，其中示出了筒体的近端和握把20。筒体的近端有多个位于风扇上游的导管18。

再参见图3，风扇60由开关启动，该开关用于开启风扇，同时将液体储罐30与导管42断开。如上文所述，该开关也可以切换引火器模块的状态。

点火器10具有多个与风扇60相连的可充电电池70，用于对风扇供电。点火器不需要其他任何电源，例如交流电，由此使点火器易于携带。电池处于外壳的腔室72内，而电池在外壳内的布置则并无限制。在一种实施方式中，电池向自动引火器供电，使之能够产生引火火花。

在一种示例实施方式中，LED(发光二极管)闪光灯74用于在引火时引导筒体远端连接至与之相邻的外壳。在另一种示例实施方式中，第二腔室72的远端72D带有LED闪光灯74，用于在点火时对筒体远端14D进行引导，LED闪光灯可有选择地由开关(未示出)进行操作。电池70连接至闪光灯，用于对闪光灯74供电。

在另一种未示出的示例实施方式中，在外壳上连接有开瓶器，开瓶器用于开启瓶盖，并可将点火器挂在挂钩上进行存放。

在一种示例实施方式中，储罐可选择通过握把20上的阀门进行充注。燃料的示例包括但不限于丁烷，还可以是其他可燃性液体，例如在点火器的一种示例实施方式中，通常在木炭点火器液体中使用的低分子量烃和醇的混合物均适用。

图5A所示为点火器10的一种示例实施方式，其中握把20以铰接方式与筒体的近端14P连接，握把绕铰链26旋转到与筒体14平行的位置，用于紧凑存放。在图5B中，握把绕铰链旋转至用于将筒体14的远端14D准确指向固体燃料的多个位置，筒体将燃料以多个角度送出。握把可处于形成指挥棒、手枪式握把的多个位置，或者在其间能够在点火器指向固体燃料时实现最佳布置的多个位置。

图4中示出了一种使用空气点火器引燃固体燃料火焰的方法。其中布置了多个固体燃料块100，固体燃料块之间相互接触。

拉动空气点火器10上的扳机22，可产生火焰80，以引燃火90。如图3所示，扳机22可将燃料储罐30向导管42开放，使燃料可以流至套圈40，扳机可从引火器50产生火星，火星在套圈处引燃气体燃料，形成火焰，用于点燃固体燃料火焰，使之达到炽热阶段。

再参见图4，持续按住扳机22，点火器的火焰80将被指向固体燃料块100，将火焰直接施用到固体燃料上。

再参见图3，当火处于炽热点阶段时，点火器腔室16内的风扇60被启动，启动风扇的同时会将液体储罐30与导管42断开，风扇用于在整个固体燃料上形成并扩散火焰，风扇60将空气经腔室16吹送到固体燃料火焰上，所吹送的空气将火激发到燃烧阶段。

再参见图4，点火器火焰80被直接施用到固体燃料100上，持续20秒至60秒之后风扇再启动。风扇将空气经腔室吹送到固体燃料上，在单一点102上持续约2分钟。在一种示例实施方式中，火是为烹调所准备，风扇有选择地向处于燃烧阶段的火焰额外吹风5分钟，用于将火90扩散到整个固体燃料块100上，以使火温快速达到烹调温度。

在另一种示例实施方式中，在拉动空气点火器10上扳机以引发火焰80的步骤之前，有释放扳机22上安全开关的步骤。

在另一种示例实施方式中，在直接向固体燃料100施用火焰80约20秒的步骤之后，具有可选择地按压扳机22上连续按钮(图中未示出)的步骤，其目的是在直接向固体燃料施用火焰80的过程中将扳机锁定在扣合的位置。

图3中示出了制造空气点火器的一种方法。具有液体燃料罐30的燃料模块被连接至外壳12，外壳12具有包含远端14D和近端14P的筒体14，握把20在近端14P以铰接方式连接至筒体14，储罐用于存放液体燃料。配有燃烧器套圈40的燃料模块进一步被连接至外壳12，套圈40位于筒体的远端14D。外壳12内的导管42可用于将燃料从储罐30输送至套圈40。

引火器模块被连接至外壳12和燃料模块。引火器模块具有与套圈40相邻的位于筒体远端14D的引火器50。引火器模块的握把20上具有扳机22，扳机用于将储罐30向导管42开放，并用于从引火器50产生火星。

风扇60被连接至外壳12，其具有开关和轴62，开关用于启动风扇并将液体储罐与导管断开。在一种示例实施方式中，风扇60处于腔室16内，风扇的轴62与筒体14轴向平行，风扇60用于将空气经腔室16吹送出筒体14。

风扇60与外壳12的连接包括将外壳12内的多个电池70连接至风扇60。

需要理解的是，在上文中，当称一个元件位于另一元件“上”时，它可能是直接位于后者之上，也可能两者之间存在其他元件。相对而言，当称一个元件“直接位于”另一元件“上”时，则两者间没有其他元件。

此外，任何组件或材料均可由同一个、结构上连续的件形成，也可单独加工后再连接。

还需要理解的是，尽管在本文中使用了诸如“第一”、“第二”、“第三”等序数词来描述各种元件、组件、区域、层和/或段，但这些元件、组件、区域、层和/或段均不应受这些词的局限。这些词仅用于将一个元件、组件、区域、层或段与另一个元件、组件、区域、层或段加以区分。因此，下文所述的“第一元件”、“组件”、“区域”、“层”或“段”可以被表述为第二元件、组件、区域、层或段，而并不背离本文的主旨。

在本文中，使用了涉及空间的词(例如“下方”、“之下”、“较低”、“上方”、“较高”等词)，以便于说明如图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。需要理解的是，涉及空间的词意在不仅涵盖图中所示取向，还涵盖设备在使用或运行中的其他不同的取向。例如，如果将图中的设备翻转，被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件的取向将是在其他元件或特征“上方”。由此，示例词“下方”可涵盖上方和下方的取向。设备还可能有其他取向(旋转90度或处于其他方向)，本文中所用的涉及空间的描述语可作相应的解释。

本文中参照剖面图介绍了示例实施方式，该剖面图是理想化实施方式的示意图。由此，预期会有与图示形状不同的变化形式，例如因加工方法和/或公差所致。因此，本文所述的示例实施方式不应被理解为局限在本文所示的各区域的特定形状，而是会包含各种因诸如加工方式等原因而造成的形状差异。例如，被图示或描述为平面的区域可能通常会有粗糙和/或非直线的特征。此外，所示的尖角可能会被圆化处理。因此，图中所示各区域在本质上为示意性，其形状并不意在表示某一区域的准确形状，也并非意在限制本权利要求的范围。

综上所述，本文介绍了一种空气点火器。本披露内容由附图乃至整个书面说明中的示例示出。需要理解的是，在符合本发明概念的条件下，可以有许多种变化形式。这些变化形式应被视为属于本披露内容的组成部分。

Claims (20)

1.一种空气点火器，用于引燃固体燃料火焰，包括：

外壳，其具有筒体，所述筒体包括远端和近端且具有内部腔室，所述外壳具有多个空气导管，能够使空气从所述点火器周围的环境进入所述腔室内，所述外壳具有与所述筒体在所述近端连接的握把；

燃料模块，所述燃料模块具有装在储罐内的液体燃料，所述燃料模块具有燃烧器套圈，所述套圈位于所述筒体远端，所述燃料模块具有用于将所述燃料从所述储罐输送至所述套圈的导管；

引火器模块，所述引火器模块具有与所述燃烧器套圈相邻的位于所述筒体远端的引火器，所述引火器模块具有在所述握把上的扳机，所述扳机在被启动时能够将所述储罐向所述导管开放，使所述气体燃料流至所述套圈处，所述扳机能够从所述引火器生成火星，所述火星在所述套圈处引燃所述气体燃料，形成用于引燃固体燃料火焰并激发所述固体燃料达到炽热阶段的火焰；以及

位于所述腔室内部、由电池供电的风扇，所述风扇在火焰处于炽热阶段之后被启动，所述风扇用于在整个固体燃料上形成并扩散火焰，所述风扇将空气经所述腔室吹送到筒体外，到达所述固体燃料的火焰上，吹送的空气激发火焰达到燃烧阶段。

2.如权利要求1所述的空气点火器，其中腔室的长度约为30厘米，内径约为3.5厘米。

3.如权利要求1所述的空气点火器，其中所述筒体具有多个气流法兰。

4.如权利要求1所述的空气点火器，其中多个空气导管位于所述筒体近端的所述风扇的后方上游处。

5.如权利要求1所述的空气点火器，其中多个导管位于所述腔室内的所述风扇的下游。

6.如权利要求5所述的空气点火器，其中由多个可充电电池对所述风扇供电。

7.如权利要求1所述的空气点火器，其中所述风扇为轴流式风扇，其轴线位于所述腔室的中心，并平行于所述筒体。

8.如权利要求7所述的空气点火器，其中设有LED闪光灯，用于在引火时引导所述筒体远端，所述LED闪光灯连接至与所述筒体远端相邻的所述外壳。

9.如权利要求1所述的空气点火器，其中所述握把以铰接方式与所述筒体的近端连接，所述握把能够绕所述铰链旋转至用于将所述筒体远端准确指向所述固体燃料的多个位置。

10.如权利要求9所述的空气点火器，其中所述握把能够旋转至与所述筒体平行的位置，用于紧凑存放。

11.如权利要求1所述的空气点火器，其中所述扳机具有安全开关。

12.如权利要求1所述的空气点火器，其中所述扳机具有连续按钮，用于连续操作火焰，并将所述扳机锁定在工作位置。

13.如权利要求1所述的空气点火器，其中所述风扇由开关启动，所述开关用于开启所述风扇，同时将所述液体储罐与所述导管断开。

14.一种使用空气点火器引燃固体燃料火焰的方法，包含：

布置多个固体燃料块；

拉动空气点火器上的扳机，以产生引火的火焰，所述扳机能够将燃料储罐向导管开放，使气体燃料流至套圈，所述扳机能够从所述引火器产生火星，所述火星在所述套圈处引燃气体燃料，形成火焰，用于引燃固体燃料火焰，使之达到炽热阶段；以及

将所述火焰指向至少两块相互接触的固体燃料块，将所述火焰直接施用到所述固体燃料上，持续按住扳机，激发火焰达到灼热阶段；以及

启动处于点火器中的腔室内的风扇，启动所述风扇的同时会将所述液体储罐与所述导管断开，所述风扇用于在整个固体燃料上形成并扩散火焰，所述风扇将空气经腔室吹送到所述固体燃料火焰上，所吹送的空气将所述火焰激发到燃烧阶段。

15.如权利要求14所述的使用空气点火器的方法，其中将火焰指向固体燃料块的步骤包括将火焰直接施用于固体燃料上、持续20秒至60秒后再启动风扇的步骤。

16.如权利要求14所述的使用空气点火器的方法，其中启动点火器腔室内的风扇、所述风扇将空气通过腔室吹送到固体燃料火焰上的步骤包括向单个点上吹送空气约2分钟的步骤。

17.如权利要求16所述的使用空气点火器的方法，其中启动点火器腔室内的风扇、风扇将空气通过腔室吹送到固体燃料火焰上的步骤包括有选择地向处于燃烧阶段的火焰额外吹风5分钟，以将火焰扩散到所有固体燃料块上的步骤。

18.如权利要求14所述的使用空气点火器的方法，其中在拉动所述空气点火器上扳机以引发火焰的步骤之前，包括释放所述扳机上安全开关的步骤。

19.如权利要求15所述的使用空气点火器的方法，其中将火焰直接施用于固体燃料上，持续20秒至60秒后再启动风扇的步骤之后，包括有选择地按压扳机上连续按钮的步骤，以便直接向固体燃料施用火焰而无需扣合扳机。

20.一种制造空气点火器的方法，包括：

将有液体燃料罐的燃料模块连接至外壳，所述外壳具有筒体及握把，所述筒体具有远端和近端，和所述握把在所述近端连接至所述筒体，所述燃料罐用于存放液体燃料，所述燃料模块具有燃烧器套圈，所述套圈位于所述筒体远端，所述燃料模块具有位于所述外壳内的导管，用于将所述燃料从所述储罐输送至所述套圈；

将引火器模块连接至所述外壳和所述燃料模块，所述引火器模块具有引火器，其位于所述筒体远端，与所述套圈相邻，所述引火器模块具有位于所述握把上的扳机，所述扳机用于将所述储罐向所述导管开放，还用于从所述引火器生成火星；以及

将风扇连接至所述外壳，将所述外壳内的多个电池连接至所述风扇，所述风扇具有开关和轴，所述开关用于启动所述风扇并将所述液体储罐与所述导管断开，所述外壳具有腔室，所述风扇位于所述腔室内，所述风扇用于将空气经所述腔室吹送出所述筒体、到达所述固体燃料火焰上，吹送的空气激发火焰达到燃烧阶段。