CN1050181C - 气体打火机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种使用方便的打火机，它能稳定地维持扩散火焰，允许用视力确认其燃烧状态和临界状态，而不受风力等的影响。此外还提供一种能从外部实现对可燃气体流动控制的气体打火机，很容易地预混火焰和扩散火焰之间维持燃烧平衡。存贮在燃料容器中的可燃气体被扩散射出以形成预混火焰以及与预混火焰一起燃烧的扩散火焰。从外部操作的可燃气体流动控制机构设置在产生扩散火焰的可燃气体流动通道之中。气体混合物的燃烧火焰在催化件下游形成。

Description

气体打火机

本发明涉及一种气体打火机，尤其是这样一种气体打火机，它通过确保在风力等影响下不会熄灭的普通带淡红的黄色可见扩散火焰来维持连续燃烧。

通常，气体打火机采用一种扩散火焰。扩散火焰有很差的抗风能力，使用不方便，尤其是户外使用，会出现不稳定的点火和燃烧性质。于是，考虑到抗风能力，最近研制了一种机构，在此机构中预混火焰在一个燃烧筒中点燃和燃烧。

但是，燃烧预燃气体得到的预混火焰处于完全燃烧的状态，其颜色是浅兰白色，难以在有光亮的地方(如在日光下)靠视觉确认燃烧状态。为了弥补这一点以及在受风力影响熄灭的情况下再次点燃气体，还研制了一种技术，在此技术中将一根金属丝或催化件安装在燃烧筒的开口以维持红热状态。这样的红热金属丝或催化件仅仅指示在燃烧筒内部存在着燃烧，但是在用它对要点燃的物体点火时不能确定从燃烧筒开口处冒出火焰的尺寸，换一句话说，不能确定形成燃烧临界状态的气体混合物的喷射量。

为了保证很容易地用视力确定预混火焰的燃烧临界状态，还研制了一种机构，在此机构中使来自燃料容器的可燃气体分流形成第二可燃气体喷射通道，其前端引入燃烧筒的内部。在这种情况下，由于某些因素，如燃烧筒的尺寸，或者完全燃烧的预混气体和由第二可燃气喷流通道喷射而形成扩散火焰的可燃气体两者喷射流量的相互变化，会使来自第二可燃气体喷流通道的可燃气体形成不了扩散火焰，而被燃烧筒内形成的预混火焰同化，于是，不稳定因素仍然以不利的方式保存着。

为了得到预混气体，在可燃气体流道之中必须安排一个喷嘴孔(口)以增加可燃气体的射流流速和借助负压来抽吸周围空气。反之，必须控制第二可燃气体喷射通道的气体喷射量和从喷嘴孔喷出得到预混气体的气体流量，从而提供一个相互平衡的燃烧。为使两者燃烧相平衡，还配置了一个第二喷嘴孔(口)来控制第二气体喷射通道中央的气体喷射量，因而得到一个适用于点燃要点火的物体、且不受风力等影响的燃烧火焰。

但是，为了可控制地平衡可燃气体喷射量，则要求两个喷嘴孔有很高的微米机械精度，这在实际上是十分困难的。此外，在产生预燃火焰可燃气体喷射通道和产生扩散火焰可燃气体喷射通道之间的流道阻力不可避免地存在着结构上的差别，该结构差别会引起气体喷射压力的差别。这意味着，即使两种喷嘴孔在数量上相平衡，仍难得到一个理想的相互燃烧的条件。

在传统的气体打火机中，催化件附装在燃烧筒的开口以确认燃烧或再点火操作。最初点火时催化件的发红发热是由燃烧筒内气体混合物的燃烧热得到的。当燃烧火焰因任何现象而熄灭时，连续喷射混合气体与催化件反应而产生反应热，该反应热接着在燃烧筒内部再次产生预燃火焰。在此传统的气体打火机中，预混气体的燃烧底部在最初的点时间的燃烧条件下位于燃烧筒内部的深处，不允许设置在燃烧筒开口处的催化件再反应。于是，预燃火焰被迫跳出到燃烧筒开口之外，使可见的扩散火焰被预混火焰同化，这使扩散火焰的燃烧临界状态不清楚。

本发明是鉴于上述现有技术的涉及的问题设想出来的。因此，本发明的一个目的是提供一种气体打火机，它能确保一种稳定的可见扩散火焰，或者良好的抗风能力以及很容易用视力确认火焰燃烧临界状态，且能连续地维持火焰和很容易点燃香烟或其它要点燃的物体，显示出一种改进的组合工作性能。

本发明的另一个目的是提供一种气体打火机，它能从外部实现可燃气体流动控制，且能很容易地维持预混火焰和扩散火焰之间的燃烧平衡，在初始点火时间有效地利用催化件的催化反应产生具有清楚的燃烧临界状态的扩散火焰。

为了达到上述目的，按本发明第一个方面的气体打火机包括一个允许形成预混火焰的火焰孔以及一个允许形成扩散火焰的喷嘴孔，两个孔彼此相邻设置。

为了达到上述目的，本发明第二个方面的气体打火机有一个存贮可燃气体燃料容器，可燃气体被扩散射出以产生一个预混火焰和一个与预混火焰一起燃烧的扩散火焰，它包括一个产生扩散火焰的气体通道，一个设置在上述气体通道并允许从外部操作上述气体通道气流的可燃气体流动控制机构。

这样的结构保证，由具有良好抗风能力预燃火焰而产生的扩散火焰不会在风力等影响下熄灭。尤其是，预混火焰的底部位于与火焰孔相通的燃烧筒内部以保证其抗风能力，燃烧临界状态为可见的扩散火焰在火焰孔相邻的位置形成，因此稳定地维持火焰。

这样的结构进一步保证：借助外部操作使产生扩散火焰气流通道中可燃气体的喷射量与产生预混气体可燃气体的相互喷射量适当地平衡，因而得到一个与预混火焰相匹配的理想燃烧火焰。此外，在催化件下游燃烧保证在燃烧筒的内部得到催化反应所伴随的燃烧，这样就产生清楚的燃烧临界状态和有效的扩散火焰，而不会因燃烧热而发红发热。

下面结合附图对本发明的目的和优点进一步更清楚的描述。

图1是表示本发明第一个实施例气体打火机主要部分的纵剖图。

图2是表示预混气体流道结构以及产生扩散火焰的可燃气体流出的出口喷嘴管的分解透视图。

图3是混合管的纵剖图。

图4是表示将产生扩散火焰的可燃气体送到出口喷嘴管的流道连接部分的局剖分解透视图。

图5是机盖打开后的局部透视图。

图6是本发明第二实施例气体打火机的纵剖图。

图7是表示气体打火机燃料容器上部的纵剖图。

图8是沿X-X线的剖面图。

图9是接纳件的剖面图。

图10是可移动件的局剖正视图。

图11是可移动件的顶视平面图。

图12是表示催化件安装结构的顶视图。

图13是表示另一种催化件安装结构的顶视图。

图14A是表示催化件安装结构的剖面图。

图14B是表示另一种催化件安装结构的剖面图。

图15是表示扩散器及其夹持件的分解透视图。

参照附图来描述本发明的第一个实施例，其中相同的部件用相同的附图标记来表示。图1是表示本发明实施例气体打火机主要部分的局部纵剖面。图2是表示预混气体的流道结构以及产生扩散火焰的可燃气体流出的出口喷嘴管的分解透视图。图3是混合管的纵剖图。图4是表示将产生扩散火焰的可燃气体送到出口喷嘴管的流道连接部分的局剖分解透视图。图5是表示机盖打开后的局部透视图。

在附图中，附图标记1和2分别表示壳体和置于壳体内的燃料容器。燃料容器2包括一个与可燃气体喷流控制机构(图中未画出)相通、且接纳连接管3底端部分的可燃气体吸气管5。在连接管3底部分外周边和吸气管5内周边之间，形成一个通往双位阀机构(图中未示出)的吸气通道5a，该双位阀机构让可燃气体从燃料容器2中喷出。吸气通道5a装有一个与双位阀机构偏移设置的螺旋弹簧4。该连接管3包括一个供给孔25，孔25与吸气通道5a相通，并将可燃气体送到管腔3a，从而形成第一气体喷流通道(下称第一流道)，可燃气体经过此第一流道从连接管3的顶部喷出。

连接管3沿其末端外周边装有一个气体喷射档块8，采用一个压配合的管状填充件6来防止气体泄漏，从而构成第一流道。气体喷射档块8在其顶部表面有一个微小直径的喷嘴孔，以增加气体喷射流速。

为了滤去气体的杂质，将一个由烧结的金属、陶瓷或纤维材料制成的过滤件7夹在管状填充件6和气体喷射挡块8的内凸肩8a之间，位于从连接管3的管腔3a延伸到喷出气体的喷嘴孔9的流道中央。在图中，附图标记2b表示燃料容器2上接纳吸气管5的安装孔，附图标记4a，4b和4c分别表示安装在连接管3环状沟上的O形圈、附装在安装槽4d和安装孔2b开口之间的O形圈以及插入在吸气管5和安装孔2b之间的O形圈，O形圈4a、4b和4c用来防止气体泄漏。

混合管11有一个压配到气体喷射挡块8上端的底端部分，包括吸入孔10，孔10通向内部。气体喷射挡块8的喷嘴孔9位于混合管11的内部，从而借助于从喷嘴孔9射出的可燃气体的引射作用使空气从吸入孔10流入，形成可燃气体-空气混合物(或预混气体)。

混合管11的上端11a以松配合装在扩散器12的底端开口，从而当将气体从燃料容器2引入到吸气管5时允许双位阀机构作垂直运动。扩散器12在其外周边有一个与其成一体的法兰13，在其上端开口有一个扩散壁14，预混气体碰撞到此壁上时将使气体减速和扩散。

扩散器12的法兰13的上凸肩紧靠在燃烧筒16的底端，燃烧筒包括一个面向内的、以电连接方式与一个高压发生机构(图中未画出)相连接的放电电极17，用于产生点燃预混气体的能量。

在燃烧筒16的开口装有一个支撑一根催化金属丝18的环形件19，在本实施例中该金属丝成螺旋形，通过催化反应而发红发热。该环形件19与燃烧经燃烧筒16内的第一流道射出的预混气体而得到的预混火焰的火焰孔21相通，并通过牢固地固定在壳体1开口处的火焰孔盖20的顶表面。在扩散器12的法兰13的下侧装有一个固定垫片，它用来使环形件19和燃烧筒16牢固地附接在火焰孔盖20上预定的位置。

在本实施例中，还形成一条经第二气体喷流通道(下称第二流道)产生扩散火焰的连接通道24，使来自燃料容器的双位阀机构的气体分流到吸气通道5a。连接通道24包括一个垂直通道24a和横向通道24b。横向通道24b和吸气通道5a与连接管3的安装螺帽4d下端外周边和吸气管5上端内周边一起形成一个间隙5b。该间隙5b构成可燃气体第二流道的一部分。横向通道24b(如图4所示)包括一个朝着燃料容器2壁外侧开口的通孔24c。一个柱塞杆26的柱塞部分26a压配到通孔24c中，从而使通孔24c密封。

柱塞杆26还包括一个插入部分26b，其直径略小于柱塞部分26a。柱塞部分26a有一条锁是槽26c以防止从通孔24c脱出。插入部分26b位于横向通道24b中，从而减小可燃气体流道的体积，因此降低残留气体的量。

相反，由弹性材料制成的柔性连接管27压配到垂直通道24a之中。过滤件28和第二气体喷射挡块29装在连接管27中，第二气体喷射档块29上开有喷射孔30，其孔经保证气体喷射力与气体喷射档块8上喷嘴孔9产生的燃烧条件相平衡。第二气体喷射挡块29的外径略大于连接管27的内径，从而喷射挡块29的插入能胀大连接管的外径。于是胀大了的连接管端压配到垂直通道24a中，从而加大了与垂直通道24a(垂直通道是刚体)的接触压力，因此可防止可燃气体的侧向泄漏。胀大的连接管27也用来防止其从垂直通道24a脱出，而与第二气体喷射挡块29的喷嘴孔30限制的气体喷射量所引起的压力升高无关。这将有助于简化第二流道连接装置的结构以及其组装工作。

要注意的是，连接管27绕过第一流道区，装到出口喷嘴管31的后端弯曲部分32之中，出口喷嘴管31有一段直径较粗的段，它被出口喷嘴盖20的内壁表面以及燃烧筒16外壁表面夹住，其底端部分地支撑在扩散器12的法兰13上。

出口喷嘴管31的末端通到喷嘴孔34，燃烧着的可燃气体以扩散的方式从此喷嘴孔中射出喷嘴孔34设置在火焰孔盖20的顶表面。喷嘴孔设置在胀大部分35内，从而允许向斜上方喷出，该喷嘴孔位于燃烧来自第一流道预混气体而得到的预混火焰的火焰孔21轴线的外围附近。虽然在本实施例中喷嘴孔34与出口喷嘴管31是分开的，但出口喷嘴管31的末端可以与喷嘴孔34成为一体，而不局限于分开的情况。

在图中，附图标记22表示装在壳体1顶部的机盖，附图标记23表示燃料容器2上的支撑片，用来支撑机盖22的枢轴(图中未画出)。

下面对按照本发明具体化的气体打火机的作用方式进行描述。

当机盖22沿着箭头A所示方向转动时，喷嘴杆(图中未画出)拔起连接管3而释放双位阀机构，因而允许来自燃料容器的可燃气体射出并通过吸气通道5a送到管腔3a和连接通道24。随着可燃气的喷出，高压发生器被致动，因而在燃烧筒16内的放电电极17和扩散壁14之间进行放电。产生的放电火花点燃燃烧筒16内的预混气体，形成处于完全燃烧状态的预混火焰，扩散器12的扩散壁14的顶表面成为燃烧火焰的底部。

相反，喷嘴孔34允许通常的可燃气体经出口喷嘴管31喷出。从喷嘴孔34喷出的可燃气体被来自火焰孔的预混火焰点燃。该点火产生一个显示出普通的带淡红的黄色可见扩散火焰，借助于出口喷嘴管31的结构，它有一个比预混火焰更窄和更高的火焰燃烧状态。由于喷嘴孔34位于火焰孔21轴线的外围，且有一个允许向斜上方喷出的形状，如果仅仅采用它，则扩散火焰可以沿着斜上方的方向产生。然而，从火焰孔21喷出的燃烧气流的流速使其改变成为基本垂直的方向。

也就是说，借助于来自火焰孔21喷出的预混火焰，由喷嘴孔34喷出的可燃气体而产生的带色可见扩散火焰能维持稳定的燃烧，而不会受风之类的干扰而被吹灭。在风直接吹到燃烧筒16的内部而使预混火焰熄灭的情况下，预混气体被催化金属丝18的反应热再次点燃，它也再次点燃来自喷嘴孔34的可燃气体。

由于本发明的气体打火机具有如上面所描述的结构并按上述那样操作，带色的可见扩散火焰即使处于受风之类影响的位置，仍能稳定地维持，这是很有用的。这样的结构将排除引起任何麻烦的可能性，保证有很好的组合工作性能。

此处详细地结合附图描述了本发明的最佳实施例，要理解的是，该发明构思可以采用各种不同的实施方式，本申请的权利要求书包括受现有技术的限制的范围之外的这些类型。

下面结合附图描述本发明的第二个实施例。图6是表示本发明气体打火机的纵剖图。图7是表示燃料容器上部的纵剖图。图8是图7中沿X-X线的剖面图。图9是支撑件的纵剖图。图10是表示与支撑件螺纹连接的可动件的局剖正视图。图11是其顶视图。图12是表示催化件安装结构的顶视图。图13是表示另一种催化件安装结构的顶视图。图14A和14B是分别表示安装结构的剖面图。图15是表示扩散器及其夹持件的分解透视图。

在图中，附图标记1和2分别表示壳体及位于壳体之中的燃料容器。燃料容器2通过螺钉103固定在壳体1上。燃料容器2包括一个与可燃气体喷流控制机构104相通并接纳连接管3底端部分的可燃气体吸气管5。在连接管3底端部分外周边和吸气管5内周边之间，形成一个通往双位阀机构107的吸气通道5a，该双位阀机构让可燃气体从燃料容器2中喷出。吸气通道5a有一个与双位阀机构偏移设置的螺旋弹簧4。连接管3包括一个供给孔25，孔25与吸气通道5a相通，并将可燃气体送到连接管3的管腔3a，从而构成第一气体射流通道(下称第一流道)，可燃气体经此第一射流道从连接管3的顶部射出。

连接管3沿其末端外周边装有一个气体喷射档块8，采用一个压配合的管状填充件6来防止气体泄漏，从而构成第一流道。气体喷射档块8的顶部表面上有一个微小直径的喷嘴孔，以增加气体喷射速度。

为了滤去气体的杂质，将一个由烧结的金属、陶瓷或纤维材料制成的过滤件7夹持在管状填充件6和气体喷射档块8的内凸肩8a之间，该过滤件位于从连接管3的管腔3a延伸到喷射气体的喷射孔9的流道中央。在图1中，附图标记14表示将吸气管5安装到燃料容器2上去的安装槽。

混合管11有一个压配到气体喷射挡块8上端的底端部分，包括吸入孔10，孔10通向其内部。气体喷射挡块8的喷嘴孔9位于混合管11的内部，从而借助于从喷嘴孔9射出的可燃气体的负压作用使空气经吸入孔10流入，形成可燃气体与空气的混合物(或预混气体)。

混合管11的上端11a采用松配合装在扩散器夹持件117的底端开口内，从而允许双位阀机构107在气体从燃料容器2引入到吸气管5时作垂直运动。扩散器夹持件117外周边有一个与其成一体的法兰13，在本实施例中沿其顶部开口四周有四个扇形柱19，扩散器12的底端牢固地压配到其中。

扩散器12在其底端有一个倒锥形的扩散壁121，其用松配合装在扩散器夹持件117的顶部开口中，气体混合物撞在此扩散壁上，使扩散减速。扩散壁121与带有横向孔122的圆柱部分相连。圆柱部分123在项顶部有一个盘形部分125，其中心有一个与横向孔122相通的垂直孔。这样，被扩散壁121减速的气体混合物被分送到从横向孔122延伸到垂直孔124的流道以及通往圆柱部分123和盘形部分125侧面的流道。要理解的是扩散器12的形状和结构可以根据燃烧筒或气流的尺寸等因子(下面将进一步描述)来选用，并且不局限于本实施例。

扩散器夹持件117的法兰13在其顶部有一个分隔环126，其底端以相邻方式装在扩散器夹持件117上。分隔环126包围住扩散器12。分隔环126有一容纳一个固定在其上、直接位于扩散器12上方的螺旋催化件130顶部开口。

燃烧筒16的底端以相邻接的方式与分隔环126的顶表面相配装。燃烧筒16的顶表面与火焰21相通，火焰孔朝向固定在壳体1开口处的火焰孔盖20。与高压发生机构127电连接的、对预混气体产生点火能量的放电电极17朝向燃烧筒16的内部。

本实施例中，在另一方面，从燃料容器2喷射到吸气通道5a的可燃气体分流并按下述方式形成第二气体射流通道(下称第二流道)。带有通孔134的间壁134c有一部分位于燃料容器2上，间壁134c的一侧(图8中的左侧)开有一个安放下面要描述的接纳件135的安装孔134a，而另一侧(图8中的右侧)开有一个安放下面要描述的可移动件138的安装孔134b，安装孔134b与安装孔134a相对称。接纳件135的安装孔134与一个通往吸气通道5a的楔形沟133相配，从而将可燃气体引向安装孔134a。防止气体泄漏的O形圈附装在压配到安装孔134中的接纳件135的外周边四周。接纳件135有内螺纹137。

可移动件138以这样的方式装到安装孔134b中，在可移动件138末端形成的外螺纹经过通孔134旋入到接纳件135的内螺纹137中。防止气体泄漏的O形圈140装在可移动件138个周边的四周。外螺纹或阳螺纹139在其底端有一个用来控制气体喷流的压力控制件141，该控制件为环形，其一侧与凸肩138a相邻。当可移动件138放入到接纳件135中时，使压力控制件141的另一侧与间壁134c相邻。附图标记142表示一个操纵可移动件138的操纵槽。

可移动件138安装孔134b中开有可燃气体流动沟143，其与垂直孔144的底端相通。垂直孔144接纳压入的柔性连接管27的一端。连接管27内安装一个管件146，以便其稳定地压配到垂直孔144中。通过将有胀大直径的连接管27压入到垂直孔144中，加大了与刚性垂直孔144的接触压力，因而防止可燃气体的侧向泄漏以及管27的脱出。

连接管27在第一流道的底端区是弯曲的，从而与出口喷嘴管31后端弯曲部分31a相压配。出口喷嘴管31有一段直径较粗的段31b，它被夹在火焰孔盖20的内壁表面以及燃烧筒16和分隔环126个壁表面之间，其底端部分地支撑在扩散器夹持件117的法兰13上。在本实施例中，出口喷嘴管31的末端31c通到燃烧筒16的内部。要理解的是，在出口喷嘴管31的末端31c可以开有多个开口来代替单开口。此外，可以通过将出口喷嘴管31的后端直接连接到垂直孔44中而省去连接管27。也可以将出口喷嘴管31的后端连接到可燃气体流动沟43中而省去垂直孔44。

在图中，附图标记22表示装在壳体1顶部的机盖或盖罩。机盖22上装有一个支撑在弹簧49上的操作按钮50。盖罩22有一个用虚线画出的枢轴支撑件51，其用枢轴方式装在支撑片52上。附图标记53表示一个操作连接管3的喷嘴杆，一部分用虚线来表示。

虽然对本发明的第二个实施例具体地作了描述，但催化件30的形状或者其安装结构不局限于这种情况。例如，可以采用如图13和14B所表示的螺旋催化件。

下面对按本发明第二实施例具体化的气体打火机的作用方式进行描述。

当机盖22沿着箭头A所示方向转动时，喷嘴杆53拔起连接管3而释放双位阀机构107，因而允许来自燃料容器的可燃气体射出，通过吸气通道5a送到连接管3的管腔3a和安装孔134a(楔形沟133)。随着可燃气体的喷出，高压发生器被起动，在燃烧筒16内的放电电极17和催化件130(130a)之间进行放电。得到的放电火花点燃燃烧筒16内的预混气体，形成处于完全燃烧状态的预混火焰，位于燃烧筒16内深部的燃烧火焰底部相应于催化件30(30a)的上部。要注意的是，借助放电电极靶28进行的放电可以是设置在燃烧筒内专有的电极靴，而不局限于催化件130(130a)。

另一方面，在第二流道中，从楔形沟133经安装孔134a喷射到安装孔134b的可燃气体流用压力控制件141来调节。被调节过的可燃气体经过连接管27，从出口喷嘴管31的末端31c喷射到燃烧筒16的开口。通过第二流道的普通可燃气体被在燃烧筒16中已燃烧的预燃火焰点燃，产生一个普通的发淡红的黄色可见扩散火焰。于是，能从出口喷嘴21得到扩散火焰。

上面描述了本发明的气体打火机的结构的操作。从外部操作设置在产生扩散火焰可燃气体射流通道中部的可燃气体流动控制机构这一措施可以很容易地保证第一和第二流道气体喷射量的平衡，得到一个适于点火的燃烧火焰。此外，使催化件靠近扩散机构保证预混气体最初出现在紧靠催化件的下方，因而从最初的点火时间就得到一个可靠的由催化件产生的催化反应。合成的扩散火焰提供一个清晰的燃烧临界状态而来表现出被任何预混气体同化的现象。

Claims (2)

1.带有贮存可燃气体燃料容器的气体打火机，它包括：

一个产生预混火焰的火焰孔；

一个产生扩散火焰的可燃气体喷嘴孔；

上述火焰孔与喷嘴孔相邻设置；

其特征在于，它还包括：

一个位于上述燃料容器和上述产生扩散火焰的可燃气体喷嘴孔之间的连接管；

一个限制气体喷射量的气体喷射挡块，它被压配到上述连接管的一端之中；

一个具有刚性孔的连接通道，该通道连接上述燃料容器和上述连接管；

一个通过压配而使上述连接管形成的一个加大直径的端部弹性地压配到上述连接通道刚性孔中。

2.按照权利要求1所述的气体打火机，其特征在于，上述产生扩散火焰的可燃气体喷嘴孔以能使可燃气体沿着斜上方方向喷出的方式设置在上述产生预混火焰的火焰孔轴线外围。

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