CN108697266A - 具有改善的性能的木炭引火器 - Google Patents

Abstract

一种固体烹饪燃料引火器具有限定筒的内部的筒壁，以及将筒壁的内部分成上室和下室的挡板。第一多个孔口限定在挡板中，且第二孔口通过筒壁限定到下室中。上室的宽度与从挡板到筒壁的顶部的高度之比可大于大约1.69比1。

Description

具有改善的性能的木炭引火器

相关申请的交叉引用

本申请请求享有2016年1月6日提交的美国临时专利申请序列号62/275590的权益，且通过引用将该临时申请并入到本公开，如同在此完全阐述一样。

技术领域

本公开大体上涉及户外烹饪，且更具体地涉及用于准备木炭以在烹饪中使用的装置。

背景技术

一段时间以来，一直在寻求快速且廉价的用于固体木炭烹饪燃料的点火技术。已经开发了具有电加热元件和/或风扇的装置以改善加热和氧气流动以增加点火速率。液态碳氢化合物促进剂(例如，木炭点火液)的使用也继续流行。

某些罐型引火器在本领域中也是已知的，例如美国专利号5469835和美国专利号4227510。例如这些的装置提供了由隔板分开的上室和下室，隔板供有通孔或开口来允许气体通过。可燃材料如揉皱的报纸置于下室中，而待点燃的木炭置于上室中。在下室中的材料点燃之后，燃烧在上室中以最低水平的木炭开始，且逐渐发展，直到所有木炭都在燃烧的某一阶段。内容物然后排入设计成容纳木炭的烧烤架的区域中，且然后开始烹饪。

市场上的所有解决方案都存在问题和不足。具有辅助加热和强制空气流的装置相对昂贵，且由于装置的复杂性质(例如，移动部分和/或电源的使用)而易于故障。液态碳氢化合物促进剂也增加了成本，且可改变准备的食物的味道。已知的罐型木炭引火器通常需要不可接受得长的时间才能获得足够数量的木炭块燃烧(事实上，如果这甚至可用已知的现有技术装置来实现的话)。

所需的是用于解决以上和相关的问题的系统及方法。

发明内容

在其一个方面中，本公开的发明包括固体烹饪燃料引火器，其具有限定筒的内部的筒壁，以及将筒壁的内部分成上室和下室的挡板。第一多个孔口限定在挡板中，且第二多个孔口通过筒壁限定在下室中。上室的宽度与从挡板到筒壁的顶部的高度之比大于大约1.69比1。

在一些实施例中，上室从挡板到筒壁的顶部小于大约4.625英寸。在一些实施例中，燃料引火器包括通过筒壁限定在上室中的第三多个孔口。第三组多个孔口可位于上室的下部附近，其中没有孔口设于上室的上部附近。上室的下部可限定为室的下半部，且上室的上部限定为室的上半部。

一些实施例包括附接到筒壁的手柄。热障层可提供成介于手柄与筒壁之间。

在其另一个方面中，本公开的发明包括固体烹饪燃料引火器，其具有限定筒的内部的筒壁，以及将筒壁的内部分成上室和下室的挡板。第一多个孔口限定在挡板中，且第二多个孔口通过筒壁限定到下室中。第三多个孔口通过筒壁限定到上室中。

第三多个孔口可限制于上室的下半部和附近的筒壁。在此情况下，上室的上部可为实心的。

在一些实施例中，上室的宽度与从挡板到筒壁的顶部的高度之比大于大约1.69比1。上室从挡板到筒壁的顶部可小于大约4.625英寸。

一些实施例包括在与内部相对的其外侧上附接到筒壁上的手柄，以及可能的介于手柄与筒壁之间的热障层。

在其另一方面中，本公开的发明包括燃料引火器，其具有圆筒壁，其具有开口的顶部和底部，以及筒内划分上室和下室的挡板。圆筒壁限定下室中的第一多个孔口。上室的宽度与从挡板到筒壁的顶部的高度之比大于大约1.69比1。上室从挡板到筒壁的顶部小于大约4.625英寸。

燃料引火器还可包括第二多个孔口，其在筒壁中限定在上室中。第二多个孔口可限制到上室的下半部，其中上室的上半部大致是实心的。在另一个实施例中，第一组孔口和第二组孔口在筒壁上从顶部到底部连续地间隔开。

附图说明

图1为罐型木炭点火器的透视图。

图2为图1中的罐型木炭点火器的断面透视图。

图3为根据本发明的方面的木炭点火器的透视图。

图4为图3中的木炭点火器的断面透视图。

图5为根据本公开的方面的木炭点火器的另一个实施例的透视图。

图6为根据本公开的方面的木炭点火器的又一个实施例的透视图。

具体实施方式

已经发现，垂直固体燃料堆的燃烧过程的分析理解可导致筒罐型木炭引火器的几何参数的变化，这产生性能的明显且显著的改善(将理解，词语筒的使用应表示各种延伸的截面，包括但不限于圆形、椭圆形、正方形、矩形和其它拓扑等效图形)。基本分析理解是底层处的燃烧引发在上层中产生一个大气，其逐渐耗尽可用于支持燃烧引发的氧。实际上，底层处的火焰越是进一步加强，则通过筒垂直向上的热气体中使用的氧就越多。

通常不可能获得最顶层木炭的完全燃烧引发，不论过程延长多久，因为大部分进入罐中的大气氧已经转化成二氧化碳。事实上，对于给定类型的木炭，例如，在美国市场中常见的2英寸乘2英寸乘1英寸的卵形块，存在通过燃料堆的最大垂直距离，其可在短时间段内产生完全燃烧引发和所有木炭完全卷入。一旦发现该最大垂直距离，则将容纳的期望的容积通过增大直径来确定，因此产生了可具有比迄今为止所实施的更大的直径与高度的比例的筒罐。

已经发现，筒壁中的孔口有利地沿上室延伸，以允许将附加的氧拉入垂直固体燃料堆中。重复测试示出了显著的结果，其中引火时间减少了一半或更多。这些测试以及用于分析理解的背景将在本公开的各种实施例的描述之后更详细地覆盖。

图1为罐型木炭点火器的透视图。图2中示出了断面透视图。注意，该罐型点火器相比于其宽度相对较高，且提供了通过罐壁仅通向下室的开口。

现在参看图3，示出了根据本公开的方面的木炭点火器的透视图。图4为图3中的木炭点火器的断面透视图。点火器100包括连续的筒102，其中挡板104置于筒102的中线(从顶部到底部)处或下方。挡板104限定多个孔口106，以允许气体在限定在筒102内且相应地在挡板104上方和下方的上室108与下室110之间流动。

在一些实施例中，存在通向上室108和下室110两者的筒102的壁中限定的各种构造的孔口112。这些孔口112提供燃烧空气来用于下室110中的纸(或其它引火材料，未示出)和上室108中的木炭(未示出)。在一个优选实施例中，上室108的高度不大于4.625英寸，且筒102的直径与上室108的高度之比等于或大于1.69比1。换言之，上室108的宽度为高度尺寸的至少1.69倍。

其它尺寸和实施例在本公开的范围内是可能的。例如，上室108的容积可通过增大室108的直径或宽度而增大。室108的高度大致有限，其中大致大于4.625英寸的高度开始引起效力损失。在较高的室中，在较接近室的底部的那些不可接受地消耗之前，木炭块的最上方将不会点燃或引火。除大约4.625英寸的用于大多数木炭尺寸的室高度的上限外，宽度应保持为高度的至少1.69倍来达到最大效果。

孔口112可认作是包括挡板106下方的第一组113A和挡板106上方的第二组113B。在一些情况下，第一组113A和第二组113B可为连续的，以便形成从顶部到底部的等距间隔开的成列的孔口。在一些实施例中，孔口112延伸到筒102壁的顶部附近。在其它实施例中，孔口在筒102壁顶部之前的一定距离处停止(例如，大约一英寸，或标准木炭块的高度)。孔口112可为变化侧向长度的椭圆形(例如，图3-4)，或每组可具有其它重复和大致相等的形状(例如，图5)。

手柄114可置于筒102的外侧上，且可包括金属支架116和非金属抓持表面118，抓持表面118用于操纵点火器100。热障层120可介于手柄114与筒102之间。

上室108与下室110之间的挡板104可由具有通孔的金属板，通过其之间具有明显开口的丝，或以任何其它机械上适合的方式来形成，以将下方的引火材料与上方的木炭燃料分开，且允许来自引火材料的火焰和热气体点燃木炭燃料。

本公开的点火器的尺寸不是通过迭代确定的，而是基于以下概念：固体燃料堆的较短垂直高度将导致热气体的垂直浮力驱动流中的较小压降。这产生了较大的流至固体燃料的上层的热气体流。较短垂直高度将固体燃料的上层置于可用的氧和温度的组合更有利于快速引发燃烧的区域中。

在测试中实验证明了这些形成的物理尺寸的影响，其中具有6.375英寸直径和7英寸高度的上室(且因此具有223.4立方英寸的上室容积)的第一筒与具有7.813英寸直径和4.625英寸高度的上室(且因此具有221.7立方英寸的上室容积)的第二筒相比较。两者都填充有相同量的木炭块，且利用置于两者中的下室中的报纸点燃。在12.5分钟到13分钟之间，利用第二筒中的垂直木炭堆的顶部处的块上的接触热电偶测得708℉的温度。此时， 通过块的顶层的浅蓝色橙色火焰完全形成。在13到13.5分钟之间，在第一筒上进行了相同的测量，而仅观察到365℉，且没有通过块的顶层的可见火焰出现。在操作的21分钟之后，第一筒中的观察到的块温度为670℉，但仍低于13分钟后的第二筒中见到的温度。筒的各种尺寸和构造的重复测试产生了相同的结果。因此，即使在上室的总容积类似的情况下，如本文所述形成的高度与宽度之比导致了在木炭多快点燃和完全点燃一定量木炭的能力两方面的显著改善的性能。

基于现有技术的设计和共同理解，可认为，从高而细的几何形状变到短而宽的几何形状由于失去烟囱效应而可不利于性能。烟囱效应将管的底部和顶部之间的压差联系到管的高度，以及温差。如果筒内没有燃料，则此效果将占主导。然而，筒罐充满了可认为是多孔介质的木炭燃料。因此，发现压降与介质的长度成比例。这相反于由烟囱效应产生的压差起作用。本公开证明，由介质引起的压降超过现有技术设计中的烟囱效应的影响，这是本公开的设计中克服的问题。

进一步要考虑的是筒壁102的各种位置中的孔口的存在和放置。在将引火材料与木炭燃料分开的隔板或挡板106的水平的下方，各种类型的筒壁102中的大量孔口可为适合的。在一些实施例中，在该分离水平的上方，孔口未完全延伸到筒壁，而是可限制到上室108的下半部，是的其将空气进一步向内供应通过壁102来用于燃烧，供应至燃料堆的下部，但未放置成使其会允许加热气体通过壁102向外逸出，这会减少木炭燃料的顶层的加热。(例如，该实施例在图5中示出，其中孔口502限制在上室108的下半部，且上室108的上半部是实心的。)

图5图示了实施例500，其中通向上室108的孔口502(例如，第二或上组)较小，且比通向下室110的孔口504(例如，第一或下组)更紧密间隔开。这反映了不同空气流率适于不同材料。图4中所示的孔口502,504具有圆角矩形的形状，且每组的每个独立孔口在尺寸上与相应组(例如，502,504)中的其它大致相同。

图6图示了通过壁102通向下室110的孔口604是唯一的孔口的实施例。划分上室108的壁102的区段是实心的。

筒壁102可由金属片或另一适合的耐热材料形成。筒壁102可卷成形，且在边缘相遇的位置附连在一起(例如，由点焊等)。手柄114可点焊或铆接到筒102上。在材料卷成圆柱形之前或之后，孔口(例如，112,502,504,602,604)可在筒壁102中冲压或切割(为了加工目的，可优选在卷壁之前冲压孔)。

挡板104可由与筒102相同的材料形成。其可点焊到位，或由另一装置附连。在组装到筒102中之前或之后，限定在挡板104中的孔口106可切割或冲压到挡板104中。

应该理解，用语"包含"、"包括"、"涵盖"及其语法变体不排除添加一个或多个构件、特征、步骤或其整体或组合，并且用语会解释为特定构件、特征、步骤或整体。

如果说明书或权利要求涉及"附加"元件，则不排除存在多于一个附加元件。

应理解，在权利要求或说明书提到"一个"或"一种"元件的情况下，这样的参考不解释为仅存在一个该元件。

应理解，在说明书陈述"可"、"可能"、"可以"或"能够"包括构件、特征、结构或特性的情况下，该特定构件、特征、结构或特性不需要包括在内。

在适用的情况下，虽然可使用状态图、流程图或两者来描述实施例，但是本发明不限于这些图或相应的描述。例如，流程不需要移动通过每个图示的框或状态，或者以与图示和描述完全相同的顺序移动。

本发明的方法可通过手动地、自动地或其组合执行或完成所选的步骤或任务来实施。

用语"方法"可涉及用于完成给定任务的方式、手段、技术和程序，包括但不限于本发明所属领域的从业人员已知的那些方式、手段、技术和程序，或可由本发明所属领域的从业人员从已知的方式、手段、技术和程序容易获得的那些方式、手段、技术和程序。

在本文使用用语"至少"后面跟着数字来表示以该数字开始的范围的开始(其可为具有上限或没有上限的范围，取决于限定的变量)。例如，"至少1个"意味着1个或多于1个。在本文使用用语"最多"后面跟着数字来表示以该数字结尾的范围的结尾(其可为具有1或0作为其下限的范围，或者没有下限的范围，取决于限定的变量)。例如，"最多4个"表示4个或少于4个，且"最多40％"表示40％或少于40％。

在该文件中，当范围表示为"(第一数字)到(第二数字)"或"(第一数字)- (第二数字)"时，这意味着其下限是第一数字且其上限是第二数字的范围。例如，25到100应解释为意味着其下限为25且其上限为100的范围。另外，应注意，在给出范围的情况下，除非上下文相反指出，否则在该范围内的每个可能的子范围或间隔也是特定打算的。例如，如果说明书指示25至100的范围，则这样的范围还旨在包括例如26 -100、27-100等、25-99、25-98等的子范围，以及在所述范围内低值和高值的任何其它可能的组合，例如33-47、60-97、41-45、28-96等。注意，本段中使用整数范围值仅用于说明目的，并且小数和分数值(例如，46.7-91.3)也应理解为打算作为可能的子范围端点，除非特定地排除。

应注意，当在本文提及包括两个或多个限定的步骤的方法时，限定的步骤可以任何顺序或同时执行(除非上下文排除该可能性)，并且该方法还可以包括一个或多个在任何限定的步骤之前，在两个限定的步骤之间，或在所有限定的步骤之后(除了上下文排除该可能性之外)执行的其它步骤。

此外，应当注意，近似用语(例如，"大约"、"大致"、"近似"等)根据其在相关技术中使用的普通和惯用含义进行解释，除非本文另有指出。在本公开中没有具体的定义，并且在相关领域缺乏普通和惯用的用法的情况下，这些用语应该解释为基值的正负10％。

因此，本发明很好地适于执行上述目的以及达到上述目的和优点以及其中固有的目的和优点。虽然本发明的装置已经参照与附图相关的某些优选实施例进行了描述和说明，但是本领域普通技术人员可在其中进行各种改变和进一步修改（除了本文示出的和暗示的那些），而不脱离本发明构思的精神，其范围由所附权利要求确定。

Claims (18)

1.一种固体烹饪燃料引火器，包括：

限定筒的内部的筒壁；

将所述筒壁的所述内部分成上室和下室的挡板；

限定在所述挡板中的第一多个孔口；

通过所述筒壁限定在所述下室中的第二多个孔口；

其中所述上室的宽度与从所述挡板到所述筒壁的顶部的高度的比大于大约1.69比1。

2.根据权利要求1所述的燃料引火器，其特征在于，所述上室从所述挡板到所述筒壁的顶部小于大约4.625英寸。

3.根据权利要求1所述的燃料引火器，其特征在于，还包括通过所述筒壁限定在所述上室中的第三多个孔口。

4.根据权利要求3所述的燃料引火器，其特征在于，所述第三多个孔口位于所述上室的下部附近，且没有孔口设于所述上室的上部附近。

5.根据权利要求4所述的燃料引火器，其特征在于，所述上室的下部限定为室的下半部，且所述上室的上部限定为所述室的上半部。

6.根据权利要求1所述的燃料引火器，其特征在于，还包括附接到所述筒壁上的手柄。

7.根据权利要求7所述的燃料引火器，其特征在于，还包括介于所述手柄与所述筒壁之间的热障层。

8.一种固体烹饪燃料引火器，包括：

限定筒的内部的筒壁；

将所述筒壁的所述内部分成上室和下室的挡板；

限定在所述挡板中的第一多个孔口；

通过所述筒壁限定在所述下室中的第二多个孔口；以及

通过所述筒壁限定在所述上室中的第三多个孔口。

9.根据权利要求8所述的燃料引火器，其特征在于，所述第三多个孔口限制于所述上室的下半部。

10.根据权利要求9所述的燃料引火器，其特征在于，所述上室的上半部附近的所述筒壁是实心的。

11.根据权利要求8所述的燃料引火器，其特征在于，所述上室的宽度与从所述挡板到所述筒壁的顶部的高度的比大于大约1.69比1。

12.根据权利要求8所述的燃料引火器，其特征在于，所述上室从所述挡板到所述筒壁的顶部小于大约4.625英寸。

13.根据权利要求8所述的燃料引火器，其特征在于，还包括在与所述内部相对的其外侧上附接到所述筒壁上的手柄。

14.根据权利要求13所述的燃料引火器，其特征在于，还包括介于所述手柄与所述筒壁之间的热障层。

15.一种燃料引火器，包括：

具有开口的顶部以及底部的圆筒壁；以及

划分上室和下室的所述筒内的挡板；

其中所述圆筒壁限定所述下室中的第一多个孔口；

其中所述上室的宽度与从所述挡板到所述筒壁的顶部的高度的比大于大约1.69比1；以及

其中所述上室从所述挡板到所述筒壁的顶部小于大约4.625英寸。

16.根据权利要求15所述的燃料引火器，其特征在于，还包括在所述筒壁中限定在所述上室中的第二多个孔口。

17.根据权利要求16所述的燃料引火器，其特征在于，所述第二多个孔口限制于所述上室的下半部，且所述上室的上半部大致是实心的。

18.根据权利要求16所述的燃料引火器，其特征在于，所述第一多个孔口和所述第二多个孔口从所述筒壁的顶部到底部连续地间隔开。