CN1278319A - 低位燃烧蜡烛 - Google Patents

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Abstract

一种低位燃烧蜡烛包括一具有顶部区(1a)和底部区(1b)的燃料体(1)、一玻璃围绕物(2)、一中央灯心(3)、以及一玻璃的或金属的间隔件(5),该间隔件(5)在燃料体之中高于燃料底部区(1b)的一位置上包围住灯心。间隔件(5)包括一包围灯心的顶部,它限制燃烧且因此规定了燃料在消耗时火焰行程的下限,间隔件(5)还包括一垂直延伸部,它用来将上述火焰行程下限间隔在燃料底部区(1b)之上。火焰因此便不能直接接触玻璃围绕物(2),且通过选择所希的间隔件(5)的热传导率,火焰将在较长或较短的时间里燃烧到其行程的下限,该时间取决于通过间隔件(5)被传递到燃料底部区(1b)的热量。

Description

低位燃烧蜡烛
本发明有关一种蜡烛，蜡烛这一术语在这里是指所有形式的这样的照明和/或加热装置，其中吸收的灯心装置被支撑在一燃料体内，灯心装置和燃料体具有相应的顶部区和底部区，这样在使用时燃料体的顶部区随着燃料的被消耗掉而下降，而灯心装置的一顶部从燃料体的顶部区伸出而用作为一燃烧站，在该站上由灯心装置从燃料体中所传送的燃料则被燃烧来制造一火焰用于照明和/或加热。该燃料在室温下典型地是固体，但在火焰附近则熔化。灯心的伸出顶部本身被火焰所燃烧且因此保持有一伸出长度，该长度典型地是近似恒定的，在燃料体被消耗时用作为燃烧站。
蜡烛已有了几百年的历史了。在近代，如香味这样的空气改良剂已经被组合进燃料中，结果在蜡烛被使用时空气改良剂被释放到大气中。另外，在近代也已在某些场合用油基燃料来替代传统的蜡燃料，该油基燃料典型地包含一定量的诸如三嵌段共聚物(例如KRATON(TM))这样的一种可燃性聚合物来在室温下固化烃油。
早就已知在使用时用一围绕物(“烛台”)来限定燃料体的底部区，用于限制熔化燃料的下滴，然而，近年来也已经十分普遍地用一围绕物至少将燃料体的底部区永久性地加以限制，这样的另一目的是简化制造过程。该围绕物合适地包括一底壁且附加地包括一侧壁。例如，该围绕物可以是金属或玻璃的。制造时，灯心底端被固定到底壁中央区域且灯心被拉紧。然后将燃料以加热的、液体的形式导入到灯心周围并通过冷却使之固化。
这些已知装置通常的缺点是其低位燃烧的性能是相当差的。典型的情况是，在灯心已被烧尽之后仍有一定量的燃料未被消耗掉。此外，在某些场合还存在着当火焰低位燃烧时过度加热围绕物金属部件的危险，这会潜在地导致使燃料不加控制地闪光点燃(flash ignition)和/或对围绕物或上述配置立在上面的任何结构的热损坏。
本发明的目的是至少朝着克服上述缺点的方向作出一定的改进来提供一种改进的、或至少是替代性的低位燃烧蜡烛。
根据本发明，提供有一种蜡烛，它包括：
一燃料体，它具有顶部区和底部区；
吸收的灯心装置，它被支撑在燃料体之中且具有对应于燃料体的顶部区和底部区的顶部区和底部区，这样在使用时当燃料被消耗时燃料体的顶部区下降，而灯心装置的顶部从燃料体的顶部区伸出来用作为一燃烧站，在该站上从燃料体中被灯心装置所传送的燃料被燃烧以产生一火焰；
一间隔件，它包括一第一部分和一第二部分，该第一部分实质性地在燃料体之中高于灯心装置和燃料体底部区的一位置上包围住灯心装置来当燃料体被消耗时来规定燃烧站行程的一下限，该第二部分则在第一部分之下伸展，由此使上述燃烧站的下限被间隔在燃料体底部区之上。
间隔件可以是热绝缘的或热传导的。当它是较为热绝缘的时，它可方便地用玻璃制成且能把火焰的行程阻止到燃料体底部区之上某一距离处。在适当的时候，当火焰的热量不能用来将燃料保持在一种熔化状态时，火焰将熄灭。然而，实际中却发现，火焰的热量足以将燃料熔化到低于火焰之下约1cm深度的地方而该熔化的燃料可用来燃烧。当火焰最终熄灭时，这将阻止火焰热量作用到燃料体周围的任何围绕物上或者蜡烛站立在上面的任何结构上。在火焰到达其行程的下限和熄灭之间的时间里，位于任何熔化的燃料之下靠近火焰的固体燃料起着散热器的作用且因此帮助燃料体底部区以及任何周围结构保持一种较之常规蜡烛使用时会出现的情况更加冷的状态。
当间隔件是较为热传导的时，它可方便地由金属制成且将把火焰行程阻止到燃料体底部区之上某一距离处，同时却仍能使火焰继续燃烧且能使某些火焰热量被间隔件的第二部分传递来加热燃料体的底部区，由此来制造一围绕着灯心底部区的、且与之相接触的熔化的燃料池。为此，间隔件的第二部分与燃料体将是热接触的。此外，还可理解的是：间隔件必须被构造或配置成，使熔化的燃料在低位燃烧过程中能接触灯心底部区。通过这样的将热量传导到燃料体底部区而同时将火焰保持在高于燃料体底部区之上的一定间距处的做法，与已有蜡烛相比则可保持或改进燃料体底部区熔化的效率，且同时可限止或防止燃料体底部区的任何部分或者与燃料体底部区相接触的任何围绕物被局部地过分加热。
间隔件因此被用来使火焰不能直接与蜡烛底部直接接触。此外，通过选择一种具有所希热传导率的间隔件，火焰将会在较长或较短的时间里烧至其行程的下限，该时间则取决于经该间隔件被传递至燃料体底部区的热量。
在本发明的蜡烛情况下，可实质性地减少或根除低位燃烧蜡烛火焰点燃那些可能会被聚集在灯心底部周围的诸如半燃烧过的火柴或灯心段那样的碎屑的危险。
间隔件的第一部分合适地为一包围(合适地为紧密包围)灯心的轴套。间隔件的第二部分合适地为第一部分的轴套的一向下的延伸。间隔件优选地具有一位于灯心装置底部区之下的一套筒形式。套筒可合适地具有一大于灯心宽约5％～200％以上的内径。在一典型的灯心宽为约2mm～3mm的情况下，套筒可合适地具有一约3mm～8mm的内径，最合适地为约5mm。套筒可合适地具有一约1cm～4cm的长，最合适地为约2cm，尽管这一点将根据蜡烛的整体尺寸以及希望蜡烛火焰最终能烧到多低位置(根据易为那些具有本项技术普通技能的人员所熟悉的方式)而加以变化。
灯心合适地用普通的灯心材料制造，比如棉花。
燃料合适地为一种诸如蜡或羟油/聚合物混合物这样的常规燃料。燃料最优选地为在室温下的固体，但在被火焰加热时熔化。香味可合适地结合进燃料中，香料重量比如最多可为5～10％左右。一种合适的烃油/聚合物混合物由约重量比为9∶1的石竹油和KRATON(TM)(壳牌)三嵌段共聚物混合而成。
燃料体合适地被一围绕体所限定，该围绕体优选地包括一具有一底壁和一侧壁的容器(例如一个碗)。该围绕体合适地为玻璃制成。
根据本发明的蜡烛除间隔件是在灯心装置被支撑在燃料体中之前而被加入来覆盖灯心装置之外，其余均采用常规方法制成。比如在燃料在室温下为固体而燃料体被一玻璃碗所限定的优选配置形式的情况下，灯心的底端合适地首先被提供有一金属支承器或轴套法兰，它被压接到灯心底端上且法兰件则被粘接到碗的底部的中央区。套筒(或其它件，若使用其它结构型式的话)则然后被配合到轴套(或“鼻端”)之上来覆盖灯心的底部区。在套筒下端上可以有一间隙，该间隙宽在低位燃烧时要足以使熔化的燃料进入套筒。灯心然后被拉紧，而燃料则以一种熔化液体形式被加入，该燃料然后便开始冷却在碗中并将灯心和间隔套筒埋入燃料块中。
本发明阻止火焰的完全烧尽。通过将间隔件放置在灯心底部之上，火焰下烧至间隔件的顶部但却不再继续向下。足量的热被下传至间隔件来在灯心底部周围保持一熔化的燃料池，间隔件的热传导性越好，燃料池便越深，但是即使采用一种较为热绝缘的(比如玻璃)间隔件，池的深也是可观的。这种熔化燃料然后被灯心上吸且被点燃来以常规方式供给火焰。这样，本发明便能有效地提供一种装置，该装置在火焰到达间隔件之前起着一常规蜡烛的作用，而然后则附加地起着一种类似于一个油灯的装置的作用。根据间隔件第二部分的结构和热传导率，该装置可潜在地继续工作直至所有的燃料被消耗掉。
为便于理解本发明，且也是为显示如何将本发明付诸于实施，以下参照附图且纯粹举例而不加任何限制地来叙述一实施例，附图中
图1示出刚点燃的一香味蜡烛的一垂直截面图；
图2示出与图1相同的视图，但处于蜡烛的生命尽头；
图3示出图1和图2的蜡烛的灯心底部区的一详细情形。
参照这些图，其中相同部件用相同符号表示，图中示出一蜡烛，它包括一固体燃料体1，该燃料体1合适地为一(重量)比值约为9∶1的烃油和三嵌段共聚物(比如KRATON(壳牌))的混合物，且包含少量(比如约4％)的一种香料。该燃料被包含在一玻璃碗2中。
该燃料一般具有顶部区1a和底部区1b并埋入在其质量块中支撑有一诸如棉花那样的常规吸收性材料组成的灯心3。对应于燃料体的顶部区1a和底部区1b，灯心也具有顶部区3a和底部区3b。
使用时，通过点燃灯心3的一伸出的顶部3c来制造一火焰4。当燃料以常规的方式被消耗时，燃料体的顶部1a随之下降。灯心3也以常规方式朝下燃烧，这样灯心的一顶部连续地从燃料体的顶部区伸出来用作为一燃烧站，在该站上被灯心装置从燃料体中所传送的燃料被燃烧以产生火焰4。
蜡烛还包括一玻璃的或金属的套筒件5，该套筒件5紧密包围住灯心的底部区3b。套筒件可方便地安装到一被固定到碗2的一底部上的一常规金属支承器6，该支承器6首先用来固定住灯心的底部区3b。为此，支承器6包括有一被压接到灯心的轴套7和一与该轴套7成一体的法兰8，该法兰8则被胶粘至碗2的底部上。
套筒件5包括一第一(顶)部5a，它在燃料体1之内灯心底部区3b和燃料体底部区1b之上的一个位置包围住灯心装置，该部5a在当燃料体被消耗时规定了燃烧站沿灯心向下的行程的一个下限。
套筒件5也包括一第二(底)部5b，它在所示实施例中简单地为第一部5a的一整体延伸且延伸到第一部之下与燃料体1成热接触。
当燃烧站到达其下限时(图2)，根据套筒件5是由玻璃还是金属制成的，这种效果将多少有些不同。在玻璃套筒的情况下，火焰4将被保持在高于燃料体底部区1b的地方且相对较小或者没有热量将被传递到燃料体的底部区或碗2。在火焰之下将会形成最多达约1cm深的一熔化燃料池，该池将逐渐地被燃烧。火焰4然后将随着燃料供应的枯竭而熄灭。
另一方面，在金属套筒的情况下，火焰4将被保持在燃料体底部区之上，且来自火焰4的一定量的热将被套筒件5传导到燃料体的底部区。
在上两种情况中，火焰均不进入套筒件的顶部很深的程度，因为一旦火焰的下端接触到套筒件的上端，便没有氧气能进到套筒件中来支持燃烧。相反，火焰只在套筒件上端之上轻微燃烧，而这一间隙有助于将火焰的热量与蜡烛的底部区隔开。
套筒优选地具有一大于压接轴套7的外径的内径，这样它覆盖住轴套且被因此而支撑定位。然而，如以下将会看到的，尤其当套筒是金属件时，则希望熔化的燃料能接触支承器6中的灯心底部。这一点比如可通过在套筒5和支承器6之间提供一间隙来达到，这样燃料可流进套筒内部。
为制造例示的蜡烛，金属支承器6的轴套7被压接到棉灯心3上且套筒件5被套在灯心3外面并达到轴套7上的位置上。支承器6被粘接到碗2的底部，法兰8则如图所示那样紧贴在碗底上。如同对那些具有本项技术普通技能的人所熟知的那样，上述步骤的精确次序也可加以改变。灯心3被拉紧而燃料1被以熔化的形式加入到碗2中并可被安置在其中。蜡烛然后可如图1所示那样地被点燃。
火焰4按常规蜡烛的方式朝下燃烧并最终到达套筒5。套筒5然后要么使蜡烛慢慢熄灭(玻璃套筒场合)，或是起着一种燃料燃烧器的作用，让火焰4保持在套筒的顶部(金属套筒场合)。套筒5和支承器6被火焰所加热并且因此使熔化的燃料1能被吸收进灯心并传送至火焰4。金属套筒较之玻璃套筒能提供较大量和较长时间的熔化燃料。在所示实施例中，支承器的法兰8较小，然而在替代形式中，法兰8可较大，这样在一金属套筒的情况下可更广泛地来耗散火焰4的热量来熔化碗2底部中相对更多的燃料，这样几乎所有的燃料都可被消耗掉。
以上广泛叙述了本发明且未局限于特定的实施例。本发明也打算将那些易为那些具有本项技术知识的人员所熟知的改变和修改包括在本申请以及任何所产生的专利的范畴之中。

Claims (9)

1.一种蜡烛，它包括：
一燃料体，它具有顶部区和底部区；
吸收的灯心装置，它被支撑在燃料体之中且具有对应于燃料体的顶部区和底部区的顶部区和底部区，这样在使用时当燃料被消耗时燃料体的顶部区下降，而灯心装置的顶部从燃料体的顶部区伸出来用作为一燃烧站，在该站上从燃料体中被灯心装置所传送的燃料被燃烧以产生一火焰；
一间隔件，它包括一第一部分和一第二部分，该第一部分实质性地在燃料体之中高于灯心装置和燃料体底部区的一位置上包围住灯心装置来当燃料体被消耗时来规定燃烧站行程的一下限，该第二部分则在第一部分之下伸展，由此使上述燃烧站的下限被间隔在燃料体底部区之上。
2.如权利要求1所述的蜡烛，其特征在于：间隔件是热绝缘的。
3.如权利要求2所述的蜡烛，其特征在于：间隔件包括玻璃。
4.如权利要求1所述的蜡烛，其特征在于：间隔件是热传导的。
5.如权利要求4所述的蜡烛，其特征在于：间隔件包括金属。
6.如上述权利要求之一所述的蜡烛，其特征在于：燃料包括蜡。
7.如权利要求1～5之一所述的蜡烛，其特征在于：燃料包括一种羟油/聚合物混合物。
8.如上述权利要求之一所述的蜡烛，其特征在于：燃料体被一围绕物所限定。
9.如权利要求8所述的蜡烛，其特征在于：围绕物包括一具有一底壁和一侧壁的容器。
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