CN1331400A

CN1331400A - 点火装置

Info

Publication number: CN1331400A
Application number: CN 01124850
Authority: CN
Inventors: 齐藤正树
Original assignee: Tokai Corp
Current assignee: Tokai Corp
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2002-01-16
Anticipated expiration: 2021-06-19
Also published as: DE10129238C2; JP3732390B2; CN1195956C; DE10129238A1; JP2002005442A

Abstract

本发明公开了一种用于完成对气体放电点火的点火装置,该点火装置包括一个从其中注入气体的注入喷嘴;一个用绝缘材料构成的、用于支撑所述的注入喷嘴的喷嘴支架;以及一个具有火焰从其中穿过、并被设置在所述的喷嘴支架的外周边缘上的喷口的圆筒形罩。所述的喷嘴支架具有一个罩盖部分,该罩盖部分在十分接近所述的注入喷嘴的末端的外周边缘部分的位置包围该外周边缘部分,使得从注入喷嘴注入的气体的扩散能够加以控制。

Description

点火装置

本发明涉及一种放电型点火装置，在该装置中，电能放电点火是在注入气体上完成的，例如点火电极、气体点火器等，更具体地讲是涉及从其中注入气体的喷嘴部分的结构。

在放电型点火装置，例如点火电极、压电气体点火器等，中，由注入喷嘴注入的气体部分扩散到空气中，增强了与空气的混合，使得即使用微弱的电能也可以点燃。按照这种方式，采用放电火花的气体点火性能得以增强。

更具体地讲，管状喷嘴喷头，或者扩散器，例如扩散蛇管等，被安装在从其中注入气体的喷嘴的喷头上。由于采用了这种安装方式，使得流速较低的支路气体出现在注入气体的主流的周围，使得气体在一个罩内扩散。支路气体与周围空气(氧气)混合，放电在混合物上完成，结果增强了放电性能。

也就是说，通常压电元件受到震动产生高电压，放电能量使被注入的气体点火。但是，在流速高的注入气体的主流部分放电点火性能低下。由于这一原因，在放电火花穿过部分产生了流速低的支路气体，并且为了增强点火性能，放电是在与空气充分混合的扩散气体中进行的。此外，注射喷嘴的周围被一个带有气孔的金属罩包围。

然而，按照一种单一的气体扩散方法，例如使用喷嘴喷头、扩散蛇管等，金属罩内的气体扩散变得不稳定，并且气体是在一个比一个放电火花所必须的范围更宽的范围内扩散。特别是，根据一种使得从开始气体注入到放电点火这一时间周期变得很长的点火操作，大量的气体会停留在罩内。因此，单一的气体扩散方法降低了点火性能，并且成为点火故障的原因。如使将要被分路的气体量降低以抑制扩散，则与空气的混合状态将要降低。这种降低也会导致点火故障。为了克服这些现象，罩必须带有大量的或一系列的气孔，以改善气体和空气之间的混合状态。

然而，在罩上面设置大量的气孔可以导致点火故障，因为在使用点火装置期间，通过这些气孔注入喷嘴与外面的连通程度更强；火花烟雾、风、油等容易通过这些气孔进入；外来物体(绝缘体)附着到注入喷嘴上；放电火花变弱；并且点火性能降低。此外，在有风的室外，风直接作用于火焰并将其吹灭，或者在燃烧过程中大量的空气通过这些气孔进入罩内，且即使在罩内也出现燃烧。这可能是故障的原因。人们注意到，双蛇管型气体扩散器在气体扩散中是有效的，但是这在结构上是复杂的并且不能避免外来物的进入和附着，或防止因此而出现的故障。

本发明是在考虑到以上所述的情况下作出的。因此，本发明的一个任务是提供这样一种点火装置，该装置可以在更令人满意的状态下通过控制由注入喷嘴注入的气体的扩散确保点火性能。本发明的另一个任务是提供另外一种点火装置，该装置可以通过减小金属罩上的气孔尺寸以抑制外来物进入、风等的影响来增强可靠性。

为了实现以上所述的本发明的任务，提供了一种用于完成对气体点火的点火装置，该装置包括：

一个从其中注入气体的注入喷嘴；

一个用绝缘材料构成的、用于支撑所述的注入喷嘴的喷嘴支架；以及

一个具有火焰从其中穿过的喷口并被设置在所述的喷嘴支架的外周边缘上的圆筒形罩；

其特征在于所述的喷嘴支架具有一个罩盖部分，该罩盖部分包围所述注入喷嘴的末端的外周边缘部分非常接近该外周边缘部分，使得从注入喷嘴注入的气体的扩散可以加以控制。

在该点火装置中，喷嘴支架的罩盖部分可以具有在轴向延伸的若干孔道。此外，该喷嘴支架还可以具有延长壁，该延长壁在罩盖部分的外面在气体注入方向上延长。而且，管状喷嘴喷头可以安装在注入喷嘴的喷头末端，使得它由喷嘴支架的罩盖部分的喷头末端突出。

根据以上所述的本发明的点火装置，用于支撑注入喷嘴的喷嘴支架带有一个罩盖部分，该罩盖部分包围所述注入喷嘴的喷头末端的外周边缘部分非常接近该外周边缘部分，使得从注入喷嘴注入的气体的扩散可以加以控制。由于采用了罩盖部分，分路气体的扩散得以控制，而且放电点火的点火性能得到保证。这可以减少金属罩上的气孔数量，从而抑制诸如火花烟雾之类的外来物的进入。此外，还可以防止由于风所引起的金属罩内的燃烧，从而保持稳定的点火性能。而且，即使外来物进入金属罩，绝缘物对喷嘴和喷嘴喷头的附着也可以加以抑制，因此，还具有可以防止由于误放电和分路通道孔的堵塞而出现的故障的优点。

如果喷嘴支架的罩盖部分具有在轴向延伸的若干孔道，则气体扩散可以得到更令人满意的控制。如果喷嘴支架具有在罩盖部分外面在气体注入方向上延长的延长壁，则分路气体向外侧的扩散可以得到抑制，且可以更为有效地完成(？防止)外来物的进入。而且，如果管状喷嘴喷头被安装在注入喷嘴的喷头末端，使得它由喷嘴支架的罩盖部分的喷头末端突出，那么可以实现令人满意的放电点火，并因此可以很容易地确保点火性能。

以下将参考附图对本发明作更为详细的说明，在其中：

图1是显示被设置在根据本发明的实施例的点火装置中的喷嘴的周围部分的剖视图；

图2A是图1中所示的罩的平面图；

图2B是图1中所示的罩的侧视图；

图3A是显示图1的喷嘴支架的透视图；

图3B是所述的喷嘴支架的局部透视图；

图3C是所述的喷嘴支架的纵向透视图；以及

图4是显示做为一个点火装置的例子的点火电极的垂直纵向剖视图。

现在更为详细地参考附图和首先参见图4，它示出了作为一个根据本发明的点火装置的最佳实施例的点火电极1。点火电极(点火装置)1是由用于盛放诸如丁烷之类的高压气体的压力罐部分2、用于完成点火操作的具有一个操纵器件5(操纵钮)的主体部分3和一个由主体部分3向前延伸的电极部分4构成的。

点火电极1的压力罐部分2由一个装有底部的圆筒形罐主体21、一个用于堵塞所述的罐主体21的开口的堵塞器件22和一个罐封盖23构成。堵塞器件22配备有一个用于向堵塞器件22供气的公知的阀机构7。这个阀机构7在其中心部分具有一个喷嘴器件71，喷嘴器件71由一个安装在喷嘴器件71的一端的、通常为L形的操纵杆72开启和关闭。由阀机构7供给的气是通过一根气管73向设置在电极部分4的末端部分的注入喷嘴6提供的。

点火电极1的主体部分3配有一个可垂直分开的中间腔31。这个中间腔31被制作成环形，并且在其中心部分具有一个指状插入窗。中间腔31还具有一个延伸至其末端的电极部分4的延伸腔体部分33。中间腔31和延伸腔体部分33彼此形成一体。

点火电极1的电极部分4包括一个装配在延伸腔体部分33的末端部分上的圆筒状喷嘴支架8。喷嘴支架8是由绝缘材料构成的，用于支撑注入喷嘴6。在延伸腔体部分33的内部，插入一个管支架44，该管支架具有一个被插入到其中心部分的注入喷嘴6。注入喷嘴6与气体管73相连接。电极部分4还包括一个圆筒状金属罩9，该金属罩被安装在延伸腔体部分33上，以便包围圆筒状喷嘴支架8。这个金属罩9带有一个突出接近注入喷嘴6的放电电极(未示出)。

也就是说，气体从其中注入的注入喷嘴6被设置在圆筒状金属罩9的远端部分。这个注入喷嘴6具有被安装在其末端上的管状喷嘴喷头61，喷嘴6的后端部分被插入气管73的远端部分。从注入喷嘴6的注入口注入的气体被分为从喷嘴喷头61的内孔注入的主路气体和从形成在喷嘴喷头61的外周边缘的分路通道孔注入的分路气体。

延伸腔体部分33具有一个横断面是椭圆形并且尺寸大的近端部分，以及一个从中间阶梯部分呈圆筒状延伸的远端部分。在延伸腔体部分33内部的管支架41同样具有一个横断面是椭圆形并且尺寸大的近端部分，以及一个从中间阶梯部分呈圆筒状延伸的远端部分。在管支架41的圆筒状远端部分内部，插入气体管73的远端部分，使得具有装配在其中的注入喷嘴6的气体管73的该部分被保持住。注入喷嘴6的末端穿透延伸腔体部分33的远端面并从这里突出出去。

如图3中所示，喷嘴支架8具有一个靠近主体部分3的圆筒状近端部分81，圆筒状近端部分81被安装在延伸腔体部分33的远端部分的外周边缘上。圆筒状近端部分81被设置在其上表面的中心部分，带有一个圆筒状罩盖部分82，该罩盖部分82被装配在从延伸腔体部分33的远端突出的注入喷嘴6的外周边缘上。

罩盖部分82与注入喷嘴6的外周边缘接触，其上端部分按预定的间隙围绕着喷嘴喷头61的外周边缘(见图1)。罩盖部分82具有一个在其两侧、由其上端沿轴线延伸的垂直开口82a(见图3)，使得从喷嘴喷头61的外周边注入的分路气体的扩散可以得到控制。此外，设定喷嘴喷头61的尺寸，使得安装在注入喷嘴6的远端的喷嘴喷头61的末端从喷嘴支架8的罩盖部分82的上端突出预定的长度。

喷嘴支架8还具有一个从圆筒状近端部分81延伸并且进一步在气体注入方向上延伸到喷嘴喷头61外的圆筒状延伸壁83。圆筒状延伸壁83由4条垂直槽83a分成4个弓形壁。由于使用了这种延伸壁83，分路气体向外部的扩散被抑制，并且主路气体的注入不受干扰。延伸壁83还具有抑制外来风的影响的功能。

圆筒状金属罩9的上表面在其中心部分具有从注入喷嘴6喷出的火焰从其中通过的圆形火焰喷口91，这如图2所示那样。圆筒状金属罩9的上表面的径向外部具有两条弧形槽92，92，并且圆筒状金属罩9的侧面没有气孔或者只有必要的最少量的气孔。人们注意到在现有技术中罩9的周边壁具有大约6个气孔。

在图4中，操纵器件5被设置在中间腔31之中，使得它可以平行于阀机构7的中心线自由地滑动。在操纵器件5和堵塞器件22之间设置了一个压电单元10。操纵器件5通常呈方形圆筒状，并由中间腔31支撑着，使得可以自由滑动。操纵器件5具有一个由其上端倾斜延伸的操纵部分51。

压电单元10根据操纵器件5的位移产生放电电压，且单元10的滑动部分带有一个突出物11。在点火操作过程中，突出物11紧靠操纵杆72，并使操纵杆72转动，以便打开阀机构7的喷嘴器件71，供给气体。此外，由压电单元10产生的放电电压借助于一种已知的导电机构加在电极部分4的注入喷嘴6(喷嘴喷头61)和金属罩9的放电电极之间，借此产生点火用的放电火花。

在这个优选实施例的点火电极1的点火操作过程中，如果将手指放在操纵器件5的操纵部分51上，然后按压操纵器件5，通过突出物11打开阀机构7，并且通过气体管73向注入喷嘴6供给气体。供给注入喷嘴6的气体是从喷嘴喷头61的内外圆周边缘注入的。

由喷嘴喷头61的外圆周边缘注入的分路气体的扩散由喷嘴支架8的罩盖部分82控制。特别是，由于通过相对的沟槽82a吸入空气，靠近入喷嘴喷头61上部完成充分的扩散。在延伸壁83的内部，气体与空气混合使之处于一种最适宜的点火状态。

其次，操纵操纵器件5，使得由压电单元10产生放电电压。所产生的放电电压被施加在电极部分4的罩9的放电电极和喷嘴喷头61的上端之间，借此产生放电火花。分路气体的点火完成，主路气体燃烧，并且火焰通过罩9的火焰部分91，并延伸到外面。

如上所述，在靠近喷嘴喷头61处获得对于点火最适宜的气体和空气的混合物，保证了令人满意的点火性能。此外，无须喷散到罩9内的一个宽的范围就可以完成气体的扩散。由于即使罩9的末端中的空气槽92和侧壁上的气孔尺寸减小也可以得到点火性能良好的混合气，所以外来物，例如进入的火花烟雾，的量也减小了。结果，可以防止外来物附着在注入喷嘴6和喷嘴喷头61上，不会出现由于附着外来物而造成点火失败等问题。此外，也不会出现由于风的进入导致的火焰吹灭或内部燃烧。因此，可以保持令人满意的操作状态和增强可靠性。

尽管业已参照它的最佳实施例对本发明进行了说明，但是本发明不限于这里所给出的内容，本发明在其后的权利要求书所规定的范围内还可以作出改进。

Claims

1.一种用于完成对于气体放电点火的点火装置，该装置包括：

一个从其中注入气体的注入喷嘴；

一个具有火焰从其中穿过、并被设置在所述的喷嘴支架的外周边缘上的喷口的圆筒形罩；

其特征在于所述的喷嘴支架具有一个罩盖部分，该罩盖部分在十分接近所述的注入喷嘴的末端的外周边缘部分的位置包围该外周边缘部分，使得从注入喷嘴注入的气体的扩散能够加以控制。

2.根据权利要求1所述的点火装置，其特征在于所述的喷嘴支架的罩盖部分具有在轴向延伸的若干孔道。

3.根据权利要求1所述的点火装置，其特征在于所述的喷嘴支架在罩盖部分外面具有延长壁，该延长壁在气体注入方向上延长。

4.根据权利要求2所述的点火装置，其特征在于所述的喷嘴支架在罩盖部分外面具有延长壁，该延长壁在气体注入方向上延长。

5.根据权利要求1所述的点火装置，其特征在于在所述的注入喷嘴的末端部上安装有一个管状喷嘴喷头，使得它由所述的喷嘴支架的罩盖部分的末端突出。