KR20040091097A - 열역학적으로 개선된 라이터 - Google Patents

Abstract

라이터 밸브 시트 부재는, 넓은 직경 구멍부와 좁은 직경 구멍부를 제공하며 밸브 시트(25)를 형성하도록, 내부 구멍과 상기 구멍내의 리베이트를 구비하는 원통형 부재(21)를 포함한다. 상기 원통형 부재는, 원통 외부면과, 상기 외부면에 형성된 멈추개를 구비한다. 상기 멈추개와, 상기 넓은 직경 구멍 단부를 제공하는 상기 원통형 부재의 단부 사이에서, 상기 원통형 부재의 외경은 실질적으로 일정하다. 밀폐용 O링은 상기 멈추개와 하우징(13) 사이에서 지지되며, 상기 밸브 시트 부재의 원통부는 상기 하우징 내에 배치된다.

Description

열역학적으로 개선된 라이터{Lighter with improved thermodynamics}

일반적으로 라이터의 밸브는 세 가지 기능들을 필요로 한다.

첫째, 상기 라이터로 연료를 공급하는 저장조를 밀폐시키는 것과 둘째, 점화 및 소화 조건에 대응하여 가스를 공급 및 차단시키는 것과 셋째, 화염을 실용적으로 사용(초당 대략 1mg의 가스가 공급되어 20mm의 화염 높이를 제공)할 수 있도록 가스 공급을 조절하는 것이다.

상기 첫 번째 기능과 두 번째 기능은 대략 지난 30년 동안 사용되어 왔으며, 큰 폭의 변형이나 실질적인 변형은 없었다.

ISO 9994는, 바람직하지 않은 가스 공급과, 증발 조절(짧은 간격 및 긴 간격 동안의 화염의 변화, 화염의 실내 온도에 대한 의존성, 불꽃이 튀는 현상(spitting), 화염이 주화염으로부터 분리되어 떨어지는 현상(sputtering), 화염이 갑자기 확 타오르는 현상(flaring) 등)의 결과와 관련된 많은 결점들과, 이러한 결점들을 가지고 있는 라이터의 생산 및 판매 금지에 대한 경고를 규정하고 있는 국제 표준이다.

상기 저장조의 내부에서의 매우 높은 연료의 압력(15-70 Mpa)을 노즐 팁(nozzle tip)에서 거의 대기압으로 낮추기 위하여, 연료의 공급을 초당 1mg의 적절한 값으로 제한하기 위하여, 상기 연료가 좁은 통로 또는 이러한 통로들의 세트를 통과하여 강제 순환되어야 한다는 것은 잘 알려져 있다. 종래 기술에서는, 압축(조절 나사를 돌림에 따라)되기 쉬운 섬유질의 필터 또는 미세 구멍이 형성된 필터, 고정된 공급 부재들, 합성부재들, 모세관 및 다른 구조물과 같은 다양한 해결책에 대하여 설명하고 있다.

연료 팽창은, 증발 잠열이라고 알려진 바와 같이 잘 한정된 일정량의 에너지의 공급을 필요로 하는 상변화와, 에너지 밸런스가 변화되는 작용을 수반하기 때문에, 상기 통로들을 통한 연료의 이동은 압력, 속도 및 점성을 포함하는 유체 역학적 고려들과 보다 일반적으로는 열역학적 고려들에 의하여 정하여 진다. 이론적 견지에서는, 이들은 에너지, 엔트로피 및 엔탈피와 관련된 깁스의 식(Gibbs formula)과 상변화와 관련된 클라페이론 식(Clapeyron expression)에 의하여 요약된다.

dU = TdS - PdV du = Tds - Pdv

dH = TdS + VdP dh = Tds - Pdv

이렇게 상기 에너지 밸런스는 결정적이며, 그 첫 번째 결과는 상기 시스템의 온도("T"는 모든 식에서 온도를 나타냄)의 변화이다. LPG(액화석유가스)에서, 증기압과 점성은 온도에 대한 직접적 함수이므로, 에너지 밸런스에 유의하여야 하며, 시스템이 불안정해질 위험이 많다. 이러한 불안정성의 결과는 상기 ISO 9994 결점 리스트에서 언급하고 있으며 특히, 화염이 요동치는 현상, 불꽃이 튀는 현상, 화염이 주화염으로부터 분리되어 떨어지는 현상, 화염이 갑자기 확 타오르는 현상 등에 대하여 언급하고 있다.

일반적으로, 발명의 구성요소들은 구조로부터 에너지를 전달하거나 끌어낼 수 있는 모든 부분들이며, 이러한 구조는 화염, 연료, 밸브의 모든 구성요소들 및 라이터의 구성이다.

상변화(액체상태에서 가스상태로의 연료의 증발)가 계속적으로 잘 수행되도록, 에너지가 상기 시스템으로 공급되어야 한다. 물론, 예컨대 화염과 같은 상기 연료의 연소는 충분한 양의 에너지(상변화에 요구되는 양보다 더 많은 양)를 전달하지만, 이 에너지는 상변화가 일어나는 영역으로부터 멀리 떨어져서 공급된다.

상기 밸브가 개방되고 가스가 공급되기 시작할 때, 상기 시스템은 두 개의 다른 상태 즉, 과도상태(transitory state)와 정상상태(stationary state)를 거치게 된다. 상기 과도상태는 5초간 지속될 수 있으며, 그 후 화염이 소멸될 때까지 정상상태가 유지된다.

상기 과도상태에서, 표준 유동(대략 초당 1mg)을 제공하기 위해서 상기 연료를 증발시키기 위한 에너지의 공급이 필요함은 물론, 투여수단(dosage means, 예컨대, 필터나 심지)과 유동차단수단(flow stop means)의 사이의 상기 라이터의 상부에 모여진 액화 연료는 증발되어야 한다(도 7 참조). 아직 연소의 효과가 이용될수 없으며, 또한 이용될 수 있는 외부의 연료 공급원도 없으므로, 상기 시스템 내부의 이용될 수 있는 공급원이 사용되어야 한다. 이것은, 상기 구성요소들로부터 열을 얻고 이들을 냉각한 후 이 열을 상기 투여수단으로 전달하는 것에 의하여 달성될 수 있다.

정상상태에서, 충분한 양의 액화 연료가 남아있는 것이 아니므로, 여분의 열은 더 이상 필요하지 않다. 이렇게 요구되는 일정량의 에너지는 연소(대부분 복사(radiation)에 의하여 상기 노즐과 그 주변 영역을 가열)로부터 얻어질 수 있으며, 이 연소는 노즐을 통과하고 상기 투여수단을 따뜻하게 한다. 상기 노즐에 의하여 전달된 열은 충분하여야 하지만 초과되면 안 된다. 전달된 열이 너무 많으면, 라이터가 오랜 시간 동안 연소될 때, 상기 시스템 전체가 너무 뜨거워질 수 있으며, 상기 부분들은 녹아버릴 수 있다. 현재 이용가능한 표준 구성들은 상기한 구조의 부분들에 적합하다.

이 발명은 상기 과도상태의 처음 0.5초에 관한 것이다. 상기 라이터 내부의 압력의 평형으로 인하여 상기 유동이 정지될 때마다, 약간의 포착된 액화 연료(captive liquefied fuel)는 T-핀과 T-팩킹 사이에 축적되며, 상기 액체 사멸공간부(도 7의 28, liquid dead volume area)에 축적된 연료 중 일부는 증발되어야 한다. 개방된 유출로(open escape way)를 구비하기 때문에, 상기 중앙 구멍(22)의 참조번호 24로 표시된 부분에 축적된 연료는 즉각적으로 증발한다. 상기 액체 사멸공간부(28)의 다른 부분에 놓여진 연료는 좀 더 천천히 증발된다. 이는 상기 연료가 출구까지의 상기 투여수단을 통과하는 짧은 경로를 통해서 유동되기 때문이다. 상기 증발 속도를 제한하거나 조절하는 것은, 상기 액화 연료와 접촉되어 있는 부분 즉, 증발 경계 영역(evaporation interface)의 온도이다. 이 부분의 온도가 높을수록, 증발이 빨리 일어난다. 상기 필터의 각 사이드에서의 압력이 동일해지고 상기 증기가 액화됨으로 인하여 상기 연료 유동이 멈출 때마다, 포착된 액화 연료는 축적되게 된다.

상기 포착된 액화 연료가 제거된다면, 상기 과도상태는 없어질 것이며 단지 정상상태만이 고려의 대상이 된다. 불행하게도, 엔지니어링적인 이유(구성요소들의 공차(tolerance), 조립체의 실현가능성, 재료의 강도 등)로 인하여, 상기 포착된 액체 연료의 양은 실질적으로 줄어들 수 없다.

종래 기술의 디자인에서 상기 포착된 액화 연료의 매우 빠른 증발의 결과는, 상기 밸브가 열린 후의 처음 0.1초 동안 상기 유동이 갑자기 증가하는 것이다(도 8 참조). 이러한 가스 연료의 흐름에서 점화를 하면 화염은 대략 100mm의 높이가 되며, 이것은 요구되는 화염의 높이보다 5배 내지 10배가 되는 것이다. 다행히도, 가스 흐름이 개방된 후 점화되기 까지는 0.3초 정도의 지연시간이 있으며, 이것의 실제 결과는, 상기 공기와 연료의 혼합이 매우 양호하고 상기 화염은 발광이 덜 되는 파란색이므로 이 화염은 잘 보이지 않는다는 것이다.

두 번째 실제 결과는 점화 실패의 초과율이다. 부싯돌 라이터에 있어서, 상기 부싯돌을 마찰시킬 때 스파크가 생길 때, 상기 가스 흐름의 속도가 너무 빠르기 때문에 상기 부싯돌이 이 가스를 점화시키지 못하게 되는 일이 자주 발생하게 된다. 피에조(Piezo) 전기 라이터들 또는 전자 라이터들의 경우에는, 낮은 에너지의단 하나의 스파크만이 발생하기 때문에, 한 번의 작동으로 점화되지 않을 확률이 훨씬 높으며, 대부분의 라이터에 있어서 50%에 달한다.

매우 빠른 증발로 인한 세 번째 실제적인 결과는 상기 투여수단의 온도하락이다. 상기 LPG 혼합물은 증발온도가 -0.5℃인 n-부탄을 포함하는 경우가 많다. 상기 투여수단의 구성요소들 중 어느 하나라도 -0.5℃이하의 온도가 된다면, 상기 n-부탄은 증발되지 않을 것이며 약간의 액체 연료의 낙하(droplet)가 형성되는 결과가 나타날 것이다. 이러한 현상의 명칭은 플레어링(flaring)이며, 이는 ISO 9994에 명백하게 설명되어 있다. 낙하된 연료가 상기 노즐의 내부에서 증발되는 경우에 있어서, 일반적으로 플리커링(flickering)이라고 알려진 급작스런 화염 높이의 변화가 발생된다.

상기 포착된 액화 연료의 결과의 어떤 것도 바람직하지 않다는 것이 명백하게 이해되어야 한다. 오늘날까지, 상기 부정적인 결과를 감소시키거나 제거시킬 목적으로, 상기 포착된 연료를 제거하거나 가능한 빨리 증발시키기 위한 노력들이 이루어져 왔다.

본 발명은, 적어도 어느 정도는 상기한 문제점을 제거하거나 또는 최소화 시키고 및/또는 상기 목적을 만족시키기며, 또는 적어도 사용자들에게 유용한 선택을 제공할 수 있는, 라이터 밸브 시트 부재 및/또는 라이터 밸브 시트 부재와 하우징 및/또는 라이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 담배 라이터와 같은 라이터의 일부분을 형성하는 밸브 시트 부재(valve seat member)에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 아래의 첨부된 도면을 참조하여 이하 설명한다.

도 1은 종래 기술의 밸브 메카니즘 일부에 대한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라이터의 밸브 메카니즘에 대한 단면도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 라이터의 밸브 메카니즘 일부의 분해도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라이터의 밸브 메카니즘에 대한 분해도이다.

도 5는 종래 기술의 라이터에 따른 밸브 시트 부재의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밸브 시트 부재의 단면도이다.

도 7은 라이터의 밸브 메카니즘 내에 있는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밸브 시트 부재의 확대도이다.

도 8은 종래 기술의 점화시 시간에 대한 온도의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 점화시 시간에 대한 온도의 관계를 나타낸 그래프이다.

일면에서, 본 발명은

넓은 직경 구멍부와 좁은 직경 구멍부를 제공하며 밸브 시트를 형성하도록, 내부 구멍과, 상기 구멍내의 리베이트(rebate)를 가지는 원통형 부재를 포함하는 라이터 밸브 시트부재로 이루어지며, 상기 원통형 부재는 외부 원통면과 이 외부 원통면에 형성되는 멈추개를 구비하며, 상기 멈추개와, 상기 넓은 직경 구멍 단부를 형성하는 원통형 부재의 단부 사이에서, 이 원통형 부재의 외경은 거의 일정하다.

상기 멈추개는 환형 플랜지를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 환형의 플랜지는, 좁은 직경 구멍 단부를 제공하는 상기 원통형 부재의 단부에 위치하거나 이에 근접해 있는 것이 바람직하다.

상기 밸브 시트 부재를 형성하는 재료의 체적은 8 - 30 mm³범위인 것이 바람직하다.

상기 플랜지의 외경에 대한 상기 원통형 부재의 외경의 비율은 0.5 - 0.9 범위인 것이 바람직하다.

상기 원통형 부재의 외경에 대한 상기 넓은 구멍부의 내경의 비율은 0.65 - 0.9 범위인 것이 바람직하다.

상기 원통형 부재의 외경에 대한 상기 원통형 부재의 총 길이의 비율은 0.8 - 1.4 범위인 것이 바람직하다.

상기 원통형 부재의 총 길이에 대한 상기 플랜지의 최대 두께의 비율은 0.085 - 0.2 범위인 것이 바람직하다.

상기 원통형 부재를 형성하는 재료의 비열은 200 - 1000 J/Kg/°K 범위인 것이 바람직하다.

상기 원통형 부재를 구성하는 재료의 열전도율은 75 - 450 W/m/°K 범위인 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.

상기 원통형 부재는 냉간 압조에 의하여 만들어지는 것이 바람직하다.

상기 원통형 부재는 다이 캐스팅에 의하여 만들어지는 것이 바람직하다.

상기 원통형 부재는 단압 또는 엠보싱에 의하여 만들어지는 것이 바람직하다.

상기 원통형 부재는 선반상에서 회전되면서 만들어지는 것이 바람직하다.

다른 측면에서, 본 발명은 라이터 밸브 시트 부재와, 하우징으로 이루어지며; 상기 라이터 밸브 시트 부재는 상기 청구항 1에 청구된 것이며, 상기 하우징은, 상기 밸브 시트 부재의 외면의 적어도 일부를 수용할 수 있는 치수로 된 내부 구멍과, 상기 밸브 시트 부재의 삽입된 단부가 지지될 수 있는 이 하우징의 내부 구멍 안의 리베이트를 가지는 부재를 구비하며, 상기 리베이트는, 상기 밸브 시트 부재의 플랜지와 상기 하우징의 인접된 단부 사이에 간극이 형성될 수 있도록, 위치된다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 제1항에 청구된 밸브 시트 부재를 포함하는 라이터로 구성된다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 밸브 시트 부재와, 상기한 바와 같은 하우징을 포함한다.

본 발명과 관련된 분야의 당업자에게, 구성에 있어서의 많은 변화들과 당야한 변형된 실시예들과 본 발명의 응용예들은 첨부된 특허청구범위에서 규정하고 있는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 제시될 수 있다. 상기 개시된 내용 및 상세한 설명은 단지 설명을 위한 것이며 어떠한 경우에도 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

도면을 참조하여, 본 발명은 과도한 증발 속도를 조절하는 것을 고찰한다. 우리가 기대하는 첫 번째 개선사항은 위에서 나열한 세 가지 부정적 결과들을 감소시키는 것이다.

디자인과 물리적 성질을 포함하는 많은 문제들이 상기 과도상태에서 나타난다.

즉,

· 일반적으로 라이터들은 낮은 탄화수소 혼합물로 채워져 있으므로, LPG 조성물은 다양한 끓는점들과, 다양한 증발 잠열과, 다양한 점성을 나타낸다.

· 연료가 개방되기 바로 전 및 연료가 LPG로 변화되어 증발되기 전에 상기 밸브 시스템에 축적되어 있는 에너지의 양의 척도를 부여하는 실내 온도.

· 상기 밸브 시스템 구조에 포함된 재료의 비열. 일반적으로 플라스틱 폴리머들은 금속에 비하여 낮은 비열(J/Kg℃)을 나타낸다.

· 상기 증발 경계(evaporation interface)를 둘러싸고 있는 구성요소들을 통과하는 열전달 속도를 평가하는 열전달 계수(heat transfer rate co-efficient). 열전달계수는 플라스틱 폴리머에 비하여 금속에서 훨씬 높다(J/m/m²/sec/°K)

· 상기 증발 경계를 둘러싸고 있는 부분들의 크기와 디자인. 상기 부분들이 더 크고, 더 무겁고, 더 두껍게 둘러싸고 있을수록, 요구되는 지점으로 열이 더빨리 전달될 수 있다.

이러한 문제들 대부분은 대량 생산과 저가 상품 구조에서는 변화될 수 없다. 그러나 마지막 문제는 변경이 가능하다.

종래 기술에 따르면, 증발이 빠르게 이루어질 수 있도록, 증발 수단의 구성요소들은 가능한한 크고 무거워야 한다. 특히, 상기 밸브 시트 부재는 일반적으로 황동(무거운 무게와 높은 비열을 가짐)으로 이루어지며, 상기 벽들은 두껍고 크게 이루어져 상기 증발 경계영역으로 빠른 열전달을 가능하게 한다.

포착된 액화 연료의 증발을 조절하기 위한 시도는, 상기 축적된 열이 줄어들도록 상기 증발 수단의 구성요소들 중 하나의 무게를 감소시키는 것이며, 열공급이 보다 규칙적이고 향상될 수 있도록 그 디자인을 변경하는 것이다. 적합한 구성요소는 상기 밸브 시트 부재이다. 이러한 변경을 달성하기 위한 방법은 상기 밸브 시트 부재의 벽을 얇게 하는 것이다. 열전달의 속도는 거리, 온도차 및 전도수단(conductive means)의 표면과 관계가 있다. 상기 열전달율은 W/m/m²/°K 또는 W/m/°K로서 공식화될 수 있다.

본 발명에 따른 시스템의 유체역학 및 열역학적 작용을 모니터하기 위한 일반적인 방정식을 공식화하는 것이 불가능하지는 않다고 하더라도, 가장 사용이 용이한 디자인이 무엇인지와 개조된 밸브 시트 부재의 재료의 선택에 대한 직접적인 답을 얻기는 매우 어렵다. 대체적인 방법은 유한요소법(Finete Element Modelling) 연산을 이용하는 것이며, 이것은 약간의 간소함과 컴퓨터를 많이 사용하는 것을 수반한다. 그러나, 상기 유한요소법이 강력한 툴(tool)이며 정상상태를 분석하는데 매우 적합하다고 하더라도, 과도상태의 현상에는 적합하지 못하다.

따라서, 요구되는 구성에 따른 많은 실시예들의 유동(흐름), 온도 및 압력을 탐지하고 측정하는 경험적인 실험 연구에 의하여 접근하기로 결정되었다.

그 결과는 도 9에 도시되어 있다( 25℃에서, 도 8에 도시된 종래 기술에 따른 행태가 나타난 동일한 테이블과 비교될 수 있다).

시간 간격에 따른 온도의 변화에 있어서 낮은 유동 극치 값(lower flow peak value, 대략 종래 기술의 극치의 60%)이 얻어졌으며, 극치 값과 극치 값 사이(peak to peak)가 좁게 나타났다. 또한, 100초간의 작동이 끝난 후의 최종 유동은, 종래 기술에 따른 실시예에 비하여, 1mg/sec인 목표값에 보다 가까워 졌다

부가적이 장점은, 본 발명의 상기 밸브 시트 부재가 좀 더 작아졌으므로 원료가 절감됐다는 것이며, 보다 중요하게는 냉간 압조(cold forming), 단압(stamping), 엠보싱(embossing) 또는 다이캐스팅과 같은 대량 생산방식은 물론 종래의 밸브 시트 부재의 가공에만 적합했던 보다 고전적이며 고가인 선반가공에도 적합하다는 것이다.

알루미늄은 상기 밸브 시트 부재를 만드는데 가장 적합한 재료인 것 같다. 왜냐하면, 알루미늄은 높은 열전도성과 비열을 가지고 있으며, 냉간 압조나 단압 또는 이와 유사한 방식으로 성형이 용이하며, 본 발명의 구성을 위한 적합한 기계적 성질을 가지고 있기 때문이다. 우리는 테스트를 했으며, 다른 재료들에 대한 합당한 이유를 발견하였다. 그 이유는, 비중에 따른 비열의 생성은 상대적으로 좁은 범위에 걸쳐 이동되었으며, 우리의 디자인은 매우 튼튼하였다.

요소	비 열 (J/Kg/°K)	비 중(Kg/m3)	열전도율(W/m/°K)
알루미늄	900	2700	237
구 리	385	8960	401
아 연	388	7140	116
철	272	8900	80

본 발명의 목적에 특히 적합한 아래의 비율을 발견하였다.

밸브 시트 부재의 총 체적 : 8 - 30 mm³범위 (종래 기술에서는 50mm³, 본 발명에서는 16.7mm³가 바람직한 값이다.)

D2/D1 비율 : 0.5 - 0.9 범위 (종래 기술에서는 1, 본 발명에서는 0.725가 바람직하다.)

D3/D2 비율 : 0.65 - 0.9 범위 (종래 기술에서는 0.55, 본 발명에서는 0.76이 바람직하다.)

H1/D1 비율 : 0.8 - 1.4 범위 (종래 기술에서는 1.7, 본 발명에서는 1이 바람직하다.)

도 1에는 종래 기술의 메카니즘이 도시되어 있으며, 연료 탱크 커버(3)의 연장부(2)가 심지(4,wick)를 지지하고 있다. 상기 심지는 필터(7)가 그 위에 배치된 "T"핀에 의하여 위치고정되는 심지 홀더(5)내에서 유지된다.

길이방향으로 형성된 구멍(9)을 구비하는 밸브 시트 부재(8)가 제공되며, 이 구멍(9)은 넓은 직경을 가지는 일단부(10)와 좁은 직경을 가지는 타단부(11)를 구비하고 있어, 이 단차 또는 리베이트(step or rebate)는 밸브 시트(12)를 제공할 수 있다.

상기 밸브 시트 멤버(8)는 "O"링(14)에 의하여 상기 하우징(13)내에 밀폐되며, 이 "O"링(14)은 그루브(15,groove)내에서 상기 밸브 시트 부재(8)의 일단 쪽으로 지지되어 있다.

상기 밸브 시트 부재(8)는 하우징수단(16)내에서 위치고정되고, 상기 라이터의 노즐(17)은 이 하우징(16)을 거쳐 뻗어 있다.

도 2에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 탱크 커버(3)는 참조번호 18번으로 표시된 탱크에 결합된다. 상기 구성은 또한 적절한 리프팅 메카니즘(lifting mechanism) 및 이와 유사한 것들을 포함하고 있지만, 이러한 구성은 실질적으로 공지된 것일 수 있으므로 명료함을 위해 도면에는 도시되어 있지 않다.

심지(4)는, 상기한 바와 같이, T-핀(6)과 필터(7)와 함께 상기 심지 홀더(5)내에서 지지된다.

상기 밸브 시트 부재(20)에는 원통형 부재(21)에 의하여 제공되며, 이 원통형 부재(21)는 그 외경이 거의 일정하다. 상기 중앙 구멍(22)은 넓은 직경부(23)와 좁은 직경부(24)를 구비하고 있어, 이렇게 형성된 리베이트(rebate)는 상기한 바와 같이 실질적으로 상기 밸브 시트(25)를 형성한다.

그러나, 환형의 플랜지(26) 형태로 되는 것이 바람직한 멈추개(stop)는 상기원통형 부재(20)의 외면에 제공된다. 상기 플랜지(26)는 상기 원통형 부재(21)의 일단부에 제공되는 것이 바람직하며, 이 원통형 부재(21)의 일단부는 상기 구멍(22)의 좁은 직경 단부(24)에게 개구(opening)를 제공한다.

상기 "O"링(14)은, 상기 플랜지(26)와 하우징(16)상의 원통형 연장부(27) 사이에서 지지된다. 따라서, 상기 밸브 시트 부재(20)와 하우징(12) 사이에 밀폐가 유지된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 밸브 시트 부재(20)를 형성하는 재료 예컨대, 알루미늄, 구리, 아연 또는 철의 체적은 실질상 8 - 30 mm³범위인 것이 바람직하다.

상기 밸브 시트 부재(20)의 다른 구조적 비율에 관련하여, 상기 플랜지의 외경(D1)에 대한 상기 원통형 부재의 외경(D2,D4)의 비율은 0.5 - 0.9 범위인 것이 바람직하다.

상기 원통형 부재의 외경(D2)에 대한 상기 구멍의 넓은 내경부(D3)의 비율은 0.65 - 0.9 범위인 것이 바람직하다.

상기 원통형 부재의 최대 외경(D1)에 대한 상기 원통형 부재의 총 길이(H1)의 비율은 0.8 - 1.4인 것이 바람직하다.

또한, 상기 원통형 부재의 총 길이(H1)에 대한 상기 플랜지의 최대 두께(H2)의 비율은 0.085 - 0.2 범위인 것이 바람직하다.

상기 밸브 시트 부재를 형성하는 재료는 200 - 1000 J/Kg/°K 범위의 비열을가지는 것이 바람직하며, 알루미늄이 이에 적합한 재료이다. 상기 원통형 부재의 재료의 열전도율은 75 - 450 W/m/°K 인 것이 바람직하다.

사용에 있어서, 상기 라이터는 종래 기술에 따른 라이터에서도 작동될 수 있다.

적어도 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 밸브 시트 부재의 질량이 감소될 수 있으며, 비용이 적게 드는 제조 기술을 제공할 수 있는 구성들이 제공된다는 것이 이해되어야 하며, 이 제조 기술은 바람직하게는 라이터의 효율을 개선시키면서도 이용할 수 있는 대량생산을 포함한다. 더욱이, 상기 발명은, 상기 노즐의 팁에서 적절한 연소가 달성될 수 있도록, 상기 저장조내에서 액체 상태로부터 증기 상태로 연료가 변화할 때 발생되는 열역학적 현상을 고양시킨다. 상기 노즐로부터의 열의 공급은 보다 규칙적으로 되며 개선된다. 또한, 상기 "O"링(13)은 제조중에 보다 용이하게 배치될 수 있다.

Claims (17)

1. 넓은 직경 구멍부와 좁은 직경 구멍부를 제공하며 밸브 시트를 형성하도록, 내부 구멍과, 상기 구멍내의 리베이트를 가지는 원통형 부재를 포함하며,

   상기 원통형 부재는 외부 원통면과 이 외부면에 형성되는 멈추개를 구비하며,

   상기 멈추개와, 상기 넓은 직경 구멍 단부를 형성하는 원통형 부재의 단부 사이에서의 이 원통형 부재의 외경은 거의 일정한 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
2. 제1항에 있어서,

   상기 멈추개는 환형의 플랜지를 구비하는 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
3. 제2항에 있어서,

   상기 환형의 플랜지는, 좁은 직경 구멍 단부를 제공하는 상기 원통형 부재의 단부에 위치하거나 이에 근접해 있는 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
4. 제1항에 있어서,

   상기 밸브 시트 부재를 형성하는 재료의 체적은 8 - 30 mm³범위인 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
5. 제1항에 있어서,

   상기 플랜지의 외경에 대한 상기 원통형 부재의 외경의 비율은 0.5 - 0.9 범위인 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
6. 제1항에 있어서,

   상기 원통형 부재의 외경에 대한 상기 넓은 구멍부의 내경의 비율은 0.65 - 0.9 범위인 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
7. 제1항에 있어서,

   상기 원통형 부재의 외경에 대한 상기 원통형 부재의 총 길이의 비율은 0.8 - 1.4 범위인 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
8. 제1항에 있어서,

   상기 원통형 부재의 총 길이에 대한 상기 플랜지의 최대 두께의 비율은 0.085 - 0.2 범위인 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
9. 제1항에 있어서,

   상기 원통형 부재를 형성하는 재료의 비열은 200 - 1000 J/Kg/°K 범위인 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
10. 제1항에 있어서,

    상기 원통형 부재를 구성하는 재료의 열전도율은 75 - 450 W/m/°K 범위인 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
11. 제1항에 있어서,

    상기 원통형 부재는 냉간 압조에 의하여 만들어지는 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
12. 제1항에 있어서,

    상기 원통형 부재는 다이 캐스팅에 의하여 만들어지는 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
13. 제1항에 있어서,

    상기 원통형 부재는 단압 또는 엠보싱에 의하여 만들어지는 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
14. 제1항에 있어서,

    상기 원통형 부재는 선반상에서 회전되면서 만들어지는 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재.
15. 라이터 밸브 시트 부재와, 하우징으로 이루어지며;

    상기 라이터 밸브 시트 부재는 상기 청구항 1에 청구된 것이며;

    상기 하우징은, 상기 밸브 시트 부재의 외면의 적어도 일부를 수용할 수 있는 치수로 된 내부 구멍과, 상기 밸브 시트 부재의 삽입된 단부가 지지될 수 있는 상기 하우징의 구멍 내의 리베이트를 가지는 부재를 구비하며,

    상기 리베이트는, 상기 밸브 시트 부재의 플랜지와 상기 하우징의 인접된 단부 사이에 간극이 형성될 수 있도록, 위치되는 것을 특징으로 하는 라이터 밸브 시트 부재 및 하우징.
16. 제1항에 청구된 밸브 시트 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이터.
17. 밸브 시트 부재와, 제15항에 청구된 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이터.