KR20080059649A

KR20080059649A - 흐름 제한기를 갖는 라이터장치 및 라이터장치의 제조방법및 시험방법

Info

Publication number: KR20080059649A
Application number: KR1020087011748A
Authority: KR
Inventors: 제임스 엠. 맥도나우프; 로날드 제이. 마이스터; 마이클 더블유. 존슨
Original assignee: 지포 매뉴팩츄어링 컴파니
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2008-06-30
Also published as: EP1946067A2; NZ567516A; JP2009511858A; JP2011094957A; RU2406931C2; BRPI0617494B1; WO2007047495A3; JP4870773B2; CA2626842C; US20070089488A1; KR100995768B1; PT1946067T; AU2006304304B2; US8220314B2; ZA200803757B; US7690242B2; TW200722685A; CN101292143A; CA2626842A1; BRPI0617494A2

Abstract

흐름 제한기를 갖는 라이터장치와, 이러한 라이터장치 및 흐름 제한기의 제조방법 및 시험방법이 공개되어 있다. 흐름 제한기는 실질적으로 고정 또는 가변 화염 높이를 달성하도록 포러스부재로서 형성될 수 있다. 흐름 제한기는 라이터 하우징에 조립되기 전 또는 조립 후에 불연성 유체를 수용함으로써 시험할 수 있다. 불연성 유체의 유량은 시험한 흐름 제한기와 합체한 라이터에서 생성된 화염 높이와 근사하게 맞추기 위해 흐름 제한기를 지나는 가연성 유체의 유량과 상호관련을 맺을 수 있다. 또한 흐름 제한기는 라이터 하우징에 조립하기 전에 흐름 제한기를 통해 가연성 유체를 수용함으로써 시험받을 수 있다. 이러한 방법으로, 흐름 제한기 및 대응하는 라이터장치는 출하하기 전에 가연성 유체를 라이터장치에 주입하지 않고 시험을 받을 수 있다. 또한, 출하하기 전에 라이터의 연료탱크에서 진공을 유인할 수 있다.

라이터, 흐름 제한기, 포러스부재, 가연성 유체, 화염.

Description

흐름 제한기를 갖는 라이터장치 및 라이터장치의 제조방법 및 시험방법{Lighter device with flow restrictor and methods of manufacturing and testing same}

본 발명은 라이터장치에 관한 것으로서, 특히 흐름 제한기(flow restrictor)를 갖는 "개방 화염(open flame)" 라이터장치에 관한 것이다. 개방 화염 라이터장치를 제조 및 시험하는 관련된 방법들도 역시 설명되어 있다.

개방 화염 라이터는 보통 궐연, 시가(cigar), 파이프담배 등과 같은 담배 제품에 불을 붙이기 위해 사용되고 있다. 그러한 장치는 예를 들어 난방하기 위해 실질적으로 화염을 둘러싸고 있는 장치와는 대비되고 있다. 많은 개방 화염 라이터는 압축연료를 사용하여 화염을 일으킨다. 그러한 라이터는 보통 "부탄" 라이터로서 언급되고 있지만, 연료는 단지 일부만 부탄을 사용하고 있다. 본원에서 사용되는 용어 "라이터"는, 보통 궐연 라이터, 파이프 라이터 및/또는 시가 라이터로서 공지된 것으로서 연료로서 가연성 유체를 사용하는 모든 개방 화염 생성용 휴대용 장치 및 그와 유사한 장치를 말한다. 실례를 든 장치들은 ASTM 표준 F400-04에 규정되어 있다.

일부 종래 라이터는 화염 높이를, ASTM 표준 F400-04, 섹션 3.1.8에 규정된 바와 같이, 예정된 범위로 조정할 수 있도록 조정식 연료공급메카니즘을 사용한다. 다른 종래 라이터는 고정된 화염 높이를 실시하기 위해 고정된 연료공급메카니즘을 사용한다. 이러한 양쪽 방식의 라이터에서는, 최대 화염높이가 제어될 필요가 있다. 그러한 라이터는 최대 화염 높이가 예정된 한계치를 초과하지 않는다는 것을 보장하기 위해 시험할 필요가 있다는 것을 알게 되었다. 이것은 통상 가연성 연료를 라이터 안에 채우고 판매하기 전에 화염 높이를 시험하는 것을 필요로 한다. 라이터에 연료가 채워지면, 그러한 라이터의 출하(shipment)에 관한 추가의 제약이 발생하는데 왜냐하면 라이터가 위험상품으로서 몇개의 실체로서 분류될 수 있기 때문이다. 이것은 그러한 라이터를 상업적으로 분배하는 어려움과 비용에 추가된다.

본 발명은 흐름 제한기를 갖는 "연습용(dry)" 라이터, 예를 들어 부탄 또는 부탄 혼합물과 같은 가연성 연료를 수용하지 않는 라이터를 제조, 시험 및 분배하기 위한 장치 및 방법을 제공함으로써, 연료를 갖는 라이터를 분배하는 어려움 및 비용을 극복한다. 실례를 든 흐름 제한기는 실질적으로 고정된 화염 높이 또는 가변성 화염 높이를 유발하기 위해 라이터의 밸브 조립체를 통과하는 연료의 흐름을 조절하는 포러스부재(porous member)로서 형성될 수 있다. 포러스부재는 강성 또는 압축성을 가지며, 단일 구멍 또는 다수의 구멍을 포함할 수 있다. 흐름 제한기는 라이터에 조립하기 전이나 조립 후에 시험할 수 있다. 조립하기 전에 시험할 때에는, 가연성 연료 또는 불연성 유체(예로서 불활성 가스)를 흐름 제한기를 통과시키며 유량을 평가하게 된다. 불연성 유체가 사용되는 경우에, 불연성 유체의 유량은 시험한 흐름 제한기를 합체한 라이터의 최종 화염 높이에 접근시키기 위해 흐름 제한기를 통과하는 가연성 유체(예로서 부탄 또는 부탄 혼합물)의 유량에 상호관련될 수 있다. 흐름 제한기를 라이터 하우징에 조립한 후에 시험할 때에는, 불연성 유체를 흐름 제한기를 통과시키며 유량을 평가하게 된다. 불연성 유체의 유량은 흐름 제한기를 합체한 라이터의 최종 화염 높이에 접근시키기 위해 흐름 제한기를 통과하는 가연성 유체의 유량에 상호관련될 수 있다. 이러한 방법으로, 흐름 제한기 및 대응하는 라이터장치들은 출하하기 전에 가연성 유체를 그러한 라이터장치에 주입하지 않고 화염 높이에 대해 시험할 수 있다.

더구나, 출하되기 전에 라이터의 연료탱크에 진공이 유인될 수 있다. 흐름 제한기가 라이터에 조립된 후에 시험하는 경우의 실시예에서, 불연성 유체가 연료탱크로부터 추출되어 진공이 유인될 수 있다. 재충전식(refillable) 라이터에 진공상태의 연료탱크를 설치하면, 소비자가 초기에 탱크에 연료를 채우는 것을 용이하게 향상시키며, 정상적인 제조 공정에서 탱크 안에 갇힌 공기를 압축시킬 필요가 없이 연료를 탱크에 넣을 수 있게 된다. 이것은 소비자가 초기에 탱크에 연료를 최대로 채우고 동시에 연료 저장소의 내부압력을 최소로 줄일 수 있게 한다. 이것은 또한 무더운 기후에서 라이터를 운반하는 동안에 압력증가를 회피하는 장점을 제공한다.

이제 첨부도면과 관련된 아래의 상세한 설명을 참고하기 바란다.

도 1은 본 발명의 실시에 유용한 라이터의 횡단면도.

도 2는 도 1의 밸브 조립체의 일부에 대한 확대된 부분 단면도.

도 3은 도 1의 라이터에 유용하고 다른 방식으로서는 본 발명의 실싱에 유용한 흐름 제한기의 확대된 부분 단면도.

도 4는 도 3의 흐름 제한기의 입구단부의 도면.

도 5는 도 3의 흐름 제한기의 출구단부의 도면.

도 6은 본 발명의 실시에 유용한 흐름 제한기 시험시스템의 개략 다이어그램.

도 7은 도 2의 흐름 제한기를 시험하기 위한 장치의 횡단면도.

도 8은 본 발명의 실시에 유용한 도 2의 흐름 제한기를 시험하기 위한 방법을 도시하는 논리 흐름도.

도 9는 본 발명의 실시에 유용한 도 1의 라이터와 인터페이스하는 시험장치를 도시하는 횡단면도.

도 10은 본 발명의 실시에 유용한 흐름 제한기의 배취를 시험하기 위한 배취 시험장치의 횡단면도.

도 11은 도 10의 배취 시험장치와 함께 사용할 수 있는 흐름 제한기의 배취를 보유하는 예시적 캐리어의 평면도.

도 1을 참고하면, 본 발명에 의한 라이터(10)가 도시되어 있다. 그러나, 도 1에 도시된 라이터(10)의 대안으로서 다른 형태의 라이터를 사용할 수 있으며, 라 이터(10)는 본 발명의 형태를 예시하기 위한 실례로서 제시되어 있음을 이해할 것이다. 실제로, 라이터(10)는 흐름 제한기 또는 흐름 제한기형 장치를 합체하는 어떤 점화장치라도 될 수 있다. 라이터(10)는 연료저장실(14)로부터 나오는 연료를 받아들이는 흐름 제한기 조립체(12)를 포함한다. 실제로, 사용자는 저장실(14)로부터 흐름 제한기 조립체(12)를 통해 유체 흐름을 끌어내도록 라이터를 작동시킴으로써 화염을 유발할 수 있다. 여기서 사용한 바와 같이, 용어 "유체"는 기상, 액상, 플라스마 상태, 또는 이들의 조합으로 이루어진 유체를 말한다.

도 2는 라이터(10)의 밸브조립체(20)의 일부를 상세히 도시한다. 밸브조립체(20)는 흐름 제한기 조립체(12)보다 위에 배치된 밸브부재(22)를 포함하고, 흐름 제한기 조립체(12)는 대체로 저장실(14) 가까이에 있는 한정된 영역에 놓이도록 라이터(10)의 내부케이싱(24)에 배치될 수 있다. 따라서, 라이터(10)는 저장실(14)에서 시작하여 흐름 제한기 조립체(12)를 통과하여 연장하며 내부케이싱(24)을 통해 위로 연장하고 밸브부재(22)를 지나가서 연장하는 연료 흐름로 F를 형성하고 있다. 다시 말하면, 화살표 F는 흐름의 경로 및 방향을 가리킨다. 하나의 실시예로서, 흐름 제한기 조립체(12)는 슬리브(28)내에 배치된 흐름 제한기(26)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 흐름 제한기(26)는 포러스부재이다. 슬리브(28)는 금속으로 형성될 수 있으며, 내부케이싱(24)과 안전하게 결합되도록 다수의 돌기(ridge: 30)를 포함할 수 있다. 흐름 제한기 조립체(12)는 유체 흐름로를 밀봉하도록 O-링(32)과 같은 밀봉소자를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시예에서 흐름 제한기 조립체(12)는 "조립체"가 하나의 일체형 부재가 되도록 단일체로 형성될 수 있다.

흐름 제한기(26)는 강성(rigid) 재료 및 압축성 재료를 포함하여 여러 가지 재료로 형성될 수 있다. 강성재료의 예를 들면 스테인레스강과 같은 금속과 플라스틱을 포함하고, 일정한 화염 높이를 달성하는데 채용될 수 있다. 압축성 재료의 예를 들면 탄성재료, 발포재, 스폰지 및 섬유질 시트를 포함하고, 가변성 화염 높이를 달성하는데 채용될 수 있다. 예를 들어, 라이터(10)는 포러스 탄성체 흐름 제한기를 압축하는 나사를 이용함으로써 흐름 제한기를 통과하는 유체 흐름을 필요할 때 변경시킬 수 있다. 다른 강성재료 및 압축성재료는 본 발명의 범위내에서 고려할 수 있다. 또한, 흐름 제한기(26)는 단일구멍 또는 다수의 구멍을 포함하도록 형성될 수 있다. 작동시에 연소성 연료가 흐름 제한기(26)를 통해 지나가며 실질적으로 일관된 유체 유량을 달성하며, 결국에는 규정된 범위 안에서 필요한 일정한 화염 높이 또는 가변성 화염 높이를 달성하게 된다.

밸브부재(22)는 내부케이싱(24)의 밀봉시트(36)와 결합하는 작용을 할 수 있는 밀봉부(34)를 포함한다. 작동시에, 밸브부재(22)는 아래로(도 2에서 바라볼 때) 눌러져서 밀봉부(34)를 밀봉시트(36)와 결합시킴으로써 위로(도 2에서 바라볼 때) 향한 유체 흐름을 효과적으로 차단한다.

이제 도 3 내지 도 5를 참고하면, 흐름 제한기(26)가 다수의 작은구멍(pore)을 갖는 것으로 상세히 도시되어 있는데, 다수의 작은구멍들이 연합하여 부타, 부탄 성분 또는 부탄 종류의 유체를 통과할 수 있게 한다. 흐름 제한기(26)는, 부분적으로 또는 전체적으로, 유체가 흐르기 위한 연속적인 통과로를 제공하는 포러스 매체가 될 수 있다. 흐름 제한기(26)의 공극율 및 노출된 표면적은 유체의 성질 및 상태와 연합하여 흐름 제한기를 통과하는 유체의 유량을 조절한다. 그러한 유체의 성질 및 상태는 예를 들어 밀도, 유속, 증기압 및 온도이며, 흐름 제한기를 통과하는 합성(resultant) 유량에 영향을 미친다. 흐름 제한기(26)의 투과성은 그 공극율로부터 초래되며, 공극율은 작은구멍들의 상태크기, 형상 및 개수, 그리고 연속적인 흐름 경로를 형성하도록 연결되는 작은구멍들의 백분율의 함수이다. 흐름 제한기가 지속적으로 유체 흐름을 통과시키는 한, 흐름 제한기(26)가 포러스 형태가 아닌 다른 형태를 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 대안의 흐름 제한기는 통과하는 유체 흐름을 제한하는 튜브를 포함할 수 있다. 하나의 실시예로서, 흐름 제한기(26)는 통과하는 흐름을 많이 반복할 수 있도록 제조된다. 흐름 제한기(26)의 디자인 및 제조파라미터를 모두 제어함으로써 유체 흐름(특히 기체)이 정밀하게(tightly) 제어된다. 흐름 제한기(26)를 통과하는 유량과, 그로 인한 화염 높이는 흐름 제한기의 시험을 통해 정확하게 결정될 수 있다.

이제 도 6을 참고하면, 본 발명의 하나의 실시로서, 시험시스템(60)은 흐름 제한기(26)에 의해 허용된 흐름을 측정하도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 시험시스템(60)은 흐름 제한기(26)를 통과하는 시험 가스의 유량을 측정하도록 구성될 수 있다. 시험시스템(60)은 정확하고 일관성 있는 결과를 유지하도록 온도/습도 제어 환경에서 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 시험시스템(60)은 환경 상태의 기록에 근거하여 결과를 조절하며 교정하는 컴퓨터(64)와 함께 어떤 환경에서도 사용될 수 있다.

흐름 테스터(flow tester: 62)는 가스준비유닛(72), 가스흐름제어기(74), 가 스온도검출기(76), 가스압검출기(78), 흐름 제한기 시험블록(80)(시험한 흐름 제한기(26)를 둘러싸기 위한 것), 흐름 제한기 클램프 제어기(82), 가스유출검출기(84), 통기구(86), 주위온도검출기(88), 및 기압검출기(90)를 포함할 수 있다. 흐름 테스터(62)가 흐름 센서와 같은 몇개의 구성부품으로서 유체 흐름을 감지할 수 있지만, 이러한 실시예는 온도, 온도, 압력 및 기압 파라미터를 측정하여 압력 및 점도 교정치를 적용하고, 시험하는 흐름 제한기(26)를 통과하는 표준 질량 유량을 결정한다.

예를 들어, 질소 가스의 경우, 표준 체적 유량은 아래 수학식 1을 사용하여 결정된다.

[수학식 1]

여기서 Ms는 표준 질량 유량이고, Mo는 측정된 질량 유량이고, Pg는 수은 인치("Hg)로서의 가스 압력이고, Ps는 표준압력(즉 15℃ 및 평균 해수면에서 29.92 "Hg이고), Pb는 기압("Hg)이고, vo는 가스 속도(즉 166.4 + 0.45*Tg, 여기서 Tg는 가스 온도)이고, To는 켈빈(K) 단위로서의 대기 온도(즉, 272 + T(℃))이고, vs는 질소의 표준속도(즉 175.9)이고, Ts는 표준온도(즉 294.1 K)이다.

가스공급원(66)은 공기와 같은 불연소성 시험 가스를 흐름 테스터(62)에 공급하도록 구성되거나, 또는 부탄 또는 부탄형 혼합물과 같은 연소성 연료를 공급하도록 구성될 수 있다. 양호하게는, 가스는 깨끗하고, 건조하며 오일이 없는 고순도가 되어야 한다. 가스는 가스준비유닛(72)에서 수용되며, 가스준비유닛(72)은 오염 의 위험을 감소시키기 위해 오일/습기 트랩(trap)을 포함할 수 있다. 다름에, 가스는 가스의 흐름을 조절하여 필요한 가스압을 제공하는 가스흐름 제어기유닛(74)으로 지나간다. 가스온도검출기 유닛(76)은 가스의 온도(Tg)를 측정하고, 가스압검출기 유닛(78)은 흐름 제한기 시험블록(80)을 통과하기 전에 가스압력을 측정할 수 있다.

흐름 제한기(26) 자신과, 흐름 제한기 조립체(12) 또는 전체 밸브조립체(20)는 흐름을 시험하기 위해 흐름 제한기 시험블록(80) 안에 배치될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 도 7을 간략히 참고하면, 흐름 제한기 조립체(12)는 시험하기 위한 흐름 제한기의 안정적인 형태를 제공하도록 시험블록(92, 94)들 사이에 배치될 수 있다. 덧붙여, 한 쌍의 O-링(96)은 흐름 제한기 조립체(12)와 시험블록(92, 94) 사이의 경계면을 밀봉하는데 사용될 수 있다. 또한, 클램핑장치가 흐름 제한기 조립체(12)와 시험블록(92, 94) 사이의 경계면의 밀봉을 실행하는데 충분한 압력을 가하기 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 라이터(10)에 조립하기 전에 흐름 제한기(26)만을 시험하거나 또는 라이터(10)에 조립하기 전에 밸브조립체(20) 전체를 시험할 수 있다. 이제, 도 6을 참고하면, 흐름 제한기 클램프 제어기(82)가 확실한 밀봉을 실행하기 위해 흐름 제한기(26)에 대한 시험블록(92, 94)의 클램핑(clamping)을 제어한다. 예를 들어 조립된 라이터에서 흐름 제한기를 시험하기 위해 그리고 흐름 제한기의 배취(batch)를 시험하기 위해 다른 적절한 밀봉구조 및 시험장치를 고려해도 된다.

가스유출검출기(84)는 변수 Mo를 결정하기 위해 흐름 제한기(26)에서 나오는 가스의 질량유량을 측정할 수 있다. 다음에 가스는 가스의 적절한 환경적 폐기 조건에 따라 가스를 수집하거나 또는 대기로 방출되는 통기구유닛(86)으로 향한다. 대기온도검출기 유닛(88)은 대기온도(T)를 측정하고, 기압검출기 유닛(90)은 기압(Pb)을 측정한다.

유닛들(76, 78, 84, 88, 90)로부터 측정된 변수들은 컴퓨터(64)로 전송되며, 컴퓨터는 흐름 제한기(26)를 통과하는 유량(예를 들어 체적 유량)을 계산하고 또한 다른 기능들을 제공하는 작용을 한다. 불연소성 유체가 시험에 사용되는 실시예에서, 불연소성 시험 유체(예로서 질소)와 연소성 유체(예로서 부탄) 사이의 공지된 상관관계, 예를 들어 증기압, 밀도, 온도 등은, 흐름 제한기(26)를 통과하는 연소성 유체를 위한 예측되는 유체 유량을 외삽법으로 추정하는데 사용된다.

도 8은 흐름 제한기를 시험하는 방법의 논리 흐름도를 도시하고 있다. 필요한 클램핑 압력은 필요한 클램핑 압력은 단계 102에서 설정된다. 다음에 가스압력이 단계 104에서 필요한 시험 압력으로 조절된다. 흐름 제한기가 단계 106에서 흐름 제한기 시험블록으로 삽입되고, 단계 108에서 밀봉이 보장되도록 클램핑 된다. 클램핑 압력은 누설을 회피하도록 흐름 제한기의 밀봉을 실행하기에 충분해야 한다. 다음에, 가스의 흐름이 단계 110에서 흐름 제한기를 통해 개시된다. 단계 112에서 가스 흐름이 정상상태에 있다고 판정되면, 질량 유량, 가스압력, 가스온도, 대기온도 및 기압이 단계 114에서 측정된다. 다음에, 흐름 제한기를 통과하는 유량이 단계 116에서 판정된다. 다음에 가스 흐름이 단계 118에서 중지되고, 흐름 제한기가 단계 120에서 풀려서 해제되고, 단계 122에서 시험장치에서 흐름 제한기를 꺼 낸다.

불연소성 유체가 시험하기 위해 사용되는 실시예에서, 시험 유체(예로서 공기 또는 불활성 가스)와 생성 유체(예로서 부탄) 사이의 상관관계가 흐름 제한기의 샘플을 취하여 시험 유체를 사용하여 검증된 시험기구를 사용하여 개별 유량을 판정함으로써 확인될 수 있다. 기루로서 유량을 판정한 후에, 흐름 제한기들은 부탄으로 채워져 있는 시험 라이터에 조립될 수 있다. 시험 라이터는 화염 높이에 대한 시험을 하기 위해 작동될 수 있다. 이러한 시험의 결과는 단지 몇개의 시험 라이터에 부탄 또는 부탄 종류의 물질을 채우면서도 시험 유체의 유량과 실제 화염 높이 사이의 직접적인 상관관계를 부여하였다. 대안 실시예에서, 흐름 제한기는 특별한 시험 유체로서 예정된 제어압력 및 온도에서 차압을 측정함으로써 시험할 수 있었다는 것을 이해할 것이다.

이에 따라서, 흐름 제한기(26)를 통과하는 판정된 연소성 연료 유량 또는 불연소성 유체의 대응하는 유량은 흐름 제한기를 합체한 라이터의 최대 합성 화염 높이를 나타낼 것이다. 실제로, 필요한 최대 화염 높이는 흐름 제한기가 화염 높이가 지정된 화염 높이를 넘어가지 않도록 지정될 수 있다. 다음에 흐름 제한기는 이러한 시방서(즉, 최대 화염 높이를 가질 것)에 따라 제조될 수 있으므로, 흐름 제한기가 필요한 공극율을 달성한다. 어떤 경우에, 부탄 유량의 규정된 범위는 필요한 화염 높이와 일치할 것이다. 하나의 실례로서, 필요한 화염 높이는 6.5 sccm ±0.75 sccm(분당 표준입방 센티미터)의 비율에서 부탄 흐름을 확립하는 흐름 제한기를 제공함으로써 달성될 수 있다. 이에 따라, 흐름 제한기는 이러한 시방서에 따라 시험할 수 있다. 상기 설명으로부터 이해할 수 있듯이, 흐름 제한기(26)는 라이터에 배치되기 전에 시험되며, 따라서 발송되기 전에 그러한 라이터에 연소성 유체를 주입할 필요성을 배제한다. 어떤 실시예에서, 흐름 제한기(26)는 대안책으로서 시험하기 전에 라이터 하우징에 삽입될 수도 있다. 이러한 실시예에서, 시험은 흐름 제한기를 합체한 라이터에서 실시될 수 있으며, 그러나 연소성 연료를 라이터에 주입할 필요가 없다. 즉, 불연소성 유체가 조립된 라이터를 시험하는데 사용될 수 있으며, 따라서 발송되기 전에 연소성 연료로 라이터를 채울 필요가 없다.

그러한 흐름 제한기를 라이터에 조립하기 전에 흐름 제한기(26)를 시험하면 최대 화염 높이를 알고 있으며 제어되어 있는 "연습용" 라이터를 제작할 수 있다. 여기서 사용한 용어 "연습용 라이터"는 연료로 채워지지 않은 라이터를 말한다. 실제로, 흐름 제한기(26)에 의해 허용된 흐름을 측정하기 위해 불연소성 시험가스는 라이터의 어떤 부분도 부탄 연료와 접촉하지 않고 라이터를 제작할 수 있게 한다.

실제로, 예정된 흐름 파라미터내에 들어가는 흐름 제한기(26)는 라이터(10)와 같은 라이터의 제작 및 조립체 사용된다. 예정된 흐름 파라미터를 초과하거나 미달하는 흐름 제한기(26)는 거절되며 라이터의 제작에 사용되지 않는다. 예를 들어, 부탄 또는 부탄형 물질의 흐름이 6.5 sccm ±0.75 sccm 범위내에 들어가지 않는 그러한 흐름 제한기들은 폐기된다. 흐름 제한기의 유량 검사는 라이터의 조립을 위해 흐름 제한기의 사전심사(pre-qualification)를 허용하며, 이로써 유체 유량에 대한 품질 및 성능 조건을 만족하는 부분 라이터 또는 완성 라이터를 거절할 가능성을 최소화하거나 제거한다.

전술한 바와 같이, 흐름 제한기(26)가 라이터에 설치되기 전에 불연소성 유체 또는 연소성 연료를 사용하여 흐름 제한기(26)의 흐름 특성을 시험함으로써, 라이터에서 부탄 연료를 위한 흐름 제한기(26)의 흐름 특성이 결정될 수 있다. 다시, "부탄 연료"가 한 종류의 부탄을 포함하거나, 여러 종류의 부탄의 혼합물을 포함하거나, 부탄과 하나 이상의 다른 가스를 포함하거나, 또는 부탄과 유사하며 부탄을 함유하지 않는 하나 이상의 다른 연소성 연료가 될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

라이터를 위한 흐름 특성을 검증하기 위해 본 발명의 방법을 사용하면 라이터에 연소성 연료를 채우지 않아도 라이터를 완전히 조립할 수 있다. 그러한 "연습용 라이터"는 유통시키기 위한 발송에 대한 제한이 아주 적다. 흐름 특성의 검증을 제공함으로써, 라이터에 연소성 연료를 채워서 시험하지 않아도 최대 화염 높이가 제어될 수 있다.

본 발명에 의한 흐름 제한기(26)의 시험은 흐름 제한기 단독으로 실시되거나, 또는 흐름 제한기가 라이터에 조립된 후에 실시될 수 있다. 도 9는 흐름 제한기(26)가 이미 라이터(10)에 조립되어 있는 라이터(10)와 인터페이스하도록 구성된 예시적인 시험장치(140)를 도시한다. 시험장치(140)는 가스충전노즐(142) 및 가스유출포트(144)를 포함한다. 밀봉부(146, 148)는 가스의 누설을 회피하도록 안전한 끼워맞춤을 보장한다. 밀봉부는 가스충전노즐(142) 및 가스유출포트(144) 양쪽에 적절한 압력을 적용함으로써 실행될 수 있다. 이 실시예에서, 발송되기 전에 라이터에 연소성 연료의 주입을 회피하기 위해 조립된 라이터를 시험하는데 불연소성 유체가 사용된다. 작동시에, 가스는 가스충전노즐(142)을 통해 라이터(10)로 들어 가서 가스유출포트(144)를 통해 빠져나간다. 일부 실시예에서, 연료탱크에는 시험을 용이하게 하기 위해 불연소성 유체로 채워질 수 있다. 시험은 전술한 시험장치 및 시험방법을 사용하여 실시될 수 있다. 시험한 후에, 연료탱크내의 어떤 불연소성 유체가 추출되고 다음에 연료탱크를 진공으로 만든다. 재충전가능한 라이터에 진공상태의 연료탱크를 설치하면, 소비자가 탱크에 연료를 초기에 용이하게 채울 것이므로, 정상적인 제조공정 중에 탱크 안에 들어있는 공기를 압축할 필요가 없이 연료를 탱크에 넣을 수 있게 된다. 이것은 소비자가 탱크에 연료를 초기에 채우는 것을 최대로 용이하게 할 수 있다.

대량생산 환경에서, 또한 흐름 제한기가 배취방식으로 또는 순서대로 연속한는 자동화로서 또는 연속적인 모션 자동화로서 시험될 수 있다. 예시적인 배취 시험장치(150)의 측면도가 도 10에 도시되어 있다. 배취 시험장치(150)는 상부클램프(162), 하부클램프(164), 및 밀봉을 제공하기 위한 O-링(166)을 포함한다. 캐리어(168)는 취급, 자동화 및 분배를 용이하게 하기 위해 흐름 제한기(26) 또는 흐름 제한기 조립체(12)의 배취를 유지할 수 있다. 이 실시예에서, 캐리어(168)는 흐름 제한기(26)를 시험하고 취급하기 위해 4×4 배열을 제공하며, 상기 배열은 여러 가지 치수, 형상 및 방향을 갖는 다른 형태를 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

예시적인 캐리어의 추가의 형태가 도 11을 참고하여 도시되어 있으며, 도 11은 16개의 흐름 제한기(26)의 배취를 갖는 캐리어(168)의 평면도를 도시하고 있다. 캐리어(168)는 배취의 위치결정 및 정렬을 돕기 위해 각각의 모서리에 있는 정렬가이드(170)와, 배취 식별자 라벨(172) 및 배취 식별을 자동화하기 위한 바코드(174) 를 포함한다. 배취 식별자 라벨(172) 및 바코드(174)는 배취를 식별할 뿐만 아니라, 출처 및 제조업자와 같이 관련된 배취 세부를 식별할 수 있다.

작동시에, 배취는 단일 흐름 제한기(26)를 시험하는 것과 관련하여 위에서 설명한 기술과 유사한 기술을 사용하여 시험될 수 있다. 흐름 제한기는 한 번에 모두(즉 병렬로), 또는 순서대로(즉 직렬로) 시험할 수 있으며, 체적 흐름 특성은 컴퓨터로서 계산될 수 있다. 배취 결과는 저장되고 분석되며, 그 결과는 단일 흐름 제한기(26) 또는 흐름 제한기들의 배취를 수락하거나 거절하는데 사용될 수 있다.

추가로, 흐름 제한기(26)의 시험은 흐름 제한기가 개별 부품으로서 라이터 또는 배취에 조립되어 있는가에 관계없이, 통계적 샘플링 원칙(basis)에 따라 또는 100% 제조 원칙에 따라 수행될 수 있다. "100% 제조 원칙"은, 라이터에 조립된 모든 흐름 제한기가 예정된 흐름 특성 사양을 만족한다는 것을 검증하기 위해 흐름 시험을 받다는 것을 의미한다.

흐름 제한기를 갖는 라이터의 여러 실시예와, 여기서 공개된 원리에 따른 흐름 제한기를 제조 및 시험하는 방법들이 위에서 설명되었지만, 이것들은 단지 실례로서 제시되어 있으며 제한하기 위한 것이 아니다. 예를 들어, 라이터에 조립하기 전에 흐름 제한기를 시험하기 위해 연소성 연료가 사용되는 실시예에서, 흐름 제한기는 라이터에 삽입되기 전에 잔류 연료를 실질적으로 완전히 방출하기 위해 시험한 후에 통풍과정을 거칠 수 있다. 또는 흐름 제한기는 어떤 잔류 연료를 추출하기 위해 다른 유체로 세척될 수 있다. 오히려 아래의 청구범위는 여기에 공개된 원리를 달성하도록 계획된 어떤 실시예를 커버하기 위해 넓게 해석되어야 한다. 따라 서, 본 발명의 외연(breadth) 및 범위는 상술한 어떤 실시예에 의해 제한되지 않아야 하며, 청구범위와 본 설명에서 나오는 등가물에 따라서만 한정되어야 한다. 더구나, 상기 장점 및 특징들이 설명된 실시예에 제공되어 있지만, 그렇게 유출된 청구범위의 적용을 상기 장점의 일부 또는 전부를 달성하는 과정 및 구조로 제한하지 않아야 한다.

추가로, 본원에서 단원의 표제는 37 CFR 1.77하의 제안에 따라 또는 다른 방법으로 조직적 단서를 제공하기 위해 일관성 있게 제공되어 있다. 이러한 표제는 본 설명에서 나올 수 있는 어떤 청구범위에 개시된 발명을 제한하거나 특성화 하지 않아야 한다. 특히 예를 들어, 표제는 "기술분야"를 말하고 있지만, 그러한 청구범위는 소위 기술분야를 설명하기 위해 이 표제하에서 선택된 언어로서 제한하지 않아야 한다. 또한, "배경기술"에 있는 기술의 설명은 본 설명에서의 어떤 발명에 대한 종래기술로서 승인하는 것으로서 해석되어서는 안된다. 또한 "요약"은 청구범위에 설명된 본 발명의 특징으로서 생각되어서는 안된다. 또한, 단 하나의 "발명"에 대해 본원에서의 어떤 참고사항은 본 설명에서 유일한 신규성의 관점인 것으로 토론하는데 사용되어서는 안된다. 복수의 발명은 본 설명에서 발생되는 다중 청구항의 제한에 따라 설명될 수 있으며, 그러한 청구범위는 이에 따라 본 발명(들), 및 이 발명에 의해 보호받는 등가물을 한정한다. 모든 상황에 따라, 청구범위는 본 설명에 비추어 자신의 가치를 생각해야 하며, 여기서 설명된 표제에 의해 구속되어서는 안된다.

Claims

흐름 제한기를 내부에 조립시킨 라이터를 제공하는 단계와;

흐름 제한기를 통해 불연성 유체를 통과시키는 단계와;

흐름 제한기를 통과하는 불연성 유체의 유량을 측정하는 단계를 포함하는 라이터 시험방법.
제1항에 있어서, 상기 라이터는 연료탱크를 추가로 포함하고, 유량 시험이 완료되었을 때 연료탱크에서 진공을 유인하는 단계를 추가로 포함하는 라이터 시험방법.
제1항에 있어서, 상기 라이터는 연료탱크를 추가로 포함하고,

상기 라이터 시험방법은,

흐름 제한기를 통해 불연성 유체를 통과시키기 전에 불연성 유체를 연료탱크 안에 채우는 단계와;

흐름 제한기를 통과하는 불연성 유체의 유량을 측정한 후에 불연성 유체를 연료탱크에서 추출하는 단계를 추가로 포함하는 라이터 시험방법.
제1항에 있어서, 유량이 유량의 규정된 범위내에 있을 때 유량 시험을 통과한 라이터로서 분류하고;

측정한 유량이 유량의 규정된 범위 밖에 있을 때 유량 시험에 불합격한 라이터로서 분류하는 라이터 시험방법.
제4항에 있어서, 유량의 규정된 범위는 가연성 유체의 유량의 규정된 범위와 일치하는 라이터 시험방법.
제1항에 있어서, 상기 불연성 유체는 불활성 가스인 라이터 시험방법.
제1항에 있어서, 상기 불연성 유체는 공기와 질소로 이루어진 그룹에서 선택되는 라이터 시험방법.
제1항에 있어서, 상기 흐름 제한기는 포러스부재인 라이터 시험방법.
제1항에 있어서, 상기 흐름 제한기는 유량의 통과를 제한하는 내경을 갖는 튜브인 라이터 시험방법.
흐름 제한기를 제공하는 단계와;

흐름 제한기를 수용하도록 구성되며, 연료탱크를 갖는 라이터 하우징을 제공하는 단계와;

초기에 연료탱크로 불연성 유체를 수용하도록 구성된 라이터 하우징과 흐름 제한기를 조립하는 단계와;

흐름 제한기를 통해 불연성 유체를 통과시키는 단계와;

흐름 제한기를 통과하는 불연성 유체의 유량을 측정하는 단계를 포함하는 라이터 제조방법.
제10항에 있어서, 라이터 하우징으로부터 불연성 유체를 추출하는 단계와;

연료탱크에서 진공을 유인하는 단계를 추가로 포함하는 라이터 제조방법.
제10항에 있어서, 흐름 제한기를 통과하는 불연성 유체의 유량을 유량의 규정된 범위와 대비하여 분석하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 유량의 규정된 범위는 가연성 유체의 유량의 규정된 범위와 일치하는 라이터 제조방법.
제12항에 있어서, 측정한 유량이 규정된 범위내에 있을 때 라이터를 수락하는 단계를 추가로 포함하는 라이터 제조방법.
제12항에 있어서, 측정한 유량이 유량의 규정된 범위 밖에 있을 때 라이터를 거절하는 라이터 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 흐름 제한기를 통해 불연성 유체를 통과시키는 단계는 상기 흐름 제한기를 불활성 가스를 통과시키는 단계로 이루어지는 라이터 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 흐름 제한기를 통해 불연성 유체를 통과시키는 단계는 흐름 제한기를 통해 공기 또는 질소를 통과시키는 단계로 이루어지는 라이터 제조방법.
불연성 유체의 유량을 규정된 범위내에서 설정하기 위한 흐름 제한기를 갖는 라이터 제조방법에 있어서,

실질적으로 일정한 유량이 통과하는 라이터용 흐름 제한기를 제공하는 단계와;

흐름 제한기를 통해 불연성 유체를 통과시키는 단계와;

흐름 제한기를 통과하는 불연성 유체의 유량을 측정하는 단계와;

불연성 유체의 측정된 유량과 가연성 유체의 유량을 상호관련시키는 단계와;

불연성 유체의 유량이 규정된 범위내에 있을 때 라이터에 흐름 제한기를 장착하고 라이터의 연료탱크에 진공을 유인하는 단계를 포함하는 라이터 제조방법.
제17항에 있어서, 불연성 유체의 측정된 유량과 가연성 유체의 유량과의 상호관련은 최대 화염 높이를 나타내는 라이터 제조방법.
제17항에 있어서, 흐름 제한기를 통해 불연성 유체를 통과시키는 단계는, 흐 름 제한기를 통해 불활성 가스를 통과시키는 것을 포함하고, 상기 불활성 가스 유량은 가연성 유체 유량과 상호관련되는 라이터 제조방법.
제17항에 있어서, 흐름 제한기를 통해 불연성 유체를 통과시키는 단계는, 흐름 제한기를 통해 공기 또는 질소를 통과시키는 것을 포함하고, 상기 공기 또는 질소의 유량은 가연성 유체 유량과 상호관련되는 라이터 제조방법.
불연성 유체의 유량을 규정된 범위내에서 설정하기 위한 흐름 제한기를 갖는 재충전식 라이터 제조방법에 있어서,

실질적으로 일정한 유량이 통과하는 재충전식 라이터용 흐름 제한기를 제공하는 단계와;

흐름 제한기를 통해 불연성 유체를 통과시키는 단계와;

흐름 제한기를 통과하는 불연성 유체의 유량을 측정하는 단계와;

불연성 유체의 측정된 유량과 가연성 유체의 유량을 상호관련시키는 단계와;

불연성 유체의 유량이 규정된 범위내에 있을 때 재충전식 라이터에 흐름 제한기를 장착하는 단계를 포함하는 재충전식 라이터 제조방법.
제21항에 있어서, 불연성 유체의 측정된 유량과 가연성 유체의 유량과의 상호관련은 최대 화염 높이를 나타내는 재충전식 라이터 제조방법.
제21항에 있어서, 흐름 제한기를 통해 불연성 유체를 통과시키는 단계는, 흐름 제한기를 통해 불활성 가스를 통과시키는 것을 포함하고, 상기 불활성 가스 유량은 가연성 유체 유량과 상호관련되는 재충전식 라이터 제조방법.
제21항에 있어서, 흐름 제한기를 통해 불연성 유체를 통과시키는 단계는, 흐름 제한기를 통해 공기 또는 질소를 통과시키는 것을 포함하고, 상기 공기 또는 질소의 유량은 가연성 유체 유량과 상호관련되는 재충전식 라이터 제조방법.
제21항에 있어서, 상기 재충전식 라이터의 연료탱크에 진공을 유인하는 단계를 추가로 포함하는 재충전식 라이터 제조방법.
가연성 유체의 유량을 규정된 범위내에서 설정하기 위한 흐름 제한기를 갖는 재충전식 라이터 제조방법에 있어서,

실질적으로 일정한 유량이 통과하는 재충전식 라이터용 흐름 제한기를 제공하는 단계와;

흐름 제한기를 통해 가연성 유체를 통과시키는 단계와;

흐름 제한기를 통과하는 가연성 유체의 유량을 측정하는 단계와;

가연성 유체의 유량이 규정된 범위내에 있을 때 재충전식 라이터에 흐름 제한기를 장착하는 단계를 포함하는 재충전식 라이터 제조방법.
제26항에 있어서, 상기 재충전식 라이터의 연료탱크에 진공을 유인하는 단계를 추가로 포함하는 재충전식 라이터 제조방법.