CN101438102A - 火焰高度不可调节的液化气打火机 - Google Patents

Abstract

一种火焰高度不可调节的液化气打火机，该打火机包括：液化气储存器(12)，燃烧器(1)和气流限制装置，该气流限制装置包括夹持在第一底座主体(3)和第二底座主体(4)之间的微孔膜片(2)。该第一底座主体(3)具有通孔(17)，该通孔(17)在一侧直接出现在微孔膜片(2)内，在另一侧出现在储存器(12)内。所述第二底座主体(4)具有：与该膜片(2)接触的底座表面(22)；形成在该底座表面(22)内的槽(6)；出口管(7)；以及在该槽(6)与该出口管(7)之间的连接通道(18)。所述通孔(17)至少部分地通过该微孔膜片(2)面对着槽(6)。

Description

火焰高度不可调节的液化气打火机

技术领域

本发明涉及一种火焰高度不可调节的液化气打火机，该类型的打火机包括：液化气储存器；设有烟道的燃烧器，通过该烟道将来自所述储存器的气流放出到外部；以及气体流速限制装置，该装置包括夹持在第一底座主体和第二底座主体之间的微孔膜片，所述第一和第二底座主体在所述膜片内限定了通道区。

背景技术

本发明领域内的打火机，通过微孔膜片，将火焰高度控制器设置在预先设定值，气体在其位于储存器和燃烧器之间的路线上通过所述微孔膜片。该微孔膜片夹持在两个底座主体之间，在该两个底座主体之间限定了通道区，在该通道区内，所述膜片在其上游面面对来自存储器的液化气，在其下游面面对用于供应气体到燃烧器的供应管。从储存器来的液化气到达膜片的所述上游面，扩散到该膜片的微孔材料内，并经过所述下游面朝向所述供应管离开。通过所述膜片释放的气体的流速很大程度上取决于所述膜片面对供应管的表面，其中该供应管用于将气体供应到燃烧器。因此，所述膜片的表面和物理特征决定了基本不变的气体出口流速(在正常的操作条件下)。

这种类型的打火机需设计为防止任何可能的微孔膜片破裂，该膜片由于非常薄，不是很能抵抗机械应力。此外，为了确保基本不变的气体流速，打火机的设计需保证随时间推移，膜片的位置没有变化。该设计也需防止该膜片受到任何振动。在考虑中的该类型的打火机，通过将膜片夹持在两个底座表面之间克服了这些困难，所述两个底座表面能够牢固地固定住该膜片，并仅将其表面缩小的一部分暴露在液化气的直接作用下。尽管如此，该膜片仍暴露着以致破裂，该破裂是由于液相的液化气从储存器突然到达导致的(以下称为“动冲击”(dynamic surge))。该情形尤其是在打火机受到猛烈撞击时发生。在考虑中的已知打火机类型中，通过给储存器与膜片之间的液化气通道提供错综复杂的路径来克服该问题。其它已知的技术方案包括在膜片上设置一些种类的加固，例如在其上使用网状物。

一旦打火机采用水平位置，火焰高度的危险增大，在该水平位置上，液态的气体将膜片永久地弄湿，该液态的气体在聚集在膜片的下游时结束。在这些情况下，短时期内气体出口的流速可以是相当大的，直到膜片附近的液态气体蒸发。重要的是，该类型打火机的设计在可接受的限度内保持该短时期。

考虑中的已知打火机类型以或多或少的成功解决了这些问题，但它们仍不是完全令人满意的。事实上，已知的打火机需要昂贵的制造过程，或者当更经济地制造时，该打火机并不耐用。

以实际本申请人的名义的西班牙专利ES2000690公开了一种火焰高度不可调节的打火机，其中，设置在膜片上游的第一底座主体具有细长的圆柱形，并具有纵向外围的槽，用作从储存器来的液化气的通道。该槽出现在形成在所述第一底座主体内的环形池内。在膜片下游的第二底座主体具有短直的气体出口孔，该出口孔面对所述环形池，并直接通到燃烧器的止动系统。所述西班牙专利还公开了该打火机的第二实施例，其中，用于液化气的通道槽位于中心位置，并不是直接地而是通过横向通道出现在该池内。这些设计设法将膜片上的动冲击最小化，这是由于液化气通道槽的长度导致的高压力下降。然而，这些设计有着这样的缺点，即比较复杂并制造昂贵。所述专利也公开了与第二实施例类似的第三实施例，但其中第一底座主体很短。该设计在膜片相对动冲击的破裂强度方面更不耐用，并在任何时候，由于第二底座主体具有复杂的几何形状，因此制造昂贵。简而言之，在文献ES2000690中公开的该打火机的设计能够改进制造成本和膜片相对动冲击的耐用性。此外，当到达膜片的液化气为液相时，出口流速的限制能够得到改进。

文献EP0047708和US4224020公开了火焰高度不可调节的液化气打火机，其形状通常与考虑中的打火机类似，但最重要的差别在于在膜片与第二底座主体之间设置有作为加固的多孔层，其防止动压力冲击导致的膜片破裂。该多孔加固层使得膜片更直接地暴露于限定在底座主体内的气体管，这时该气体管可以是直的，相互间直接面对，并具有较大的直径。该技术方案具有这样的优点，即该底座主体具有简单的几何形状。然而，要记住的很重要的一点是没有所述多孔加固层，该简单的几何形状是不可行的，而该多孔加固层事实上相当大地增加了打火机的制造成本。

发明内容

本发明的目的在于克服本领域现有技术中的缺陷。该目的通过开头部分所述类型的液化气打火机来实现，其特征在于：

所述第一底座主体包括至少一个通孔，所述通孔在一侧直接出现在所述微孔膜片内，在另一侧出现在液化气储存器内，所述通孔在所述微孔膜片内限定了所述该通孔一致的第一区域；

所述第二底座主体包括：与所述微孔膜片接触的底座表面；形成在所述底座表面中的槽；朝向所述烟道的出口管以及将所述槽连接到所述出口管上的至少一个连接通道，所述槽在所述微孔膜片内限定了与所述槽一致的第二区域；

从而，在所述第一和第二底座主体组装成一个抵靠另一个以在它们之间夹持住所述微孔膜片时，在该第一底座主体内的所述每个通孔通过所述微孔膜片、至少部分地面对所述第二底座主体中的槽，从而所述第二区域限定了与每个所述第一区域的交集，所述通道区由所述交集的总合限定；

以及，所述微孔膜片的一部分放置在所述底座表面上，该部分与所述第一区域的一部分对应。

根据本发明的设计提供了极简单和直接的技术方案。第一底座主体的几何形状较文献ES2000690中公开的打火机更简单，因为已经去掉了形成在底座主体面上的面对所述膜片的池。因此，来自储存器的液化气经过通孔直接到达膜片。防止了该膜片由于动压力冲击导致的破裂，这是因为通过该膜片的通道区由所述通孔直接面对第二底座主体的槽的部分限定，这能够最理想地调整膜片的暴露表面。此外，气体在第二底座主体内的移除由气体从所述槽经过连接通道朝向烟道的流动来完成。所有这些能够设计具有简单几何形状的第二底座主体，这对于制造来说也是经济的。

根据本发明的打火机也以完全另人满意的方式保证了，如果到达该膜的液化气为液相，则限制出口流速，该“如果”有两个原因，首先，能够占据膜片附近的液态气体的体积减小了，这特别是由于这样一个事实，即去掉了该膜片上游的池；其次，因为经过所述通孔到达的液体弄湿了所述膜片的第一区域，并在形成所述膜片的微孔材料内扩散以及在所述第二区域内蒸发。在该情况下，离开该膜片的气体流速基本上取决于此第二区域，因此，该流速基本上是恒定的。由所述第一和第二区域的交集限定的膜片通道区也是这些原因的一小部分，该通道区相当大地减少了液相气体直接通过所述通道区穿过该膜片并以液态到达该磨片下游的可能性。

有利的是，形成在第二主体的底座表面内的所述槽是环形的，以轴为圆心，所述至少一个通孔包括形成在第一底座主体内的圆孔。该简单的特征简化了两个底座主体的组装，因为不管所述底座主体的相对角度位置如何，所述通孔总是与该环形槽一致。

优选地，通道区大于或等于0.0164平方毫米，所述环形槽被下半径和上半径限定在所述底座表面的水平高度上，每个所述通孔的尺寸和位置由直径和其相对所述轴的偏心距限定；对于每个所述通孔，从把所述偏心距加上所述直径的一半并从中减去所述下半径而得到的结果为小于或等于0.2475毫米，所有这些数字均以毫米表示。后面的情况相当于上面所说的，所述通孔突出到所述环形槽中0.2475mm的最大距离。本申请人已经在实验基础上证实了，涉及膜片的通道区，0.0164mm²的值是用于获得有效气体流速的最小建议值。本申请人已经能证实，当通孔突出到槽内的距离大于0.2475mm时，并不能以足够的信心度保证所述膜片将不会发生由于动压力冲击而导致的破裂。

优选地，第一底座主体是与所述圆槽同心设置的圆柱形圆盘，所述通孔是唯一的，并相对所述轴偏心设置。该几何形状对于制造来说尤其简单和经济。在该情况下，通道区由第二底座主体的圆形槽和所述通孔之间的单个交集限定。

优选地，第二底座主体是旋转实体，包括具有形成底座表面的圆形底壁的圆柱形凹部，微孔膜片紧靠该底座表面设置，设置在所述柱形凹部内的第一底座主体压在该微孔膜片上，从而由圆柱形圆盘形成的该第一底座主体紧紧地安装在所述柱形凹部内。也有利的是，在该第二底座主体内，圆柱形凹部的与底座表面相对的端部被环形肩部围绕着，该环形肩部弯折到第一底座主体上，以保持第一底座主体压在所述微孔膜片上。该设计能够将该膜片最优化地压在两个底座主体之间，并与该两底座主体相互连接。

有利的是，第二底座主体的出口管由以所述轴为中心的一个通孔组成，连接通道由形成在底座表面中的至少一个狭槽组成。优选地，有两个这样的狭槽，它们在与所述轴垂直的直径方向上相互对齐，并更优选地是，它们具有三角形截面。此设计使得该部件的制造相当容易，因此成本低。本申请人也能够证实，此设计提供了膜片下游有效的气体去除，因此，在该膜片附近，当液化气为液相时，降低了超高火焰高度的风险。

根据本发明的优选实施例，所述环形槽限定了所述第二底座主体的底座表面的内部区域和外部区域，该内部区域比该外部区域低一个距离，该距离小于微孔膜片安装到两底座主体之间的受压状态前的厚度。该技术方案意味着，该膜片在内部区域受压小于在外部区域受压，因此，避免了在该膜片上的过度压力，该过度压力会导致所述膜片过早地破裂。

优选地，根据本发明的打火机的类型包括置于液化气储存器与外部之间的细长套筒，该套筒限定了设有烟道的燃烧器在其内滑行的内腔室，其特征在于：所述第二底座主体在所述内腔室的、与所述储存器相对的端部处封闭所述内腔室，在所述储存器的方向上留下所述出口管作为仅有的开口。由于该设置，可以获得止动装置简单和有效的设计，在考虑中的该类型的所有打火机中，该止动装置都必须存在，所述止动装置能够使到外部的气体通道开启和关闭。事实上，在根据本发明的打火机中，止动装置能够有利地包括设在燃烧器的下端上的止动元件，从而当该燃烧器在内套筒的腔室内沿轴向移动时，该止动元件停止和打开该腔室的所述单个开口。

在本发明的改进中，所述套筒和所述第二底座主体形成单个整体部件，该整体部件由例如优选的是铝合金的热传导材料制成。能够通过深冲压有利地获得的该整体结构优化了制造成本。此外，该整体部件的材料的高导热性提供了从套筒的端部到第二底座主体足够的热传导，其中该套筒的端部位于火焰架附近的热区域内。由于该设置，当打火机已在水平位置时，在膜片附近的液相的气体快速蒸发，因此减少了在这些情况下出现的短时间高火焰高度的情形。

有利的是，在第二底座主体上的所述底座表面具有外围喉部，在所述槽由深冲压成形时，该外围喉部防止底座表面变形。该方法获得了极佳的平坦底座表面，该平坦底座表面保证了与膜片连续不断的接触。

附图说明

从下面的描述中，将认识到本发明的其他优点和特征，其中，以非限制性的方式参考附图对本发明的一些优选实施例进行说明，其中：

图1是根据本发明的打火机的第一实施例的部分截面视图，尤其示出了包括阀单元的打火机的部分；

图2是根据图1的打火机组装的两个底座主体的放大截面视图，该两个底座主体将微孔膜片夹持在它们之间；

图3和图4分别是图2的第一底座主体在非组装状态时的下平面视图和沿图3的线VI-VI的侧截面视图；

图5和图6分别是图2的第二底座主体在非组装状态时的下平面视图和沿图3的线VI-VI的侧截面视图；

图7是限定在图2的底座主体之间的通道区的概略平面视图；

图8是根据本发明的打火机的第二实施例的部分截面视图，尤其示出了包括阀单元的打火机的部分；

图9是根据本发明的打火机的完整截面视图，该打火机包括图8所示的阀单元。

具体实施方式

图1到7涉及根据本发明的打火机的第一实施例。图1是打火机包括阀单元的那部分的部分截面视图，其中省略了对于理解本发明不必要的细节。该属于火焰高度不可调节类型的打火机大体上由以下部分构成：由塑性材料制成的打火机主体27，在其内部限定了液化气储存器12(未示出)；同样由塑性材料制成的细长套筒5，该细长套筒5设置在储存器12与外部之间；以及设置在所述细长套筒5上的燃烧器1，该燃烧器1具有：烟道10，气流从储存器12穿过该烟道10被送到外面；止动元件8；以及由微孔膜片2构成的气体流速限制装置，该微孔膜片2夹持在第一底座主体3和第二底座主体4之间，所述第一底座主体和第二底座主体在所述膜片内共同限定出通道区Ap。套筒5限定出内部圆柱形腔室13，其中，燃烧器1可滑动地安装在该腔室中。腔室13在其下端由第二底座主体4封闭，该腔室13具有出口管7，该出口管7限定了腔室13仅有的与来自储存器12的气体相通的通道。燃烧器1的下截面的直径小于腔室13的直径，在其下端，该燃烧器1具有由弹性材料制成的止动元件8和将腔室13与燃烧器的烟道10相关联的侧端口9。通常，打火机包括与弹簧(未示出)相配合的按钮，在该按钮的松开位置，按钮保持住套筒，从而止动元件8关闭出口管7。在该位置，到外面的气体的出口被关闭。当用户按下按钮时，套筒5往上移动，从而止动元件8释放了出口管7。在该位置，到外面的气体出口被打开，释放了气体流速，该气体流速在正常条件下是恒定的，并由通道区Ap基本上施加，该通道区Ap限定在底座主体3和4之间的微孔膜片2内。

图2-7限定了底座主体3和4的具体几何形状，上述底座主体3和4都具有圆的几何形状，中心在共同的轴X上。形成底座主体3和4的部件是金属的，并且通过底切获得。

图5和6所示的处于非组装状态的第一底座主体3是穿孔有单个圆形通孔17的圆盘，该通孔17相对轴X偏心设置，在图1所示的组装位置上，该通孔17的一侧直接出现在微孔膜片2内，另一侧出现在液化气储存器12内。所述通孔17在微孔膜片2内限定第一区域A1，该区域A1是可从膜片2看见的所述通孔17的区域。

图3和4所示的处于非组装状态的第二底座主体4是由旋转实体形成的部件，该实体包括圆柱形凹部23，该圆柱形凹部23具有形成底座表面22的圆形底壁，微孔膜片2靠着该底座表面22设置。第一底座主体3紧紧地安装在第一底座主体4的所述柱形凹部23内，从而夹持住微孔膜片2。与微孔膜片2接触的所述底座表面22具有以轴X定中心的槽6，该槽6通过所述膜片2，部分地面对第一底座主体3的通孔17。环形槽6限定了底座表面22的内部区域22a和外部区域22b。内部区域22a比外部区域22b低一段距离，该距离小于所述微孔膜片2的厚度(组装前的考虑)，从而膜片2比内部区域22a被更多地压入在外部区域22b内。此外，槽6在微孔膜片2内限定了第二区域A2，该区域A2是可以从微孔膜片2看见的所述槽6的区域。所述第一区域A1和第二区域A2之间的交集In限定了通过微孔膜片2的通道区。如图7所示，由通孔7限定的第一区域A1从由槽6限定的第二通道区域A2突起，由此，在与区域A2的交集之外的区域A1的部分内，微孔膜片2的表面放置在所述底座表面22上。第二底座主体也具有出口管7，该出口管出现在腔室13内，并朝向烟道10，该出口管7通过连接通道18与槽6相通。出口管7由单一的以轴X为中心的通孔形成，而连接通道18由两个形成在底座表面22内的具有三角形截面的狭槽形成，在与轴X垂直的直径方向上该两个狭槽相互对准。

在该实施例中，环形槽6由测量为0.675mm的下半径r1与测量为1.0056mm的上半径r2限定，上述下半径和上半径皆以X轴为中心。通孔17具有测量为0.6mm的直径D，其中心在与轴X的距离e为0.5mm的地方。采用这些几何值，微孔膜片2内的由区域A1和A2的交集限定的通道区Ap为0.11967mm²，区域A1相对区域A2的最大悬臂距离为0.125mm，该距离由表达式(e+1/2D-r1)限定。

图2示出了与底座表面22相对的圆柱形凹部23的端部由环形肩部24围绕，该环形肩部24弯折到所述第一底座主体3上，以保持该第一底座主体3夹持住所述微孔膜片2(图4示出了弯折前肩部24的初始状态)。

图8示出了根据本发明的打火机的第二实施例，该实施例与第一实施例类似，除了套筒5和第二底座主体4形成为单个整体部件25，该部件25由铝合金通过深冲压制成。通过该整体部件25的传导，该结构提供了从套筒的顶部到第二底座主体的良好的热传送，这使得可能聚集在膜片2附近的液相气体快速蒸发。该方法有效地限制了在这些情况下出现的短时间的高火焰状况。

如图8所示，在第二底座主体4上的底座表面22具有外围喉部26，该外围喉部26使得槽6通过深冲压的成形更容易，而不会使放置膜片2的所述底座表面22的平坦区域变形。

最后，图9示出了根据本发明的打火机，该打火机安装有图8所示的阀单元。自然地，同样的打火机能够安装图1-7所示的阀单元。

本领域技术人员将会明白，上述本发明的实施例仅是非限制性实施例，其能够在不脱离本发明范围的情况下有不同变型。特别是，限定第一区域A1的通孔17并非必须是单个孔，而是能够在第一底座主体3上设置多个通孔17。然而，增加孔17的数量也增加了部件的制造成本。并且也能够设想到尺寸的形成，这样一来，通孔17的位置和尺寸使得该通孔17略微地叠加在出口管7上，从而一部分气流通过所述叠加穿过膜片2。而对于第二底座主体4的槽6，除了同心圆外能够是其它任何形状。然而，该同心圆的形状是最有利的，因为这使得第一底座主体3能够组装到第二底座主体4内，而不需要控制通孔17相对于槽6的位置。

Claims (14)

1.一种火焰高度不可调节的液化气打火机，该类型的打火机包括：液化气储存器(12)；设有烟道(10)的燃烧器(1)，气流通过该烟道(10)从所述储存器(12)被送到外面；以及气体流速限制装置，该气体流速限制装置包括夹持在第一底座主体(3)与第二底座主体(4)之间的微孔膜片(2)，所述第一底座主体(3)和第二底座主体(4)在所述膜片(2)内限定通道区(Ap)；其特征在于：

所述第一底座主体(3)包括至少一个通孔(17)，所述通孔在一侧直接出现在所述微孔膜片(2)内，在另一侧出现在液化气储存器(12)内，所述通孔(17)在所述微孔膜片(2)内限定与所述通孔(17)相一致的第一区域(A1)；

所述第二底座主体(4)包括：与所述微孔膜片(2)接触的底座表面(22)；形成在所述底座表面(22)中的槽(6)；朝向所述烟道(10)的出口管(7)以及将所述槽(6)连接到所述出口管(7)上的至少一个连接通道(18)，所述槽(6)在所述微孔膜片(2)内限定与所述槽(6)相一致的第二区域(A2)；

从而，当所述第一和第二底座主体(3，4)组装成一个靠着另一个以在它们之间夹持住所述微孔膜片(2)时，在该第一底座主体(3)上的每个所述通孔(17)至少部分地通过所述微孔膜片(2)面对第二底座主体(4)的所述槽(6)，从而所述第二区域(A2)限定与每个所述第一区域(A1)的交集(In)，因此，所述通道区(Ap)由所述交集(In)的总合限定；

以及，所述微孔膜片(2)的一部分放置在所述底座表面(22)上，该一部分与所述第一区域(A1)的一部分相对应。

2.如权利要求1所述打火机，其特征在于：形成在第二主体(4)的所述底座表面(22)内的所述槽(6)是环形的，以轴(X)定中心，所述至少一个通孔(17)包括形成在第一底座主体(3)内的圆形孔。

3.如权利要求2所述打火机，其特征在于：所述通道区(Ap)大于或等于0.0164平方毫米；所述环形槽(6)由下半径(r1)和上半径(r2)限定在所述底座表面(22)的水平高度上，每个所述通孔(17)的尺寸和位置由直径(D)和它们相对所述轴(X)的偏心距(e)限定；对于每个所述通孔(17)，从把偏心距(e)加上所述直径(D)的一半并从中减去所述下半径(r1)获得的结果小于或等于0.2475毫米，所有这些数值都以毫米表示。

4.如权利要求3所述打火机，其特征在于：所述第一底座主体(3)是与所述环形槽(6)同心设置的圆柱形圆盘，所述通孔(17)是唯一的，并相对所述轴(X)偏心设置。

5.如权利要求4所述打火机，其特征在于：所述第二底座主体(4)是包括圆柱形凹部(23)的旋转实体，该圆柱形凹部(23)具有形成所述底座表面(22)的圆形底壁，所述微孔膜片(2)抵靠该底座表面(22)设置，所述第一底座主体(3)设置在所述圆柱形凹部(23)内，从而压住所述微孔膜片(2)。

6.如权利要求5所述打火机，其特征在于：在所述第二底座主体(4)内，环形肩部(24)围绕着与所述底座表面(22)相对的所述圆柱形凹部(23)的端部，该环形肩部(24)弯折到所述第一底座主体(3)上，以保持该第一底座主体(3)压在所述微孔膜片(2)上。

7.如权利要求2-6中任一项所述打火机，其特征在于：第二底座主体(4)的所述出口管(7)由以所述轴(X)为中心的单一通孔形成，所述连接通道(18)由形成在所述底座表面(22)内的至少一个狭槽形成。

8.如权利要求7所述打火机，其特征在于：所述连接通道(18)由两个狭槽组成，所述两个狭槽形成在所述底座表面(22)内并在垂直于所述轴(X)的直径方向上相互对准。

9.如权利要求8所述打火机，其特征在于：形成所述连接通道(18)的所述狭槽具有三角形截面。

10.如权利要求2-9中任一项所述打火机，其特征在于：所述环形槽(6)限定所述底座表面(22)的内部区域(22a)和外部区域(22b)，所述内部区域(22a)比所述外部区域(22b)低一个距离，该距离小于所述微孔膜片(2)的在组装到所述底座主体(3，4)之间的受压状态之前的厚度。

11.如权利要求1-10中任一项所述打火机，该打火机包括设置在所述液化气储存器(12)与外部之间的细长套筒(5)，所述套筒(5)限定所述内腔室(13)，所述设有烟道(10)的燃烧器(1)在该内腔室(13)中滑动，其特征在于：所述第二底座主体(4)在所述内腔室(13)的与所述储存器(12)相对的端部封闭该内腔室(13)，从而在所述储存器(12)的方向上使所述出口管(7)作为仅有的开口。

12.如权利要求11所述打火机，其特征在于：所述套筒(5)与所述第二底座主体(4)形成为单一的整体部件(25)，该整体部件由热传导材料制成。

13.如权利要求12所述打火机，其特征在于：所述整体部件(25)由铝合金制成。

14.如权利要求12或13所述打火机，其特征在于：在第二底座主体(4)上的所述底座表面(22)具有外围喉部(26)。

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