Изобретение относится к конструкции зажигалки или другой горелки на жидком топливе, в которой в качестве топлива используется спирто-бензиновое моторное топливо или тому подобное, и снабженной фитилем для втягивания и сгорания жидкого топлива.
В частности, изобретение относится к периферийной конструкции фитиля для получения желаемого состояния горения в горелке (например, зажигалке для сигарет, паяльной лампе, фонаре или другом осветительном средстве, лампе и т. д. ), в которой используется жидкое топливо, такое как спирт, или углеводороды типа бензина или керосина.
Спирто-бензиновое топливо, такое как этиловый спирт, бензиновое топливо типа нефтяного бензина или топливо в виде жидкого газа, такого как бутан или пропан, обычно используется в качестве топлива для сигаретной зажигалки, осветительного средства, паяльной лампы, лампы или другой такой горелки.
Функционирование, простота использования, конструктивное исполнение таких горелок отличаются в зависимости от типа используемого топлива, и каждая из них имеет свои характеристики. В случае с жидким газовым топливом, например, давление газа высоко в пределах рабочих температур горелки, и емкость для содержания топлива должна иметь устойчивую к давлению конструкцию. Кроме того, длина пламени изменяется с изменением давления газа, и поскольку свойством давления газа является его значительное изменение в логарифмической зависимости с изменением температуры, значительное изменение длины пламени при изменении температуры становится особой проблемой. Для уменьшения этого изменения длины пламени механизм подачи топлива горелки требует специальных конструктивных мер для осуществления компенсации изменений температуры, что усложняет конструкцию и невыгодно с точки зрения затрат.
В отличие от этого, поскольку жидкое топливо, такое как спирто-бензиновое топливо, является жидкостью при обычных температурах, а также образует низкое давление при испарении, оно не требует наличия устойчивой к давлению емкости в секции для содержания топлива и благодаря этому позволяет упростить конструкцию горелки и дает преимущество с точки зрения затрат. Кроме того, в горелке на жидком топливе средством, используемым для подачи топлива из секции для содержания топлива в секцию для получения пламени, обычно является фитиль, работающий по принципу использования поверхностного натяжения жидкого топлива для его втягивания по непрерывным тонким каналам или тонким пустотам среди собранных в пучок волокон благодаря явлению капиллярности, и топливо сгорает на оконечной части фитиля.
В частности, фитиль, используемый для втягивания топлива, представляет собой шнур, полученный либо скручиванием волокон, либо собиранием волокон в пучок, либо использованием обоих способов с применением стекловолокна, заключенного в хлопчатобумажную пряжу и затем сплетенного с тонкой металлической проволокой для предотвращения разъединения и тому подобного, причем нижняя оконечная часть фитиля служит для втягивания топлива, которое должно сгорать на верхней оконечной части.
Однако горелка, в которой используется такой фитиль, вызывает проблемы, заключающиеся в том, что жидкое топливо протекает через фитиль вследствие разности между внутренним давлением топливной емкости, содержащей жидкое топливо, и наружным давлением, и в возникновении явления всасывания наружного воздуха.
В частности, после втягивания и воспламенения спирта или другого жидкого топлива при приведении фитиля в действие путем зажигания (воспламенения) жидкого топлива в фитиле жидкое топливо потребляется в секции для получения пламени на конце фитиля, и жидкое топливо для поддержания горения втягивается из емкости для содержания топлива и подается в секцию для получения пламени. Длина пламени изменяется до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие между объемом потребляемого жидкого топлива в секции для получения пламени и объемом топлива, втягиваемого из емкости и подаваемого в секцию для получения пламени.
Когда горелка является зажигательным средством, таким как зажигалка для сигарет, пламя предпочтительно должно стабилизироваться на установленном уровне длины пламени как можно быстрее после воспламенения. Для этого втягивающая секция фитиля предпочтительно должна иметь максимально возможную способность втягивания жидкого топлива, при этом внимание также должно уделяться предотвращению возникновения разности давлений в топливной емкости и наружного воздуха с тем, чтобы отток жидкого топлива из топливной емкости не создавал в ней пониженного давления, которое препятствует втягиванию топлива через втягивающую секцию фитиля.
С другой стороны, принимая во внимание противоположный случай возникновения высокого давления в топливной емкости, внимание должно уделяться обеспечению того, чтобы жидкое топливо, содержащееся в топливной емкости, не вытекало наружу через проходы, формируемые фитилем, в частности, чтобы не допускать возникновения протечки жидкого топлива в карманной зажигалке и тому подобного.
Таким образом, когда возникает разность между давлением в топливной емкости и наружным давлением вследствие указанного выше истощения запаса топлива при работе или вследствие изменения окружающего давления, горелка на жидком топливе может стать неудобной в использовании, то есть будет происходить протечка жидкого топлива через фитиль, когда внутреннее давление в топливной емкости становится высоким, и будет происходить отказ в зажигании (воспламенении), когда внутреннее давление в топливной емкости становится настолько низким, что происходит всасывание наружного воздуха через фитиль.
Кроме того, пресечение утечки топлива испарением через фитиль горелки, в которой применяется один из указанных выше фитилей, важно для увеличения срока службы (количества применений), одновременно также предпочтительно сделать общую конфигурацию компактной.
Испарение через фитиль предотвращается путем закрывания только части с фитилем или всей верхней поверхности, включая фитиль, крышкой для закупоривания фитиля и подавления испарения в течение периодов, когда горелка не применяется. Однако совершенно надежного закупоривания достичь трудно. Это, в частности, относится к случаю, когда закрывание осуществляется поворотом колпачка по восходящей дуге, поскольку необходимость образования уплотнительной части, соответствующей траектории поворота, приводит к увеличению пространства между фитилем и другими компонентами, такими как воспламенитель, что затрудняет должное крепление уплотнения и получение компактности конфигурации.
В частности, когда запальное колесо используется в качестве воспламенителя, разнесение между фитилем и запальным колесом снижает эффективность воспламенения и понижает надежность работы изделия.
С точки зрения этих обстоятельств изобретение направлено на создание горелки на жидком топливе, обеспечивающей быстрое устранение разности давлений внутри и снаружи топливной емкости.
Описание изобретения
Заявленное изобретение устраняет указанные выше проблемы путем создания горелки на жидком топливе, содержащей фитиль для сгорания жидкого топлива, втягиваемого фитилем за счет явления капиллярности из топливной емкости, отличающейся тем, что горелка снабжена, отдельно от проходов для топлива в фитиле, проходом для воздуха, создающим сообщение внутреннего пространства топливной емкости с наружным воздухом, по меньшей мере, при горении.
Поскольку в соответствующей изобретению горелке используется жидкое топливо, определяющее принцип ее работы, нет необходимости в устойчивой к давлению конструкции или клапанной системе и, таким образом, она может иметь упрощенную конструкцию. Кроме того, изобретение делает возможным недорогое массовое производство горелки, демонстрирующей стабильные характеристики горения с минимальными изменениями длины пламени при изменении температуры. Благодаря выполнению прохода для воздуха, отдельного от проходов для топлива в фитиле и создающего сообщение внутреннего пространства топливной емкости с наружным воздухом, понижение давления внутри топливной емкости при расходовании жидкого топлива компенсируется притоком наружного воздуха через проход для воздуха, и, таким образом, устраняется разность давлений внутри и снаружи топливной емкости. После воспламенения секции фитиля для получения пламени, количество жидкого топлива, равное содержащемуся в фитиле и потребляемому при горении, может быстро пополняться жидким топливом из топливной емкости через проходы для топлива втягивающей секции, которая не находится в состоянии пониженного давления. Подача топлива как реакция на его потребление, таким образом, улучшена и обеспечивает стабильное горение сразу после воспламенения.
Другой аспект изобретения предусматривает создание горелки на жидком топливе, содержащей фитиль для сгорания жидкого топлива, втягиваемого фитилем за счет явления капиллярности из топливной емкости, отличающейся тем, что фитиль разделен на две части, причем по меньшей мере одна из них подвижна и может входить в контакт с другой частью и отделяться от нее, при этом топливо подается из одной части в другую при их контакте, и подача топлива прерывается при отделении для ограничения периода горения, и проход для воздуха, создающий сообщение между внутренним пространством топливной емкости и наружным воздухом по меньшей мере при горении, выполнен в месте, отделенном от проходов для топлива в фитиле.
Поскольку разделение частей прерывает подачу топлива, может обеспечиваться с высокой эффективностью функция автоматического гашения после заданного периода горения. Благодаря выполнению прохода для воздуха, создающего сообщение внутреннего пространства топливной емкости с наружным воздухом и расположенного отдельно от проходов для топлива в фитиле, разность давлений внутри и снаружи топливной емкости может быстро устраняться для дополнительного улучшения надежности и стабильности выполнения функции ограничения периода горения.
Горелка на жидком топливе согласно изобретению может содержать крышку для предотвращения испарения топлива. Это дает закупоривающий эффект, который пресекает утечку жидкого топлива за счет испарения из фитиля и через проход для воздуха и, таким образом, продлевает срок службы.
Когда применяется открывающаяся/закрывающаяся крышка для предотвращения испарения, закупоривающая секцию для получения пламени фитиля, отверстие прохода для воздуха, соединяющее его с наружным воздухом, предпочтительно формируется так, чтобы оно сообщалось с пространством, изолированным крышкой, или должно закрываться закупоривающим концом крышки в ее закрытом положении. В альтернативном варианте элемент для закрывания прохода для воздуха может размещаться на крышке или быть связанным с ней для открывания/закрывания отверстия прохода для воздуха, соединяющего его с наружным воздухом, одновременно с работой крышки для открывания/закрывания секции фитиля для получения пламени. При наличии такого средства, когда крышка находится в закрытом положении проход для воздуха также закрыт для предотвращения испарения жидкого топлива, тогда как при использовании с открытой крышкой, проход для воздуха также открыт для получения эффекта уравновешивания внутреннего давления топливной емкости и наружного давления.
Проход для воздуха также может быть выполнен в виде канавки, проходящей вдоль держателя фитиля, окружающего наружную периферию фитиля, или в виде канавки, сформированной на внутренней поверхности держателя фитиля. Он также может быть получен помещением капиллярной трубки вдоль фитиля или в виде канавки, сформированной в фитиле. Поскольку такой проход для воздуха, расположенный вблизи фитиля, обеспечивает быстрое устранение разности давлений внутри и снаружи топливной емкости, вызванной изменениями окружающей температуры или окружающего давления, протечка жидкого топлива и всасывание наружного воздуха через проходы для топлива в фитиле могут надежно предотвращаться, предупреждая неудобства при использовании.
Другой аспект изобретения предусматривает создание горелки на жидком топливе, отличающейся тем, что она содержит фитиль, расположенный на верхней стенке топливной емкости для содержания жидкого топлива и приспособленный для сжигания жидкого топлива, втягиваемого через фитиль посредством явления капиллярности из топливной емкости, воспламенитель для зажигания фитиля, проход для воздуха, создающий сообщение внутреннего пространства топливной емкости с наружным воздухом по меньшей мере при горении и расположенный отдельно от проходов для топлива в фитиле, крышку для закупоривания верхнего конца топливной емкости, от которого отступают фитиль и воспламенитель, движением по прямой линии, проходящей вдоль направления протяженности фитиля, и установкой поверх верхнего конца топливной емкости для закрывания его сверху, и кольцо, прокладку или другой такой уплотнительный элемент, вставленный в закупоривающую часть крышки.
При такой конфигурации крышка может закупоривать верхний конец топливной емкости, от которого отступают фитиль и воспламенитель, движением по прямой линии, проходящей вдоль направления протяженности фитиля, и установкой поверх верхнего конца топливной емкости для закрывания его сверху. Поскольку такая конфигурация упрощает конструкцию уплотнения и предоставляет высокую степень свободы относительно разнесения компонентов, она обеспечивает получение более компактной конструкции.
Крышка может быть изнутри снабжена внутренним колпачком, который работает синхронно с работой по прикреплению/отделению крышки к/от топливной емкости для закупоривания фитиля при помощи проложенного уплотнительного элемента. Поскольку эта конфигурация уменьшает объем закупоренного пространства, она обеспечивает эффект отличного подавления испарения жидкого топлива.
Когда крышка изнутри снабжена внутренним колпачком, внутренний колпачок предпочтительно направляется в положение, закупоривающее фитиль, периферийной установочной частью, расположенной между топливной емкостью и крышкой, при прикреплении/отделении крышки к/от топливной емкости. Эта конфигурация обеспечивает высокую эффективность операции прикрепления/отделения внутренней установочной части, таким образом облегчая крепление надежного уплотнения.
Внутренний колпачок может прикрепляться к крышке при помощи эластичного элемента, который обеспечивает закупоривание фитиля уплотнительным элементом, поддерживаемым под давлением. Поскольку такая конфигурация снижает необходимую степень точности размеров, требуемую при производстве, она облегчает производство. Предпочтительно в этой конфигурации либо внутренний колпачок располагается эксцентрически относительно крышки, и поверхность, ортогональная направлению прикрепления/отделения на периферийной установочной части крышки и топливной емкости, имеет конфигурацию с радиальной асимметричной ориентацией, либо внутренний колпачок располагается концентрически относительно крышки, и поверхность, ортогональная к направлению прикрепления/отделения на периферийной установочной части крышки и топливной емкости, имеет конфигурацию с радиальной симметрией. Эта конфигурация облегчает использование, обеспечивая быстрое прикрепление в соответствии с конфигурацией крышки без необходимости уделять внимание положению внутреннего колпачка.
Риск падения или потери крышки может устраняться применением соединительного элемента для соединения топливной емкости и отделенной от нее крышки.
Верхний конец топливной емкости, к которому с возможностью отсоединения прикрепляется крышка, может снабжаться расположенной по меньшей мере на части ее наружной периферии отступающей вверх периферийной стенкой. Эта периферийная стенка может иметь наклонную верхнюю кромку или может иметь отверстия для воздуха и служить экраном от ветра и может также выполнять функции направляющего элемента для крышки.
Крышка может быть снабжена направляющим элементом для скользящего ведения ее в направлении прикрепления/отделения относительно топливной емкости и может также быть перемещаемой в убранное положение не над фитилем и воспламенителем, после того как она перемещена в положение (или далее него), в котором она отделяется от топливной емкости. Эта конфигурация улучшает способность крышки открываться и закрываться, при этом обеспечивая хорошее закупоривание и компактность.
Направляющий элемент может представлять собой вал для ведения крышки в направлении прикрепления/отделения относительно топливной емкости в положение, где нижний конец крышки выше, чем верхние оконечные части фитиля и воспламенителя, причем вал соединен с крышкой в точке, лежащей вне ее центра, и крышка приспособлена для вращения вокруг вала в убранное положение. В другой конфигурации направляющий элемент в середине может иметь шарнир, и крышка может перемещаться в убранное положение ее поворотом вокруг шарнира по восходящей дуге. Эти конфигурации особенно предпочтительны с той точки зрения, что крышка может стать помехой при воспламенении и использовании. Нагружающее средство предпочтительно применяется для подпружинивания крышки в направлении ее движения из положения скольжения на направляющем элементе в убранное положение.
Когда крышкой закупоривают верхний конец топливной емкости, от которой отступают фитиль и воспламенитель, движением по прямой линии вдоль направления протяженности фитиля, устанавливая ее поверх и закрывая верхний конец топливной емкости сверху, фитиль может подразделяться на две части, причем по меньшей мере одна из них может передвигаться, входя в контакт с другой и отделяясь от нее, при этом топливо подается из одной части в другую в период контакта, и подача топлива прерывается при их разделении.
В качестве жидкого топлива может использоваться спирто-бензиновое топливо, например содержащее низший одновалентный спирт, а именно метиловый спирт, этиловый спирт или пропиловый спирт в качестве главного компонента и смешанный с ним насыщенный углеводород, такой как гексан или гептан для окраски пламени, или иначе, углеводород типа бензина или керосина или им подобный.
В качестве фитиля могут использоваться такие фитили, секция для получения пламени и втягивающая секция которых сформированы из разных материалов, как в вариантах, описанных ниже, или иначе, чья секция для получения пламени и втягивающая секция сформированы как единое целое из одного материала.
Фиг. 1 изображает схематический вид сечения зажигалки в качестве примера горелки на жидком топливе, представляющей первый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 2 изображает схематический вид сечения зажигалки, представляющей второй вариант воплощения изобретения.
Фиг. 3 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей третий вариант воплощения изобретения.
Фиг. 4 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей четвертый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 5 изображает вид сечения по линии A-A на фиг. 4.
Фиг. 6 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей пятый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 7 изображает вид сечения по линии B-B на фиг. 6.
Фиг. 8 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей шестой вариант воплощения изобретения.
Фиг. 9 изображает вид сечения по линии C-C на фиг. 8.
Фиг. 10 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей седьмой вариант воплощения изобретения.
Фиг. 11 изображает вид сечения по линии D-D на фиг. 10.
Фиг. 12 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей восьмой вариант воплощения изобретения.
Фиг. 13 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей девятый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 14 изображает вид сечения по линии E-E на фиг. 13.
Фиг. 15 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей десятый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 16 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей одиннадцатый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 17 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей двенадцатый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 18 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей тринадцатый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 19 изображает схематический вид сечения зажигалки, представляющей четырнадцатый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 20 изображает вид в плане зажигалки, показанной на фиг. 19, со снятой крышкой.
Фиг. 21 изображает схематический вид сечения зажигалки, представляющей пятнадцатый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 22 изображает вид в плане зажигалки, показанной на фиг. 21, со снятой крышкой.
Фиг. 23 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей шестнадцатый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 24 изображает вид в плане зажигалки, представляющей семнадцатый вариант воплощения изобретения, со снятой крышкой и вид сечения ее существенной части.
Фиг. 25 изображает виды в плане двух типов зажигалок, соответствующих восемнадцатому варианту воплощения изобретения, со снятыми крышками.
Фиг. 26 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей девятнадцатый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 27 изображает вид в перспективе существенной части зажигалки, представляющей двадцатый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 28 изображает вид сечения существенной части варианта, показанного на фиг. 27.
Фиг. 29 изображает вид сечения существенной части зажигалки, представляющей двадцать первый вариант воплощения изобретения.
Фиг. 30 изображает виды сечения существенной части зажигалки, представляющей двадцать второй вариант воплощения изобретения, со снятой крышкой.
Фиг. 31 изображает ряд графиков, демонстрирующих изменение длины пламени как функции периода горения после воспламенение при разных диаметрах прохода для воздуха.
Фиг. 32 изображает график, демонстрирующий изменение длины пламени сразу после воспламенения как функции диаметра прохода для воздуха.
Фиг. 33 изображает график, демонстрирующий изменение времени достижения длины пламени, составляющей 25 мм, как функцию диаметра прохода для воздуха.
Фиг. 34 изображает график, демонстрирующий изменение длины пламени в стабильном состоянии как функции диаметра прохода для воздуха.
Лучшие примеры воплощения изобретения
Варианты выполнения горелки на жидком топливе, соответствующей изобретению, далее будут описаны со ссылками на чертежи.
Первый вариант
Фиг. 1 схематически изображает в сечении конструкцию зажигалки для сигарет одноразового использования в качестве примера горелки на жидком топливе.
Зажигалка, обозначенная ссылочным номером 1, имеет топливную емкость 2 цилиндрической конфигурации с закрытым дном. Волокнистый материал 3 (набивка) помещен во внутреннее пространство топливной емкости 2, и верхнее покрытие 4 прикреплено к верхней части топливной емкости 2 для образования герметичной конструкции, которая содержит жидкое топливо, но не может быть вновь заправлена им.
Топливная емкость 2 является, например, профилированным изделием, выполненным из полипропилена и имеющим внутренний объем, составляющий 5 см3. Волокнистый материал 3 является волокном из полипропилена толщиной 1-2 денье, набитым в топливную емкость 2 с плотностью 0,1 г/см3 4 г жидкого топлива, представляющего смесь из 95 вес.% этилового спирта и 5 вес.% п-гексана, залиты в емкость и впитаны этим волокнистым материалом 3.
Фитиль 6, удерживаемый держателем 7 фитиля, проходит вертикально через верхнее покрытие 4 в топливную емкость 2. Фитиль 6 сформирован из разных материалов отдельно в верхней секции 61 для получения пламени и нижней втягивающей секции 62, и эти две секции соединены цилиндрическим металлическим держателем 7 фитиля, причем нижняя оконечная часть секции 61 для получения пламени и верхняя оконечная часть втягивающей секции 62 находятся в контакте.
Держатель 7 фитиля на его наружной периферии снабжен крепежной резьбой 7a, ввинчен в резьбовое отверстие 4a в верхнем покрытии 4 топливной емкости 2 и закреплен на месте, причем под ним установлено уплотнительное кольцо 8. На поверхности верхнего покрытия 4 расположена наружная пластина 9.
Нижняя оконечная часть втягивающей секции 62 фитиля 6 контактирует с волокнистым материалом 3, расположенным в топливной емкости 2, и втягивает жидкое топливо, впитанное волокнистым материалом 3 благодаря явлению капиллярности. Секцию 61 для получения пламени фитиля 6 воспламеняют для образования пламени.
Секция 61 для получения пламени составлена из собранного в пучок стекловолокна. Например, стекловолокна, имеющие толщину 6 мкм, плотность волокон (величина metsuke) 150 мг/см3, наружный диаметр 3 мм и длину 10 мм, вставлены в держатель 7 фитиля и выступают на 3 мм из оконечной части держателя 7 фитиля.
Втягивающая секция 62 сформирована в виде стержня, имеющего головную часть с увеличенным диаметром, полученного формованием и спеканием полиэтиленового порошка, причем головная часть вставлена в нижнюю часть держателя 7 фитиля для получения контакта с нижним концом секции 61 для получения пламени, и нижняя оконечная часть держателя 7 фитиля заткнута в таком положении, посредством чего секция 61 для получения пламени и втягивающая секция 62 соединены в одно целое, составляя фитиль 6.
Втягивающую секцию 62, например, получают путем помещения в форму полиэтиленового порошка, представляющего смесь частиц размером 70-200 меш и средним размером частиц 140 меш, и спекания их в течение 10 мин при 170oC. Головную часть 62a формируют так, чтобы она имела наружный диаметр 4,2 мм и длину 3 мм, и нижнюю ветвь формируют так, чтобы она имела наружной диаметр 4 мм и длину 37 мм.
Количество топлива, потребляемого фитилем 6 когда он воспламенен, конфигурация пламени и длина пламени определяются толщиной, количеством и длиной стеклянных волокон в секции 61 для получения пламени. В отличие от этого состав структуры полостей во втягивающей секции 62, определяющей характеристики втягивания и подачи топлива, отличается толщиной, диаметром частиц спеченного полиэтилена, плотностью спекания и т.п. втягивающей секции 62. Головная часть втягивающей секции 62, имеющая больший диаметр для увеличения ее объема, составляет резервуар для содержания жидкого топлива. Благодаря этому топливному резервуару достигается стабилизация горения.
Воспламенитель 10 установлен на верхнем покрытии 4 и обращен к оконечности секции 61 для получения пламени фитиля 6. Кронштейн 11 воспламенителя 10, закрепленный в верхнем покрытии 4, содержит помещенный в него кремень 12, который может перемещаться по вертикали, и вращающееся запальное колесо 13 расположено на верхнем конце кронштейна 11. Оконечность кремня 12 прижимается к периферийной поверхности вращающегося запального колеса 13 силой пружины 14, и вращение запального колеса 13 вызывает появление искр, летящих в направлении фитиля 6.
Крышка 16 для предотвращения испарения установлена для закрывания/открывания секции 61 для получения пламени фитиля 6 вместе с выступающей частью держателя 7 фитиля. Эта крышка 16 с возможностью поворота шарнирно соединена штифтом 17 с одной оконечной частью верхней поверхности верхнего покрытия 4 топливной емкости 2. Крышка 16 выполнена так, что она имеет внутреннее U-образное уплотненное пространство S, и ее уплотняющий конец для получения контакта под давлением снабжен уплотнительным элементом 18.
В зажигалке 1 с вышеизложенной конструкцией проход 20 для воздуха создают путем высверливания отверстия в верхнем покрытии 4 и наружной пластине 9 для получения сообщения внутреннего пространства топливной емкости 2 с наружным воздухом. Отверстие прохода 20 для воздуха со стороны наружного воздуха расположено в точке, лежащей внутри уплотнительного элемента 18 закрытой крышки 16 таким образом, что оно сообщается с закупоренным пространством S. Диаметр прохода 20 для воздуха составляет, например, 0,5-2,0 мм.
Наличие прохода 20 для воздуха обеспечивает сообщение внутреннего пространства топливной емкости 2 с наружным воздухом, когда крышка 16 открыта. Когда оконечность фитиля 6 зажжена воспламенителем 10, и горение началось, жидкое топливо подается из втягивающей секции 62 в секцию 61 для получения пламени через проходы в фитиле 6 в количестве, равном количеству, потребляемому в секции 61 для получения пламени. Жидкое топливо, таким образом, успешно втягивается из топливной емкости 2. Обычно это производит уменьшение внутреннего давления в топливной емкости 2 вследствие уменьшения объема жидкого топлива в топливной емкости 2 и приводит к тенденции затруднения втягивания топлива. Однако, поскольку любая возникающая разность давлений устраняется пропорциональным притоком наружного воздуха через проход 20 для воздуха, может быть получена беспрепятственная подача топлива в секцию 61 для получения пламени для обеспечения немедленной стабилизации длины пламени после первоначальной стадии горения.
Когда внутреннее давление в топливной емкости 2 повышается до уровня выше давления наружного воздуха, например, из-за увеличения температуры зажигалки 1 или снижения давления наружного воздуха, внутренний воздух выходит через проход 20 для воздуха. Таким образом, жидкое топливо, удерживаемое в фитиле 6, не вытекает через секцию 61 для получения пламени. И, наоборот, когда внутреннее давление в топливной емкости 2 падает до уровня ниже давления наружного воздуха, например, из-за понижения температуры зажигалки 1 или увеличения давления наружного воздуха, наружный воздух протекает внутрь через проход 20 для воздуха. Поскольку жидкое топливо, удерживаемое в фитиле 6, таким образом, не увлекается назад притоком наружного воздуха, в секции 61 для получения пламени не возникает дефицит воздуха.
Когда крышка 16 закрыта, утечка жидкого топлива испарением через проход 20 для воздуха подавляется, поскольку наружное отверстие прохода 20 для воздуха сообщается с закупоренным пространством S.
Зажигалка 1, соответствующая первому варианту воплощения изобретения, была подвергнута испытаниям в условиях использования для выяснения эффекта формирования прохода 20 для воздуха. Результаты приведены ниже.
Второй вариант воплощения изобретения
Как показано на фиг. 2, зажигалка 1 в этом варианте имеет сходство с предшествующим вариантом в конфигурации фитиля 6, но отличается от него взаимоотношением между проходом 20 для воздуха и крышкой 16.
В этом варианте воплощения изобретения закупоривающий конец крышки 16 имеет уплотнительный элемент 19, образующий широкую поверхность закупоривания, и проход 20 для воздуха просверлен так, что его наружное отверстие обращено к уплотнительному элементу 19. Другими словами, проход 20 для воздуха, создающий сообщение внутреннего пространства топливной емкости 2 с наружным воздухом, выполнен так, что он непосредственно открывается и закрывается при операции открывания и закрывания крышки 16. Остальные части сформированы так же, как части первого варианта воплощения изобретения. Подобные составляющие элементы обозначены одинаковыми ссылочными номерами, и их описание опущено.
Как и первый вариант воплощения изобретения, этот вариант также демонстрирует стабильные характеристики горения, одновременно более эффективно предотвращая протечку жидкого топлива и испарение через проход 20 для воздуха, когда крышка 16 закрыта.
Третий вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 3. Проход 21 для воздуха, создающий сообщение внутреннего пространства топливной емкости 2 с наружным воздухом, выполнен в держателе 7 фитиля, установленном вокруг фитиля 6 таким образом, что он проходит параллельно фитилю 6.
Уплотнительное кольцо 31 установлено вокруг оконечной части держателя 7 фитиля, и закупоривание секции 61 для получения пламени фитиля 6 и отверстия прохода 21 для воздуха производится контактом под давлением между внутренней периферийной поверхностью закупоривающего конца 16a крышки 16 и кольцом 31. Закупоривающий конец 16a крышки 16 скошен для облегчения установки поверх кольца 31.
Четвертый вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 4. Вид сечения, сделанного по линии A-A на фиг. 4, показан на фиг. 5. Проход 22 для воздуха, создающий сообщение внутреннего пространства топливной емкости 2 с наружным пространством, сформирован вырезом части фитиля 6 для образования зазора в виде канавки между фитилем 6 и держателем 7 фитиля.
Секция 63 для получения пламени фитиля 6 этого варианта воплощения изобретения выполнена не из стекловолокна, а из пористого керамического спеченного тела, сформированного в виде стержня, и внутри содержит сообщающиеся пузырьки (капиллярные проходы). Верхняя часть этой секции 63 для получения пламени установлена так, что она выступает от оконечности держателя 7 фитиля на заданную длину (например, 3 мм). Величина выдвижения, диаметр и тому подобное определяют размер пламени. Например, он составляет 3,0 мм в наружном диаметре и 10 мм в длину.
С другой стороны, втягивающая секция 62, чья оконечная часть примыкает к нижней оконечной части секции 63 для получения пламени, вновь является пористым материалом, выполненным из спеченного тела из полиэтиленового порошка и имеющим конфигурацию круглого стержня. Кромочная часть втягивающей секции 62 удалена в виде сектора круга в конфигурации поперечного сечения от оконечной части секции 63 для получения пламени до точки, расположенной ниже держателя 7 фитиля так, чтобы был сформирован проход 22 для воздуха между фитилем 6 и внутренней поверхностью цилиндрического держателя 7 фитиля. Характеристики этого прохода для воздуха аналогичны характеристикам, соответствующим предшествующим вариантам.
Пятый вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на. фиг. 6. Вид сечения, сделанного по линии B-B на фиг. 6, показан на фиг. 7. Проходы 23, создающие сообщение внутреннего пространства топливной емкости 2 и наружного пространства, образованы пространствами между фитилем 6 и держателем 7 фитиля.
Характерно, что секция 61 для получения пламени и верхняя часть втягивающей секции 62 фитиля 6 выполнены так, что они имеют круглое сечение, а внутреннее отверстие 7b держателя 7 имеет квадратное сечение. Ограниченные таким образом приблизительно треугольные зазоры проходят вертикально в четырех углах между двумя элементами. Эти зазоры составляют проходы 23 для воздуха, создающие сообщение внутреннего пространства топливной емкости 2 и наружного пространства. Остальные части сформированы аналогично частям, соответствующим третьему варианту воплощения изобретения.
Шестой вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту, показан на фиг. 8. Вид сечения, сделанного по линии C-C на фиг. 8, показан на фиг. 9. Проход 24, создающий сообщение внутреннего пространства топливной емкости 2 и наружного пространства, образован канавкой, выполненной во внутренней полости 71a держателя 71 фитиля.
Характерно, что часть внутренней поверхности внутренней полости 71a держателя 71 фитиля для удерживания фитиля 6 снабжена вертикальной канавкой, простирающейся по всей длине держателя 71 фитиля в осевом направлении. Когда фитиль 6 вставлен во внутреннюю полость 71a, проход 24 для воздуха простирается параллельно периферийной поверхности фитиля 6. Внутренняя полость 71a для удерживания фитиля сформирована эксцентрически в держателе 71 фитиля, и проход 24 для воздуха выполнен в толстой части стенки. Другие части сформированы аналогично частям, соответствующим третьему варианту воплощения изобретения.
Седьмой вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 10. Вид разреза, сделанного по линии D-D на фиг. 10, показан на фиг. 11. Проход 25 для воздуха, создающий сообщение внутреннего пространства топливной емкости 2 с наружным пространством, образован канавкой, выполненной между держателем 7 фитиля и верхним покрытием 4 топливной емкости 2.
Характерно, что резьбовое отверстие 4a выполнено сквозь верхнее покрытие 4 топливной емкости 2, и крепежная резьба 7a, сформированная на нижней периферийной части держателя 7 фитиля для удерживания в нем фитиля 6, ввинчена в резьбовое отверстие 4a. Часть внутренней поверхности резьбового отверстия 4a снабжена вертикальной канавкой, проходящей по всей его длине. Проход 25 для воздуха, создающий сообщение топливной емкости 2 и наружного пространства, представлен этой вертикальной канавкой. Остальные части сформированы аналогично частям, соответствующим первому варианту воплощения изобретения.
Восьмой вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 12. Проход 26 для воздуха, создающий сообщение внутреннего пространства топливной емкости 2 и наружного пространства, образован вертикальной канавкой, выполненной на наружной периферии держателя 7 фитиля.
Характерно, что часть крепежной резьбы 7a, нарезанной вокруг нижнего конца держателя 7 фитиля, снабжена вертикальной канавкой, длина которой превышает толщину верхнего покрытия 4 топливной емкости 2 и которая, таким образом, образует проход 26 для воздуха между внутренней и наружной сторонами верхнего покрытия 4. Другие части сформированы аналогично частям, соответствующим седьмому варианту воплощения изобретения.
Девятый вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 13. Вид сечения, сделанного по линии E-E на фиг. 13, показан на фиг. 14. Проход 27 для воздуха, создающий сообщение внутреннего пространства топливной емкости 2 и наружного пространства, образован капиллярной трубкой, установленной параллельно фитилю 6.
Характерно, что капиллярная трубка 32 установлена вертикально в стороне внутренней полости 71a держателя 71 фитиля 6 и параллельно ей. Внутренний канал капиллярной трубки 32 представляет проход 27 для воздуха. Внутренняя полость 71a для удерживания фитиля 6 эксцентрически сформирована в держателе 71 фитиля, и проход 27 для воздуха выполнен в толстой части стенки. Другие части сформированы аналогично частям, соответствующим третьему варианту воплощения изобретения.
Десятый вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 15. В этом варианте фитиль 6 подразделен на два сегмента для получения нормированного горения.
Фитиль 6 подразделен на два сегмента путем разделения втягивающей секции 62 на нижний втягивающий сегмент 62b и верхний втягивающий сегмент 62a, который способен скользить по вертикали вместе с секцией 61 для получения пламени, выполненной из стекловолокна, для введения его нижнего конца в контакт с верхним концом нижнего втягивающего сегмента 62b и выведения из контакта. Характерно, что секция 61 для получения пламени и верхний втягивающий сегмент 62a удерживаются в цилиндрическом держателе 72 фитиля, и держатель 72 фитиля поддерживается в отверстии 4b для скольжения в верхнем покрытии 4 топливной емкости 2 по вертикали. С другой стороны, нижний втягивающий сегмент 62b имеет его верхний конец, который прикреплен к верхнему покрытию 4, и его нижний конец, который вставлен в топливную емкость 2. Верхний втягивающий сегмент 62а составляет топливный резервуар с объемом, способным содержать количество топлива, требуемое для заданного периода горения в секции 61 для получения пламени.
Проход 28 для воздуха, создающий сообщение внутреннего пространства топливной емкости 2 и наружного воздуха, сформирован из первого сегмента 28a прохода для воздуха, простирающегося вертикально через держатель 72 фитиля, и второго сегмента 28b прохода для воздуха, простирающегося сквозь основание отверстия 4b для скольжения в верхнем покрытии 4 для сообщения с первым сегментом 28a прохода для воздуха.
Держатель 72 фитиля снабжен уплотнительным кольцом 33, расположенным в отверстии 4b для скольжения и нагружен в направлении разделения (вверх) спиральной пружиной 34. Спиральная пружина 34 вставлена между верхней поверхностью верхнего покрытия 4 и верхним концом держателя 72 фитиля. Когда секция 61 для получения пламени и верхний втягивающий сегмент 62а перемещаются вверх под воздействием силы спиральной пружины 34, нижний конец верхнего втягивающего сегмента 62a отделяется от верхнего конца нижнего втягивающего сегмента 62b, образуя зазор между двумя сегментами.
Уплотнительный элемент 18 на закупоривающем конце открываемой/закрываемой крышки 16 для закрывания секции 61 для получения пламени фитиля 6 приспособлен для прижимания держателя 72 фитиля вниз путем нажатия на его верхний конец в районе, расположенном снаружи от отверстия первого сегмента 28a прохода для воздуха. Когда крышка 16 закрыта, она прижимает держатель 72 фитиля вниз, преодолевая силу спиральной пружины 34, для введения нижнего конца верхнего втягивающего сегмента 62a в контакт с верхним концом нижнего втягивающего сегмента 62b, и одновременно закрывает и закупоривает проход 28 для воздуха секции 61 для получения пламени для предотвращения утечки испаренного жидкого топлива.
Поскольку верхний втягивающий сегмент 62a и нижний втягивающий сегмент 62b фитиля 6, таким образом, находятся в контакте, когда крышка 16 закрыта, заданное количество жидкого топлива подается в секцию 61 для получения пламени и удерживается в ней. Когда крышку 16 затем открывают, держатель 72 фитиля освобождается от направленного вниз давления и перемещается вверх спиральной пружиной 34 для размыкания контакта с нижним втягивающим сегментом 62b и прерывания подачи топлива.
После воспламенения секции 61 для получения пламени горение происходит с потреблением топлива, содержащегося в секции 61 для получения пламени и верхнем втягивающим сегменте 62a. Когда все топливо израсходовано, пламя затухает автоматически. Описанная конфигурация, таким образом, составляет механизм нормированного горения (механизм автоматического гашения). Характеристики, придаваемые формированием прохода 28 для воздуха, аналогичны характеристикам, соответствующим первому варианту воплощения изобретения.
В этом варианте втягивающий сегмент 62a и нижний втягивающий сегмент 62b сформированы так, что они имеют наклонные примыкающие поверхности для увеличения площади контакта и увеличения количества подаваемого жидкого топлива за единицу времени.
Одиннадцатый вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 16. Как и в десятом варианте воплощения изобретения, фитиль 6 подразделен на два сегмента для обеспечения нормированного горения. Проход 29 для воздуха, создающий сообщение внутреннего пространства топливной емкости 2 с наружным пространством, сформирован путем выреза части фитиля 6 для образования пространства в виде канавки между фитилем 6 и держателем 72 фитиля.
Конструкции секции 63 для получения пламени и втягивающей секции 62 фитиля 6 и прохода 29 для воздуха аналогичны конструкциям, соответствующим четвертому варианту воплощения изобретения.
Фитиль 6 сформирован из стержневидной секции 63 для получения пламени, состоящей из пористого тела из спеченной керамики, верхнего втягивающего сегмента 62a, состоящего из спеченного тела из полиэтиленового порошка, и нижнего втягивающего сегмента 62b. Кромочные части верхнего втягивающего сегмента 62a и нижнего втягивающего сегмента 62b, а также оконечной части секции 63 для получения пламени удалены как сегмент круга в конфигурации поперечного сечения (см. фиг. 5) таким образом, что между фитилем б и внутренней поверхностью цилиндрического держателя 72 фитиля сформирован проход 29 для воздуха. Характеристики этого прохода для воздуха аналогичны характеристикам, соответствующим предшествующим вариантам воплощения изобретения.
Двенадцатый вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 17. Фитиль 6 и проход 20 для воздуха имеют конфигурацию, аналогичную второму варианту воплощения изобретения.
Крышка 16 этого варианта выполнена так, что она имеет внутреннее U-образное закупоренное пространство S, накрывающее с возможностью открывания/закрывания секцию 61 для получения пламени фитиля 6 вместе с выступающей частью держателя 7 фитиля, и закупоривающий ее конец снабжен уплотнительным элементом 18, как и в конфигурации первого варианта воплощения изобретения.
Крышка 16 также снабжена отдельным элементом 35 для закрывания прохода для воздуха, обращенным к отверстию прохода 20 для воздуха. Оконечность закрывающего элемента 35 снабжена уплотнительным элементом 35a, и наружное отверстие прохода 20 для воздуха непосредственно открывается и закрывается при операциях открывания и закрывания крышки 16. Другие части сформированы аналогично частям, соответствующим первому варианту воплощения изобретения.
Тринадцатый вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 18. Показана другая конструкция для увязывания открывания/закрывания прохода 20 для воздуха с операцией открывания/закрывания крышки 16.
Элемент 37 для закрывания прохода для воздуха, состоящий из клапана, размещен в наружном отверстии прохода 20 для воздуха, сформированного в верхнем покрытии 4, для открывания и закрывания отверстия. Закрывающий элемент 37 нагружен в направлении закрывания пружиной 38.
С другой стороны, крышка 16 снабжена выступающим толкателем 36, способным прилагать давление к закрывающему элементу 37. Конструкция, таким образом, увязывает операцию закрывания элемента 37 для закрывания прохода для воздуха с операцией закрывания крышки 16.
Четырнадцатый вариант воплощения изобретения
Фиг. 19 схематически изображает в сечении конструкцию сигаретной зажигалки одноразового использования в качестве примера горелки на жидком топливе. Фиг. 20 изображает вид в плане со снятой крышкой.
Фитиль 6 сформирован как единое целое в форме, например, пористого спеченного стеклянного тела, пористого керамического спеченного тела или пористого материала, полученного собиранием стекловолокна в пучок. Как было указано ранее, он может формироваться из разных материалов отдельно в верхней секции для получения пламени и в нижней втягивающей секции.
Предотвращающая испарение крышка 16 для закупоривания выступающих верхних концов фитиля 6 и воспламенителя 10 может прикрепляться/отделяться относительно верхнего покрытия 4 топливной емкости 2. Для осуществления закупоривания крышка 16 перемещается по прямой линии вдоль направления протяженности фитиля 6, то есть движется в направлении прикрепления/отделения параллельно продольному направлению топливной емкости 2 и осевому направлению фитиля 6 для установки поверх периферии верхней части стенки 4 и закрывания ее сверху.
Крышка 16 имеет цилиндрическую форму, и внутренняя периферия ее открытого нижнего конца устанавливается поверх наружной периферии верхнего конца верхнего покрытия 4, при этом между ними находится уплотнительный элемент 30 (кольцо), расположенный на верхнем покрытии 4. Внутренняя периферия нижнего конца крышки 16 скошена для облегчения установки.
Проход 20 для воздуха проходит вертикально сквозь верхнее покрытие 4 топливной емкости 2.
Крышка 16 удерживается в закрытом положении относительно топливной емкости 2 трением скольжения между уплотнительным элементом 30, установленным на верхнем покрытии 4, и внутренней установочной поверхностью крышки 16. Другие удерживающие конструкции также могут создаваться путем приспособления различных модификаций уплотнительного элемента и соответствующих устройств. Например, уплотнительный элемент может быть кольцеобразной прокладкой, расположенной на наружной периферийной части топливной емкости 2, входящей в контакт с крышкой 16 в осевом направлении, установочные части наружной поверхности верхнего покрытия 4 и внутренняя поверхность крышки 16 могут снабжаться зацепляющейся структурой типа ребро-желобок, как показано, например, на описанной ниже фиг. 23, и крышка 16 может удерживаться в уплотненном состоянии при помощи давления, прилагаемого к уплотнительному элементу (прокладке) в его верхней части.
Когда крышку 16 этой зажигалки 1 снимают с топливной емкости 2 путем стягивания в направлении прикрепления/отделения, фитиль 6 и воспламенитель 10 открываются, и воспламенитель 10 может приводиться в действие для образования искр и воспламенения оконечности фитиля 6. Для гашения пламя задувают и затем крышку 16 устанавливают на топливную емкость 2 в осевом направлении для закупоривания фитиля 6 и подавления утечки жидкого топлива испарением.
Пятнадцатый вариант воплощения изобретения
Этот вариант выполнения зажигалки 1 показан на фиг. 21 и 22.
Крышка 115 этого варианта состоит из цилиндрической главной части и цилиндрического внутреннего колпачка 116, расположенного внутри главной части для закупоривания только части с фитилем 6. Как и в четырнадцатом варианте воплощения изобретения, фитиль 6, удерживаемый держателем 7 фитиля, вставлен вертикально в центр верхнего покрытия 4 топливной емкости 2. Уплотнительный элемент (кольцо) 31 установлен вокруг оконечной части держателя 7 фитиля.
Внутренний колпачок 116 расположен в центральной части крышки 115 концентрически относительно ее периферийной цилиндрической части. Когда крышка 115 установлена сверху на верхнее покрытие 4 топливной емкости 2 движением по прямой линии в направлении прикрепления/отделения, параллельной направлению протяженности фитиля 6, внутренний колпачок 116 может устанавливаться поверх наружной поверхности держателя 7 фитиля, при этом уплотнительный элемент 31 располагается между ними. Внутренняя периферия нижнего конца внутреннего колпачка 116 сужена для облегчения установки.
Проход 20 для воздуха выполнен как канавка во внутренней поверхности держателя 7 фитиля подобно конфигурации шестого варианта воплощения изобретения, и его отверстие сообщается с внутренним закупоренным пространством внутреннего колпачка 116 в закрытом положении.
Хотя воспламенитель 10 механически аналогичен воспламенителю, соответствующему четырнадцатому варианту воплощения изобретения, он имеет такие размеры и так расположен, чтобы он мог вставляться между наружной частью стенки крышки 115 и внутренним колпачком 116, когда крышка 115 прикреплена. Наряду с этим между держателем 7 фитиля 6 и воспламенителем сформировано пространство, допускающее вставку внутреннего колпачка 116.
Конфигурация такова, что, перед тем как внутренний колпачок 116 устанавливается поверх держателя 7 фитиля, наружная часть стенки крышки 115 направляется периферийной установочной частью по наружной поверхности верхнего покрытия 4 таким образом, что гарантируется получение установочного положения для легкого и надежного прикрепления крышки. Хотя уплотнительный элемент 30, показанный на фиг. 19, не вставлен на периферийной установочной части, при необходимости он может применяться. Другие части выполнены аналогично частям, соответствующим четырнадцатому варианту воплощения изобретения.
Шестнадцатый вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 23. Конфигурация внутреннего колпачка 216 крышки 215 отличается от конфигурации, соответствующей предшествующему варианту воплощения изобретения.
Крышка 215 этого варианта воплощения изобретения состоит из цилиндрической основной части и цилиндрического внутреннего колпачка 216, расположенного внутри основной части для закупоривания только части с фитилем 6. Внутренний колпачок 216 установлен так, что он может скользить в осевом направлении и подпружинен эластичным телом 218.
Характерно, что на верхней стенке крышки 215 расположен направляющий цилиндр 217, и внутренний колпачок 216, представляющий собой цилиндр малого диаметра, удерживается в направляющем цилиндре 217 и может выдвигаться и задвигаться в осевом направлении. Эластичное тело (спиральная пружина) 218 вставлено в направляющий цилиндр 217 со сжатием таким образом, что оно нагружает внутренний колпачок 216 в направлении выдвижения. Для предотвращения выпадения внутреннего колпачка 216 из направляющего цилиндра 217 применена удерживающая конструкция.
Уплотнительная структура между внутренним колпачком 216 и фитилем 6 представлена уплотнительным элементом (прокладкой в форме кольца) 39, установленным вокруг держателя 7 фитиля в контакте с верхней поверхностью верхнего покрытия 4, и сила сжатия эластичного тела 218 прижимает нижний конец внутреннего колпачка 216 к торцевой поверхности уплотнительного элемента 39.
Структура зацепления типа ребро-желобок, выполненная в установочной части между наружной поверхностью верхнего покрытия 4 и внутренней поверхностью наружной цилиндрической части крышки 215, предотвращает отделение крышки силой сжатия эластичного тела 218. Остальные части сформированы аналогично частям, соответствующим пятнадцатому варианту воплощения изобретения.
Семнадцатый вариант воплощения изобретения
Этот вариант выполнения зажигалки показан на фиг. 24. Крышка 315, соответствующая этому варианту воплощения изобретения, должна определенным образом ориентироваться при прикреплении. На фиг. 24 (A) показана в плане конструкция верхнего покрытия 4 топливной емкости 2 без крышки 315. Периферийная установочная часть имеет эллиптическую форму (форму яйца). Поскольку эта конфигурация не имеет радиальной симметрии, крышка 315 должна определенным образом ориентироваться при прикреплении. В отличие от нее установочные части, соответствующие четырнадцатому-шестнадцатому вариантам воплощения изобретения, круглые, то есть имеют радиальную симметрию и не должны определенным образом ориентироваться при прикреплении.
Фитиль 6 расположен эксцентрически относительно эллиптического верхнего покрытия 4, то есть смещен в одну сторону от центра верхнего покрытия 4 топливной емкости 2, таким образом обеспечивая получение большого пространства для установки воспламенителя 10, чье вращающееся запальное колесо 13 или подобное средство может благодаря этому иметь большой размер. В соответствии с этим внутренний колпачок 316 внутри крышки 315 также располагается со смещением. Другие части выполнены аналогично частям, соответствующим пятнадцатому варианту воплощения изобретения.
Восемнадцатый вариант воплощения изобретения
Фиг. 25 изображает виды конструкций верхнего покрытия 4 топливной емкости 2 двух типов зажигалок, соответствующих этому варианту воплощения изобретения, без крышек. Крышки не должны определенным образом ориентироваться при прикреплении.
Конфигурация периферийной установочной части (конфигурация в плоскости, перпендикулярной направлению прикрепления/отделения), показанной на фиг. 25 (A), треугольная с радиальной симметрией, и конфигурация периферийной установочной части, показанной на фиг. 25 (B), квадратная с радиальной симметрией. Прикрепляемая крышка (не показана) имеет треугольную или квадратную форму, соответствующую конфигурации топливной емкости 2.
Фитиль 6 расположен в центре треугольного или квадратного верхнего покрытия 4, то есть в центре радиальной симметрии профиля верхнего покрытия 4 топливной емкости 2, и в соответствии с этим внутренний колпачок, как и внутренний колпачок 116, показанный на фиг. 21, сформирован в центре внутри крышки (не показана). Прикрепление возможно в положениях, когда установочная часть крышки имеет радиальную симметрию, и хотя степень свободы ниже, чем при круглой конфигурации, крышка не должна быть строго ориентирована для прикрепления. Другие части сформированы аналогично частям, соответствующим пятнадцатому варианту воплощения изобретения.
Девятнадцатый вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 26. Эта зажигалка 1 имеет такую же базовую конструкцию, как и зажигалка, соответствующая пятнадцатому варианту воплощения изобретения, но дополнительно снабжена структурой для предотвращения потери крышки 115.
Характерно, что крышка 115 снабжена первым держателем 41, топливная емкость снабжена вторым держателем 42, и держатели 41 и 42 соединены соединительным элементом 43, таким как цепочка. Другие части сформированы аналогично частям, соответствующим пятнадцатому варианту воплощения изобретения.
Двадцатый вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 27. Вид конструкции в сечении показан на фиг. 28. В этом варианте крышка 115 может поворачиваться в закрытое положение после открывания.
Фитиль 6 расположен в центре топливной емкости 2, воспламенитель 10 расположен сбоку от фитиля 6 и, как в пятнадцатом варианте, крышка 115 снабжена внутренним колпачком 116.
Направляющий элемент 45, представленный валом, прикреплен к внутренней части крышки 115 в смещенной от центра точке, расположенной вблизи периферийной стенки. Нижняя часть направляющего элемента 45 вставлена в кромочную часть топливной емкости 2 и может скользить в направлении прикрепления/отделения, то есть в вертикальном направлении. Благодаря этому крышка 115 поддерживается направляющим элементом 45 и может двигаться вдоль него в направлении прикрепления/отделения и может вращаться вокруг направляющего элемента 45.
Нагружающее средство 46 (скрученная спираль) установлено на направляющем элементе 45. Один конец скрученной спирали 46 прикреплен к внутренней поверхности крышки 115, и другой ее конец прикреплен к кромке топливной емкости 2. Крышка 115, таким образом, нагружена в направлении вращения и приводится в действие направленной вверх силой пружины.
По меньшей мере часть периферийной кромки верхнего конца топливной емкости 2 снабжена выступающей вверх периферийной стенкой 47. Периферийная стенка 47 сформирована так, что она низкая в части, расположенной у воспламенителя 10, и высокая вблизи фитиля 6. Она снабжена отверстиями 47a для воздуха. Периферийная стенка 47 выполняет двойную функцию - экрана от ветра и направляющей для крышки 115 при ее прикреплении и отделении.
В этом варианте воплощения изобретения, когда крышка установлена на топливную емкость 2 для закупоривания фитиля 6 внутренним колпачком 116, нагружающее средство 46 закручено в направлении вращения и деформировано сжатием в осевом направлении.
При снятии крышки 115 для использования зажигалки нижний конец внутреннего колпачка 116 сначала поднимают и выводят из зацепления с уплотнительным элементом 31 держателя 7 фитиля. В этом состоянии крышка 115 находится в таком положении, что она при повороте может сталкиваться с оконечной частью фитиля 6 и воспламенителя 10. Однако этого не происходит, поскольку крышка 115 движется вверх вдоль периферийной стенки 47 силой нагружающего средства 46 за пределы расстояния, на котором может происходить такое столкновение. Когда нижний конец крышки 115 поднимается над оконечностью фитиля 6 и оконечностью воспламенителя 10, крутящее усилие нагружающего средства 46 автоматически вращает крышку 115 вокруг направляющего средства 45 из его положения над топливной емкостью 2 в убранное положение. Когда крышку необходимо закрыть после использования зажигалки, ее вращают в противоположном направлении в положении над топливной емкостью 2 и затем прижимают вниз вдоль направляющего элемента 45 в положение сцепления с топливной емкостью.
Этот вариант облегчает операцию удаления крышки 115 в начале использования и также предотвращает потерю крышки 115.
Хотя этот вариант воплощения изобретения снабжен нагружающим средством (скрученная спираль) 46 для автоматического вращения крышки 115 в убранное положение, вместо этого может быть выбрана конфигурация без нагружающего средства, и в этом случае крышку 115 вручную вращают в убранное положение. Кроме того, вместо применения направляющего элемента 45, движущегося вместе с крышкой 115 в направлении прикрепления и отделения, можно выбрать конфигурацию, в которой крышка 115 выполнена так, что она может скользить относительно неподвижного направляющего элемента 45, или в которой направляющий элемент 45 выполнен в форме пластины, и элемент для ее поддерживания со скольжением выполнен как вращающийся.
Двадцать первый вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 29. Тогда как в предыдущем варианте воплощения изобретения крышку 115 поворачивают в убранное положение, этот вариант имеет такую конфигурацию, в которой крышку 115 откидывают в убранное положение путем изгибания направляющего элемента 49.
Направляющий элемент 49 расположен вблизи места, где крышка 115 устанавливается на верхнее покрытие 4 топливной емкости 2, для ведения крышки 115 в направлении прикрепления/отделения. Оно определяется пластинчатой пружиной, имеющей промежуточный шарнир 49a. Крышка 115 прикреплена к направляющему элементу 49 над шарниром 49a. Часть направляющего элемента 49 ниже шарнира 49a удерживается на топливной емкости 2 так, что она может вертикально скользить при помощи удерживающего элемента 50. Направляющий элемент 49 также структурно включает нагружающее средство для подпружинивания крышки 115 для ее откидывания в направлении изгибания при повороте по восходящей дуге вокруг шарнира 49a. Другие части сформированы аналогично частям, соответствующим двадцатому варианту воплощения изобретения.
В этом варианте, когда крышку 115 поднимают из закрытого положения, она сначала выходит из зацепления с топливной емкостью 2 и после подъема на определенное расстояние в положение, где она не может столкнуться с воспламенителем 10 и так далее, она автоматически откидывается и движется в убранное положение силой, действующей в направлении откидывания вокруг шарнира 49a направляющего элемента 49.
В альтернативном варианте нагружающее средство может быть исключено из конструкции для получения конфигурации, требующей откидывания крышки 115 по восходящей дуге вручную.
Двадцать второй вариант воплощения изобретения
Существенный конструктивный признак зажигалки, соответствующей этому варианту воплощения изобретения, показан на фиг. 30. В этом варианте фитиль 6 подразделен на два сегмента для получения нормированного горения.
В конфигурации, подобной конфигурации шестого варианта воплощения изобретения, проход для воздуха образован канавкой, образованной во внутренней полости держателя 65 фитиля. Материалы, из которых изготовлены секция 63 для получения пламени и втягивающая секция 62 фитиля аналогичны материалам, соответствующим одиннадцатому варианту воплощения изобретения. Однако использование других материалов также возможно. Например, секция 63 для получения пламени, представляющая собой спеченное тело, сделанное из стеклянных волокон или пористого стекла, также пригодна.
Держатель 65 фитиля вставлен в верхнее покрытие 4, при этом уплотнительное кольцо 66 располагается между ними. Нижний конец держателя 65 фитиля лежит на эластичном элементе 67 (дисковой пружине), поддерживаемой верхней поверхностью удерживающего элемента 64. Эластичный элемент 67 подпружинивает держатель 65 фитиля в направлении разделения (вверх). Когда секция 61 для получения пламени перемещается вверх силой эластичного элемента 67, нижний конец секции 61 для получения пламени отделяется от верхнего конца втягивающей секции 62, образуя зазор между ними.
Уплотнительный элемент 70 прикреплен к оконечной части внутреннего колпачка 69 открываемой/закрываемой крышки 68 для закрывания секции 63 для получения пламени фитиля 6. Нижняя поверхность уплотнительного элемента 70 приспособлена для того, чтобы сталкиваться с верхней поверхностью держателя 65 и отжимать держатель 65 фитиля вниз. Когда крышку 68 закрывают, она ударяет по держателю 65 фитиля и нажимает на него по направлению вниз, преодолевая силу, прилагаемую эластичным элементом 67, для введения нижнего конца секции 63 для получения пламени в контакт с верхним концом втягивающей секции 62 и для одновременного закрывания и закупоривания секции 63 для получения пламени. Дополнительно применяется соединительная структура типа ребро-желобок между внутренней периферийной поверхностью крышки 68 и наружной периферийной поверхностью верхнего покрытия 4.
Зазор, полученный между секцией 63 для получения пламени и втягивающей секцией 62 при разделении, должен быть лишь достаточно большим для прерывания контакта. Достаточен зазор величиной около 1 мм или даже меньше. Эластичный элемент 67 не ограничен дисковой пружиной, но может быть вместо этого элементом любого из различных других типов, таких как резиновый элемент, множество спиральных пружин малого диаметра или спираль с большим диаметром, подобная соответствующей десятому варианту воплощения изобретения.
Хотя в предшествующем варианте воплощения изобретения секция 63 для получения пламени приспособлена для образования и прерывания контакта в результате прикрепления и отделения крышки 68, в альтернативном варианте обеспечение способности автоматического гашения может осуществляться путем установки на топливную емкость 2 винтового механизма, резинового механизма и тому подобного для перемещения по вертикали секции 63 для получения пламени и применения рабочего элемента для приведения в действие этого механизма, посредством чего секция 63 для получения пламени может перемещаться для образования и прерывания контакта действиями пользователя.
Описанные выше варианты воплощения изобретения допускают выполнение операций прикрепления и отделения крышки движением вдоль прямой линии, совпадающей с направлением, в котором фитиль отступает от топливной емкости. Благодаря такому движению уплотнительные конструкции закупоривающих частей могут быть упрощены. Кроме того, линейное геометрическое место точек крышки, соответствующее ее движению вдоль прямой линии, уменьшает взаимные помехи с другими компонентами, и, таким образом, допускает компактную компоновку составляющих деталей и упрощает конструкцию.
Испытания
Зажигалка, соответствующая первому варианту воплощения изобретения, и контрольная зажигалка такой же конструкции за исключением наличия прохода для воздуха, были испытаны для подтверждения эффекта, даваемого выполнением прохода для воздуха.
(1) Изменение длины пламени при непрерывном горении
Фитили зажигалок, имеющих проходы для воздуха разных диаметров, были зажжены, и было измерено изменение длины пламени в течение 120 с. Результаты показаны на фиг. 31. Результаты, показанные на фиг. 31 (A), относятся к зажигалке без прохода для воздуха, то есть контрольной зажигалке, и показанные на фиг. 31 (B), 31 (C) и 31 (D) относятся к зажигалкам, соответствующим изобретению, с проходами для воздуха диаметром 0,5, 1,0 и 2,0 мм соответственно.
На фиг. 32 показано, как длина пламени сразу после воспламенения при измерениях, показанных на фиг. 31, изменяется как функция диаметра прохода для воздуха. Будет видно, что длина пламени сразу после воспламенения составляла 20 мм у зажигалок, соответствующих изобретению и имеющих проход для воздуха, в сравнении с 15 мм у зажигалки, не имеющей прохода для воздуха.
На фиг. 33 показано, как время, за которое пламя достигает длины 25 мм, изменяется как функция диаметра прохода для воздуха. Будет видно, что время, требуемое для достижения пламенем длины 25 мм, составляло 5 с в случае с зажигалками, соответствующими изобретению, в сравнении с 20 с в случае с контрольной зажигалкой.
На фиг. 34 показано, как длина пламени в стабильном состоянии изменяется как функция диаметра прохода для воздуха. Когда пламя стабилизировалось в течение 20-30 с горения после воспламенения, длина пламени в этот момент составляла 25 мм в случае с контрольной зажигалкой без прохода для воздуха, и составляла 40 мм в случае с зажигалками, соответствующими изобретению и имеющими проход для воздуха.
Значительность показанных результатов следует принять во внимание. Хотя на фиг. 31 показано изменение длины пламени, измеренное в течение 120 с непрерывного горения, при реальном использовании важна длина пламени зажигалки сразу после воспламенения или в период около 10-20 с после воспламенение. Принимая во внимание этот момент, на фиг. 32 и 33 можно видеть, что длина пламени сразу после воспламенения зажигалки без прохода для воздуха была малой, что применение прохода для воздуха сделало длину пламени большей и что приблизительно одинаковые результаты были получены с различными диаметрами прохода для воздуха в пределах 0,5-2,0 мм. Хотя во всех случаях пламя сначала нарастало с течением времени, следующим за воспламенением, и затем стабилизировалось на определенной длине, применение прохода для воздуха давало быстрый рост пламени до длины, пригодной для использования.
Кроме того, как можно видеть на фиг. 34, длина стабилизировавшегося пламени после определенного времени горения была заметно большей у зажигалок, имеющих проходы для воздуха, чем у зажигалки без прохода. Другими словами, максимальная длина пламени при заданной степени выдвижения секции для получения пламени фитиля увеличена при применении прохода для воздуха. Это означает, что степень выдвижения фитиля может быть уменьшена. Поскольку размеры закупоривают части крышки для предотвращения утечки топлива испарением могут быть уменьшены, когда степень выдвижения фитиля уменьшена, зажигалка может быть более компактной.
(2) Утечка жидкого топлива
Часть с фитилем наблюдалась на предмет утечки жидкого топлива при изменениях окружающей температуры. Результаты показаны в табл. 1. Часть с фитилем также наблюдалась на предмет утечки жидкого топлива при изменениях окружающего давления на ±20% относительно атмосферного давления. Результаты показаны в табл. 2.
Когда окружающая температура повышалась и когда окружающее давление понижалось, контрольная зажигалка без воспламенительного средства показала протечку жидкого топлива через фитиль, поскольку внутреннее давление в топливной емкости становилось выше наружного давления, тогда как зажигалки, соответствующие изобретению, не показали такой протечки, поскольку разность давлений устранялась благодаря проходам для воздуха.
Описанные выше варианты воплощения изобретения, таким образом, представляют собой горелки на жидком топливе, в частности зажигалки и другие воспламенительные средства для разжигания огня, которые, будучи снабженными проходом для воздуха, идущим вдоль прохода для топлива (фитиля) для создания сообщения внутреннего пространства топливной емкости с наружным пространством для получения максимально возможной длины пламени после воспламенения и увеличения скорости роста пламени после воспламенения, достигают лучших результатов, чем зажигалки, не снабженные проходом для воздуха. Кроме того, длина фитиля для обеспечения заданной длины пламени может быть уменьшена, и длина закупоривающей крышки для предотвращения утечки топлива испарением из фитиля в периоды между применениями, таким образом, может быть уменьшена для упрощения конструкции устройства, при этом благодаря тому, что проход для воздуха также выполнен внутри этой закупоренной части, может предотвращаться утечка жидкого топлива испарением через проход для воздуха, и также может предотвращаться просачивание жидкого топлива при изменении окружающей температуры и окружающего давления воздуха.
Горелка на жидком топливе включает фитиль для сжигания жидкого топлива, втягиваемого им благодаря явлению капиллярности из топливной емкости, и проход для воздуха, создающий сообщение внутреннего пространства топливной емкости с наружным воздухом по меньшей мере при горении, расположенный в месте, отделенном от проходов для топлива фитиля, что обеспечивает быстрое устранение разности давлений внутри и снаружи топливной емкости. 4 c. и 19 з.п. ф-лы, 34 ил., 2 табл.
| Способ получения на волокне оливково-зеленой окраски путем образования никелевого лака азокрасителя | 1920 |
|
SU57A1 |
| Кремневая зажигалка | 1926 |
|
SU7103A1 |
| SU 914872 А, 25.03.1982 | |||
| Способ приготовления поризованной легкобетонной смеси | 1986 |
|
SU1468887A1 |
| US 3423160 А, 21.01.1969 | |||
| DE 4023751 А1, 30.01.1992. | |||
