專利名稱：點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于打火機(jī)等點(diǎn)火器上的燃燒芯的前端燃燒部的結(jié)構(gòu)，這種點(diǎn)火器具有通過毛細(xì)管現(xiàn)象把裝在燃料箱內(nèi)的以酒精為主的液體燃料上吸，并使其在前端燃燒部燃燒的燃燒芯。
特別是，本發(fā)明涉及吸煙用打火機(jī)等上的燃燒部結(jié)構(gòu)，該燃燒部使用以酒精類物質(zhì)為主的液體燃料，能得到最佳燃燒狀態(tài)。
背景技術(shù)：
一般地，作為吸煙用打火機(jī)等點(diǎn)火器的燃料，使用乙醇等的酒精燃料、石油揮發(fā)油系的輕質(zhì)汽油燃料、丁烷氣、丙烷氣等的液化氣燃料。
于是，對(duì)應(yīng)于所使用的燃料種類，各種點(diǎn)火器的性能、使用方法及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)各不相同，其各自的特征也不一樣。
例如，在使用石油揮發(fā)油系碳?xì)浠衔锏幕旌衔飿?gòu)成的輕質(zhì)汽油燃料的情況下，這種燃料是各種沸點(diǎn)不同的化合物的混合物，由于在點(diǎn)火器點(diǎn)火的使用初期，沸點(diǎn)低的輕質(zhì)汽油成份揮發(fā)，揮發(fā)成份順次向沸點(diǎn)高的碳?xì)浠衔镞^渡，所以隨著燃燒時(shí)間的推移，點(diǎn)火器內(nèi)殘留的燃料組成發(fā)生變化，從而引起焰長(zhǎng)的變化，汽油也是同樣。此外，輕質(zhì)汽油及汽油的揮發(fā)性高，在使用這種燃料的點(diǎn)火器中，有必要設(shè)置降低這種燃料從燃料儲(chǔ)存部和燃燒芯部分揮發(fā)的密閉構(gòu)造，但這種密閉不十分嚴(yán)密時(shí)，燃料依然會(huì)揮發(fā)損失掉，所以燃料的補(bǔ)充頻率高且繁瑣，而且，這類輕質(zhì)汽油和汽油有特殊的氣味，有些情況下不適用。
在液化氣體燃料的情況下，在點(diǎn)火器的使用溫度范圍內(nèi)氣體壓力較高，儲(chǔ)存燃料的容器必須有耐壓結(jié)構(gòu)。并且隨著上述氣體壓力的變動(dòng)，焰長(zhǎng)也發(fā)生變化，特別是，這種氣體壓力具有相對(duì)于溫度成對(duì)數(shù)級(jí)增大的特性，存在火焰長(zhǎng)相對(duì)于溫度的變化大的問題。為了減少這種焰長(zhǎng)變化，需要采用對(duì)點(diǎn)火器的燃料供給機(jī)構(gòu)進(jìn)行溫度補(bǔ)正的特別設(shè)計(jì)的對(duì)策，從而使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，同時(shí)也帶來(lái)了生產(chǎn)成本方面的問題。
另一方面，在酒精燃料的情況下，以乙醇、甲醇、丙醇等的低級(jí)1階乙醇等酒精為主的液體燃料在常溫下是液體，其蒸汽壓力也比較低，不需要燃料儲(chǔ)存部的耐壓容器，對(duì)于燃料儲(chǔ)存部和燃燒芯的密閉來(lái)說(shuō)，可以采用使酒精不揮發(fā)程度的密閉結(jié)構(gòu)即可，點(diǎn)火器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，有利于成本降低。
此外，在利用以酒精為主的液體燃料的點(diǎn)火器中，把液體燃料從燃料儲(chǔ)存部向燃燒部進(jìn)行供給的方法，一般是使用燃燒芯，該燃燒芯是利用液體燃料的表面張力，并借助于毛細(xì)管作用，通過連續(xù)的細(xì)孔或捆扎成束的細(xì)纖維構(gòu)成的微小間隙將液體燃料上吸，并使其在前端部燃燒。
具體地說(shuō)，上述燃燒芯將燃料上吸是利用將纖維捻成細(xì)繩狀的芯；將玻璃纖維捆扎而成的芯；或使用這兩者并用棉線將玻璃纖維包在里面，為使其不散開而用金屬細(xì)絲卷繞而成的芯等，其下端上吸部分起上吸燃料的功能，在上端燃燒部分進(jìn)行燃燒。
但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)中的使用以酒精為主的液體燃料的點(diǎn)火器中，由于燃燒芯的芯結(jié)構(gòu)與點(diǎn)火器的燃燒特性有關(guān)，所以要求其結(jié)構(gòu)盡可能地簡(jiǎn)單，在實(shí)現(xiàn)燃燒芯品質(zhì)均勻的同時(shí)，還要能以低成本制造。由此出發(fā)，本發(fā)明的燃燒芯采用由玻璃纖維或陶瓷纖維構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
但是，在使用上述燃燒芯的點(diǎn)火器中，由于該燃燒芯的材質(zhì)、尺寸和形狀不同，其點(diǎn)火后的初始焰長(zhǎng)、焰長(zhǎng)的變化及飽和焰長(zhǎng)等也不同，因此，點(diǎn)火器需要有滿足所需特性的結(jié)構(gòu)。
就是說(shuō)，在制作使用以酒精為主的液體燃料的吸煙用打火機(jī)等點(diǎn)火器的情況下，在其燃燒芯上點(diǎn)火時(shí)，存在于燃燒芯表面上的燃料開始燃燒并形成火焰。以此焰長(zhǎng)作初始焰長(zhǎng)。
接著，由于燃燒使燃燒芯被加熱，燃料從燃燒芯表面的揮發(fā)量增加，焰長(zhǎng)伸長(zhǎng)?？墒?，由于燃燒芯表面的燃料燃燒而引起的溫度上升，隨著燃燒的進(jìn)行達(dá)到平衡狀態(tài)而停止，焰長(zhǎng)的伸長(zhǎng)也飽和而停止，成為飽和焰長(zhǎng)。燃燒芯隨著燃料從其表面燃燒揮發(fā)，使燃料從燃燒芯的內(nèi)部向其表面擴(kuò)散，同時(shí)通過燃燒芯的上吸部將燃料箱內(nèi)的燃料上吸以進(jìn)行補(bǔ)充。
如果一直進(jìn)行由燃燒芯表面的燃料消耗與由燃燒芯內(nèi)部的燃料供給以及由燃料箱的燃料上吸供給，則燃料持續(xù)在平衡狀態(tài)下，焰長(zhǎng)穩(wěn)定。如果由燃料芯內(nèi)部的燃料供給不是隨著由上述燃料芯表面的燃料消耗而進(jìn)行時(shí)，焰長(zhǎng)即由初始焰長(zhǎng)發(fā)生變化，與燃料供給相適應(yīng)的平衡狀態(tài)即消失。
鑒于上述情況，本發(fā)明提供一種在使用以酒精為主的液體燃料的點(diǎn)火器中能確保最佳燃燒狀態(tài)的點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)。
因此，在吸煙用打火機(jī)等點(diǎn)火器中，有必要使初始焰長(zhǎng)至少保持在20mm左右，而且，在10秒鐘左右的時(shí)間內(nèi)要使焰長(zhǎng)伸長(zhǎng)到25mm左右。另一方面，把燃燒芯加熱到平衡溫度，其焰長(zhǎng)平衡到飽和焰長(zhǎng)，而這種飽和焰長(zhǎng)則限定在60mm～70mm左右(根據(jù)用途該長(zhǎng)度可選在50mm～60mm左右)，而不會(huì)超過以上的長(zhǎng)度。為了實(shí)現(xiàn)上述條件，有必要使燃燒芯具有上吸燃料的能力及保持力，且耐熱性能好，還要具備能實(shí)現(xiàn)上述燃燒條件的形態(tài)。
發(fā)明的公開解決了上述問題的本發(fā)明點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)的特征是，燃燒芯的前端燃燒部的露出部分的表面面積設(shè)置在30mm2～170mm2的范圍內(nèi)，其中所述燃燒芯使用通過毛細(xì)管現(xiàn)象把裝在燃料箱內(nèi)的以酒精為主的液體燃料上吸，并使其在前端燃燒部燃燒的玻璃纖維。
此外，在點(diǎn)火器是吸煙用打火機(jī)并采用玻璃纖維構(gòu)成的燃燒芯的情況下，最好把燃燒芯的前端燃燒部的露出部分的表面面積設(shè)置在30mm2～100mm2的范圍內(nèi)。
另一方面，本發(fā)明的另一點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)的特征是，燃燒芯的前端燃燒部的露出部分的表面面積設(shè)置在40mm2～170mm2的范圍內(nèi)，其中所述燃燒芯使用通過毛細(xì)管現(xiàn)象把裝在燃料箱內(nèi)的以酒精為主的液體燃料上吸，并使其在前端燃燒部燃燒的陶瓷纖維。
另外，在點(diǎn)火器是吸煙用打火機(jī)并采用陶瓷纖維構(gòu)成的燃燒芯情況下，最好把前端燃燒部的露出部分的表面面積設(shè)置在40mm2～100mm2的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)，通過把玻璃纖維制成的燃燒芯的前端燃燒部的露出部分的表面面積設(shè)置在30mm2～170mm2的范圍內(nèi)、在吸煙用打火機(jī)的情況下，設(shè)置在30mm2～100mm2的范圍內(nèi)，或者通過把陶瓷纖維制成的燃燒芯的前端燃燒部的露出部分的表面面積設(shè)置在40mm2～170mm2的范圍內(nèi)、在吸煙用打火機(jī)的情況下，設(shè)置在40mm2～100mm2的范圍內(nèi)，在具有這樣的燃燒芯的點(diǎn)火器中，可得到以下的良好的燃燒性能，即初始焰長(zhǎng)至少具有20mm，在10秒鐘的時(shí)間內(nèi)焰長(zhǎng)可達(dá)到25mm，還有，在平衡狀態(tài)下的飽和焰長(zhǎng)限定在60mm左右。
特別是，在點(diǎn)火器是吸煙用打火機(jī)的情況下，隨著其攜帶性的小型化的要求，使這種燃燒部結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀受到制約。因此，在這樣的吸煙用打火機(jī)中，通過限定上述的表面面積、外周尺寸、外徑或突出量，在能達(dá)到上述燃燒特性的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了小型化，并可降低成本。
另外，除了對(duì)上述燃燒芯的露出部分的表面面積的規(guī)定之外，還有，把燃燒部的外周設(shè)置在6mm～20mm的范圍內(nèi)，或者，把燃燒部的外徑設(shè)置在2mm～5mm的范圍內(nèi)，或者把前端燃燒部從支持部突出的長(zhǎng)度設(shè)置在3.0mm～7.0mm的范圍內(nèi)。由此，能構(gòu)成具有良好燃燒特性且實(shí)用的適于點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)。
另一方面，本發(fā)明的其它燃燒部的結(jié)構(gòu)是，規(guī)定前述燃燒芯的露出部分的表面面積，使點(diǎn)火后的初始焰長(zhǎng)在規(guī)定值以上，并從點(diǎn)火規(guī)定時(shí)間后伸長(zhǎng)到規(guī)定的焰長(zhǎng)，而且還使平衡狀態(tài)下的飽和焰長(zhǎng)為規(guī)定值以下，其中，所述燃燒芯是通過毛細(xì)管現(xiàn)象把裝在燃料箱內(nèi)的以酒精為主的液體燃料上吸，并使其在前端燃燒部燃燒的燃燒芯。由此，易于構(gòu)成具有良好燃燒特性的點(diǎn)火器。
本發(fā)明所使用的燃燒芯，采用把玻璃纖維捆綁成束的芯材，或者在陶瓷纖維中添加少量的粘合劑、然后將此制成3mm～5mm程度的板狀再進(jìn)行干燥而制成的芯材，或者在陶瓷纖維中添加少量粘合劑和水制成粘液狀，用成型機(jī)壓制成圓棒、方棒等其他截面形狀并干燥固化而制成的芯材。由此，以此作為點(diǎn)火器的燃燒芯，加工成為可使用的形式，把其裝配到一般的點(diǎn)火器上，該點(diǎn)火器具有能通過毛細(xì)管現(xiàn)象把裝在燃料箱內(nèi)的以酒精為主的液體燃料上吸，并使其在前端燃燒部燃燒的結(jié)構(gòu)。于是通過把上述燃燒芯的露出部分的表面面積以前述方式限定，可使點(diǎn)火后的初始焰長(zhǎng)為規(guī)定值以上，并從點(diǎn)火規(guī)定時(shí)間后伸長(zhǎng)到規(guī)定的焰長(zhǎng)，而且還使平衡狀態(tài)下的飽和焰長(zhǎng)為規(guī)定值以下。
上述本發(fā)明的各種燃燒芯采用以下結(jié)構(gòu)，其燃料上吸部和燃燒部是由同一材料一體形成的，或是燃料上吸部和燃燒部是由不同的材料形成，再將兩者連接起來(lái)而構(gòu)成的。
以酒精為主的液體燃料，其主要成分可以是例如由甲醇、乙醇或者丙醇構(gòu)成的低級(jí)1階酒精，其中混合有為火焰上色所用的乙烷或庚烷等飽和碳?xì)浠衔铩?br> 附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例的作為點(diǎn)火器一個(gè)例子的打火機(jī)的簡(jiǎn)要剖視圖。
圖2是第2實(shí)施例的打火機(jī)的簡(jiǎn)要剖視圖。
圖3是實(shí)驗(yàn)用的點(diǎn)火器的基本樣品的剖視圖。
圖4是玻璃纖維燃燒芯例子的燃燒芯表面面積和初始焰長(zhǎng)的關(guān)系曲線圖。
圖5是玻璃纖維燃燒芯例子的燃燒芯表面面積和焰長(zhǎng)達(dá)到25mm時(shí)的時(shí)間的關(guān)系曲線圖。
圖6是玻璃纖維燃燒芯例子的燃燒芯表面面積和飽和焰長(zhǎng)的關(guān)系曲線圖。
圖7是陶瓷纖維燃燒芯例子的燃燒芯表面面積和初始焰長(zhǎng)的關(guān)系曲線圖。
圖8是陶瓷纖維燃燒芯例子的燃燒芯表面面積和焰長(zhǎng)達(dá)到25mm時(shí)的時(shí)間的關(guān)系曲線圖。
圖9是陶瓷纖維燃燒芯例子的燃燒芯表面面積和飽和焰長(zhǎng)的關(guān)系曲線圖。
圖10～圖19是對(duì)應(yīng)于吸煙用打火機(jī)上設(shè)置的燃燒芯材質(zhì)及斷面形狀而得到良好燃燒狀態(tài)的燃燒芯表面面積和各種尺寸的關(guān)系的最佳范圍的示意圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下，結(jié)合


本發(fā)明點(diǎn)火器的實(shí)施例。
第1實(shí)施例圖1中示出了作為點(diǎn)火器一個(gè)例子所使用的吸煙用打火機(jī)的概略斷面構(gòu)造。打火機(jī)1具有有底筒狀的燃料箱2，在該燃料箱2的內(nèi)部插入有纖維材料3(絮棉)，在該燃料箱2的頂部固定有上蓋4，由此構(gòu)成不能再注入液體燃料的用于儲(chǔ)存燃料的燃料儲(chǔ)存部5。
例如，上述燃料箱2由聚丙烯制成的模制品，內(nèi)部容積設(shè)計(jì)成5cm3的。纖維材料3是將粗度為6登尼爾的聚丙烯纖維以0.1g/cm3的密度壓入燃料箱2中而構(gòu)成，將95wt％的乙醇與5wt％的正己烷混合后的液體燃料4g注入浸漬在纖維材料3中進(jìn)行儲(chǔ)存。
另外，將前述上蓋4垂直貫穿于燃料箱2內(nèi)，并配設(shè)由芯保持器7(支持部)固定的燃燒芯6。該燃燒芯6的上部燃燒部61和下方上吸部62是由不同材料分開形成，在燃燒部61的下端部和上吸部62的上端部處于接觸的狀態(tài)下，兩者通過金屬制成的圓筒狀芯保持器7結(jié)合在一起。
前述燃燒芯6的上吸部62的下端部與前述燃料箱2內(nèi)的纖維材料3相接觸，通過毛細(xì)管現(xiàn)象將浸漬在該纖維材料3中的液體燃料上吸。然后，點(diǎn)燃燃燒芯6的燃燒部61從芯保持器7上方突出的芯前端露出部分，從而產(chǎn)生火焰而燃燒。
燃燒芯6的燃燒部61通過把玻璃纖維捆成棒狀而構(gòu)成。該玻璃纖維是，是例如把粗細(xì)為6μm、纖維密度(目付量)為150mg/cm3、外徑為Φ4mm、長(zhǎng)度為10mm的玻璃纖維插入芯保持器7中所形成。該玻璃纖維從芯保持器7的前端部突出5mm的長(zhǎng)度。此外，上述的燃燒芯6的燃燒部61從芯保持器7突出的前端燃燒部的截面積是12.6mm2，露出部分的表面面積是75.4mm2。
而且，上述的上吸部62是通過把丙烯基纖維捆扎成束并固定，形成具有直徑較大的頭部62a的棒狀結(jié)構(gòu)，把該頭部62a插入前述芯保持器7的下部，使其與前述燃燒部61的下端接觸，在這種狀態(tài)下，通過對(duì)芯保持器7的下部進(jìn)行鉚接，使燃燒部61和上吸部62結(jié)合成一體，構(gòu)成燃燒芯6。
例如，上吸部62形成外徑為Φ3.4mm、長(zhǎng)度為3mm的頭部62a和外徑為Φ3.0mm、長(zhǎng)度為37mm的下方腳部。并且，在丙烯基纖維的粗度為3登尼爾的條件下，固定后的空隙率為60％。
在前述芯保持器7的外周上設(shè)有接合螺釘，通過底部的密封環(huán)8螺紋連接地固定在燃料箱2的上壁部4的螺釘孔中。
點(diǎn)火機(jī)構(gòu)10與燃燒芯6的燃燒部61的前端對(duì)向地設(shè)置在前述上蓋4上，該點(diǎn)火機(jī)構(gòu)10的構(gòu)造設(shè)計(jì)成，打火石12可沿上下方向移動(dòng)地插入固定于上蓋4上的托架11內(nèi)，在托架11的上端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)銼13，壓打火石12的前端通過壓石彈簧14的彈力推壓在該旋轉(zhuǎn)銼13的周面上，通過旋轉(zhuǎn)銼13的旋轉(zhuǎn)操作，向燃燒芯6飛濺火花。
此外，設(shè)置有可開閉地覆蓋前述燃燒芯6的燃燒部61和芯保持器7的突出部的防止揮發(fā)的開閉蓋16，該開閉蓋16用銷17可轉(zhuǎn)動(dòng)地樞支在前述燃料箱2的上蓋4頂面的一端部。在開閉蓋16的里面，設(shè)置有可圍繞著前述燃燒芯6的芯保持器7的外周部并覆蓋密閉燃燒芯6的內(nèi)蓋16a。而且，在上述芯保持器7的外周底部水平地安裝有O形環(huán)19，與內(nèi)蓋16a的內(nèi)周面壓接在一起，提高了密閉性。另外，在上蓋4的頂面上設(shè)置有面板18。
進(jìn)一步，還開設(shè)有從前述芯保持器7的內(nèi)周面沿上下方向穿過燃料箱2的上蓋4的把該燃料箱2的內(nèi)部與外界空氣連通的通氣孔20。該通氣孔20的外界空氣側(cè)的開口部與處于關(guān)閉狀態(tài)的開閉蓋16的內(nèi)蓋16a的密閉空間連通。另外，通氣孔20的直徑基本為Φ1.0mm。
在上述的打火機(jī)1中，當(dāng)點(diǎn)燃燃燒芯6的燃燒部61的前端、測(cè)定出連續(xù)燃燒2分鐘時(shí)的焰長(zhǎng)變化時(shí)，點(diǎn)火后初始焰長(zhǎng)為28mm，之后焰長(zhǎng)慢慢伸長(zhǎng)，點(diǎn)火約30秒后焰長(zhǎng)變?yōu)?5mm，往后該長(zhǎng)度不再變化，成為平衡狀態(tài)，得到所希望的燃燒形態(tài)。
第2實(shí)施例該例的打火機(jī)1如圖2所示，燃燒芯6與前例不同。該例的燃燒芯6的燃燒部63是由陶瓷纖維而非玻璃纖維形成。
上述燃燒部63是這樣構(gòu)成的，使氧化鋁和二氧化硅為主體的陶瓷原料纖維化成外徑為Φ2.8μm的陶瓷纖維，其中添加微量有機(jī)質(zhì)的粘合劑，制成厚3mm的板狀、然后將其切割成寬4mm、長(zhǎng)10mm的形式。該燃燒部63的纖維填充密度為200mg/cm3。并且，燃燒部63的前端部從芯保持器7突出5mm的長(zhǎng)度。燃燒部63的截面面積是12mm2，從芯保持器7露出的部分的表面面積是82mm2。
燃燒芯6的上吸部62等其他的打火機(jī)構(gòu)造與前例相同，同一構(gòu)造用同一符號(hào)表示，其說(shuō)明省略。
使用本例的打火機(jī)1，與第1實(shí)施例同樣，測(cè)定自點(diǎn)火后連續(xù)燃燒的焰長(zhǎng)變化，點(diǎn)火后初始焰長(zhǎng)為30mm，之后焰長(zhǎng)慢慢伸長(zhǎng)，點(diǎn)火約30秒后焰長(zhǎng)變?yōu)?0mm，往后該長(zhǎng)度不再變化，成為平衡狀態(tài)，得到所希望的燃燒形態(tài)。
關(guān)于包含上述實(shí)施例的本發(fā)明的點(diǎn)火器的基本構(gòu)成具有用于容納以酒精為主的液體燃料的燃料箱，一端部插入該燃料箱中并通過毛細(xì)管現(xiàn)象將液體燃料上吸，使其在前端燃燒部燃燒的燃燒芯，把該燃燒芯的前端燃燒部保持在突出狀態(tài)下的支持部(芯保持器)，前述燃燒芯的前端燃燒部的外徑設(shè)置在2mm～5mm的范圍內(nèi)，前述燃燒芯的前端燃燒部從支持部突出的長(zhǎng)度為3mm～7mm的范圍，前述燃燒芯的前端燃燒部從支持部突出部分的表面面積設(shè)置成在玻璃纖維情況下為30mm2～170mm2(吸煙用打火機(jī)上為30mm2～100mm2)的范圍內(nèi)；在陶瓷纖維情況下為40mm2～170mm2(吸煙用打火機(jī)上為30mm2～100mm2)的范圍內(nèi)。
該規(guī)定是為了可實(shí)現(xiàn)初始焰長(zhǎng)至少在20mm左右，在5～10秒的時(shí)間內(nèi)焰長(zhǎng)變?yōu)?5mm左右，飽和焰長(zhǎng)大體限制在65mm以下，不超過該長(zhǎng)度。
關(guān)于決定上述前端燃燒部形態(tài)的規(guī)定，圖3示出了進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)的基準(zhǔn)樣品。在作為燃料箱的容器35中塞有浸漬有以酒精為主的液體燃料的絮棉34。燃燒芯30的上吸部32插入絮棉34中并與之接觸，在容器35的開口部上螺紋連接有上蓋36。在該上蓋36的中心部固定有用于支持上述上吸部32的上端部的夾具保持部38，在該夾具保持部38上安裝有作為保持燃燒芯30的燃燒部31的芯保持器的芯保持夾具37，燃燒部31的下端與上吸部32的上端連接。
作為前述燃燒芯30的燃燒部31，可以使用把玻璃纖維捆扎成束的第1實(shí)施例形式的玻璃纖維芯，也可以使用第2實(shí)施例的由陶瓷纖維芯制成的芯。適當(dāng)?shù)剡x定該燃燒部31的纖維直徑和空隙率，并通過丙烯基纖維和上吸部32連接在一起，該上吸部32就有能力補(bǔ)充燃燒部燃燒時(shí)所需產(chǎn)生的消耗量。
即，作為玻璃纖維芯，可使用前述的纖維直徑為6μm、纖維密度為150mg/cm3的纖維，用大約為這種尺寸條件的纖維，也能良好地滿足向燃燒芯表面供給所消耗的燃料的燃料供給能力的要求。并且，作為陶瓷纖維芯，使用上述的纖維直徑為2.8μm、纖維密度為200mg/cm3的纖維，也可以獲得與上述同樣的效果。此外，在該實(shí)驗(yàn)中，雖然是用特定的玻璃纖維和陶瓷纖維來(lái)實(shí)施的，但如果使用耐熱性能和上吸擴(kuò)散能力相同的其他材料的話，這一結(jié)果也同樣適用。
準(zhǔn)備將上述燃燒部的玻璃纖維芯和陶瓷纖維芯的尺寸(外徑、長(zhǎng)度)進(jìn)行各種變更的燃燒芯，同時(shí)準(zhǔn)備形狀與之對(duì)應(yīng)的芯保持夾具37，并變更設(shè)置燃燒部分的突出長(zhǎng)度及露出部分的表面面積，進(jìn)行了燃燒試驗(yàn)，其結(jié)果在圖4至圖9中示出。液體燃料使用前述第1實(shí)施例的例子中所示的燃料。
在圖4至圖6中示出了，前述玻璃纖維芯的外徑在Φ1mm、Φ2mm、Φ3mm、Φ4mm、Φ5mm中變更，其從支持部突出的長(zhǎng)度在1mm、3mm、5mm、7mm、9mm中變更，在上述各種變更條件下測(cè)定的點(diǎn)火時(shí)的初始焰長(zhǎng)、焰長(zhǎng)達(dá)到25mm的時(shí)間和飽和焰長(zhǎng)的結(jié)果與燃燒芯的露出部分的表面面積之間的關(guān)系。
此外，在圖7至圖9中示出了，在上述陶瓷纖維中添加微量有機(jī)質(zhì)的粘合劑并將其制成厚3mm的板狀，其寬度在1mm、2mm、3mm、4mm、5mm中變更，從支持部突出的長(zhǎng)度在1mm、3mm、5mm、7mm、9mm中變更，在上述各種變更條件下測(cè)定的點(diǎn)火時(shí)的初始焰長(zhǎng)、焰長(zhǎng)達(dá)到25mm的時(shí)間和飽和焰長(zhǎng)的結(jié)果與燃燒芯的露出部分的表面面積之間的關(guān)系。
關(guān)于這些測(cè)定值中的燃燒芯的表面面積，考慮到所使用的玻璃纖維、陶瓷纖維中的任何一種的燃燒芯的表面還具有的微觀凹凸，實(shí)際中的該面積要大一些，因而在此也示出了根據(jù)其外形尺寸而單純計(jì)算出的燃燒芯從支持部暴露的表面面積、側(cè)面面積和前端端面面積的值。
首先，在圖4中示出了在使用玻璃纖維的情況下，燃燒芯表面面積和初始焰長(zhǎng)的關(guān)系，從圖中可看出，為了得到20mm以上的初始焰長(zhǎng)，有必要使燃燒部表面面積達(dá)到30mm2以上。依據(jù)該圖，可以認(rèn)為在燃燒芯的表面面積為100mm2的情況下尺寸形狀在這種實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)的初始焰長(zhǎng)為35mm左右，即使表面面積為170mm2并且尺寸形狀加大，初始焰長(zhǎng)也為40mm左右。
圖5中示出了使用同樣的玻璃纖維芯的情況下的燃燒芯表面面積和焰長(zhǎng)達(dá)到25mm時(shí)的時(shí)間的測(cè)定結(jié)果，從圖中可看出，為了使該時(shí)間在10秒鐘以下的程度，表面面積必須在30mm2以上。
圖6中示出了使用同樣的玻璃纖維的情況下的燃燒芯表面面積和點(diǎn)火后焰長(zhǎng)伸長(zhǎng)并平衡到飽和焰長(zhǎng)的測(cè)定結(jié)果，從圖中可看出，燃燒芯表面面積為前述的170mm2時(shí)，飽和焰長(zhǎng)為65mm，因此為了使飽和焰長(zhǎng)為60mm～70mm以下，燃燒芯表面面積可在該表面面積以下。另外，在作為吸煙用打火機(jī)的用途方面，該飽和焰長(zhǎng)最好為50mm～60mm以下，燃燒芯表面面積最好是100mm2以下。
接著，在圖7至圖9中示出了采用陶瓷纖維的燃燒芯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖7示出了燃燒芯表面面積和初始焰長(zhǎng)的關(guān)系，從圖中可看出，為了得到20mm以上的初始焰長(zhǎng)，有必要使燃燒部表面面積達(dá)到40mm2以上。并且，當(dāng)燃燒芯表面面積在為170mm2并加大尺寸形狀時(shí)，初始焰長(zhǎng)為40mm左右，因此作為稍長(zhǎng)的點(diǎn)火器，應(yīng)考慮初始焰長(zhǎng)達(dá)到此種長(zhǎng)度。當(dāng)上述燃燒芯表面面積為100mm2時(shí)，初始焰長(zhǎng)為35mm左右，因此根據(jù)點(diǎn)火器的用途，特別是作為吸煙用打火機(jī)時(shí)，可認(rèn)為是適當(dāng)?shù)某跏佳骈L(zhǎng)的上限。
圖8中示出了使用同樣的陶瓷纖維的情況下燃燒芯表面面積和焰長(zhǎng)達(dá)到25mm時(shí)的時(shí)間之間關(guān)系的測(cè)定結(jié)果，從圖中可看出，為了使該時(shí)間在10秒鐘以下的程度，表面面積必須在40mm2以上。
圖9示出了使用同樣的陶瓷纖維的情況下燃燒芯表面面積和飽和焰長(zhǎng)的測(cè)定結(jié)果，從圖中可看出，燃燒芯表面面積為上述的170mm2時(shí)，飽和焰長(zhǎng)為65mm，為了使飽和焰長(zhǎng)在60mm～70mm以下，燃燒芯表面面積可在此表面面積以下。另外，在作為吸煙用打火機(jī)的用途方面，飽和焰長(zhǎng)最好為50mm～60mm以下，燃燒芯表面面積最好是100mm2以下。
基于上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，關(guān)于玻璃纖維燃燒芯或陶瓷纖維燃燒芯，通過把其表面面積和形狀限定在上述范圍內(nèi)，能獲得使用以具有良好燃燒特性的酒精為主的液體燃料的點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)，而且這種設(shè)計(jì)也易于實(shí)現(xiàn)。
例如，圖10至圖19示出了在吸煙用打火機(jī)中，設(shè)置將玻璃纖維捆綁成束為截面為圓形的燃燒芯及將陶瓷纖維作成截面為圓形或方形的燃燒芯時(shí)，這種燃燒芯的表面面積和燃燒芯的外形尺寸之間的關(guān)系的最佳范圍。該范圍內(nèi)的設(shè)定是為了特定根據(jù)前述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的點(diǎn)火器性能的限定范圍，及特定設(shè)計(jì)點(diǎn)火器時(shí)的燃燒芯的實(shí)用的外形尺寸范圍，特別是考慮了吸煙用打火機(jī)的可收納性及其機(jī)械強(qiáng)度或結(jié)構(gòu)上的實(shí)用性的最佳尺寸范圍。實(shí)際上，根據(jù)打火機(jī)外形等，燃燒芯的設(shè)置空間和容許突出量是作為設(shè)計(jì)課題來(lái)設(shè)置的，由于規(guī)定了為確保必要的燃燒特性的表面面積，即可決定整體形狀，因而使這種作業(yè)效率高且簡(jiǎn)單易行。
權(quán)利要求
1.一種點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)，包括燃燒芯，該燃燒芯使用通過毛細(xì)管現(xiàn)象把裝在燃料箱內(nèi)的以酒精為主的液體燃料上吸，并使其在前端燃燒部燃燒的玻璃纖維，其特征是，燃燒芯的前端燃燒部的露出部分的表面面積在30mm2～170mm2的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)，其特征是，前述點(diǎn)火器是吸煙用打火機(jī)，燃燒芯的前端燃燒部的露出部分的表面面積在30mm2～100mm2的范圍內(nèi)。
3.一種點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)，包括燃燒芯，該燃燒芯使用通過毛細(xì)管現(xiàn)象把裝在燃料箱內(nèi)的以酒精為主的液體燃料上吸，并使其在前端燃燒部燃燒的陶瓷纖維，其特征是，燃燒芯的前端燃燒部的露出部分的表面面積在40mm2～170mm2的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)，其特征是，前述點(diǎn)火器是吸煙用打火機(jī)，燃燒芯的前端燃燒部的露出部分的表面面積在40mm2～100mm2的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)，其特征是，前述燃燒芯的燃燒部的外周在6mm～20mm的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)，其特征是，前述燃燒芯的燃燒部的外徑在2mm～5mm的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)，其特征是，前述燃燒芯的前端燃燒部從支持部突出的長(zhǎng)度在3.0mm～7.0mm的范圍內(nèi)。
8.一種點(diǎn)火器的燃燒部結(jié)構(gòu)，包括燃燒芯，該燃燒芯是通過毛細(xì)管現(xiàn)象把裝在燃料箱內(nèi)的以酒精為主的液體燃料上吸，并使其在前端燃燒部燃燒的燃燒芯，其特征是，規(guī)定前述燃燒芯的前端燃燒部露出部分的表面面積，點(diǎn)火后的初始焰長(zhǎng)在規(guī)定值以上，并在從點(diǎn)火到規(guī)定時(shí)間后伸長(zhǎng)到規(guī)定的焰長(zhǎng)，平衡狀態(tài)下的飽和焰長(zhǎng)為規(guī)定值以下。
全文摘要
一種點(diǎn)火器,具有通過毛細(xì)管現(xiàn)象把裝在燃料箱內(nèi)的以酒精為主的液體燃料上吸,并使其在前端燃燒部燃燒的燃燒芯,燃燒芯的前端燃燒部的露出部分的表面面積設(shè)置在30mm
文檔編號(hào)F23Q2/02GK1241254SQ98801459
公開日2000年1月12日 申請(qǐng)日期1998年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月1日
發(fā)明者三舩英雄, 中村保昭, 關(guān)正人, 塚本貴史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東海