传统的便携式或案头式火焰打火机用于点燃香烟与其他抽吸材料,并作其他用途,诸如点蜡烛,提供偶尔的照明等。打火机有一个燃烧器,提供低强度的黄色发光火焰,火焰有相当的高度,但会受到当地气流及风的不测变化的影响。因此,有这种燃烧器的打火机,较宜用于室内,纤弱的火焰具有美感。 近年来火焰打火机已发展为有“蓝”焰的燃烧器,就是给燃烧器供给气体燃料和超量的空气,从而燃料燃烧时方式如本生灯,火焰猛烈,极热,非常显眼,虽非必须但火焰常为蓝色,冲击一个显露的金属,陶瓷或其他适当材料制作的炽热元件,诸如一个卷圈或格栅,使之最后至少变为赤热。这种被形容为“无焰”式或“涡流”式的打火机,作室外运动打火机特别有利,因为强火焰可以在相当强的风力下保证持续燃烧,并且,由于气体燃料能再燃使其具有全防风性质而不被吹熄,尤其用铂制作炽热元件时,用燃料气体再燃点火可提供催化作用。但是蓝焰打火机有缺点,如:蓝火焰的剧热使使用者手执打火机难以超过十五秒钟,并且,由于缺乏长形发光火焰令使用者难作附带的用途,例如点蜡烛,作瞬时照明,或为他人点香烟等。
在本发明中,一个火焰打火机有一个壳体,其至中少有一个液化气体燃料容器;有一个第一、蓝火焰燃烧器,用燃料容器或若干容器之一,通过第一阀向该第一蓝火焰燃烧器供给气体燃料;一个手控点火机构用于燃点第一燃烧器,将燃料在炽热元件附近燃烧;第二发光火焰燃烧器,用另一燃料容器或若干其他容器之一,通过第二阀向其供给气体燃料;第二燃烧器的一个喷嘴与第一燃烧器相邻,使第二燃烧器可在第二阀开启的任何时间,用第一燃烧器产生的热点火。
通过这种安排方式,可用单个的点火机构,同时取得发光火焰燃烧器室内打火机和蓝火焰燃烧器室外打火机的优点。在实践中,唯一的重叠之处在于使用单一的第二燃烧器阀,喷嘴,和开启第二燃烧器阀开启装置,但这些都是低价元件。
第一蓝火焰燃烧器与第二发光火焰燃烧器的主要区别,为对燃料助燃提供氧气的分别进气口,其安排为向第一燃烧器供给地空气多于向第二燃烧器供给的空气,通常通过对供给蓝火焰燃烧器的气流节流或加速,并用文吐里管吸入空气进行。
在实践中,将第一阀开启并将点火机构起动,点燃蓝火焰,如有需要,在开启第一阀之前,或同时,或以后,将第二阀开启,从而黄色火焰由于与蓝火焰及/或赤热炽燃元件接近而点燃。在安排中可以对供给燃烧器的燃料流进行控制,使第二燃烧器中的发光火焰用第一燃烧器点燃后继续燃烧,而第一燃烧器中的蓝焰熄灭。因此第二阀开启时第一阀可关闭,仅发光火焰燃烧。假如不关闭第一阀,两火焰可继续燃烧,于是有需要时,可保证用第一燃烧器将发光火焰再点火。
举例而言,可将壳盖开启,将燃烧器的可见部分向外暴露,便可按传统方式将第一阀开放。然后可用第一手动作动件,诸如按入式压电火花机构板机,将点火机构起动。或者,可将第一作动件克服弹簧的作用推动,既将第一阀开启又将点火机构起动,释放第一作动件便可将第一阀关闭。第二阀可用可独立手控的第二作动件起动,必须将第二作动件移动后才能开启第二阀。
可设一阻挡件,防止因第二作动件移动而将第二阀开放,直到用手将阻挡件移到不阻挡位置。举例而言,阻挡件可以是一个必须将其移开才能与第二作动件接触的部件,或者是安全互锁件,以防止将第二阀开启,除非已将一个盖开启,或动手将一个钩扣解除。
最简单的方法是可将第二作动件克服弹簧作用移动,将第二阀开放,而且,必须用手保持第二作动件偏移,以保持第二阀开放。
否则也可以用干涉装置,将第二作动件自动夹持在开启第二阀所要求的偏移的位置上,直到将其明确从偏移的位置上偏移。在一个这种构造中,第二作动件可克服弹簧的作用,从静止位置移动到偏移位置上,将第二阀开启,当第二作动件达到其偏离位置时,形成干涉件的互锁元件在弹簧作用下自动移动,将第二作动件保持在偏移位置上,可用手将互锁元件克服弹簧的作用移动,以将第二作动件释放,使第二作动件可在弹簧作用下,回到静止位置上,这时第二阀经常关闭。
因此明显可见,打火机可有各种形式。于是可将第一及第二作动件相邻放置,从而使用者可用拇指或手指将第一作动件自然作动,点燃蓝火焰,然后,按需要转移到第二作动件上,开启第二阀,将发光火焰点燃。同时可将第一作动件释放,从而将第一阀关闭,使蓝火焰熄灭。或者,举例而言,假如打开壳盖使第一阀开放,便可自动释放保持第一阀开启的限制器,从而当将第二作动件触动开启第二阀时,第一阀关闭。
在一个易代的结构中,可将开启第二阀的第二作动件远离点燃蓝火焰第一作动件放置,从而开放第二阀向发光火焰提供燃料时,要求作一个不同的明确动作,触动第二作动件。在这情况下,第一作动件可以是一个在打火机顶部附近的可压入的挺杆,其布置方式为用使用者的拇指作动,而第二作动件可以是一个按钮,或一个滑动件,或在壳远侧上的可用使用者一个或多个手指操纵的其他部件。这结构的优点是:保持发光火焰点燃时,使用者的手指可远离火焰,这对前述的附加用途是一个理想的改进。
在另一种结构中,第二阀用第二作动件开启,诸如用几乎可放在打火机上的任何地方的按钮或滑动件等开启,在开启壳盖后用一个定位件保持阀的开放。否则,第二作动件的作动使盖可将第二阀开启,当随后将盖开启时定位件又保持阀开启。于是在任一情况下,将第一作动件作动,开放第一阀,并起动点火机构,便可点燃蓝火焰,从而点燃发光火焰。释放第一作动件便使第一阀关闭,使蓝火焰熄灭,而发光火焰继续燃烧,然后蓝火焰在合盖时熄灭。这要求通过一个结构满足,结构中的第二作动件可不受打火机铰接盖开合的影响,进入或离开偏移的位置,或固定在偏移的位置上,第二作动件和盖都和第二阀配合,从而仅在第二作动件处在偏移的位置上,而盖开启时,阀才开放。在这种安排中,盖和第二作动件可通过一个摇杆与第二阀配合,摇杆的中部可与第二阀连接,端部分别有盖及第二作动件在上面作用,因而a)当盖开放时,摇杆的一端被限制,向一个方向移动,b)当第二作动件移动时,摇杆的另端受限制,移动方向同a),同时出现a)与b)状态时,整个摇杆向该方向移动,杆的中部保持第二阀开放。
将打火机铰接盖关闭时,可使干涉装置释放第二作动件。
本发明还可通过一种有两阶段手控作动件的打火机结构实现,在第一阶段中触动作动件,便使第一阀开放,起动点火机构,在第二阶段中作动时,便将第二阀开放,然后关闭第一阀。在第一阶段中,作动件可以克服一个较软的弹簧移动,使第一摇杆摆动,开放第一阀,然后在第二阶段中克服较硬的弹簧移动,将该摇杆和/或另一摇杆摆动,开放第二阀,然后将第一阀关闭。
在这安排中,使用软、硬弹簧决定两阶段的活动方向,在第一阶段活动中,在作动件上施加的手力,通过硬弹簧克服软弹簧作用,然后在第二阶段活动中克服硬弹簧。例如可将一个有弹簧加载的普通挺杆的传统压电点火机构用一个罩覆盖,中间插硬回动弹簧,作动件的第一阶段动作,使罩及硬弹簧将点火机构挺杆压入,而同时将第一摇杆摆动,开放第一阀。然后当压电点火机构穿出底部时,作动件的进一步移动可克服硬弹簧的作用,从而罩相对于压电点火机构挺杆移动,摆动第二摇杆,摇杆便将第二阀开启,第一摇杆同时被释放,从而第一阀在其内部回动弹簧机构的作用下,重新关闭。第一阶段完成后,可通过阻止作动件的动作,使两阶段的动作的方向交替,或对方向作补充,第二阶段开始时便可跨越阻挡。
定时方法最好是第二阀刚开放后关闭第一阀,从而发光火焰的点火有暂时存在的蓝火焰帮助,不完全依靠炽热元件的热。
第一燃烧器的盖可揭开,暴露第一燃烧器,而第二燃烧器无盖,长期暴露。否则也可在第二作动件偏移时,或当阻挡件达到不阻挡位置上时,将第二燃烧器的盖移动,暴露第二燃烧器。
第二燃烧器喷嘴必须相当接近第一燃烧器,从而可用第一燃烧器的热点燃发光火焰。这可能涉及用有引导气体燃料流的喷嘴的第二燃烧器,当第二阀开放时,喷嘴引导燃料流通过第一燃烧器的炽热元件,或沿其边缘,或在其上方通过。例如,第二燃烧器喷嘴可在第一燃烧器的边侧,其定向可提供一个气流,方向与第一燃烧器的气流方向倾斜,即在第一燃烧器的炽热元件上方。或者第一燃烧器可以有一个火焰圈围绕炽热元件,第二燃烧器的喷嘴在炽热元件的边缘通过圈的主体伸展或进入火焰圈内。第二燃烧器与第一燃烧器“相邻”应解释为包括全部这些安排。
按本发明制造的打火机的某些举例,如下列各图所示:
图1 为第一种打火机的概略透视;
图2 为第一种打火机的概略剖面前视;
图3 为第一种打火机的概略剖面侧视;
图4 为第二种打火机动作前的概略透视;
图5 为与图4相似的视图,但所示为打火机的动作;
图6 为第二种打火机的剖面概略前视;
图7 为第三种打火机的局部剖面概略前视;
图8 及9为与图7相似的视图,但所示为打火机的各不同工态;
图10为第四种打火机的剖面概略前视;
图1至3所示第一种打火机,有壳11、带铰接盖12,该壳有一个液化气体燃料容器13,该容器有两个出口分别由第一及第二阀14及15控制。阀14控制通过导管16的气体燃料流,燃粹流在导管16中有节流及加速,从而将相当量的助燃空气通过文杜里管进口17吸入,混合气流到由一个围绕炽热元件19的圈18构成的蓝火焰燃烧器。阀15控制通过导管20流向发光火焰燃烧器的气体燃料流,发光火焰燃烧器在蓝火焰燃烧器的边侧,或至少有一部分在其内部。阀14按传统方式,用接触在壳5底部的元件22调节,而阀15可通过对元件23操作,进行独立的调节,元件23在壳的前表面暴露。或者,阀15也可以用壳底上的与元件22相似的元件调节,如图7举例所示。
开启盖12暴露燃烧器后,用手掌握住壳体,一个扳机式触动件24可被压低抵抗弹簧的作用,而将一个传统的压电点火机构25起动,在蓝火焰燃烧器附近的电极26上打火。同时,按入板机24时使摇杆27摆动,从而使阀14开启,以便向蓝火焰燃烧器供给燃料空气混合气,并由火花点燃。猛烈的火焰将炽热元件19迅速加热到赤热。
然后克服弹簧的作用,例如用握打火机的手的中指,按入在壳体侧壁上暴露的、形成第二触动件的按钮29,在喷嘴21处点燃发光火焰。按入按钮使杠杆30逆时针摆动,如图2所示,从而开启阀15,使气体燃料可向喷嘴21排放。与夹带的空气相混合的燃料在蓝色火焰燃烧器中,被蓝火焰和/或炽热元件19迅速点燃。
其后可放开扳机24,将蓝火焰熄灭,从而阀14在其内弹簧的作用下关闭。而后在保持按钮29压入的时间中,发光火焰28持续燃烧,但是放松按钮时使阀15在其内部回动弹簧的作用下关闭,并将发光火焰熄灭。
图2中,实践所示的喷嘴21在蓝火焰燃烧器的边侧,并向燃烧器倾斜。图2还用点划线示导管20的一个改型,该导管为曲柄形,使喷嘴21伸入圈18主体的孔21′(见图1)中,这喷嘴喷出的燃料较接近蓝火焰燃烧器,较易点火,形成图1中所示的火焰28′。在另一个改型中,导管20的弯柄形程度更大,从而喷嘴21实际基本同心处于圈18及炽热元件19中,更加改善了蓝火焰燃烧器对火焰28的点火,产生图1所示的中央发光火焰28″。
在图4至图6所示的第三种打火机中,结构及功能与第一种打火机相似的部件,用相同的标号加后缀A表示。
第二打火机与第一个不同之处在于,发光火焰燃烧器的喷嘴21A总是暴露于壳顶上的孔34中,并且盖12及扳机24用旋转滑动动作结合的盖和作动器24A取代,它们具有支腿在35处相对于壳旋转。因此,当按图5所示,用拇指加压力,将作动件24A向外摆时,辊子36滚到压电点火机构25A的挺杆的顶部上,使蓝火焰燃烧器附近有点火火花发射,并同时将摇杆27A摆动,以开放第一阀14A。将作动件24A保持在向外的位置上时蓝火焰继续燃烧。抵抗弹簧作用将摇杆作动件29A向内压入,从而将阀15A开放,使燃料从蓝火焰燃烧器附近的喷嘴21A喷出将发光火焰点燃。然而有一个滑动互锁件37,在壳11A的前表面上暴露。在图6示出的升高位置上时,它将摇杆29A的下端阻挡在壳内,从而不能将摇杆压入。而仅在将互锁件向下滑到图4及5所示的释放位置上后,才可能将这杠杆压入。
图7至9示第三打火机,结构与功能和第一、二打火机中相似部件,在同标号后加后缀B。
如在第一打火机中一样,将盖12B升高,通过将扳机作动件24B压入,触动蓝火焰燃烧器将压电点火机构25B起动,从而在电极26B上发出火花。与此同时,将扳机压入便使杠杆27B摆动,而阀(未示,但与阀14,14A相似)随之开启,从而喷出燃料及空气的混合气、点燃火焰圈18B内的蓝火焰,使元件19B变得炽热。保持将扳机24B压入、燃烧器阀开放,蓝火焰燃烧器将持续燃烧。将扳机释放时,阀在其内置的回动弹簧的作用下关闭,将蓝火焰及炽热元件熄灭。
在这打火机中,发光火焰燃烧器的阀15B,在盖12B的开启和指扳38的向上滑动的共同作用下开放,指板38在壳11B前表面上的一个孔中暴露。指扳38有一个竖立的突出部39,可和一个下垂杆40的右手端连接,而下垂杆的另一端可在41处,相对于可垂直滑动的副架42转动,副架42的上端有一个横销43,横销43可用盖12B的垂脚44的弯边缘接触下垂杆40的中部分为两支,分别与阀15B上的突缘的两侧接触,当提高凸缘时阀便开放。这安排方法为当将盖12B开启时,垂脚44与销43接触,提高副架42,从而枢轴41及杠杆40的相应端也随之升高。单凭这点还不足以将阀15B的凸缘缘提高,并将阀开启,除非已将指板38从其图7及8的低位上,提高到图9中的升高位置上。此时,杠杆14的两端已被提高,因而阀便将开放。事件发生的先后并不重要,因为无论先开盖12B后升高指板38,或两者颠倒,阀终究会开启。当将指扳38抵抗弹簧的作用而升高时,一个杆状的互锁件46在弹簧47的作用下,自动滑向左方,如图示,直到杆件上的一个肩台嵌塞出指扳38的下方,并保持指扳停留在升高的位置上。这时杆形件46的左手端,如图所示,伸出壳11B的边缘以外。于是指扳被保持在其升高的位置上,除非用于将杆件46压回壳内,例如用拇指抵抗弹簧47的作用在杆件的自由端上加压,从而将指板38释放,并由弹簧45将其压到降低的位置上。这样,通过使指扳38停留在升高的位置上,便可使打火机翘起,处于发光火焰准备点火状态。将盖开启,便使气体燃料从喷嘴20B中释放,将扳机24B压入,点燃蓝火焰燃烧器,便立刻使两火焰点燃。然后,释放扳机24B,熄灭蓝火焰后,仍可保持发光火焰燃烧,或者将指扳38降低,保持扳机24B压入,便可将发光火焰熄灭。因此这结构提供了一种非常全面并灵活的运作。
图10示第四种打火机,它与前面所述有相似的结构及功能的部件,用相同的标号加后缀C表示。
第四种打火机与第二种打火机相似之处,在于有一个旋转滑动盖和作动件24C,它具有一个下垂部,可在35C处相对于壳旋转。下垂部有一个辊子36C和第一及第二凸轮表面48及49。辊36C放在扣放的罩50上,罩中放有压在压电点火机构25C的挺杆52顶部上的压缩弹簧51。
当扳机12C作第一阶段的顺时针方向动作时,凸轮表面49与杠杆27C的相邻端接触,从而其另端53升高,并开启蓝火焰燃烧器的阀14C,于是将气体燃料向圈18C与炽热元件19C形成的燃烧器释放,然后将其暴露。同时辊子36C将罩50压下,并且,由于弹簧51比挺杆52的回动弹簧54硬,挺杆52被压下,起动点火机构,使炽热元件19C附近的传统电极放出点火火花,点燃蓝火焰。一般认为,当挺杆52从底部伸出时,作动件的第一阶段活动便已结束。然后,在作动件12C上增加的力便将作动件进一步绕枢轴35C沿时针方向旋转,以克服弹簧51的强度,并将罩50在挺杆52上进一步向下压。这动作使凸轮表面48与绕枢轴57旋转的杠杆56的一端55接触,从而将杠杆的一端58抬高,并开启发光火焰燃烧器的阀15C,于是气体燃料通过导管20C向与蓝火焰燃烧器相邻的喷嘴21C排送。然后元件19C的热将点燃喷嘴21C排出的气体,该气体作发光火焰燃烧。
在作动器12C的第二阶段动作中,凸轮表面49从杠杆27C的上凸部分上越过,从而杠杆便不能克服其内回动弹簧保持阀14C开放,阀即关闭,于是切断趋向炽热元件19C的气体燃料流。这样仅剩喷嘴21C的发光火焰继续燃烧。然后当作动件24C被释放时,这发光火焰熄灭,从而而些部件在回动弹簧51,在挺杆52上作用的回动弹簧及阀15C中的回动弹簧等的作用下,恢复静止状态。