Пьезоэлектрическая газовая зажигалка с узлом жиклера - RU2217662C2
Код документа: RU2217662C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к пьезоэлектрической газовой зажигалке, имеющей узел жиклера, в котором горючий газ протекает по двум путям, то есть по главному каналу выпуска газа и через вспомогательное отверстие (отверстия) выпуска газа, так, что облегчается воспламенение с помощью искры, воздействующей на горючий газ, протекающий через вспомогательное отверстие (отверстия) выпуска газа.
Известное воспламеняющее устройство пьезоэлектрической газовой зажигалки будет описано ниже со ссылками на фиг. 1А и 1В.
В пьезоэлектрической газовой зажигалке на наконечнике 18 пьезоэлектрического устройства 17 с помощью переключательной кнопки 16 воспламенения вырабатывается искра. При этом концы рычага 14 выпуска газа поднимаются вверх при движении кнопки 16 воспламенения вниз. Выемка 25 жиклера удерживается между двумя концами рычага 14 выпуска газа, так, что фланец 26 жиклера, который выталкивается вверх, благодаря движению вверх двух концов рычага 14 выпуска газа, поднимает жиклер 20. Когда жиклер 20 находится в поднятом вверх положении, входное отверстие газа жиклера открывается так, что горючий газ, находящийся в резервуаре 11 для газа, выпускается наружу через жиклер.
В соответствии с этим горючий газ, выпускаемый через отверстие 23 выпуска газа, воспламеняется от искры, которая вырабатывается на пьезоэлектрическом наконечнике 18, так, что может быть успешно получено его горение. При этом давление выпускаемого газа должно быть соответствующим образом понижено, поскольку горючий газ может не воспламениться от искры, если выпуск газа из отверстия 23 выпуска газа будет производиться с избыточно высокой скоростью.
В газовых зажигалках, в которых с помощью высекающего искру колесика и кремня вырабатываются более сильные искры, чем в пьезоэлектрических газовых зажигалках, использующих пьезоэлектрические устройства, горючий газ может воспламеняться без проблем, даже, когда газ выходит при высоком давлении. В пьезоэлектрических газовых зажигалках, в которых для вырабатывания искр установлено пьезоэлектрическое устройство, искры вырабатываются гораздо меньшей силы, чем в газовых зажигалках кремниевого типа, поэтому возникает проблема с эффективностью воспламенения, когда выпуск горючего газа производится из жиклера под высоким давлением. Кроме того, в пьезоэлектрических газовых зажигалках существует проблема эффективности воспламенения, если не будет выдержано точное, заранее определенное расстояние между пьезоэлектрическим наконечником 18 и отверстием 23 выпуска газа, и если искра не будет генерироваться на пьезоэлектрическом наконечнике одновременно с выпуском газа. Поэтому давление выходящего горючего газа необходимо понижать до предпочтительного уровня. Кроме того, пьезоэлектрический наконечник должен находиться на заранее определенном расстоянии от конца жиклера. Кроме того, искра на пьезоэлектрическом наконечнике должна вырабатываться одновременно с выпуском горючего газа.
Для решения вышеуказанных проблем, связанных с обычными пьезоэлектрическими газовыми зажигалками, в отверстие 23 выпуска газа жиклера устанавливают пружину очень малых размеров. В пьезоэлектрической газовой зажигалке, в которой внутри отверстия выпуска газа установлена пружина 29 малых размеров, большая часть горючего газа выходит наружу через основное отверстие пружины 29, но небольшое количество газа выходит через боковые зазоры пружины 29. Когда искра, вырабатываемая на пьезоэлектрическом наконечнике, воздействует на горючий газ, вытекающий через боковые зазоры пружины, может быть получено воспламенение.
В результате, горючий газ может выходить через зазоры пружины с формированием широкой области выпуска так, что необязательно точно выдерживать расстояние между пьезоэлектрическим наконечником и оконечностью жиклера, а вырабатывание искры необязательно должно быть точно синхронизировано с выпуском газа.
Однако при установке пружины на стенках отверстия выпуска газа жиклера, проявляются следующие недостатки: первое, существенно увеличиваются затраты на производство пружин малого размера; второе, пружина очень малого размера должна быть установлена вручную в отверстие выпуска газа жиклера, что может быть достаточно трудоемким. То есть установка пружины в жиклере с помощью автоматических машин является трудноосуществимой. В результате установка пружины в жиклер требует дополнительных трудозатрат, что снижает общую производительность.
Для решения вышеуказанных проблем заявитель настоящего изобретения ранее предложил в заявке на патент "Воспламеняющее устройство пьезоэлектрической газовой зажигалки" использовать устройство, дополнительно оборудованное рассеивающей пластиной, предназначенной для рассеивания давления газа, как описано в заявке на корейский патент № 10-2000-0013064, которая была подана 15 марта 2000 года.
Вышеуказанная цель и преимущество настоящего изобретения станут в большей степени понятными при подробном описании его предпочтительного варианта воплощения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1А изображает вид в перспективе воспламеняющего устройства известной пьезоэлектрической газовой зажигалки;
фиг. 1В - вид в перспективе жиклера и пружины известной пьезоэлектрической газовой зажигалки;
фиг. 2 - вид поперечного сечения узла жиклера пьезоэлектрической газовой зажигалки в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 3А - вид в перспективе, представляющий жиклер и колпачок жиклера, которые не соединены в единый узел жиклера в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 3В - вид в перспективе, изображающий жиклер и колпачок жиклера, которые соединены в единый узел жиклера в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 4 - вид поперечного сечения колпачка жиклера в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 5 - вид сверху колпачка жиклера в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 6 - вид в перспективе пьезоэлектрической газовой зажигалки с узлом жиклера в соответствии с настоящим изобретением.
Настоящее изобретение направлено на пьезоэлектрическую газовую зажигалку, имеющую узел жиклера с существенно улучшенной эффективностью воспламенения по сравнению с предшествующим уровнем техники, и который позволяет снизить затраты на производство.
Один из вариантов воплощения пьезоэлектрической газовой зажигалки в соответствии с настоящим изобретением будет описан ниже со ссылкой на фиг. 2-6.
Настоящее изобретение направлено на пьезоэлектрическую газовую зажигалку, в которой пьезоэлектрическая энергия вырабатывается пьезоэлектрическим устройством при перемещении переключательной кнопки так, что на пьезоэлектрическом наконечнике вырабатывается искра для воспламенения горючего газа, причем такая пьезоэлектрическая газовая зажигалка содержит:
корпус 100, резервуар 110 для газа, рычаг 140 выпуска газа, установленный на верхней части резервуара с возможностью открывания канала потока газа в соответствии с перемещением переключательной кнопки; и
узел жиклера, содержащий жиклер 200 и колпачок 300 жиклера, при этом один конец жиклера вставлен в резервуар для газа, а второй его конец выходит наружу из резервуара для газа и имеет одно или большее количество вспомогательных отверстий 280 выпуска газа, сформированных на его боковой части, так, что горючий газ, находящийся в резервуаре для газа, выпускается наружу через основной канал 230 выпуска газа и вспомогательные отверстия 280 выпуска газа, а колпачок 300 жиклера окружает оконечную часть жиклера 200 и установлен с зазором 290 между жиклером и колпачком жиклера, так, что горючий газ, выпускаемый через вспомогательные отверстия 280 выпуска газа, протекает через этот зазор.
Воспламеняющее устройство пьезоэлектрической газовой зажигалки, которое содержит узел жиклера в соответствии с настоящим изобретением, изображено на фиг. 6. Как видно на фиг. 3А-6, жиклер пьезоэлектрической газовой зажигалки состоит из двух частей, то есть, из нижней части 210 и верхней части 220. Нижняя часть жиклера закреплена внутри резервуара для газа через корпус жиклера. Корпус жиклера включает рычаг 140 выпуска газа и рычаг 150 управления потоком газа.
Верхняя часть жиклера выходит за пределы резервуара для газа. Выемка 250 жиклера и фланец 260 жиклера сформированы по окружности верхней части 220 жиклера, так, что два конца рычага 140 выпуска газа удерживаются в выемке жиклера. При этом фланец сформирован выше выемки и его диаметр больше диаметра выемки. Когда пользователь нажимает на кнопку 160 воспламенения, концы рычага 140 выпуска газа движутся вверх, одновременно с движением вниз кнопки воспламенения. Два конца рычага 140 выпуска газа поднимают фланец 260 жиклера вверх так, что жиклер поднимается. Когда жиклер поднимается вверх, входное отверстие 240 для газа, сформированное в нижней части 210 жиклера, открывается так, что горючий газ, находящийся в резервуаре для газа, выходит через основной канал 230 выпуска газа и вспомогательное отверстие 280 выпуска газа жиклера.
Диаметр внутреннего канала жиклера 200 незначительно изменяется в нижней части. С другой стороны, в верхней части 220 жиклера диаметр внутреннего канала выполнен более узким, чем в нижней половине жиклера. То есть, поперечное сечение канала постепенно сужается от нижней части 210 по направлению к головке 270 жиклера, так, что потеря давления сжатого горючего газа, находящегося в резервуаре может поддерживаться на низком уровне. Сжатый горючий газ выходит через основной канал 230 выпуска газа жиклера с очень высокой скоростью.
Дно нижней части жиклера 210 вырезано так, что сформировано входное отверстие 240 с пазом для прохождения газа. Входное отверстие 240 для газа проходит вверх от дна жиклера до прямоугольного уступа так, что внутри нижней части жиклера формируется тонкостенной кубический вырез.
Через этот прямоугольный уступ тонкостенный кубический вырез соединяется с каналом.
Как показано на фиг. 2, на которой изображен вид поперечного вертикального сечения жиклера 200, входное отверстие 240 с пазом для газа (не заштриховано) соединяется у прямоугольного уступа с основным каналом 230 выпуска газа, который имеет форму круглой трубки. На фиг. 2 прямоугольный уступ изображен непрерывной линией.
В варианте воплощения в соответствии с настоящим изобретением изображено входное отверстие с пазом для прохождения газа. Однако входное отверстие для газа может иметь конструкцию, форма которой отличается от изображенной в данном варианте воплощения.
Головка 270 жиклера, расположенная над фланцем 260 жиклера, выступает на заранее определенную длину. Внешний диаметр головки 270 жиклера меньше, чем у фланца жиклера, и края головки 270 жиклера обработаны на конус. Одно или большее количество вспомогательных отверстий 280 выпуска газа в головке 270 жиклера имеют заранее определенный размер. Хотя в данном варианте воплощения изображено одно вспомогательное отверстие 280 выпуска газа, в других вариантах воплощения может быть сформировано множество вспомогательных отверстий 280 выпуска газа. Кроме того, размер вспомогательных отверстий 280 выпуска газа может быть различен.
Жиклер пьезоэлектрической газовой зажигалки в основном изготавливают из латуни, но он также может быть изготовлен из цинка. Жиклер, главным образом, изготавливают способом пресс-литья, но он также может быть сформирован с помощью шлифовального станка.
Колпачок 300 жиклера имеет форму наперстка, в котором выполнено центральное вертикальное отверстие. Внутренние стенки колпачка 300 жиклера плотно соединяются фланцем 260 жиклера. Большая часть горючего газа, выбрасываемого из резервуара 110 для газа, протекает через основной канал 230 выпуска газа. Однако небольшое количество газа выходит через вспомогательное отверстие 280 выпуска газа так, что он проходит наружу через зазор 290, сформированный между внешней поверхностью головки 270 жиклера и внутренними стенками колпачка 300 жиклера.
Нижняя часть колпачка 300 жиклера, которая обращена к резервуару для газа, когда колпачок 300 жиклера соединен с жиклером 200, выполнена таким образом, что ее внутренний диаметр равен внешнему диаметру фланца 260 жиклера так, что колпачок 300 жиклера плотно соединяется с фланцем 260 жиклера. В данном варианте воплощения верхняя часть колпачка 300 жиклера, которая окружает головку 270 жиклера с заранее определенным зазором 290, сформирована таким образом, что она имеет меньший внутренний диаметр, чем нижняя часть колпачка жиклера, так, что внутренние стенки верхней части колпачка 300 жиклера находятся в контакте с внешней поверхностью головки 270 жиклера. В качестве альтернативы, внутренний диаметр верхней части колпачка 300 жиклера может быть таким же, как и диаметр нижней части колпачка жиклера, так, что образуется равномерный зазор между колпачком 300 жиклера и головкой 270 жиклера по всей ее высоте.
Внутренние стенки верхней части колпачка 300 жиклера могут быть сформированы в виде цилиндрической трубки. Кроме того, внутренние стенки верхней части колпачка жиклера могут иметь форму многоугольника такого, как прямоугольник, пятиугольник, шестиугольник и т.д.
На фиг. 3А и 3В, изображающих один из вариантов воплощения настоящего изобретения, внутренние стенки верхней части колпачка 300 жиклера имеют шестиугольную форму. Кроме того, на фиг. 5 изображены внутренние стенки верхней части колпачка 300 жиклера пилообразной формы.
Если внутренние стенки верхней части колпачка жиклера имеют многоугольную форму, множество периферийных отверстий 310 выпуска газа формируются точками наличия и отсутствия контакта стенок. Горючий газ, который выходит через вспомогательное отверстие 280 выпуска газа жиклера, проходит наружу через периферийные отверстия 310 выпуска газа так, что он может воспламеняться искрой, вырабатываемой пьезоэлектрическим наконечником 180.
Колпачок 300 жиклера может быть изготовлен из синтетических смол или металлов таких, как цинк.
Узел жиклера, который предполагается в одном из вариантов воплощения настоящего изобретения и который изображен на фиг. 2 и 4, имеет следующие размеры:
В предпочтительном варианте воплощения зазор между головкой 270 жиклера и внутренними стенками колпачка 300 жиклера составляет приблизительно 0,15 мм, за исключением части, в которой колпачок 300 жиклера соединяется с фланцем 260 жиклера. Газ из вспомогательного отверстия 280 выпуска газа вытекает наружу через зазор и периферийные отверстия 310 выпуска газа.
Газ выходит из основного отверстия выпуска газа жиклера под очень высоким давлением, так, что его сложно зажечь непосредственно с помощью искры, вырабатываемой пьезоэлектрическим наконечником 190. Воспламенение может не произойти, если не будет выдержано точное расстояние между пьезоэлектрическим наконечником 180 и оконечностью жиклера 200, или, если искра не будет выработана на пьезоэлектрическом наконечнике 180 одновременно с выпуском газа через жиклер 200.
Однако небольшое количество газа, которое выходит из вспомогательного отверстия 280 выпуска газа и протекает наружу через зазор и периферийные отверстия 310 выпуска газа, выходит с небольшой скоростью так, что он может легко воспламеняться вблизи к периферийным отверстиям 310 выпуска газа с помощью искры, вырабатываемой на пьезоэлектрическом наконечнике 180. Кроме того, газ выходит на большой площади выпуска, включая основной канал 230 выпуска газа и периферийные отверстия 310 выпуска газа так, что он легко воспламеняется даже, когда пьезоэлектрический наконечник 180 не будет установлен на точно определенном расстоянии от оконечности жиклера 200. Кроме того, газ может легко воспламеняться даже, когда между моментом вырабатывания искры на пьезоэлектрическом наконечнике 180 и выпуском газа из жиклера 200 пройдет незначительный период времени.
Пьезоэлектрическая газовая зажигалка в соответствии с настоящим изобретением имеет превосходную эффективность воспламенения и простой по конструкции механизм, который позволяет производить ее с низкими затратами.
При сравнении пьезоэлектрической газовой зажигалки, имеющей узел жиклера в соответствии с настоящим изобретением, с обычной пьезоэлектрической газовой зажигалкой, имеющей маленькую пружину, установленную в жиклере, легко заметить, что первая имеет лучшую эффективность воспламенения.
Способ установки маленькой пружины в жиклере имеет ряд недостатков, состоящих в том, что производство пружины увеличивает затраты и невозможно автоматизировать этот процесс. С другой стороны, узел жиклера в соответствии с настоящим изобретением имеет ряд преимуществ, состоящих в том, что колпачок жиклера может изготавливаться с гораздо меньшими затратами, чем пружина, и что соединение колпачка жиклера с жиклером может выполняться в автоматическом процессе, что позволяет уменьшить затраты на производство.
Хотя выше для иллюстративных целей были подробно описаны конкретные предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения, очевидно, что модификации конструкции пьезоэлектрической газовой зажигалки в соответствии с настоящим изобретением описанным выше, включая изменения компоновки ее деталей, находятся в пределах объема настоящего изобретения.
Реферат
Изобретение относится к пьезоэлектрической газовой зажигалке. Пьезоэлектрическая газовая зажигалка содержит корпус, включающий резервуар для газа, рычаг выпуска газа, установленный сверху резервуара для газа с возможностью открывания канала потока газа в ответ на движение переключательной кнопки, и узел жиклера, включающий жиклер и колпачок жиклера, в котором один конец жиклера введен в резервуар для газа, а другой конец выходит за пределы резервуара для газа, при этом колпачок жиклера окружает оконечную часть жиклера с зазором, сформированным между жиклером и колпачком жиклера так, что горючий газ, выпускаемый через вспомогательные отверстия выпуска газа, проходит через этот зазор, конец жиклера, выходящий за пределы резервуара для газа, содержит одно или большее количество вспомогательных отверстий выпуска газа, расположенных сбоку так, что горючий газ, находящийся в резервуаре для газа, выходит наружу через основной канал выпуска газа и через вспомогательные отверстия выпуска газа, при этом жиклер содержит выемку, сформированную по окружности жиклера, фланец жиклера, сформированный по окружности жиклера выше выемки и имеющий больший диаметр, чем диаметр выемки, и головку жиклера, имеющую меньший диаметр, чем диаметр фланца жиклера, причем колпачок жиклера имеет форму наперстка, и в нем выполнено центральное вертикальное отверстие, при этом внутренние стенки колпачка жиклера плотно соединяются с фланцем. Внутренние стенки верхней части колпачка жиклера имеют форму многоугольника или пилообразную форму. В зажигалке сформировано множество периферийных отверстий выпуска газа в дополнение к основному каналу выпуска газа благодаря наличию или отсутствию точек контакта между внешней поверхностью головки жиклера и верхней частью внутренних стенок колпачка жиклера. Изобретение позволяет обеспечить эффективность воспламенения. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.
