Кухонная зажигалка на сжиженном газе

 

Использование: в энергетике, в частности в бытовой технике. Сущность изобретения: пьезоэлектрический генератор 25 установлен в прямом трубчатом резервуаре 24, который выполнен электропроводным, плотно прилегает к кожуху 39 и расположен с зазором относительно горелки. Приводные средства 12 снабжены прямым трубчатым элементом 15, соосным с прямым трубчатым резервуаром 24 и с осевым каналом для прохождения газа. 16 з. п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к кухонной зажигалке на сжиженном газе, включающей в себя газовый резервуар с выпускной трубкой, газовый клапан, приводные средства для указанного клапана, перемещающие его между первым закрытым положением и вторым открытым положением, упругие средства, возвращающие указанные приводные средства в упомянутое первое положение, нажимную кнопку, доступно расположенную на приводных средствах, импульсный пьезоэлектрический генератор, передний конец которого расположен рядом с газовым резервуаром, а задний конец напротив переднего конца, металлическую горелку, внутренний канал которой имеет соосно с осью горелки отверстие, трубчатую емкость и наружное металлическое покрытие.

В известных типах зажигалок электрический ток проходит от пьезоэлектрического генератора к электродам, расположенным рядом с горелкой, посредством металлических изолированных проводников и штампованных металлических контактов без изоляции, в результате чего сборка таких зажигалок затруднена, а также затруднен процесс автоматизации сборки.

В одной из таких конструкций [2] показаны изолированные электрические проводники, штампованные оголенные контакты и питающие трубки для подачи газа.

В другом известном решении [1] в питающую трубку запрессован электрический проводник так, что питающая трубка и один из проводников электродов объединены.

Целью изобретения является получение такой кухонной зажигалки, в которой устранены указанные выше недостатки и конструкция которой не требует ни соединения электрических проводников с электродами, ни соединения питающей трубки с горелкой и выпускной трубкой, в то же время достижение этой цели одновременно дает преимущество с точки зрения уменьшения количества составных частей зажигалки и упрощает процесс ее сборки, позволяя автоматизировать этот процесс.

Цель достигается в зажигалке, в которой указанные приводные средства содержат цилиндрический элемент, установленный в общем случае соосно с трубчатым резервуаром, который выполнен прямым, содержащим упомянутый пьезоэлектрический генератор, и частично содержащий упомянутую горелку. Внутренняя часть трубчатого резервуара и горелки образуют канал для прохождения газа из выпускной трубки.

На фиг.1 изображена кухонная зажигалка, продольный разрез; на фиг.2 показан газовый баллон в разрезе; на фиг.3 выходной конец зажигалки; на фиг.4 пьезоэлектрический генератор; на фиг.5 частичный разрез зажигалки; на фиг.6 узел I на фиг.5; на фиг.6 узел II на фиг.5.

На фиг. 2 показано пространство, окруженное стенкой 1, внутри которой находится газовый баллон 2. В этом пространстве расположена выпускная трубка 3, способная скользить внутри этого пространства и определяющая расположение внутреннего канала 4. В верхней части имеется запирающее устройство 5 из упругого материала, прочно закрепленное на выпускной трубке 3. Устройство 5 блокирует запорное сопло 6, причем в этом положении устройство 5 предотвращает поступление газа во внутренний канал 4, тогда как если запорное устройство не перекрывает сопло 6, то газ может проходить из газового баллона 2 через жиклер 7. Для приведения в действие выпускной трубки 3 и тем самым открывания или закрывания клапана 8 предусмотрен предпочтительно кольцевой фланец 9, расположенный рядом с концом 10 выпускной рубки 3 и отдаленный от него кольцевой частью 11.

Зажигалка содержит также приводные средства 12, включающие в себя доступно установленную нажимную кнопку 13, которую приводит в действие потребитель путем нажатия на приводную поверхность 14. Кроме того, имеется прямой трубчатый элемент 15, прочно соединенный с нажимной кнопкой 13 и являющийся составной частью приводных средств 12. В конструкции согласно изобретению приводные средства сделаны из электропроводных материалов, а также могут быть выполнены из литых пластических материалов, поверхность которых внутри и снаружи покрыта слоем металла. Кроме того, предполагается, что можно использовать проводящие полимеры, такие как изготавливаемые фирмой HOECHST под названием HOSTAFORM 9021LS. Известным образом приводные средства 12 можно перемещать из первого положения, в котором клапан закрыт, во второе положение, в котором он открыт. Указанное перемещение есть осевое перемещение прямого трубчатого элемента 15. Упругие приспособления 16 перемещают приводные средства в первое положение.

Первый конец 17 прямого трубчатого элемента 15 окружает концевую часть 11 выпускной трубки 3 и блокирует кольцевой фланец 9, дополнительно закрывая или открывая клапан 8. Таким образом, внутренняя часть прямого трубчатого элемента 15 образует первый конец для протекания газа, выходящего из выпускной трубки 3. Для обеспечения надежного уплотнения выпускной трубки 3 и трубчатого элемента 15 в конструкции зажигалки предусмотрена втулка 18 из эластичного материала, с помощью которой образуется уплотнение места соединения первого конца 19 с баллоном 2, в то время как второй конец 20 снабжен выступом 21, блокирующим прямой трубчатый элемент 15 и образующим уплотнение, по которому скользит прямой трубчатый элемент во время перемещения.

Второй конец 22 трубчатого элемента 15, противоположный первому концу 17, имеет отверстие 23 и плотно установлен в прямом трубчатом резервуаре 24, внутри которого находится импульсный пьезоэлектрический генератор 25. Этот генератор имеет передний конец 26, входящий в отверстие 23 трубчатого элемента 15, и задний конец 27, противоположный переднему концу 26 и, следовательно, расположенный на некотором удалении от баллона 2.

Прямой трубчатый элемент 15 в общем случае установлен соосно с трубчатым резервуаром 24. Последний имеет передний открытый конец 28 и примыкает к баллону 2, будучи плотно установлен в нем. Эта плотная установка обеспечивает уплотнение между трубчатым резервуаром 24 и элементом 15, удерживая элемент 15 во время его перемещения. Задний открытый конец 29, противоположный переднему открытому концу 28, имеет внутренний кольцевой бурт 30 предпочтительно меньшего диаметра, чем диаметр внутреннего канала или полости трубчатого резервуара 24.

В трубчатом резервуаре 24 расположен пьезоэлектрический генератор 25, частично содержащий металлическую горелку 31, при этом другая часть горелки 31 частично входит в задний открытый конец 29, соприкасаясь с осевым внутренним каналом 32, имеющим выходное отверстие 33, причем этот конец горелки выходит за пределы заднего открытого конца 29. Основание 34 горелки входит в заднюю часть генератора 25.

Внутренняя часть прямого трубчатого элемента 15, внутренняя часть трубчатого резервуара 24 и осевой внутренний канал 32 горелки 31 образуют канал для прохождения газа, выступающий из выпускной трубки 3. Имеется первое коммуникационное средство для протекания газа от переднего и заднего концов 26 и 27 трубчатого резервуара 24.

В одной из конструкций, не показанной на фигурах, первое коммуникационное средство образуется с помощью одного или более каналов 35, пересекающих пьезоэлектрический генератор 25. В этой конструкции каналы расположены во внутренней полости прямого трубчатого элемента 15 в непосредственной связи с осевым внутренним каналом 32 горелки 31.

В другой конструкции первое коммуникационное средство образуется с помощью одной или более осевых щелей 36 между трубчатым резервуаром 24 и пьезоэлектрическим генератором 25. Для завершения пути протекания газа имеется второе коммуникационное средство, образующееся при взаимной работе трубчатого элемента 15 с осевой щелью 36. Предпочтительно, чтобы второе коммуникационное средство имело канавки 37 у отверстия 23 трубчатого элемента 15 с целью преодоления преграды, образуемой взаимодействием этого отверстия и переднего конца пьезоэлектрического генератора 25.

Кроме того, имеется третье коммуникационное средство, образуемое совместной работой щелей 36 с осевым внутренним каналом 32 металлической горелки 31. Предпочтительно, чтобы третье коммуникационное средство содержало прорези 38, выполненные в горелке 31 и проходящие через основание 34.

Зажигалка также имеет наружный защитный электропроводный кожух 39, частично покрывающий трубчатый резервуар 24, а также удлиненную часть 40 корпуса 41, в котором расположены элементы 15 и другие элементы зажигалки. Кожух 39 доходит до выходного отверстия 33 горелки и имеет выходное отверстие 42. Оно доходит и до нажимной кнопки 13 по крайней мере тогда, когда последняя находится во второй открытой позиции и при этом образуется скользящий контакт, достаточный для обеспечения электрической проводимости между кнопкой 13 и кожухом 39. Рядом с выходным отверстием 33 горелки 31 кожух 39 имеет заостренный электрод 43.

Когда потребитель нажимает кнопку 13, то он заставляет первый конец 17 трубчатого элемента 15 ослабить давление на фланец выпускной трубки 3, тем самым открывая клапан 8 и позволяя поступать газу из баллона 2. Кроме того, открытый конец 23 второго конца 22 действует на передний конец 26 генератора 25, сжимая контакт и заряжая генератор для осуществления воспламенения. В этот момент образуется большая разность потенциалов между электродами, которые расположены на переднем и заднем концах 26 и 27. Задний конец 27 находится в непосредственном контакте с горелкой 31, в то время как другой электрод, т. е. передний конец 26 входит в отверстие 23 прямого трубчатого элемента 15. Так как он электропроводен, электрический ток доходит до нажимной кнопки 13 и за счет наличия скользящего контакта достигает кожуха 41. Кожух 41 имеет заостренный электрод 43, острая часть которого находится на уровне выходного отверстия 33 горелки, предпочтительно на расстоянии 3 мм от него. Таким образом, средства готовы для получения настолько высокого напряжения, что оно может ионизировать окружающий воздух, формируя искру и вызывая воспламенение протекающего газа между двумя крайними концами электрического контура (горелкой 31 и электродом 43) за счет создания разности потенциалов в пьезоэлектрическом генераторе 25 после нажатия кнопки 13. Это пламя формируется в нижней части горелки 31 и выходит из зажигалки через выходное отверстие 42 металлического кожуха 41.

Соосно расположенные прямой трубчатый элемент 15, выпускная трубка 3 и генератор 25 размещены в трубчатом резервуаре 24 и работают одновременно, что гарантирует последовательное поступление газа и электрический разряд. При этом воспламеняемый газ уже находится у выходного отверстия горелки 31, что особенно важно, так как время существования вспышки чрезвычайно мало. Так как газу нужно пройти определенный путь до воспламенения, а именно внутренний канал 4 выпускной трубки 3, канал, образованный прямым трубчатым элементом 15, аксиальные щели 36 между пьезоэлектрическим генератором 25 и трубчатым резервуаром 24 и аксиальный внутренней канал 32 горелки 31, открытый только в одном направлении и имеющий меньшее поперечное сечение, то это гарантирует постоянное наличие газа в этих составных частях зажигалки даже тогда, когда в течение продолжительного времени приводной механизм не работал. Преимущество такой конструкции в том, что зажигалка работает после первого нажатия кнопки, даже если ею не пользовались длительное время.

Газ, проходящий вокруг пьезоэлектрического генератора 25 через щели 36, попадает в аксиальный внутренний канал 32 через прорези 38 и далее в выходное отверстие 33 горелки 31. Однако для того, чтобы небольшой ток (несколько десятков миллиампер) мог успешно воспламенить смесь газа с воздухом, необходимо иметь дугу или искру, способную пройти через место смешивания, при этом соотношение воздуха и газа должно быть достаточным для воспламенения, например для изобутана такая смесь должна содержать от двух до пяти процентов изобутана.

Горелка 31 имеет несколько наружных аксиальных проточек 44, определяющих вместе с задним открытым концом 29 трубчатого резервуара 24, в котором горелка 31 плотно установлена, расположение нескольких аксиальных каналов, поперечное сечение которых значительно меньше диаметра аксиального внутреннего канала 32. Газ, проходящий через аксиальные проточки 44 посредством сужающегося кругового пространства 45, образованного между горелкой 31 и трубчатым резервуаром 24 во взаимодействии с прорезями 38, протекает таким образом, что часть его проходит через наружные проточки 44. Эти узкие каналы могут быть также выполнены в бурте 30 заднего открытого конца 29 трубчатого резервуара. Таким образом, вокруг горелки 31 собирается газ, причем основной его поток поступает из выходного отверстия 33, смешиваясь с несколькими небольшими газовыми потоками, которые можно назвать вторичными газовыми потоками, имеющими небольшие скорость и напор, что позволяет вторичному газовому потоку смешиваться с воздухом в необходимой пропорции и достичь области воспламенения, являясь запалом и воспламенителем в условиях низкого напряжения дуги, при этом вторичный поток смешивается с основным.

Когда пламя зажигалки стабильно горит, к основной тяге пламени добавляется тяга вторичного потока, поэтому суммарная тяга такова, что пламя выходит за пределы металлического кожуха 39 через выходное отверстие 42.

Для обеспечения подачи необходимого количества воздуха для стабильного горения пламени наружный металлический кожух 39 имеет несколько продольных окон 46 рядом с горелкой 31. Для предотвращения возможного задувания наружным потоком воздуха слабых вторичных газовых потоков из аксиальных проточек 44, поддерживающих процесс горения, в конструкции трубчатого резервуара 24 предусмотрены фасонные лапки 47, прикрывающие снаружи окна 46, причем количество лапок равно количеству окон. Таким образом, поток воздуха снаружи вынужден обтекать вторичные газовые потоки и вредное влияние потока воздуха значительно ослаблено.

Еще одно дополнительное преимущество аксиально расположенных элементов заключается в следующем. Прямой трубчатый элемент 15 и пьезоэлектрический генератор 25 расположены в трубчатом резервуаре 24, выполняющем функцию кожуха. При работе элемента 15 возникает эффект поршня, а это позволяет вторичному потоку, выходящему из аксиальных проточек 44, протекать с большей скоростью и создавать более однородную смесь.

Используя описанное выше устройство предпочтительного варианта конструкции зажигалки, можно получить кухонную зажигалку, состоящую из меньшего числа составных частей и более простую при сборке, чем известные. Можно обойтись без специфических электрических проводников, без изолированных проводов или штампованных металлических пластин. Использование простых труб, от выходной трубки до горелки, существенно упрощает сборку. Отсутствие необходимости использования в трубах штыревого контакта, а также отсутствие необходимости ухода за контактами электрических проводников позволяют значительно упростить сборку и автоматизировать ее.

Формула изобретения

1. КУХОННАЯ ЗАЖИГАЛКА НА СЖИЖЕННОМ ГАЗЕ, содержащая металлический защитный кожух, газовый баллон с газовой выпускной трубкой, газовый клапан с приводными средствами, выполненными с возможностью перемещения клапана из первого закрытого его положения во второе открытое, упругое приспособление для возврата приводных средств в первое положение клапана, нажимную кнопку, жестко соединенную с приводными средствами, импульсный пьезоэлектрический генератор с передним и задним концами, первый из которых обращен в сторону газового баллона, металлическую горелку с осевым каналом и выходным отверстием прямой трубчатый резервуар, частично охватывающий горелку, отличающаяся тем, что пьезоэлектрический генератор установлен в прямом трубчатом резервуаре, который выполнен электропроводным, плотно прилегает к кожуху и расположен с зазором относительно горелки, приводные средства снабжены прямым трубчатым элементом, соосным с прямым трубчатым резервуаром и с осевым каналом для прохождения газа.

2. Зажигалка по п.1, отличающаяся тем, что приводные средства связаны с прямым трубчатым элементом с возможностью обеспечения осевого перемещения этого элемента.

3. Зажигалка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что трубчатый элемент имеет входное и выходное отверстия и соответствующие срезы, при этом выпускная газовая трубка заведена в трубчатый элемент через входное отверстие, а выходной срез указанного трубчатого элемента прилегает к переднему концу пьезоэлектрического генератора.

4. Зажигалка по пп.1 3, отличающаяся тем, что снабжена втулкой из упругого материала, один из концов которой герметично прилегает к газовому баллону, а в другой заведен трубчатый элемент, установленный с возможностью продольного перемещения во втулке.

5. Зажигалка по пп.1 4, отличающаяся тем, что трубчатый резервуар имеет передний и задний открытые концы, первый из которых расположен в зоне баллона, а второй снабжен кольцевым буртом, горелка введена в трубчатый резервуар в зоне его заднего конца.

6. Зажигалка по пп.1 5, отличающаяся тем, что она снабжена средствами для прохождения газа.

7. Зажигалка по п.6, отличающаяся тем, что первое средство для прохождения газа выполнено в виде канала, проходящего через пьезоэлектрический генератор.

8. Зажигалка по п.7, отличающаяся тем, что первое средство для прохождения газа выполнено в виде по меньшей мере одной осевой щели, образованной пьезоэлектрическим генератором и трубчатым резервуаром.

9. Зажигалка по п.6, отличающаяся тем, что второе средство для прохождения газа выполнено в трубчатом элементе и сообщено с осевыми щелями, а третье средство для прохождения газа сообщено с осевыми щелями и осевым каналом горелки.

10. Зажигалка по п.9, отличающаяся тем, что второе средство для прохождения газа выполнено в виде канавок, выполненных в трубчатом элементе в зоне его выходного отверстия.

11. Зажигалка по п.9, отличающаяся тем, что третье средство для прохождения газа выполнено в виде прорезей, выполненных в горелке между щелями и осевым каналом горелки.

12. Зажигалка по пп.1 11, отличающаяся тем, что между кольцевым буртом и горелкой образованы осевые проточки для прохождения газа, суммарное проходное поперечное сечение которых меньше проходного поперечного сечения осевого канала горелки.

13. Зажигалка по пп.1 12, отличающаяся тем, что приводные средства выполнены из электропроводного материала.

14. Зажигалка по п.13, отличающаяся тем, что электропроводным материалом является литьевой пластик, покрытый металлизированным покрытием.

15. Зажигалка по п.13, отличающаяся тем, что приводные средства выполнены из электропроводного полимера.

16. Зажигалка по пп.1 15, отличающаяся тем, что защитный кожух выполнен электропроводным, сообщен с нажимной кнопкой и имеет заостренный электрод, расположенный в зоне выходного отверстия горелки.

17. Зажигалка по пп.1 16, отличающаяся тем, что соединения между трубчатым элементом и пьезоэлектрическим генератором, а также между пьезоэлектрическим генератором и горелкой выполнены электропроводными.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7