專利名稱:制備氨基芳(香)基-β-硫酸根合乙基砜的方法
技術領域:
本發明涉及一種改型的香煙點火機,更具體地說,本發明涉及的香煙點火機是利用作為引燃零件的鉑絲或鉑基合金絲所產生的催化作用來促進從噴嘴噴出的液化燃料形成的可燃氣體的燃燒的。
眾所周知,已有一種香煙點火機,這種點火機在噴射可燃氣體的噴嘴上帶有由耐熱材料制成的引燃零件或促燃零件,因此,可燃氣體能平穩而連續地燃燒,普通的引燃零件是用一種蜂窩狀結構的陶瓷材料(例如氧化鋁)制造的,這種結構具有較大的表面積,可以在它的上面沉積某種催化材料,還有一種引燃零件是用鉑絲做的。
從實用的觀點看來,上述的陶瓷制蜂窩狀引燃零件并不總是適用于香煙點火機。例如,這種陶瓷引燃零件不可避免地有較大的體積,因此熱容量大,故只有長時間加熱才能使其達到紅熱程度,而且在與火焰直接接觸的部位還可能發生局部受熱。這個問題當然可通過減少蜂窩狀結構的壁厚來解決,但這樣做會帶來其它問題,即引燃零件容易產生機械破裂,因此點火機的裝配工作必須格外小心,而且,由于反復打火而引起的熱沖擊和機械振動會使引燃零件的表層脫落。此外,制造這種陶瓷引燃零件需要大量的勞動和進行成形、切割等的專門設備,這就提高了制造成本。
現用的帶有鉑絲的普通引燃器存在一個問題,即鉑制的引燃零件的表面積和熱容量都較小,所以,一旦火焰被風吹滅,鉑制的引燃零件的溫度便迅速降低,鉑絲就不再具有為下一次用壓電點火機構或類似方法點火時所需的催燃活性。
本發明的目的在于提供一種新式的香煙點火機,這種點火機沒有上面提到的用現有技術制造的產品中,有關安裝在噴氣嘴上的引燃器所存在的問題和缺點。
本發明的香煙點火機的引燃零件是一個由鉑絲或鉑基合金絲制成的線圈,絲的直徑為0.10~0.25mm,線圈的螺距不超過1mm,安裝在噴射可燃氣體的噴嘴上或噴嘴附近。
本發明還提供一種用涂有陶瓷層的耐熱金屬絲件支承鉑絲引燃零件的新方法。
另外,本發明還提供一種將支承在涂有陶瓷層的耐熱金屬絲件上的鉑絲引燃零件安裝到香煙點火機的燃氣噴嘴上去的新結構。
下面簡單說明附圖
圖1為一個顯示安裝在燃氣噴嘴附近的圓形引燃零件的剖面側視圖。圖2為它的帶局部剖面的底視圖。圖3為鉑絲圈的軸向視圖。圖4為它的部分側視圖。
圖5為根據本發明的另一種扁平線圈式引燃零件。
圖6和圖7分別為表示圖8所示的框式引燃器裝在環形件上的頂視圖和側視圖。圖8為一個帶缺口的環形件的透視圖。圖10為表示在帶缺口的環形件上安裝引燃器的安裝過程的剖面側視圖。
圖11和圖12分別表示本發明的引燃器的另一種實施例的頂視圖和側視圖。圖13為圖11和圖12中所示引燃器的改型零件的頂視圖。
圖14a為未裝配的引燃器和環形件的透視圖,其中,環形件分為上環形塊和下環形塊。圖14b是它們裝配起來后的頂視圖。
圖15為裝有引燃器的香煙點火機燃燒室部分的剖面圖。
圖16a和16b分別用透視圖和平面圖表示夾持引燃器的環形件被壓緊的情況。
圖17a和17b示出與圖16a一樣的環形件,但安裝在它上面的支承件不是框式的,而是由兩個分離的支桿組成的。
圖18是一個環形件的側視圖,該環形件帶有缺口和凸起的尖頭,用來接收和固定線圈和支承件的端部。
圖19為一個涂有陶瓷材料的支承件的橫剖面圖,該支承件周圍繞有鉑絲線圈。
圖20為帶有S形支承零件的一種引燃器的平面圖。圖20b示出安裝在一種環形件上的引燃器。這種環形件有一整圈利用支承件的回彈性固定支承件的凸腰部分。
圖21a和21b為安裝在由4根桿件組成的格式結構支承件上的鉑絲線圈的側視圖和平面圖。
圖22a、22b和22c分別表示一種帶有由兩根桿件組成的交叉形結構支承件的引燃器。
圖23a、23b和23c分別表示一種帶有格式結構支承件的引燃器,這些支承件是由一根涂有陶瓷材料的耐熱金屬絲或耐熱合金絲制成的金屬絲制品。
下面詳細說明本發明的最佳實施例。
在圖1~3中,用作引燃零件的線圈1由鉑絲或鉑基合金絲例如鉑銥合金、鉑銠合金以及含有一定量的 散分布氧化鋯細粒作為強化相的上述合金絲制成。線圈1安裝在噴嘴2上或噴嘴2附近,可燃氣體與空氣的混合氣由該噴嘴噴出,點火后形成火焰3,線圈1與火焰3接觸。在這個實施例中,線圈1兩端的支承方法是將鉑絲的端部繞在環形件4上的支承塊4a和4b上。環形件4固定在外圓柱形件5的內部,該環形件上設有槽形縮頸4b,用來防止線圈1從環形件4上脫出。支承塊4a設置在位于環形件4底邊的兩個缺口4c之間。另一種辦法是用電焊法或釬焊法將線圈1焊到環形件4上。
如圖4所示,制造線圈1的合金絲的直徑D最好在0.1mm左右到0.25mm左右的范圍內。當合金絲的直徑D太小時,制成的線圈機械強度差,而如果合金絲太粗,線圈1的熱容量可能太大,因此在采用壓電裝置或其它裝置點燃可燃氣體時,線圈不能很快加熱,結果,在達到線圈1發揮催化作用的溫度之前,就無法進行點火。更不用說,太粗的絲件會造成貴重材料鉑或鉑基合金的耗費而提高成本。線圈1的纏繞螺距P不應超過1mm,如果螺距P大于1mm,則其圈數就減少,線圈1的表面積就不足于對所接觸的可燃氣體的燃燒發揮催化促進作用。
當作為引燃零件的線圈1安裝在燃氣噴嘴2附近,并且由噴嘴2噴出的可燃氣體由一種壓電裝置或其它點火裝置(圖中未示出)引燃時,可燃氣體的燃燒能夠保持平穩,而火焰3的溫度不會過高。當火焰3被風吹滅時,線圈1仍然保持足夠高的溫度,由于線圈1的熱容量較大,故能借助其催化作用保證使可燃氣體重新點燃起來。這樣,即使沒有再操作點火機構,也能通過擋風的方法使可燃氣體重新穩定地燃燒起來。因此,本發明的香煙點火機即使在大風的戶外,使用起來也十分滿意。與普通的用脆性陶瓷材料制成的引燃零件不同,用鉑絲或鉑基合金絲制成的線圈1,只是在其螺距P和絲徑D滿足上述要求(見圖4)時,就能有合適的熱容量,而陶瓷材料則不可避免地要增大厚度,因而熱容量過大。更不用說,在對付反復的打火操作所引起的熱沖擊和機械振動方面,金屬絲圈比陶瓷質的引燃器更為安全可靠。
從制造過程來看,本發明的引燃器有更大的經濟效益,因為它僅需把鉑絲纏繞成線圈1并將其安裝到環形件4上就可高效率地制造出來。而制造普通的陶瓷質引燃器則需要采用專門的成形和切割設備。本發明的引燃器安裝到香煙點火機上時,不必特別小心,因為它沒有斷裂的危險。
圖5示出了本發明的另一種實施例。圖中線圈1A軸向的橫截面形狀不是圓形的,而是橢圓形的,其長軸W對著噴嘴2而短軸H與火焰3的燃燒方向相平行。這種扁平線圈1A比圖1~3所示的圓柱形線圈1好,因為假設線圈1和1A都用相同重量的鉑絲制成,那么,在外圓柱筒5包圍的有限火杯內,扁平線圈1A所復蓋的燃燒火焰3的前沿比圓柱形線圈1寬。
圖6~8示出本發明的另一種實施例,作為引燃零件的扁平線圈1A不僅兩端都支承在環形件4上,而且線圈1A的本體也用兩根支承桿6b、6b支承在環形件4上,每根支承桿都用耐熱金屬材料(如鎳鉻耐熱合金、鉻鋁鈷耐熱鋼等)制成。支承桿6b、6b可用單絲件6做成(雖然不限于這種形式),它被彎成一個由彎曲部分6a和兩個平行桿部分6b、6b組成的基本上是矩形的框架,它的兩端被彎曲并用電焊、釬焊、纏繞或其它簡便的方法連結在a點上。桿件6b、6b分別穿過線圈1A并與其相接觸,或者鉑絲松松地繞在桿件6b、6b上而構成支承件6。線圈1A的兩端可用電焊、釬焊或纏繞法連接到支承件6上形成一個引燃器,其中,引燃零件支承在框式支承件6上。帶有一整圈槽形縮頸4b的環形件4上有三個缺口4c、4d、4c,它們各自在兩個徑向相對的位置上從底部上伸至縮頸4b的上部,見圖9。由線圈1A和支承件6組成的引燃器安裝在環形件4上,其方法是,每一平行桿件6b、6b的端部分別支承在相對的一組缺口4c和4c上,而線圈1A的兩端則支承在相對的缺口4d和4d上。
下面介紹一種裝配圖8所示的引燃器和圖9所示的環形件4的簡便而實用的方法。先將線圈1A焊到框式件6的a點和b后上形成一個框形引燃器(見圖8),再把環形件4上兩個徑向相對位置上由于設置缺口4c,4d,4c而形成的4個凸臺4e(見圖9)分別先向里稍微彎曲,如圖10實線所示,當如上述將框式引燃器安裝到環形件4的缺口上以后,再將凸臺4e分別恢復到原先未彎曲的位置,如圖10中雙點劃線c所示。
重要的是,本發明采用鉑絲松松地纏繞(或者不太緊地纏繞)框式件6做成線圈1A,可使線圈1A與框式件6的接觸面積減至最小,因此,由線圈1A到框式件6和到環形件4間的熱傳導引起的熱損失減至最小。采用這種機構,當火焰3被吹滅時,線圈1A的溫度下降速度小。因此,即使線圈1A用較細的鉑絲制成,也能保證有良好的再引燃性能。
從上面的說明可以理解到,采用框式支承件6,對于節約鉑絲、降低成本來說是有好處的。因為雖然線圈用較細的鉑絲制造,但它有框式件6的可靠支承,如果沒有框式件6的支承,線圈的輪廓就不牢靠。制作框式件6的耐熱金屬絲的直徑最好為0.1~0.4mm,直徑太大時,框式件6可能將大量的熱從線圈1A傳到環形件4上而使后者快速加熱,從而造成使用香煙點火機的一些麻煩。當然,用直徑小于0.1mm的耐熱金屬絲來制作框式件6也不理想,因為機械強度太低。
圖11~12示出了由圖6~8所示實施例改型的另一個實施例。如圖11所示,框式支承件6A的一根桿件6c做成鋸齒形,用鉑絲纏繞在框式件6A上形成線圈1A。纏繞方法是框式件6A的鋸齒桿6c上的每一個V形凹口都繞一圈線圈。采用這種方法的優點是鉑絲可以按一定的螺距P方便地繞在框式件6A上而形成線圈1A,在使用本發明的香煙點火機時,這種線圈不會發生因螺距變化而形成的變形。
圖13示出根據圖11和12所示形式的又一改進,其中框式支承件6B的兩根桿6c,6c都做成鋸齒形,從而可進一步發揮圖11、圖12所示實施例的優點,使制造上更可行而且使用時線圈1A更能保持其形狀。值得注意的是,在圖13所示的實施例中,線圈1A是用纏繞法(在d點)和絞絲法(在e點)連結到框式件6B上的。在e點,線圈1A的末端與耐熱金屬絲6的末端擰在一起,組成框式件6B。而且,環形件4上有兩組缺口,每一組有兩個缺口4c、4c,其中一組缺口中放入框式件6B的一根桿6c,而另一組缺口中則連帶地放入框式件6B的另一根桿6c和線圈1A的末端部分。
下面介紹一個實際設計的例子,其引燃器用一個環形件安裝在香煙點火機的燃氣噴嘴附近。圖14a是這種引燃器和環形件的透視圖。圖中,引燃器是裝配好的,而環形件是未裝配的。也就是說,環形件分成為下環形塊41和上環形塊42。下環形塊41的下半部12的外徑比上半部11的外徑大,直徑較小的上半部11在徑向相對位置上有兩組缺口,每一組有三個缺口41c、41d、41c。上環形塊42在徑向相對位置上有兩個寬的缺口15、15。上環形塊42在缺口15、15的高度處的內徑也較大,正好與下環形塊41的上半部11的外徑相配合。因此,上環形塊42可以安裝在下環形塊41上,它們相互配合,上環形塊的下端正好支承在下環形塊41的上半部11和下半部12之間的環形表面13上。
裝配這些零件時,引燃器是這樣置于下環形塊上的支承件6A的桿件6b、6c的端部各支承在4個缺口41c中,而構成線圈1A的鉑絲的兩端分別支承在中央缺口41d上,然后將上環形塊42放到下環形塊41上(就像蓋上一個環形罩一樣)并在徑向上使每個寬缺口15位于下環形塊41的缺口41c、41d、41c之外,而且寬缺口15的底面壓住從缺口41c、41d、41c伸出來的引燃器的端部。采用此法,可以把引燃器緊緊地固定在上下環形塊42和41之間。圖41b示出了這種裝配件的平面圖。如果采用上述方法將引燃器安裝到環形件上,一般就不需要采用電焊或釬焊法把構成線圈1A的鉑絲末端焊到框式支承件6A上。因此完全不會有在使用時偶而發生的由于熱沖擊或機械振動、或由于過高的溫度使釬焊合金熔化而造成鉑絲線圈1A與支承件6A脫離的情況。更不用說,這種不用電焊、釬焊或其它較麻煩的方法而能使引燃器與環形件連接的方法還會顯著降低裝配成本。
圖15為帶有上述引燃器的香煙點火機燃燒室部位的剖面圖。由線圈1A和框式支承件6A組成的引燃器的支承機構上下環形塊42、41配合安裝在香煙點火機筒體24的端部火杯25內。筒體24上有空氣入口27。由燃料儲存器23中的液體燃料汽化所產生的可燃氣體從噴嘴22上端的噴嘴口26噴出,同時從空氣入口27吸入空氣并在混合室28中混合在一起。當操作點火機的點火機構例如壓電零件(圖中未示出)時,與空氣混合的可燃氣體在火杯25中被點燃,于是引燃器的引燃線圈1A被火焰加熱而且有催化作用,這就保證了可燃氣體平穩地燃燒。
圖16a和16b示出另一種把引燃器安裝到環形件中的改進方法。圖16a是裝有引燃器的環形件54的透視圖。環形件54的上半部形狀類似于錐形體或截頭錐體,在它的徑向相對位置上有兩組缺口,每組由三個缺口54c、54d、54c組成。在按圖16b所示將引燃器裝入環形件54中、并由各自的缺口所支承后,用一對帶有弧形曲線沖壓邊22a的沖壓件22將帶有凸臺54e的環形件54的上部壓緊,利用環形件54的變形使引燃器固定在缺口中,如圖16a所示。
圖17a和17b示出了對圖16a和16b所示實施例有關將引燃器安裝到環形件上的改進方法。其中,支承件不是框式的,而是由兩根獨立的桿件6b和6c組成的。線圈1A的兩端不與這兩根桿件6b、6c相連結,而是一直延伸出來(見圖17b),因此,當引燃器安裝到缺口54c、54d、54c時,支承件的桿件6b、6c和線圈1A的末端都相應地伸出到環形件的缺口54c或54d之外。然后,用一個直徑略大于環形件54之外徑的環形切割器23將這些伸出部分切去。
圖18示出了圖17a所示環形件的另一種改型。環形件64中每個缺口64c、64d的側面做成虛線所示的凸起尖頭66,在線圈1A和支承件6b、6c放入各自的缺口之后,用加壓工具67將每個凸起尖頭66壓倒(如圖中實線所示),從而把支承在各自的缺口64d、64c內的線圈1A和支承件6b、6c的端部固定住。
上面所述的用支承件支承線圈1或1A的方法當然僅僅是幾種可能的改型。若在由耐熱金屬或合金絲制成的支承件上涂上一層陶瓷材料以防氧化,效果更好。
圖19為帶有陶瓷涂層的支承件6的橫剖面圖,其中6r為耐熱金屬或合金的芯絲,6s為涂在金屬絲6r表面上的一層陶瓷材料。這種支承件6支承著松松地纏繞在它上面的鉑絲線圈1。組成涂層6s的陶瓷材料要求不太嚴,例如氧化硅、氧化鋁、碳化硅等都適用。這種陶瓷材料的涂層6s可采用任何熟知的方法形成,例如,先將耐熱金屬或合金絲做成框架形、田格形或其它所需結構,然后涂以含有形成陶瓷的材料組分的涂料,而后進行焙燒,使之變成陶瓷。可形成陶瓷的材料包括烷基硅酸鹽、有機聚硅醚、鈦鹽聚合物、烷氧基金屬化合物、硅溶膠、磷酸鹽和堿金屬硅酸鹽等。眾所周知,加入了無機物填料混合物(氧化硅、氧化鋁、碳化硅等)以提高涂層6s的硬度和粘結性的鈦鹽聚合物基涂層成分可形成一種甚至在加熱溫度高達1000℃時其重量損失也只有10%(重量)或更小的陶瓷涂層。
采用ν-氧化鋁作為涂層6s的陶瓷材料比α-氧化鋁更好,因為ν-氧化鋁容易制成多孔狀并且具有促進可燃氣體燃燒的作用。這種ν-氧化鋁基涂層可以采用糊狀的氫氧化鋁漿料涂在金屬芯絲6r上,然后在500~700℃加熱一段時間(例如1小時)制得。還有一種可能的方法,即將由可耐1400℃左右的Kanthal合金(鐵鉻鋁鈷合金)制成的芯絲在空氣中加熱到一定溫度(例如1080℃),保溫8小時左右,使其表面層氧化并轉變成陶瓷材料,這種陶瓷材料的主要成分是Kanthal合金中的合金化元素鋁氧化形成的氧化鋁。當然,如此形成的陶瓷材料涂層6s也可任選一種含有更強催化作用的成分,以促進可燃氣體平穩地燃燒。此外,通過使涂層表面皺折或呈不規則形狀而增大陶瓷涂層的表面積也是一種好方法。
圖20a和20b示出了一種將引燃器組裝到香煙點火機內的簡便而可靠的方法。如圖20a所示,把由帶有陶瓷涂層的耐熱金屬或合金絲制成的支承零件6做成s形,其兩端連接起來就是一個整圓。鉑絲線圈1僅僅繞在s形支承件6的中央直線部分。在這種情況下,引燃器則裝在環形件4A內壁上的一整圈凸腰4Ab處并利用s形支承件6的回彈性而支撐在凸腰處4Ab后面的溝槽內。
圖21a和21b示出一種纏繞在帶有陶瓷涂層的格子形或井字形結構的支承件6上的鉑絲線圈1。這種結構的支承件是包括電源16(例如干電池)和開關17的電路的一部分。開關17與燃氣噴嘴2的閥門(圖中未示出)互相連接。合上開關17,則打開燃氣噴嘴的閥門,于是,帶有陶瓷涂層的支承件6就用作一個電加熱元件,起到點火機構的作用,或者用來進一步提高鉑絲線圈1的催化作用效率。可用適當的方法,例如利用陶瓷涂層所形成的凸起部位9把鉑絲線圈1的端部固定在支承件6上,通過燒結的辦法使鉑絲線圈末端與涂層組分形成的陶瓷材料凸起部位9形成一個整體。雖然圖21a和21b所示鉑絲線圈1是由一根鉑絲纏繞在構成格子式支承件6的四根桿上構成的,但是每一根桿上也可獨立繞一個與其它三根桿上的線圈無關的線圈,然后用形成陶瓷涂層的組分將四根桿件連結成格式結構。
安裝在袖珍點火機內的上述引燃器中,帶有陶瓷涂層的構成支承件的耐熱金屬或合金絲的直徑最好在0.2mm左右至0.3mm左右的范圍內。如果直徑太大,當引燃器加熱至紅熱狀態時,周圍的金屬受熱太厲害。當然,從機械強度考慮,也不希望該金屬絲的直徑太小。
支承件的結構,除了上面所述的框架式、格子式之外,也可以根據實際需要,改用其它型式。圖22a、22b和22c分別示出由同一種結構形式的支承件上與一個或多個支承在它上面的鉑絲線圈組成的不同類型的引燃器。支承件都是由兩根相交的桿件組成的交叉式結構6,在圖22a中,每一根桿上都繞有一個鉑絲線圈,線圈的端頭都由陶瓷凸起部位9固定在該棒上。圖22b中交叉式支承件6的每根棒上都沒有纏繞線圈,但四個鉑絲線圈1的末端都由陶瓷凸起部位9固定到這些桿上,從而構成了一個由四個線圈1順序排列圍繞交叉中心點的環形結構。圖22c中鉑絲引燃零件1不是線圈形式,而是螺旋形的,該螺旋的起點位于支承件6的交叉中心點上。鉑絲的末端都采用陶瓷凸起部位9固定法把一端固定在交叉中心點上,另一端固定在距中心有一定距離的一根桿上。
圖23a、23b和23c分別示出一種改型的引燃器,這些引燃器由一個或多個鉑絲線圈1與一個帶有格式絲件結構的支承件6組成,支承件6是由單根帶有陶瓷涂層的耐熱金屬或合金絲制成的,鉑絲線圈1采用陶瓷凸起部位9固定法與支承件6連結。
應當理解,上述引燃件的應用范圍不僅限于香煙點火機,而且可用于所有燃燒氣體的設備,包括炊事用的煤氣灶、各種煤氣加熱器,樹脂薄板穿孔機中的氣體噴燃器、保溫室、帶伸縮管等的加熱器、熱球式柴油機、酒精燃燒器等等。
權利要求
1.一種香煙點火機,它有一種引燃零件,該零件是一種用直徑為0.10~0.25mm的鉑絲或鉑基合金絲制成的螺距不大于1mm的線圈,該線圈安裝在一個噴射可燃氣體到燃燒室的火杯內的噴嘴上或其附近。
2.根據權利要求1的香煙點火機,其中,引燃零件支承在用耐熱金屬或合金絲制成的支承件上。
3.根據權利要求2的香煙點火機,其中,制作支承件的耐熱金屬或合金絲的直徑為0.1~0.4mm。
4.根據權利要求1的香煙點火機,其中,線圈的徑向橫截面為扁平形或橢圓形,其長軸對著燃氣噴嘴。
5.根據權利要求2的香煙點火機,其中,線圈用纏繞法支承在支承件上。
6.根據權利要求2的香煙點火機,其中,線圈用纏繞法支承在大致相互平行的兩根支承件上。
7.根據權利要求6的香煙點火機,其中,兩根支承件至少有一根是鋸齒形的,每一圈線圈被放入鋸齒形支承件的一個凹入角內。
8.根據權利要求6的香煙點火機,其中,支承件的末端分別支承在包圍燃燒室火杯的環形件的一個缺口上。
9.根據權利要求8的香煙點火機,其中,環形件分為下環形塊和上環形塊,前者有支承支承件端部的缺口,后者正好與前者相配合,因而把支承件的端部夾持在它們之間。
10.根據權利要求2的香煙點火機,其中,制作支承件的耐熱金屬或合金絲帶有陶瓷材料的涂層。
11.根據權利要求10的香煙點火機,其中,涂層的陶瓷材料可從氧化硅、氧化鋁和碳化硅這一類材料中選用。
12.根據權利要求10的香煙點火機,其中,涂層的陶瓷材料是ν-氧化鋁。
全文摘要
氨基芳基-β-硫酸根合乙基砜化合物例如,4-(β-硫酸根合乙磺酰基)-苯胺可以用下述一種快速易行的方法,從它們對應的β-羥基乙基砜化合物的硫酸鹽化反應中制得,即把氨基芳基-β-羥基乙基砜化合物或其酰氨基化合物在硫酸或硫酸水溶液中形成的溶液或懸浮液或糊漿噴入對流干燥機熱惰性氣體的氣流中,在這一步驟中,干燥、酯化反應和可能存在酰氨基的水解作用是同步完成的,比較理想地制得細粒狀的硫酸根合化合物。
文檔編號C07C315/04GK1033801SQ8810840
公開日1989年7月12日 申請日期1988年12月9日 優先權日1987年12月11日
發明者瓦爾特·盧普 申請人:赫徹斯特股份公司