防风打火机(wind-proof lighter[1]),又称吹不灭打火机,是一种能够在强风环境下正常工作的打火机,利用伯努利原理制造,其火焰和普通打火机有区别,[2]具有结构简单、性能可靠等特点。[4]其主要由发火器、雾化头、过滤减压器、热丝网和燃烧室等部件组成,[3]点燃时喷出蓝色火焰,使热丝网烧灼呈亮红色喷灯状,不易熄灭,即使遇到强风,燃气仍能在燃烧室内燃烧,风过后再次喷火。[2]
1918年一战期间,奥地利商人朱利叶斯·梅斯特利用废弃弹药筒制造了以燃油为动力的快速取火装置——打火机。[5]1933年,美国商人乔治·G.布雷斯代买下奥地利产的一款顶部可拆卸防风打火机专利后,按自身需求重新设计并生产了Zippo防风打火机。[6]1989年,中国温州人开始模仿生产防风打火机,不到两年就实现了打火机核心部件高压陶瓷电子和铂金丝的国产化。[7]
发展简史
1918年一战期间,奥地利商人朱利叶斯·梅斯特利用废弃弹药筒制造了以燃油为动力的快速取火装置——打火机,并创立了世界首个打火机品牌ICMO。[5]1933年,美国商人乔治·G.布雷斯代在宾夕法尼亚州布拉德福德创立Zippo公司。他买下奥地利产的一款顶部可拆卸防风打火机专利后,按自身需求重新设计并生产Zippo防风打火机。[6]1989年,中国温州人开始模仿生产防风打火机,不到两年就实现了打火机核心部件高压陶瓷电子和铂金丝的国产化。[7]

基本构造
防风打火机主要由发火器、雾化头、过滤减压器、热丝网和燃烧室等部件组成。[3]

发火器
发火器利用压电陶瓷元件将机械能转换成电能。在外加压力的作用下,它能产生6~8kV的高压电,在燃烧室形成火花,点燃气体。[3]

雾化头
雾化头是防风打火机的关键部件,底部采用致密金属网加速燃气雾化,侧面设置多级进气孔促进混合燃烧,顶部燃烧室降低湍流干扰。燃气进入雾化头后,在这里与空气混合雾化,以利充分燃烧。雾化头性能的好坏,将决定气体燃烧效果。[3]
过滤减压器
过滤减压器内部有金属丝网和中心有0.03~0.05毫米小孔的金属片。燃气经过滤净化后,由此唝出。[3]
热丝网
热丝网采用比热值较高的材料,如白金丝,它因烧灼而发红,有风吹时会变暗,风停后因其贮温而重复点燃丁烷混合气,使之继续燃烧。[8]
燃烧室
不同于普通打火机的火焰裸露在外,防风打火机的火焰有一部分是在燃烧室内的,这样增强了防风能力。燃烧室顶部有几个镍铬合金金属片,在燃烧的过程中会被烧红。假如火焰被风吹灭了,烧红的金属片可以提供高温,瞬时复燃火焰。[9]
工作原理
压下防风打火机按钮时,按钮下端接触到翘板尾部,使翘板前端上提,将出气阀打开。气箱中的燃气喷出,经过金属丝网过滤和减压,急速通过金属片中心小孔。[3]根据伯努利原理,高速喷出的燃气会在打火机的气流通道上合适的部位形成低压区将更多的周围空气吸入,与燃气在雾化头充分混合以保持燃烧稳定,使燃烧更充分。[9][3]与此同时,发火器的活动体经一定行程后,其斜面推出击铁定位销,击铁在弹簧作用下,向下冲击压电陶瓷,使其两极间产生高压电。高压电由电线引出,在燃烧室形成放电火花,引燃雾化混合气。打火机点燃时,燃烧室口喷出的蓝色火焰,使口上热丝网烧灼而发亮红色,如喷灯一般,不易熄灭。即使遇到强风,燃气仍能在燃烧室内燃烧,风过后再次喷火。[3]
特点
防风打火机具有结构简单、性能可靠、防水、防潮的特点,在野外出行时,可用作生火工具。[4]其本体是铜质的,炉丝比较粗,所以即使长时间使用也不容易烧坏。它的火力相当于150瓦的电烙铁,而且价格便宜。当摩托车在行驶中出现电路故障时,可以用防风打火机代替电烙铁进行电路焊接。[10]
火焰区分
普通打火机属于明火式,其丁烷气在打火机出口处被点燃后形成明火。而防风打火机是无火焰式的,它增设了一个雾化发火头,能够让丁烷气雾化并实现充分燃烧,从而提高了燃烧效率。在雾化发火头的出口处,固定着几圈白金丝,这些白金丝会因为烧灼而发红,在风吹的时候则会变暗。防风打火机的火焰颜色与普通打火机不同,这与其火焰丝的材质有关。某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧会产生不同的焰色,例如钠元素为淡黄色、钾元素为紫色、铜元素为绿色。[11]
常见故障
| 故障现象 | 产生故障的机理原因 | 检修方法和排除措施 |
|---|---|---|
| 火花弱或不发火 | 1.击铁弹簧和复位弹簧无弹性或折断,造成击铁打击无力或不能复位 2.击铁运动不灵 | 1.更换弹簧或新的发火器组件 2.向发火器组件缝隙中用小刀刮入一些铅笔末,再拨动几次以增强润滑 |
| 无燃气喷出或出气不正常 | 1.雾化头堵塞 2.出气阀动作不灵 | 1.拆修雾化头 2.检查出气阀及其连动机构 |
| 火花与燃气正常,但燃烧不良 | 1.燃烧室底层网眼局部堵塞,造成进入燃烧室的雾化气不能充分燃烧 2.过滤器清洗后未上紧螺帽 | 1.清洗网眼 2.重新上紧螺帽 |
| 不易着火 | 排气与点火不同步 | 调整按钮下端与翘板尾端之间的距离,可弯折翘板,使气体喷出时间稍先于火花发生 |
| 参考资料:[12] | ||
IMCO
在1919至1922年间,IMCO获得了编号为89538的首个全球专利证书。IMCO共开发出了70多种不同类型的打火机款式,并在全球范围内进行销售。截至2017年10月,IMCO生产的打火机数量已超过5亿个。IMCO打火机采用可分体结构,油罐可以随意抽出,这样能更方便地点燃物品;而在油罐收回时,其设计的防风罩在恶劣气候条件下也能起到防风的作用。[13]

Zippo
Zippo品牌诞生于1932年,由乔治·G.布雷斯代先生于美国宾夕法尼亚州布拉德福德镇创立。[14]截至2021年9月,ZIPPO的销售网络遍布全球近200个国家,生产了超过6亿只防风打火机。其产品覆盖了低中高端以及收藏级别。[15]

参考资料 15
- 参考 1
- 参考 2
- 参考 3
- 参考 4
- 参考 5
- 参考 6
- 参考 7
- 参考 8
- 防风打火机是什么原理? — 百家号
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12
- 男人的品味,看打火机! — 荔枝网
- 《Zippo X YOU跨界艺术展》庆祝Zippo85周年华诞 — 艺术中国
- ZIPPO中国十年华丽蜕变 从制造到“创”造 — zippo