专利名称:用于将液体燃料转化为气体燃料的液体燃料供应和蒸发器系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及燃烧动力系统，并且特别地，涉及用于和燃烧动力装置连 接的新的和改进的液体燃料供应和蒸发器系统，燃烧动力装置例如，举例来说， 燃烧动力工具，更准确地说，燃烧动力型紧固件驱动工具，其中应用新的和改 进的蒸发器系统可以有效地将液体燃料转化为气体燃料，该气体燃料用于在燃 烧动力型紧固件驱动工具的燃烧腔中燃烧，从而液体燃料源，像气体燃料源一 样，可以被应用于驱动燃烧动力型紧固件驱动工具。
技术背景
公知的是，便携式燃烧动力工具具有多种不同用于将可燃烧燃料导入和充 填的合适的燃烧腔的方式。这样的便携式动力工具的例子已经公开在下列专利 中在2005年7月5日授予Adams的美国专利6,912,988,在1990年3月6 日授予Veldman的美国专利4，905，634,和在1989年4月18日授予Veldman 的美国专利4，821，683。根据这些专利公开的内容，便携式燃烧动力工具可使 用多种气体燃料的任一种，例如，举例来说，压缩天然气、液化石油气、丁烷 等。另外，进入气体燃料的引入也有利于有效地将周围的空气流引入或吸入动 力工具的燃烧腔，或者为了在特殊的动力工具点火循环完成之后有关将存留在 燃烧腔内的剩余的气体的清除目的，或者为了与准备并启动后续的动力工具点 火循环有关的填充目的。在上述专利中公开的便携式燃烧动力工具通常是令人 满意的，注意的是，特别是在需要使用液体燃料作为燃料源时，上述便携动力 工具仍然显示出一些操:作上的缺点和限制。例如，经常需要使用液体燃料作为 燃料源来操作上述便携式燃烧动力工具，重要的是液体燃料首先转变成气体燃 料从而能使燃料经受适当的受控的燃烧。与液体燃料转变成气体燃料有关，同样重要的是供应预定量的液体燃料从而达到合适或者更准确的化学计量的空 气-燃料比率。
因此，有必要存在一种用于与便携式燃烧动力工具连接的新的和改进的液 体燃料供应和蒸发器系统，便携式燃烧动力工具例如，举例来说，便携式燃烧 动力型紧固件驱动工具，其中，燃料供应和燃烧腔系统能够^f吏用液体燃料，其 中，通过新的和改进的燃料蒸发器系统，液体燃料能够迅速而有效地转变为气 体燃料，并且其中该液体燃料供应和蒸发器系统能够使用一种分配阀结构，该 分配阀结构用于提供待排放入燃料蒸发器系统的预定量的液体燃料，用于转化 成用在便携式燃烧动力型紧固件驱动工具的燃烧腔内的气体燃料。
发明内容
本发明提供一种用于将液体燃料转化为气体燃料的液体燃料供应和蒸发 器系统，该系统包括液体燃料供应源，通过蒸发过程将液体燃料转化为气体燃 料的蒸发器部件,插在所述液体燃料供应源和所述蒸发器部件之间的液体燃料 分配歧管，用于将液体燃料从所述液体燃料供应源导入所述蒸发器部件,和被 加热的壳体，其设置为与所述蒸发器部件热交换，从而加热所述蒸发器部件， 由此，所述被加热的蒸发器部件能够通过蒸发过程将液体移料转化为气体燃 料。
根据本发明的教导和理论通过提供一种新的和改进的液体燃料供应和蒸 发器系统达到上述的和其它的目的，该系统用于与燃烧动力装置，例如，举例 来说，燃烧动力工具，更具体地说，燃烧动力型紧固件驱动工具连接。该新的 和改进的燃料蒸发器系统包含蒸发器壳体，该壳体适于被设置为与例如便携式 燃烧动力型紧固件驱动工具的燃烧腔壳体热交换，以吸收由于在燃烧腔内循环 发生的燃烧过程而产生于燃烧腔壳体内并通过燃烧腔壳体散发的热或者热辐 射。
烧结金属液体燃料蒸发器部件被内设在蒸发器壳体的内部，从而被加热， 液体燃料分配歧管被内设在烧结金属液体燃料蒸发器部件的内部，从而将从液 体燃料源提供到液体燃料分配歧管的液体燃料填充至烧结金属液体燃料蒸发 器部件。液体燃料分配阀被插在液体燃料源和液体燃料分配歧管之间，从而将 预定量的液体燃料排放至液体燃料分配歧管。作为通过被加热的蒸发器壳体的 烧结金属液体燃料蒸发器部件的加热的结果，填充入并分歉在烧结金属液体燃料蒸发器部件内的液体燃料，被有效地从液体燃料转化至气体燃料，之后该气 体燃料通过合并入蒸发器壳体的气体分配歧管向便携式燃烧动力型紧固驱动 件驱动工具的燃烧腔传输。
本发明的各种其它特征和伴随的优点将通过下文的详细描述更加清楚的 展现，该描述结合相应的附图，在附图中，同样的附图标记表明同样或相应的
部分，其中
图1是新的和改进的液体燃料供应和蒸发器系统的示意性的剖视图； 图2是图1中公开的新的和改进的液体燃料供应和蒸发器系统的局部示意 分解剖视图；
图3是图1中公开的新的和改进的液体燃料供应和蒸发器系统的示意性剖 视图。
具体实施方式
现在参考附图，特别是其中的附图l和2。附图l所示的系统根据本发 明的原理和教导构造，该系统显示了合作的各个部分，用于在便携式燃烧动力 型装置中，例如，举例来说，便携式燃烧动力型紧固件驱动工具中蒸发液体燃 料，在该系统中，各个组件部分先于燃料喷射操作循环的开始而公开。附图2 由于其的分解特性，包含新的和改进的液体燃料供应和蒸发器系统的各个组件 的一些详细结构可以被更好地展示。根据本发明的理论和教导所构造的新的和 改进的液体燃料供应和蒸发器系统被公开并且通常用附图标记100表示，该系 统用于有效地蒸发液体燃料，从而液体燃料源能够被用于便携的燃烧动力型装 置中，例如，举例来说，便携式燃烧动力型紧固件驱动工具，并且该系统先于 燃料喷射操:作循环的开始，公开各种结构组件。特别地，可以看出新的和改进 的液体燃料供应和蒸发器系统100包括蒸发器壳体102,该壳体用合适的金属 或者其它热传导材料制成，从而能够吸收热量，进而为了提供蒸发液体燃料所 必须的热量，这将在下文更加充分地被理解。实际上，液体燃料供应和蒸发器 系统100适合于应用于燃烧动力型装置中，例如，举例来说，燃烧动力型紧固 件驱动工具，蒸发器壳体102适于设置成，例如，与便携式燃烧动力型紧固件 驱动工具的燃烧腔壳体热连通，从而实际上吸收在燃烧动力型紧固件驱动工具 的燃烧腔壳体中产生的热或者热能量，由于循环发生在燃烧腔内的燃烧过程， 该热或者热能量在燃烧动力型紧固件驱动工具的燃烧腔壳体中产生并通过该壳体散发。这在附图2可以最好地理解，可以看出，蒸发器壳体102的轴向中 心部分设置有基本上截头圆锥状的轴向延伸孔104，并且基本上相应的截头圆 锥状构造的烧结金属液体燃料蒸发器部件106适于被设置于孔104内，从而烧 结金属液体燃考+蒸发器部件106的外周壁表面部分108被设置为与限定了孔 104的蒸发器壳体102的内周壁表面部分110面对面接触。另外，可以看出， 烧结金属液体燃料蒸发器部件106的轴向中心部同样地设置有基本上截头圆 锥形状的轴向延伸孔112,并且基本上相应构造的、同样优选地由合适的金属 制成的液体燃料分配歧管114适于被设置于孔112中，从而液体燃料分配歧管 114的外周壁表面部H6被设置为与限定了孔112的烧结金属液体蒸发器部件 106的内周壁表面部118面对面接触。
进一步地，可以看出，液体燃料分配歧管114的上游或后端部被扩孔，如 120所示，从而4娄收与在附图1中可见的液体燃料分配阀124可操作地连接的 液体燃料进口接头和致动器122，由此，液体燃料分配歧管114的扩孔区域120 同样有效地限定了或者作为液体燃料入口 126。进而，液体燃料分配阀124通 过流体管道129可操作地连接于例如液化石油气燃料源128,如此，当液体燃 料入口接头和致动器122被驱动时，从液化石油气燃料源128提供的预定量的 液体燃料从液体燃料入口接头和致动器122被分配或注入到一皮扩孔的液体燃 料分配歧管114的液体燃料入口 126。 .
更一步地，可以看出，液体燃料分配歧管114具有限定在其中的轴向通道 或孔130,该轴向通道或孔130相对于液体燃料入口接头和致动器122同轴设 置，并且从液体燃料分配歧管114的轴向中心部向液体燃料分配歧管114的尖 的前端或下游端部轴向延伸；和流体连4妄于轴向通道或孔130的一对轴向间隔 的横向通道或孔132, 134。如此，当液体燃料入口接头和致动器122被驱动 时，从液化石油气燃料源128提供的预定量的液体燃料从液体燃料入口接头和 致动器122被分配到被扩孔的液体燃料分配歧管114的液体燃料入口 126,该 液体燃料将进一步地一皮引入到轴向通道或孔130,并且将依次通过横向通道或 孔132, 134引入到烧结金属液体燃料蒸发器部件106。由于烧结金属液体燃 料蒸发器部件106固有的多孔性质，有效地注入或填充到烧结金属液体燃料蒸 发器部件106的液体燃料将被分散入并且贯穿烧结金属液体燃料蒸发器部件 106,为在热或热辐射从蒸发器壳体102传输或引导到烧结金属液体燃料蒸发 器部件106的时候由于蒸发而从其液体状态往气体状态转化做准备。继续参照附图1和2，可以看出，限定了基本上截头圆锥形状的轴向延伸 孔104的蒸发器壳体102的前端或下游端部也被扩孔，从而有效地形成或限定 了环形肩部136,并且相应地，截头圆锥状构造的烧结金属液体燃料蒸发器106 的下游端或前端部具有平面部138,当烧结金属液体燃料蒸发器部件106被如 附图1中所示安装在蒸发器壳体102内时，该平面部适合于座落于蒸发器壳体 102的环形肩部136上。蒸发器壳体102的环形肩部136环状地包围轴向设置 的气体燃料排放口 140,并且上述可以描述为，由于截头圓锥状构造的烧结金 属液体燃料蒸发器部件106,当分散入或贯穿烧结金属液体燃料蒸发器部件 106的液体燃料已被有效地从其液体状态转化至其气体状态时，气体燃料流将 有效地向气体燃料排放口 140自然流动地引导。另夕卜，还可以看出，气体燃料 排放口 140被流体连接到横向通道142的中心部分，该横向通道形成于蒸发器 壳体102的前端或下游端部分，并且有效地限定或形成气体燃料分配歧管。气 体燃料分配歧管142的相对的端部各自提供有出口 144, 146,并且一对气体 燃料排放喷嘴148, 150被固定安装在出口 144, 146中，从而将气体燃料向例 如燃烧动力型紧固件驱动工具的燃烧腔152中排放。最后，还可看出，蒸发器 壳体102的后端或上游端部也设置有被扩孔的区域154，从而在蒸发器壳体102 上有效地限定环形肩部156。还可以看出，液体燃料分配歧管114的上游或后 端部提供有环形凸缘部分158。从而，当液体燃料分配歧管1H安装在烧结金 属液体燃料蒸发器部件106内和蒸发器壳体102内时，如附图1中所示，液体 燃料分配歧管114的凸缘部分158将座落于蒸发器壳体102的扩孔区域154 中，并且将与蒸发器壳体102的环形肩部156接合。
已经描述了大体上包含新的和改进的液体燃料供应和蒸发器系统100的 全部结构组件，新的和改进的液体燃料供应和蒸发器系统100的操作循环的筒 要说明将结合附图3描述，在该图中，燃料喷射操作循环已经开始。特别地， 当液体燃料分配阀124从如附图1中所示的其正常的、非致动位置被往上推或 往上移动至如附图3中所示的它的致动位置时，从液体燃料源128提供并通过 液体燃料管道129的预定量的液体燃料通过液体燃料分配阀124并通过液体燃 料入口 126被分配或注入到限定在液体燃料分配歧管114中的轴向通道或孔 130。液体燃料将依次流经轴向通道或孔130，进入并通过横向通道或孔132, 134,由此液体燃料将分散到烧结金属液体燃料蒸发器部件106的相对设置的 侧部。如上所述，因为蒸发器壳体102设置成与燃烧动力型工具的热源热连通， 例如，举例来说，燃烧动力型工具的燃烧腔壳体，并且因为蒸发器壳体102 由合适的热传导材料制成，例如，举例来说，合适的金属，蒸发器壳体102 将通过在工具燃烧腔152中产生并通过工具燃烧腔壳体散发的热量或热辐射 被加热。另外，当然注意到，由于被设置在蒸发器壳体102的扩孔区域154 中的液体燃料分配歧管114的凸缘部分158，液体燃料分配歧管114同样设置 成与蒸发器壳体102热流通，其中，液体燃料分配歧管114的凸缘部分158 设置成与蒸发器壳体102的肩部156接触。由此，液体燃料分配歧管114将由 产生于工具燃烧腔152中并通过工具燃烧腔壳体散发的热或者热辐射间接地 加热，也就是，通过蒸发器壳体102,并由此进一步地，可以理解，烧结金属 液体燃料蒸发器部件106的内部和外部区域都将分别地被液体燃料分配歧管 114和蒸发器壳体102加热。此外，由于烧结金属液体燃料蒸发器部件106的 固有结构特性，烧结金属液体燃料蒸发器部件106的所有区域因此变热，由此 当液体燃料被^:通过烧结金属液体燃料蒸发器部件106时，液体燃料将被蒸 发并有效地转化成气体燃料。
继续进一步，气体燃料将通过前部或者下游平面部分138以及气体燃料排 放口 140从烧结金属液体燃料蒸发器部件106排放，从而流入到气体燃料分配 歧管142。从气体燃料分配歧管142,气体燃料然后可以流过一对气体燃料排 ;故喷嘴148, 150并进入到燃烧腔152。例如，如在附图2中所示，当气体燃 料可从一对气体燃料排放喷嘴148、 150直接导入到燃烧腔152时，气体燃料 可以选择地从一对气体燃料排放喷嘴148、 150通过一对喷射泵文氏管(venturi) 结构160、 162导出，其中，当气体燃料流过喷射泵文氏管结构时，周围的空 气有效地进入喷射泵文氏管结构160、 162,从而形成将被导入到燃烧腔152 的空气/燃料混合物，上述内容都如附图3中所示。要注意的是，如果喷射泵 文氏管结构160， 162被随意地省略，如附图2中所示，周围的空气当然可以 被引入到从一对气体燃料排放喷嘴148, 150向外导出并进入到燃烧腔152的 气体燃料流中，从而仍然有效地形成将引入到燃烧腔152中的空气/燃料混合物。
从而，可以看出，根据本发明的教导和理论，已经提供了一种用于和燃烧 动力装置连接的新的和改进的液体燃料供应和蒸发器系统，燃烧动力装置例 如，举例来说，燃烧动力工具，更具体地，燃烧动力型紧固件驱动工具，其中，新的和改进的燃料蒸发器系统包含蒸发器壳体，该蒸发器壳体适于设置为与例 如《更携式燃烧动力型紧固件驱动工具的燃烧腔壳体热交换，以吸收热或者热辐 射，作为在燃烧腔中循环发生的燃烧过程的结果，该热或者热辐射在燃烧腔壳 体中产生并通过该壳体散发。烧结金属液体燃料蒸发器部件被内设在蒸发器壳 体的内部从而可以被加热，液体燃料分配歧管被内设在烧结金属液体燃料蒸发 器部件的内部，从而将从液体燃料源供应到液体燃料分配歧管的液体燃料填充 到烧结金属液体燃料蒸发器部件。液体燃料分配阀被插在液体燃料源和液体燃 料分配歧管之间，从而将预定量的液体燃料排放到液体燃料分配歧管中。由于 通过被加热的蒸发器壳体的烧结金属液体燃料蒸发器部件的加热，被填充并分 散入烧结金属液体燃料蒸发器部件的液体燃料被有效地从液体燃料转化为气 体燃料，然后该气体燃料通过合并在蒸发器壳体内的气体分配歧管向便携式燃 烧动力型紧固件驱动工具的燃烧腔传输。因此，便携式燃烧动力型紧固件驱动 工具能够使用液体燃料操作，这与要求仅使用气体燃料操作的相反。
显然地，根据上述教导，本发明的很多变化和修正是可能的。因此可以理 解，在被附的权利要求
的范围内，除在此具体描述的以外，本发明还可以被实 施。
权利要求
1.用于将液体燃料转化为气体燃料的液体燃料供应和蒸发器系统，其特征在于，所述液体燃料供应和蒸发器系统包括
液体燃料供应源；
通过蒸发过程将液体燃料转化为气体燃料的蒸发器部件；
插在所述液体燃料供应源和所述蒸发器部件之间的液体燃料分配歧管，用于将液体燃料从所述液体燃料供应源导入所述蒸发器部件；和
被加热的壳体，其设置为与所述蒸发器部件热交换，从而加热所述蒸发器部件，由此，所述被加热的蒸发器部件能够通过蒸发过程将液体燃料转化为气体燃料。
2. 根据权利要求
1所述的液体燃料供应和蒸发器系统，其中，所述蒸发器部件由烧结金属制成。
3. 根据权利要求
1所述的液体燃料供应和蒸发器系统，进一步包括插在所述液体燃料供应源和所述液体燃料分配歧管之间的液体分配阀，该液体分配阀用于将来自所述液体燃料供应源的预定量液体燃料分配到所述液体燃料分配歧管。
4. 根据权利要求
1所述的液体燃料供应和蒸发器系统，其中，所述液体燃料分配歧管具有限定在其中的多个流体通道，该流体通道用于将通过所述液体分配阀分配到其中的液体燃料向所述蒸发器部件的不同区域分配。
5. 根据权利要求
1所述的液体燃料供应和蒸发器系统，其中，所述液体燃料分配歧管由金属制成，并设置成与所述被加热的壳体热交换，从而通过所述被加热的壳体被加热。
6. 根据权利要求
5所述的液体燃料供应和蒸发器系统，其中，所述蒸发器部件插在所述被加热的壳体和所述被加热的液体燃料分配歧管之间，从而同时被所述被加热的壳体和所述被加热的液体燃料分配歧管加热。
7. 根据权利要求
6所述的液体燃料供应和蒸发器系统，其中，所述被加热的液体燃料分配歧管被内设于所述蒸发器部件的内部，从而所述被加热的液体燃料分配歧管的外壁部分被设置为与所述蒸发器部件的内壁部分接触；并且所述蒸发器部件被内设于所述被加热的壳体的内部，从而所述蒸发器部件的外壁部分被设置为与所述被加热的壳体的内壁部分接触。
8. 根据权利要求
7所述的液体燃料供应和蒸发器系统，其中，在所述被加热的壳体内部限定气体燃料排放口；并且所述蒸发器部件具有基本上圆锥形的结构，使得所述蒸发器部件的下游端部设置为与所述气体燃料排放口流体连通，从而将气体燃料流动地引导至所述气体燃料排放口。
9. 根据权利要求
8所述的液体燃料供应和蒸发器系统，进一步包括设置于所述被加热的壳体上的多个气体燃料排放喷嘴，用于将气体燃料向气体燃料将在其中燃烧的燃烧装置排放；气体燃料分配歧管，该气体燃料分配歧管限定在所述被加热的壳体内，并流体连接所述气体燃料排放口和所述多个气体燃料排放喷嘴，从而将气体燃料从所述气体燃料排放口分配至所述多个气体燃料排放喷嘴。
专利摘要
一种用于将液体燃料转化为气体燃料的液体燃料供应和蒸发器系统，该系统包括液体燃料供应源，通过蒸发过程将液体燃料转化为气体燃料的蒸发器部件，插在所述液体燃料供应源和所述蒸发器部件之间的液体燃料分配歧管，用于将液体燃料从所述液体燃料供应源导入所述蒸发器部件，和被加热的壳体，其设置为与所述蒸发器部件热交换，从而加热所述蒸发器部件，由此，所述被加热的蒸发器部件能够通过蒸发过程将液体燃料转化为气体燃料。该系统可以迅速而有效地将液体燃料转化为气体燃料。
文档编号F02M21/06GKCN201401248SQ200790000105
公开日2010年2月10日 申请日期2007年11月2日
发明者约瑟夫·S.·亚当斯 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan