[发明专利]气动内燃机致动的装置

说明书

将2007年2月6日提交的美国未决申请No.11/702381所公开的内容和技术通过引用结合入本文。

技术领域

本发明涉及由以液化石油气(LPG)为燃料的内燃机致动的装置，特别是涉及这样的装置，其中，内燃机一直由气态的LPG致动并且可用于割草机、除草机、吹落叶机、打草机和类似装置中。

背景技术

迄今为止，在由大型内燃机致动的装置中，例如叉车、卡车、客车等装置和设备中，已知LPG被用作内燃机的燃料。相应地，LPG油箱容量非常大：大约为5加仑或更大，其中，从LPG油箱中抽出液态形式的LPG，这要求将LPG油箱设置在特定方位上，从而在内燃机的运行过程中只有液态LPG被抽出。此外，LPG油箱通常安装在远离发动机或任何在装置运行和/或操作过程中通常会形成热源的区域。

在所述装置的运行过程中，液态LPG通过输送管线行进到汽化器或汽化器/调节器结构中。汽化器或汽化器/调节器将液态LPG转变为气态LPG。当液态LPG转变成气态LPG时，液态LPG的蒸发潜热使得汽化器或汽化器/调节器的温度变得极低，并且在很多应用中会将液态LPG冻结成固态，从而使LPG停止流向发动机，除非对汽化器或汽化器/调节器采取加热措施。迄今为止，已有各种结构的装置被用于为汽化器或汽化器/调节器提供热量。在液冷内燃机中，经常将热的发动机冷却液导引通过汽化器或汽化器/调节器或引导到汽化器或汽化器/调节器附近，以将热量传递到其上。在气冷内燃机中，可以通过发动机冷却风扇迫使一些或所有热的排气产物从汽化器或汽化器/调节器上通过。在其它在先申请中，LPG输送管线可以紧邻排气歧管设置，或者将汽化器或汽化器/调节器紧密连接到排气歧管以从其接收热量。

在其它已知装置中，在汽化器或汽化器/调节器上设置有电动加热器。

因而，使用LPG大油箱的所述在先申请和装置通常需要很多复杂的结构装置和零部件，以确保液态LPG被转换为气态LPG。

在很多其它应用中不需要或不期望使用大油箱例如5加仑LPG油箱以及附属的复杂部件。例如，在很多由较小型内燃机致动的装置中通常期望使用小型LPG油箱(例如能容纳一或两磅LPG)。这类装置包括但不限于割草机、吹落叶机、打草机或类似装置。容量为一或两磅的LPG油箱已可容易获得，其广泛应用在露营行业，用来为便携炉、便携灯等提供LPG。尽管如此，在这些应用中，LPG油箱被定向，使得只有气态LPG排出LPG油箱，因而，LPG的冻结可能发生在LPG油箱内部而不是LPG油箱的外部。LPG油箱中发生的LPG冻结取决于气态LPG从LPG油箱中的流速。

然而，在很多应用中，期望设置LPG油箱，使得不需要为了使内燃机在气态LPG条件下运行而对LPG油箱进行特定定向。

因而，一直需要的也是本发明的另一目的的是，提供一种以LPG为燃料的内燃机装置，使用来自传统的一到两磅的LPG丙烷油箱中的丙烷作为LPG并且不需要对LPG油箱进行相对于重力的特定定向就可以另人满意地运行。

此外，很多在先的由以LPG为燃料的内燃机致动的设备使用丁烷作为LPG。这种设备在国外很多国家例如日本和韩国很常见。另一方面，在美国和欧洲非常容易获得丙烷LPG油箱。作为小型内燃机的燃料，与丁烷相比，丙烷的物理特性使得丙烷LPG油箱更有吸引力。例如，对于相同量的LPG，以丁烷为燃料的设备可以运行大约一个半小时，而以丙烷为燃料的设备可以运行大约三到四个小时。此外，在日本和韩国常见的丁烷LPG油箱只提供从瓶子抽出的气态丁烷，并且以内管供给以保证只有气体被抽出，而这需要较好地相对于重力进行定向。因为在大约31华氏温度下液态丁烷变成气态，这和传统所说的额定70华氏温度的标准运行温度的差别只有大约39华氏温度，这样由气化产生的冷却效果很小，当用在小型内燃机中时，不太可能在LPG油箱或系统中冻结。另一方面，液态丙烷在大约零下44华氏温度变成气态，这和传统所说的额定70华氏温度的标准运行温度的差别为大约114华氏温度。因而，远在LPG油箱由于消耗速率和温度用完之前，丙烷可能在LPG油箱中或在输送系统中的其它地方冻结成固态。与丁烷相反，丙烷需要防止被冻结成固态的结构。

发明内容

因而，本发明的一个目的是提供一种使用丙烷作为LPG的以LPG作为燃料的内燃机装置。

本发明的另一目的是使用传统的一到两磅LPG丙烷油箱来提供LPG。