[发明专利]高效蒸发焰炬阀

说明书

本申请是申请号为“200410002528.9”的原发明专利申请的分案申请，该原申请(母案)的申请日是2004年1月30日，发明名称为“高效蒸发焰炬阀”。

技术领域

本发明涉及用于焰炬的阀装置，更具体来说，涉及用于通过控制阀的流体流量来促进高效蒸发的阀组件和方法。

背景技术

各种手持式焰炬采用丁烷-丙烷混合物作为工作燃料源。这种混合物一般含有大约70％至大约60％的丁烷和大约30％至大约40％的丙烷。另一种常用的燃料是MAPP气体(甲基乙炔-丙二烯、1，3-丁二烯、N-丁烷、异丁烯和丙烷的混合物)。丁烷-丙烷燃料混合物具有显著高于丙烷(-42℃/-44℉)或MAPP气体(-40℃/-40℉)的沸点。例如，60/40丁烷/丙烷混合物在-29℃沸腾，70/30丁烷/丙烷混合物在-25℃沸腾。这会给以丁烷-丙烷燃料混合物工作的焰炬的用户带来问题。具体来说，较高的沸点可能引起未蒸发燃料燃烧的危险。

燃料混合物一般在能使燃料以液态存在的足够高的压力下储存在罐中。罐借助一个控制燃料流量的阀连接于焰炬设备的燃烧室。为了使焰炬最佳地工作，燃料必须首先沸腾并蒸发-从液态转变为气态，才能均匀地燃烧。当焰炬以倒转位置工作时，丁烷-丙烷燃料混合物较高的沸点会引起问题。在倒转的位置上，手持式焰炬的罐中的液体燃料的增高的压力迫使燃料快速通过阀，从而使燃料没有足够的时间和能量蒸发。这导致液-气混合物从阀排入燃烧室，产生火球。这种结果称为骤燃，这对手持式焰炬的使用者会带来潜在的严重安全危害。另外，骤燃可能使焰炬的火焰熄灭，以及使焰炬使用者浪费时间。

使用丁烷-丙烷混合物的手持式焰炬常用于管道工程中。在这种应用中，使用者通常在狭小结构包围中工作，并必须经常倒转焰炬。因此，骤燃的危险可能对使用者和附近的可燃材料造成经常的、潜在的危害。

已有人提出过解决骤燃问题的若干方案。一种过去的方法使用安装于燃料罐上的燃料压力调节器。一旦焰炬构件在使用中温度升高，来自构件的热量有助于蒸发。焰炬使用者可以调节燃料压力，从而减少可流入焰炬燃烧室的燃料量。但是，这种方法有几个缺陷：(1)压力调节器在15.5℃(60℉)或以下的温度不对骤燃提供保护；(2)为了使焰炬构件升温得使燃料充分蒸发，需要准备时间，才能倒转焰炬；(3)在燃料压力减小时，燃烧率降低，因而使冷燃料能够通过，从而使焰炬构件变冷。这样形成的热量不足会降低蒸发效率，使未蒸发的液体燃料通过，从而引起骤燃。

另一个现有技术的方法是使燃料流过一根小管，该小管在焰炬的火焰中或附近通过，从而使燃料被加热后才流入燃烧室。这种方法也有若干严重的缺陷：(1)如果该管有损伤或泄漏，可能发生严重的火灾或爆炸；(2)这种燃料转向管设备显著比基本由燃料缸、阀和焰炬组件构成的传统手持式焰炬更为昂贵；(3)使用者必须经过至少一分钟的升温准备阶段才能够倒转焰炬。

另一种现有技术的方法涉及一种燃烧室结构，它使显著的热量可被转送至其它焰炬构件。通过其它焰炬构件传送的热量使流过热构件的燃料更充分地蒸发才能达到燃烧室。这种方法也有若干缺陷：(1)在工作期间，送至焰炬构件的额外热量会影响与焰炬操作者接触的部件，可能烧伤操作者；(2)这种方法也需要最少一分钟的升温准备时间才能防止骤燃。

因此，需要一种可靠防止手持式焰炬骤燃而不需要升温准备时间的装置和方法。

发明内容

本发明提供用于防止骤燃的装置和方法的新颖和有用的改进。我们已经发明了一种用于防止焰炬骤燃的装置和方法，可基本上防止未蒸发的液体燃料进入焰炬的燃烧室而无需升温准备阶段。这是通过采和一个过滤器、一个局部密封的阀机构或两者来促进燃料的蒸发。在典型的应用中，流体燃料在压力下从燃料罐通过一个阀经由一个入口进入一条通道。在通道相反端的一个出口使流体能够流出阀，然后通过一个颈部流至焰炬的燃烧室，在那里发生燃烧。在本说明书中描述的实施例提供一种比现有技术中使用的其它装置更快速、更安全及更经济的防止骤燃的装置。这些实施例的优点在于，它们无需升温准备时间，生产及使用更为安全和经济。

一个实施例是使用过滤器的阀。该阀具有一个阀体，包括一个入口、一个出口和一条在阀体内的通道，该通道连接入口和出口。通道的基本横剖面被一个过滤器占据。该过滤器包括多个孔道，其中每个孔道具有大约0.5微米至大约50微米的直径。