CN103459802B - 便携式气体供能内燃发动机装置 - Google Patents

Abstract

一种气体供能的内燃发动机，其中气体从液化石油气体容器内的加压液态气体的气相提供，并且液化石油气体容器以预选角度邻近内燃发动机刚性安装，从而与内燃发动机形成传导热传递关系并与内燃发动机形成振动接收关系，由此液化石油气体容器内的液化气体被加热和振动，并且其有效表面面积得以增加。压力调节器设置用于从液化石油气体瓶接收气体，调节传递到内燃发动机的气体的压力，并且至少一个柔性软管连接到压力调节器，以传递气体经过其中。振动和／或热量限制构件可被结合，以减小振动的频率和幅度，并限制传递到液化石油气体的热量。

Description

便携式气体供能内燃发动机装置

相关申请的参考

本申请是2010年11月19日提交的共同未决的申请序列号No.12/927612的部分继续，该申请是2009年12月24日提交的共同未决序列号No.12/655121的部分继续，是2009年6月3日提交的12/455407(现为专利7703430)的部分继续，是2008年8月6日提交的12/221869(现为专利7730868)的继续，是2008年2月6日提交的11/702381(现为专利7424886)的继续，是2009年12月24日提交的共同未决12/655144的部分继续，是2009年6月8日提交的12/455790(现为专利7739996)的继续，是2008年8月6日提交的12/221869(现为专利7730868)的继续，是2008年2月6日提交的11/702381(现为专利No.7424886)的继续。

技术领域

本发明涉及一种气体供能的内燃发动机，其可用来驱动多种装置，并可以在用于产生电能的应急电源的应用中采用。如这里使用，术语“气体”指的是气态的流体，其作为从液态流体释放出的产物，例如以公知为丙烷或丁烷等LPG(液化石油气体)在压力下存储和容纳在容器中。如这里使用，术语气态、液态和流体以技术上的含义使用。即，流体限定为指的是可以填充其中它所放置的容器的体积的物质，并包括该物质的气态和液态。“汽油”这里用来限定基于液态碳氢化合物的燃料，这些燃料通常用来为汽车、卡车等的发动机供能。

背景技术

有许多应用希望便携式能源。这些应用包括许多转动装置的操作，例如便携式园艺工具，其包括绿篱修剪器、除草刀、小链、往复或旋转锯等。这些装置在其使用者活动的同时使用。这些装置通常通过小内燃发动机驱动，内燃发动机使用汽油作为能源并具有作为设备一部分的用于汽油的小罐，并经由通过内燃发动机驱动的转动驱动轴提供转动输出以便驱动特定装置。因此，它们需要用于其连续操作的汽油存储，以便周期性地重新填充小汽油罐。但是，对于汽油所存储的容器类型、可以存储的地点、可以存储的数量以及可以存储的环境条件来说，汽油存储非常受限制。

便携式能源的另一应用是如下装置的领域，该装置虽然是便携式的，但通常在使用过程中固定。这种装置的领域包括用于应急能源的便携式发电机，或者在不能得到其它电能的地点提供电能的便携式发电机。许多的这些便携式发电机通过内燃发动机驱动。这些便携式发电机的较大类型(例如多种类型的应急车辆中承载的那些)利用汽油或柴油供能的发动机，其具有相对大的汽油或柴油存储供应。这种装置当然是庞大和笨重的，并且不适用于可以通过一个人方便携带并在各个地点之间运输的便携式装置。

但是，需要足够小型和轻质的发电机，其通过一个人在各个地点之间运动，并还能够提供适当量的电能。这些小型发电机通常通过小的轻质内燃发动机驱动。在这类小型轻质内燃发动机驱动的发电机中，通常希望将这种装置永久或临时地存储在家庭、车库、车辆或其它位置，并也希望存储相对大量的燃料以便其使用。在居所内的电能断供的情况下，小型发电机可用来为收音机供能、为手机或其它这样的装置充电、为烹饪平板电炉供能、提供照明或提供其它希望的活动。小型内燃发动机驱动的发电机的其它使用在露营地、不具有任何其它类型的电能的船舶以及许多其它目的。

此前已经提出的用于这些小型内燃发动机驱动的发电机的内燃发动机是单缸、双循环发动机，其中在定位在其曲轴箱内的缸内进行压缩。

为了满足这些迫切需要，为内燃发动机供能的燃料需要是可以实际上以任何希望的量存储在发动机供能的发电机的存储位置的类型和状态。LPG的使用是可以用于内燃发动机以代替汽油或柴油以便为驱动发电机或其它发动机驱动装置的内燃发动机供能的一种类型的燃料。LPG容器被加压，使得其中的气体转换成液态，并因此在液态流体的竖直顶部水平上方具有一定量的气态流体。

已经提出为这些小型内燃发动机驱动装置提供能量的一种类型的LPG存储瓶是小容器，其保持大约1-2磅的容纳在瓶内的LPG。这些瓶此前用于多种露营应用，并且可以广泛得到。

在一些现有技术构造中，采用LPG容器并且LPG容器需要围绕其长轴线的特定转动取向，以便从中馈送气体，因为容器内的大致直角弯曲的馈送管(气体经由其流到LPG容器外部的区域)。这种构造限制了这种装置的利用。

一种已知商标的这种LPG瓶是小型LPG容器，其通常对于公众来说已知为科尔曼瓶。科尔曼瓶的直径是三个半英寸的级别，并且轴向长度是七个半英寸的级别，并且容纳大约1-2磅的LPG。科尔曼瓶装备有标准螺纹适配器，以方便地旋入应用装置，并且不相对于其所旋入的装置具有围绕其长轴线的任何优选转动取向。适配器具有与匹配断开联接适当连接的内部断开联接，在连接时允许气体从瓶流出，并且在断开时防止气体从中流出。科尔曼瓶还设置在过压情况下用于安全的内置压力释放阀。科尔曼瓶容纳有限量的LPG，在当前法律和规定下，多个这样的瓶可存放在家庭、车库内或承载在车辆内，因此使其有利地作为许多汽油或柴油供能应用中使用的替代品。但是，来自科尔曼瓶内的LPG的气体的气体流速受到限制，因为从中产生气体的LPG的相对小的表面面积。在要求科尔曼瓶内的LPG的气体流速太高的情况下，LPG会冻结并因此实际上结束气体以可用流速从LPG产生。因此，虽然科尔曼瓶可有利地使用在许多装置内，科尔曼瓶的使用通常局限于非常低的能量需求应用，并且不适用于为用来驱动发电机或其它便携式发动机驱动装置的内燃发动机提供能量。

因此，长时间需要适当的装置，其中在需要足以驱动小型发电机或其它小型便携式发动机驱动装置的能量的应用中采用标准的容易得到的科尔曼瓶。

因此，本发明的目的在于提供一种改进的便携式内燃发动机驱动装置，其中发动机通过LPG供能。

本发明装置的另一目的在于提供一种改进的便携式内燃发动机驱动装置，其中发动机通过LPG供能，并且LPG在具有相对少量的LPG的容器内。

本发明装置的另一目的在于提供一种改进的便携式内燃发动机驱动装置，其中发动机通过LPG供能，并且LPG在具有相对少量的LPG的容器内，并且LPG容器可围绕其轴线旋转到用于操作的任何希望位置，并且对于操作来说，不需要围绕其轴线的特定转动位置。

本发明的又一目的在于提供一种改进的便携式内燃发动机驱动装置，其中发动机通过LPG供能，并且LPG在具有相对小量LPG的容器内，并且可以得到气体从容器内的LPG相对大量和连续流动。

本发明的又一目的在于提供一种改进的便携式内燃发动机驱动装置，其中发动机通过LPG供能，并且LPG在具有相对小量LPG的容器内，并且LPG容器相对于内燃发动机的安装允许气体从容器内的LPG相对大量和连续流动。

本发明的另一目的在于提供一种用于改进的便携式内燃发动机驱动装置的部件的安装结构，可以最小化或消除其部件之间的不同振动的有害作用。

本发明的又一目的在于提供一种振动和/或热量限制构件，以衰减振动的频率和/或降低振动的幅度和/或降低传递到液化石油气体瓶的热量。

发明内容

本发明的以上和其他目的在其优选实施方式中以内燃发动机驱动装置实现，出于描述此实施方式的目的，该装置可以是发电机。内燃发动机可以是具有适当油喷射的四冲程、双冲程、单缸空气或液体冷却发动机，尽管根据需要也可以针对特定应用采用较大类型的发动机。内燃发动机可以具有惯性或拉动式起动器，以起动其操作，并且这种发动机容易得到。内燃发动机的缸容纳在曲轴箱内，并且活塞在缸内的运动驱动连接到例如发电机的待驱动装置的曲轴。气体-空气混合物在内燃发动机的缸内燃烧产生热量，加热发动机的缸和曲轴箱。另外，发动机的操作也使发动机和与其相关的所有结构振动。

发动机具有化油器，其中气体与空气混合以提供引入缸内的爆炸性混合物。发动机设置火花塞来启动气体-空气混合物在缸内的燃烧。

根据本发明的原理，安装板邻近发动机的曲轴箱并与其联接。安装板从曲轴箱接收热量并通过发动机的振动来振动。

提供给化油器的气体是来自容纳在一个或多个科尔曼瓶的科尔曼瓶装置内的LPG的气体。该装置内的科尔曼瓶式LPG容器(不管称为科尔曼瓶还是以任何其他商标名销售)都相对于水平以优选取向以与其形成热量传递和振动传递的关系安装在连接到内燃发动机的曲轴箱的安装板上。科尔曼瓶可以是美国外观设计专利D295886中所示的构造。科尔曼瓶可以其较小形式容纳14-16盎司等级的液化石油气。这种尺寸的LPG容器是本发明实施方式中优选使用的通用类型。对于科尔曼瓶的当前构造，优选取向是科尔曼瓶LPG容器的长轴线处于14°和16°之间的角度，其中15°是希望的。角度取向提供了使气体流动最大化的非常不寻常和未知的结果，并防止液体LPG从科尔曼瓶流出。由于科尔曼瓶没有用LPG填充到瓶的顶部，而是在LPG的顶表面上方具有预定和对于各个瓶来说大致均匀的气体体积。科尔曼瓶相对于水平的所选角度取向使得LPG的表面面积最大，但是科尔曼瓶的出口位于LPG的顶表面的竖直上方。科尔曼瓶的这种取向不仅使从中产生气态的LPG的可用表面面积最大，而且还防止液态的LPG从中流出。相对于水平的优选角度取向可以针对可以在其他应用中采用的其他LPG容器选择，以实现用于气体从液体LPG蒸发的不寻常和新颖构造。科尔曼瓶具有针对操作对围绕其长轴线的特定转动位置没有任何要求的附加优点。即，对于如这里描述那样安装的科尔曼瓶，科尔曼瓶可以围绕其轴线处于任何转动位置，并始终提供操作。

科尔曼瓶以热量传递关系在安装板上的所述安装以接收内燃发动机的缸内产生的热量并独特地从中接收振动允许大量气体从LPG连续流动，由此允许为较大内燃发动机和所需装置供能。传递到科尔曼瓶的热量加热其中容纳的LPG，以增加气体从中蒸发。因此传递到LPG的热量趋于将液体LPG的温度保持在冻结点以上，即使相对较大量的气体从中蒸发。热量从发动机直接传递到科尔曼瓶以及其中的LPG具有双重优点：热量保持LPG不冻结，并在其操作过程中帮助冷却内燃发动机。科尔曼瓶通过发动机的操作传递振动也搅动了LPG，因此增加其有效表面面积，由此允许气体从中更多流出，并且搅动还帮助防止LPG冻结。

内燃发动机具有通过缸内活塞的操作驱动的转动曲轴，并且曲轴连接到待供能的任何希望装置。出于本发明的原理的说明目的，本发明的优选实施方式在这里作为通过内燃发动机驱动的发电机描述和表示。但是，许多其他装置可以通过具有结合本发明原理的结构的内燃发动机驱动。发电机通过内燃发动机驱动并提供电能。电能可以是交流电和/或也可以是直流电。提供合适的插座以允许插头在插座处连接到电驱动装置。

为了提供气体的更大流动，两个或更多的科尔曼瓶可安装在内燃发动机上，并连接在一起以便从中提供单个气体流动出口。

在本发明的优选实施方式的一些应用中，会希望采用在许多室外露营应用等通常使用的类型的其他气体供能的装置。这种气体操作的照明、烹饪、加热和类似装置通常具有内置压力或流动调节器。单独的气体流动出口管可以从科尔曼瓶设置，以允许这些装置与发电机的操作无关或同时附接和操作。

在本发明的其他应用中，气体供能的内燃发动机可以用来为多种器具供能，这些器具是例如吹叶机、修边机、除草机等园艺工具以及需要安全、便携式功率源的其他装置。

在本发明的一些应用中，已经发现在内燃发动机的操作过程中液化石油气体容器所暴露的振动会造成液化石油气体容器损坏，采用刚性软管将液化石油气体容器连接到压力调节器或系统的任何其他部件。在克服振动引起液化石油气体容器和/或其出口处的软管连接损坏的问题的本发明的实施方式中，在此实施方式中提供用于将液化石油气体从液化石油气体容器引导到系统部件的柔性软管。在本发明的此实施方式的一种变型中，提供作为柔性软管的出口导管，其具有连接到液化石油气体容器的出口上的连接器以使振动的损害作用最小的第一端部，并且出口导管柔性软管的第二端部可例如连接到安装在内燃发动机、例如安装在其化油器上的压力调节器。

在本发明的此实施方式的另一变型中，压力调节器不直接安装在内燃发动机上。在该实施方式的此变型中，可以是柔性软管的出口导管连接在液化石油气体容器的出口连接上的连接器和压力调节器之间，并且输送导管连接在压力调节器和内燃发动机之间。此实施方式中的压力调节器被认为是“直列安装”，因为如果希望，压力调节器可只连接到出口导管和输送导管。对于出口导管是柔性软管的实施方式，输送导管可以是刚性管。替代地，如果出口导管是刚性管，输送导管可以是柔性软管。在此实施方式的另一变型中，出口导管和输送导管可以是柔性软管。

如果压力调节器直接连接到液化石油气体容器的出口连接处的连接器，只有可以是柔性软管的输送导管连接在压力调节器和内燃发动机之间，例如连接到其化油器。

根据本发明原理，压力调节器相对于液化石油气体瓶和化油器或发动机的其他气体输入的位置具有三个基本变型：

1.压力调节器安装在或非常靠近地联接到附接到液化石油气体瓶的出口连接的连接器；

2.压力调节器安装在或靠近地联接到内燃发动机，例如联接到其化油器；以及

3.压力调节器直列地安装在内燃发动机和液化石油气体瓶之间。

对于如上所述的每种变型，压力调节器和内燃发动机之间和/或压力调节器和液化石油气体瓶之间的柔性软管的使用的选择取决于整个系统的特性和内燃发动机操作过程中多种部件内产生的振动。

在本发明的原理的一些其他应用中，已经发现传递到液化石油气体瓶的振动的频率和/或振动的幅度可以很大，从而多种部件具有损坏危险，和/或传递到液化石油气体的热量很大，从而不利地影响装置的操作。为了避免操作的不利影响，振动和/或热量限制构件可以结合到结构中，以限制振动特性并限制热量流。

附图说明

本发明的以上和其他实施方式将从结合附图的以下详细描述中更加完整地理解，附图中类似的附图标记在所有附图中指的是类似元件，附图中：

图1是示出了本发明的优选实施方式的框图；

图2是在本发明的实践中使用的科尔曼瓶的半示意截面图；

图3是在本发明的实践中使用的具有连接在一起的三个单独LPG容器的LPG装置的示意图；

图4是本发明的优选实施方式的分解视图，示出了内燃发动机安装到LPG容器；

图4A是替代LPG容器和安装的分解视图；

图5是根据本发明的原理安装在结构内的本发明的LPG瓶的局部截面图；

图6是用于发动机驱动的便携式应急发电机的本发明的优选实施方式的前视图；

图7是图6所示的本发明的优选实施方式的左侧视图；

图8是图6所示的本发明的优选实施方式的右侧视图；

图9是图6所示的本发明的优选实施方式的后视图；

图10示出了用于剪切机的本发明的实施方式；

图11示出了用于吹风机的本发明的实施方式；

图12是本发明的另一实施方式的框图；

图13是本发明的另一实施方式的框图；

图14是本发明的另一实施方式的框图；

图15示出了结合振动和/或热量限制构件的本发明的实施方式；

图16、17和18示出了结合振动和/或热量限制构件的本发明的另一实施方式；

图19和20示出了振动和/或热量限制构件的另一实施方式；

图21示出了结合振动和/或热量限制构件的本发明的另一实施方式。

具体实施方式

图2是实施方式10中采用的优选LPG容器12的半示意图。在图2所示的LPG容器12内(在本发明的优选实施方式中是科尔曼瓶或类似的存储容器)，具有压力下的液化气体14，以及从液化气体14蒸发的气相16。气体16从LPG容器12流过18所示的导管。由于LPG容器12内的气体16的压力远大于实施方式10中所希望使用的压力，流过导管18的气体被引导到压力调节器20。压力调节器20将流过其中的气体16的压力调节到0.217psi到0.365psi的等级的数值，这是可以用于内燃发动机22的压力范围，如下所述，尽管可以根据特定应用的需要采用更高或更低的气体压力。

气体16也引导成从导管18流过导管19到辅助气体供能装置21，例如照明装置、烹饪装置等。这种装置是已知的，并通常具有内置压力调节器或流动控制器来将气体16的压力或流动调节到与装置21相符的数值。

从压力调节器20流出的气体16被引导经过输送导管23到作为内燃发动机22的部分的化油器24内。化油器24具有26所示的气体入口。化油器24将气体16与空气混合，并以已知方式将混合物提供给内燃发动机22的缸28。内燃发动机22具有转动输出轴30。在实施方式10中，转动输出轴驱动发电机32。发电机32提供34所示的电能，并可以例如是300－1000瓦的功率范围内，尽管可以在其他应用中采用较大功率的发电机。如果希望，电能可以引导成提供如36所示的12伏的直流电，或者可以到转换器38以便转换成40所示的120伏交流电、60循环。

如上所述，内燃发动机22可以是具有适当油喷射的四冲程或双冲程、空气或液体冷却发动机，尽管在其他应用中可以根据希望采用较大的发动机。在内燃发动机22的操作过程中，其缸内的气体16和空气混合物的燃烧产生热量，并使发动机22振动。如下面更加详细所述，总是在内燃发动机的操作过程中出现的这两个因素是独特的，并被有利地用于本发明的多种实施方式的操作。

图2以示意图示出了典型的LPG容器12，例如科尔曼瓶。LPG容器12可以是多种实体制造的类型，并且可以具有多种尺寸。通常，这种LPG容器设置内置安全压力释放阀42以允许气体16在其压力超过预定数值的情况下排放。在实施方式10中，图1示意所示的LPG容器12可以包括结合在一起以便将气体16排放经过例如导管18的单个出口的多个单独的LPG容器。图3示意示出了通过歧管18’结合在一起以便将气体16排放经过单个导管18的三个LPG容器12a、12b和12c。

图4示出了LPG瓶12和内燃发动机22组装的分解视图。化油器24安装在缸28的曲轴箱44顶部的一侧上。设置火花塞46，其提供点燃从化油器24接收在缸28内的气体/空气混合物以驱动输出轴30所需的火花。惯性或反冲式起动器48设置成起动内燃发动机22的操作。

前板50通过螺栓52a、52b、52c和52d安装在曲轴箱44上。前板50设置适用于接合LPG罐12的输出连接12’的连接器56。安装支架58通过螺栓60a、60b、60c和60d刚性连接到内燃发动机22的曲轴箱44和前板50，与内燃发动机22形成热量接收和振动接收关系。

安装支架58具有设置过中心紧固件64的带62，带62适用于在其中接收LPG容器12，以便在过中心紧固件64闭合时适贴保持在空腔66内。如上所述，在LPG容器12安装在空腔66内时，前板50的连接器56接合输出连接12’以允许气体16流过导管18和/或19。

由于根据存储其中的LPG量及其特定制造商所希望的尺寸，LPG容器的尺寸具有一些变化，图4A示出了可以用于图4所示的实施方式10中的LPG容器12A。适配器70设置成在其中具有空腔72，并且空腔72的壁72’适用于在LPG容器12A上提供适贴配合。适配器70的外壁74具有与LPG罐12的外直径大致相同的直径，使得安装支架58的空腔66内具有紧密配合。

输出轴30在实施方式10中如上结合图1所示连接到发电机32。但是，结合本发明的其他实施方式如以下描述，输出轴30可以连接到需要驱动发动机进行操作的任何希望类型的装置。

图5示出了本发明优选实施方式中的LPG罐12的安装。在图5中，箭头74表示重力方向，线76所示的水平方向垂直于重力方向74。如已知，来自液化气体14的气体16的蒸发的潜热趋于冷却液化气体14，并且如果产生过多气体16，液化气体14将冻结成固态。另外，气体16从液化气体14的表面14’蒸发。因此，希望趋于使液化气体14的表面面积最大，从而从给定尺寸的LPG容器提供最大量的气体16。但是，从液化气体14蒸发的气体16越多，液化气体14将冻结成固态并因此结束大量气体16的蒸发的机会越大。在本发明中，如图5所示，LPG容器12相对于水平以角度A安装，已经发现对于常规科尔曼瓶LPG容器，角度A在12°到16°的等级，优选角度为15°，并且在即使容器12满了也防止任何液化气体14进入导管18的角度范围内提供。安装板58优选由例如铝的高热量传递材料制造，使得最大量的热量通过发动机22经过安装支架58到容器LPG容器12的壁以及到液化气体14的传导来传递，因为安装支架58直接刚性安装在内燃发动机22上。因此从发动机22传递到LPG容器58的热量抵消了蒸发的潜热，并趋于防止液化气体14冻结。另外，内燃发动机22的振动搅动液化气体14的表面14’，由此将表面面积增加到大于没有振动时出现的情况的量。这种搅动增加了液化气体14的表面面积14’，并且对于LPG的给定尺寸和构造，热量到液化气体14的传导趋于增加可以从液化气体14产生的气体16的量。但是，对于具有不同于科尔曼瓶的不同构造的LPG容器，会需要LPG容器的不同角度关系来使液化气体14的表面面积最大，并且即使在LPG容器满了时也始终防止液体排放到导管18。传导热量从发动机22传递到安装支架50的使用还帮助冷却内燃发动机。

如上所述，在实施方式10中，内燃发动机22的输出轴30连接到发电机32。图6-9示出了小型且便于承载的实施方式10的构造。如作为实施方式10的前视图的图6所示，具有壳体80，为了清楚起见部分剖视，内燃发动机22和发电机容纳在壳体内。反冲式起动器44以已知方式设置用于其操作的拉绳44’。如图6所示，设置手柄82，其部分剖视，以便实施方式10的提升和承载。支脚84可设置在手柄82的底部82’上，以便将实施方式10支承在任何希望表面上。

如图7最清楚示出，通过发电机32产生的输出电能在双插口90处的120伏交流电和92所示的两个12伏直流电出口提供。

图10示出了用于为修剪机102供能的本发明的实施方式100。如图10所示，提供由来自LPG容器12的气体供能的内燃发动机22，内燃发动机22转动输出轴30’以使修剪机转动。因此，内燃发动机和LPG容器代替这种应用中通常采用的汽油供能的发动机和汽油罐。

图11示出了本发明的实施方式110，其中通过LPG容器12的气体供能的内燃发动机22驱动风扇112以提供吹叶机114。在实施方式110中，内燃发动机22和LPG瓶12代替这种应用中通常采用的汽油供能的内燃机和汽油储存罐。

在本发明的原理的一些应用中，已经发现通过一些发动机和/或装置长时间的使用和/或内燃发动机和LPG瓶之间的相对运动产生的过大振动会由于液化气体存储瓶和内燃发动机之间的相对运动造成液化气体存储瓶的裂纹或其他损坏。如上所述，图4所示的实施方式的前板50刚性安装在内燃发动机22上，并且前板50具有接合液化石油气体罐12的输出连接12’的连接器56。

为了消除相对运动、过大振动/长时间使用造成的LPG瓶12的裂纹或其他损坏，LPG罐12与前板50上的连接器56的刚性安装可以被消除，并且LPG罐12可如上所述刚性地支承在安装板58上。

图12示出了这种装置的实施方式140的框图。如其所示，具有液化气体存储瓶112，其与以上所述的LPG瓶12相同，并且设置类似于接合类似于以上描述的连接器56的连接器156的输出连接12’的输出连接112’。在实施方式100中，连接器156只连接到出口连接112’，并不安装在任何其他结构上。出口导管118连接到连接器156，以便将气体流引导离开LPG瓶112到压力调节器120，以便内燃发动机122内的最终使用。在实施方式140中，压力调节器120安装在内燃发动机122上。出口导管118是柔性软管，例如金属柔曲软管、橡胶软管、塑料加强软管或防止LPG瓶112’和内燃发动机122之间的相关运动造成的损坏的其他材料。

输送导管123连接在压力调节器120和发动机122之间，以便将气体流引导到内燃发动机122，并且根据任何特定应用希望，可以由刚性导管或柔性软管制造。根据特定应用，输送导管123可以是柔性软管或刚性管。柔性输送导管123和/或出口导管118防止由于LPG瓶112和内燃发动机122之间的相对运动造成的损坏。

在实施方式140的变型中，压力调节器120可以直列安装在LPG瓶和内燃发动机122之间。在这种装置中，出口导管118或输送导管123或两者可以是柔性软管，并且其他导管可以是刚性管，如特定应用所选那样。柔性输送导管123和/或柔性出口导管防止由于LPG瓶112和内燃发动机122之间的相对运动造成的损坏。

在图13的框图形式所示的本发明的另一实施方式160中，LPG瓶112具有接合连接器156的输出连接器112’，并且压力调节器120连接到连接器156，并没有与其他结构的连接。在此实施方式160中，压力调节器120和内燃发动机122之间的输送导管123是柔性导管，例如以上描述的柔性导管118。柔性输送导管123防止由于LPG瓶112和内燃发动机122之间的相对运动造成的损坏。

在图14所示的本发明的另一实施方式180中，压力调节器安装在或紧密联接到内燃发动机122，例如在其化油器处，从而在压力调节器120和内燃发动机122之间没有相对运动，但是压力调节器120与液化石油气体瓶112间隔开。在此实施方式中，出口导管118优选为柔性软管。柔性出口导管118防止由于LPG瓶112和内燃发动机122之间的相对运动造成的损坏。

如上所述，在本发明的一些应用中，已经发现通过安装LPG气体瓶的发动机产生的振动可造成本发明的结构的多种部件损坏。在本发明的其他应用中，已经发现LPG瓶所受到的振动的频率和/或幅度和/或传递到LPG瓶的热量可变得过大并造成多种部件损坏，即使柔性软管可用于部件的多种配置中，或者可造成装置的不一致的操作。造成这种过大振动和/或热量的因素可包括(但不局限于)特定内燃发动机及其设计和构造、用于装置的多种部件的安装配置、采用该装置的环境、多种部件及其安装件中采用的材料、使用过程中施加在多种部件上的载荷等。因此，根据本发明的原理，LPG瓶以热量和振动接收关系与内燃发动机的刚性安装可结合振动和/或热量限制构件，使得从内燃发动机传递到LPG瓶的振动频率和/或传递到LPG瓶的振动幅度和/或传递到LPG瓶的热量减小或通过其他方式限制在可以减小潜在损坏的可能性的范围内。如果希望，这种振动和/或热量限制构件可采用如上所述的多种柔性软管配置。

现在参考图15，示出了本发明的实施方式200，其在可以类似于以上描述的LPG瓶12的LPG瓶13与可以类似于以上描述的安装支架58的安装支架58’的刚性安装中结合振动和/或热量限制构件202，以提供LPG瓶13以热量和振动接收关系安装到可以类似于以上描述的内燃发动机22的内燃发动机22’。振动和/或热量限制构件202具有一对间隔开的翼部204和206。翼部204具有第一端部204a和第二端部204b。翼部206具有第一端部206a和第二端部206b。中央部分208联接到翼部204和206，并在其之间。中央部分208具有在箭头210所示的第一方向上与翼部204的第一端部204a和翼部206的第一端部206a间隔开第一预选距离的第一端部208a。中央部分208具有在箭头212所示的与第一方向210相反方向上的第二方向上与翼部204的第二端部204b和翼部206的第二端部206b间隔开第二预选距离的第二端部208b。

翼部204的第一端部204a具有穿过其中的开口204a’，翼部206的第一端部206a具有穿过其中的开口206a’，第二端部208b具有开口208b’，螺栓214用来延伸穿过开口204a’、206a’和208b’，以便将振动和/或热量限制构件202连接到发动机22’。

中间构件208的第二端部208b具有延伸穿过其中的开口208b’，翼部204的第二端部204b具有延伸穿过其中的开口204b’，并且翼部206的第二端部206b具有延伸穿过其中的开口206b’。安装支架58’具有延伸穿过其中的开口58’a、58’b和58’c。螺栓或铆钉126用来延伸穿过开口58’a、58’b和58’c和开口204b’、206b’和208a’，以便将振动和/或热量限制构件202连接到安装支架58’。如同结合图4所示的LPG瓶12与安装支架58刚性安装的以上描述，LPG瓶13可以刚性安装在安装支架58’内。

振动和/或热量限制构件202可由例如弹簧钢的弹性、热量传递材料制成。如图15所示，发动机22’将振动和热量传递到振动和/或热量限制构件202。由于振动和/或热量限制构件202的弹性结构和与安装支架58’的安装配置，LPG瓶的振动幅度减小，并且通过振动和/或热量限制构件传递到安装支架58’的振动频率衰减。另外，由于从振动和/或热量限制构件到安装支架58’以及到刚性安装在安装支架58’内的LPG瓶13的有限的传导热量传递路径，因此传递的热量减小。

图16示出了本发明的总体标示为220的另一实施方式，其结合振动和/或热量限制构件222来限制从发动机22’传递到安装支架58’以及到刚性安装在安装支架58’内的LPG瓶13的振动频率和幅度和热量。在实施方式220中，振动和/或热量限制构件222包括如果希望可以具有相同构造或替代地如下所述具有不同构造的三个单独安装部分224a、224b和224c。图17和18示出了安装部分224a、224b和224c的细节。如所示，每个部分224a、224b和224c具有顶板226和间隔开的底板228，其都由例如钢、铝等热传递材料制成。可以是弹性体或橡胶材料的圆形弹性垫230粘接到顶板226和底板228。弹性垫230可弹性变形，以允许顶板226和底板朝着和远离彼此以垫230的预选弹性确定的受控速度运动。如图17和18所示，例如金属的热传递线圈232围绕弹性垫230缠绕，并接触顶板226和底板228以便将热量从顶板226传递到底板228。热传递线圈232从图16和17省略以便清晰。顶板226具有穿过其中的开口234，以允许螺栓或其他紧固件以图15所示和以上描述的方式将安装部分224a、224b和224c连接到内燃发动机22’。类似地，底板228具有穿过其中的开口236，以允许以图15所示和以上描述的方式连接到安装支架58’，连接到安装支架58’的开口240。弹性垫230的弹性作用衰减了从内燃发动机22’传递到安装支架58的振动。这种振动衰减减小频率并如上所述降低传递到刚性地安装在安装支架58’上的LPG瓶13的振动的幅度。线圈232的受限尺寸减小传递到LPG瓶13的热量。

图19和20示出了振动和/或热量限制构件240的变型形式，其总体类似于安装部分224a、224b和224c，并具有顶板226和间隔开的底板228和其之间的方形弹性垫242，弹性垫可以是橡胶或弹性体材料，例如所述的圆形弹性垫230。金属的热量传递线圈244嵌入弹性垫242，并接触顶板226和底板228，以便将热量从顶板226传递到底板228。

图21、22、23和24示出了本发明的总体标示为250的另一实施方式。如图21所示，具有内燃发动机22’和以与其形成振动和热量接收关系刚性安装在内燃发动机22’上的管状框架252。大致类似于以上描述的安装支架58和58’的安装支架58”在254a、254b和254c所示的三个位置处连接到框架252。LPG瓶13刚性地安装在安装支架58”内，以便从中接收热量和振动。可以是橡胶或弹性体材料的弹性垫256位于安装支架58”和框架之间，并衰减传递到安装支架58”的振动频率，并减小该频率和降低传递到安装支架58”以及因此到LPG瓶的振动幅度。

图22、23和24示出了用于通过例如类似于以上结合图4描述的带/卡扣60/62的过中心卡扣/带260将安装支架58”连接到管状框架252以允许振动和热量从框架252传递到安装支架58”以及刚性连接到安装支架58”的LPG瓶13的振动和/或热量传递构件的多个不同实施方式。

在图22，示出了振动和/或热量限制构件装置261。如所示，具有热量传递金属盲“波普”铆钉262，其延伸经过安装支架58”、经过垫256并接合管状框架252的内表面252a，以允许将热量从框架252传递到安装支架58”。

在图23中，示出了振动和/或热量传递构件装置263，其可有利地用于具有相对薄壁的管状框架252的情况。如所示，具有热量传递金属螺纹插入件270，其永久地安装在管状框架252内。螺纹安装螺钉272延伸穿过安装支架58”、穿过垫256并螺纹地接合插入件270，以允许热量从框架252传递到安装支架58”。

在图24中示出了振动和/或热量限制构件装置265，其可有利地用于具有相对厚壁的管状框架252的情况。如所示，管状框架252在274所示处形成螺纹。安装螺栓274在螺纹272处螺纹地接合管状框架，并延伸穿过支架58”、穿过垫256以允许热量从框架252传递到安装支架58”。

在每个实施方式200、220和250中，例如图21的280所示的柔性管可用于以例如图12、13和14总体描述的方式连接装置的多种部件。

如上所述，本发明提供通过LPG容器内的液化气体产生的气体驱动的方便和安全的内燃发动机，并且其中从LPG中的液压气体抽出的气体量通过这种方式来最大化：使LPG容器刚性连接到内燃发动机，从而将传导热量直接从内燃发动机传递到LPG，以克服由于液化气体的蒸发的潜热造成的冷却，并使得内燃发动机振动LPG容器来增加液化气体的有效表面面积。液化气体可以例如是丙烷、丁烷等，其通过许多制造商以多种形状和尺寸的LPG容器封装。根据特定应用，这里描述的本发明的多种优选实施方式采用柔性软管将例如压力调节器的多种部件连接到液化石油气体瓶和/或将压力调节器连接到内燃发动机和/或LPG瓶的出口，以防止部件由于内燃发动机的操作在其之间造成的相对运动或其他因素对部件造成的损坏。另外，在本发明的许多其他实施方式中，振动和/或热量限制构件可结合到安装结构，以衰减振动的频率和/或限制振动的幅度和/或限制传递到刚性连接的LPG瓶的热量。

虽然以上参考附图的多个视图描述了本发明的具体实施方式，应该理解到这些实施方式只通过例子，只可以表示本发明原理的应用的许多可能的具体实施方式的一小部分。与本发明相关的领域中的普通技术人员明白的多种改变和变型也认为在所附权利要求中进一步限定的本发明的精神、范围和考虑中。因此，本领域普通技术人员将理解到以上描述的实施方式是本发明的实例，但是它们不用来限制这里的权利要求的范围。不同于以上描述的许多其他物质和技术可以作为所公开的结构部件的等同物来使用，以提供等同功能。

Claims (14)

1.一种气体供能内燃发动机驱动装置，组合地包括：

液化气体存储瓶，其具有液化气体和出口连接，以允许从所述液化气体产生的气体流过其中；

出口导管，其具有第二端部和连接到所述液化气体存储瓶的所述出口连接以允许气体流过其中的第一端部；

内燃发动机，其具有操作状态和非操作状态，并且在所述操作状态下转动输出轴，所述内燃发动机在其所述操作状态下产生热量和振动，所述出口导管的所述第二端部连接到所述内燃发动机，以便将气体传递到其中；

液化气体存储瓶安装装置，用于以接收热量和振动的关系将所述液化气体存储瓶刚性地安装到所述内燃发动机；

其中所述热量和振动搅动和加热存储在所述液化气体存储瓶内的所述液化气体；以及

所述安装装置还包括振动和/或热量限制构件，用于控制振动幅度、振动频率和传递到所述液化石油气体瓶的热量中的至少一种；

所述气体供能内燃发动机驱动装置还包括安装支架；

所述振动和/或热量限制构件还包括：

一对间隔开的弹性热量传递弹簧翼部分，每个所述翼部分具有第一端部和第二端部；

弹性热量传递弹簧中间构件，其联接到并定位在所述间隔开的翼构件之间，并具有第一端部和第二端部；

所述翼部分的所述第一端部连接到所述内燃发动机，并且所述翼部分的所述第二端部连接到所述安装支架；

所述中间构件的所述第一端部联接到所述安装支架，并且所述中间构件的所述第二端部联接到所述内燃发动机；

其中所述振动和/或热量限制构件减小所述振动的频率，减小所述振动的幅度并减小流到所述液化气体存储瓶的热量。

2.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述振动和/或热量限制构件联接到所述内燃发动机和所述安装支架，并且所述振动和/或热量限制构件将热量和振动从所述内燃发动机传递到所述安装支架；

所述液化气体存储瓶刚性地安装在所述安装支架上，以便从中接收热量和所述振动。

3.根据权利要求2所述的装置，其中：

所述振动和/或热量限制构件减小从所述内燃发动机传递到所述安装支架的振动频率。

4.根据权利要求2所述装置，其中：

所述振动和/或热量限制构件减小从所述内燃发动机传递到所述安装支架的振动幅度的大小。

5.根据权利要求2所述的装置，其中：

所述振动和/或热量限制构件减小从所述内燃发动机传递到所述安装支架的振动频率，并减小从所述内燃发动机传递到所述安装支架的振动幅度的大小。

6.根据权利要求2所述的装置，其中：

所述振动和/或热量限制构件减小从所述内燃发动机传递到所述安装支架的热量。

7.根据权利要求6所述的装置，其中：

所述振动和/或热量限制构件减小从所述内燃发动机传递到所述安装支架的振动频率并减小从所述内燃发动机传递到所述安装支架的振动幅度的大小。

8.根据权利要求7所述的装置，其中：

所述安装支架具有包括预选曲率以限定空腔的弧形内表面；

所述液化气体存储瓶具有包括预选直径的柱形外表面，并且所述液化气体存储瓶的所述柱形外表面具有与所述安装支架的所述弧形内表面的所述预选曲率大致相同的曲率；

所述液化气体存储瓶刚性和可移除地安装在所述安装支架的所述空腔内，并且所述安装支架的所述弧形内表面与所述液化气体存储瓶的所述柱形外表面以传导热量传递关系接触，以便所述液化气体存储瓶从所述安装支架接收热量和振动，从而搅动和加热所述液化气体存储瓶内存储的所述液化气体，以便增加气相从中产生，并且所述液化气体瓶具有出口连接。

9.根据权利要求8所述的装置，其中：

所述安装支架的所述弧形内表面与所述液化气体存储瓶的所述柱形外表面之间的所述接触在所述安装支架的所述弧形内表面的长度上是连续的。

10.根据权利要求9所述的装置，还包括：

连接器，其连接到所述液化气体存储瓶的所述出口连接，以便从中接收所述气相；

出口导管，其具有第二端部和连接到所述连接器以便从所述连接器接收所述气相的第一端部；

压力调节器，其用于将气相输送到所述内燃发动机，并且所述出口导管的所述第二端部连接到所述压力调节器以便将气相输送到所述压力调节器；

所述出口导管包括柔性软管；

其中所述内燃发动机从所述压力调节器接收用于其操作的所述气相，并且所述内燃发动机产生所述热量和所述振动，以便针对所述内燃发动机操作的状况将所述热量和振动传递到所述振动和/或热量限制构件。

11.根据权利要求2所述的装置，其中：

所述振动和/或热量限制构件还包括多个安装部分，每个所述安装部分具有：

顶板和间隔开的底板；

弹性垫，其定位在所述顶板和所述底板之间，并与其联接；

每个所述顶板联接到所述内燃发动机，并且每个所述底板联接到所述安装支架；

热量传递线圈，其位于邻近所述弹性垫的区域内，并与所述顶板和所述底板以热量传递关系接触；

其中所述振动和/或热量限制构件减小所述振动的频率，减小所述振动的幅度并减小流到所述液化气体存储瓶的热量。

12.根据权利要求11所述的装置，其中：

所述热量传递线圈位于所述弹性垫的外侧表面处。

13.根据权利要求11所述的装置，其中：

所述热量传递线圈被嵌置在所述弹性垫的内侧。

14.根据权利要求2所述的装置，还包括：

管状框架构件，以接收振动和热量的关系刚性地联接到所述内燃发动机；

所述安装支架具有用于所述安装支架连接到所述管状框架的至少三个振动和/或热量限制构件安装部分；

每个所述安装部分包括：

弹性垫，其位于所述管状框架和所述安装支架之间；

热量传递紧固件，其延伸穿过所述安装支架并连接到所述管状框架，以便将热量从所述管状框架传递到所述安装支架；

其中所述振动和/或热量限制构件减小所述振动的频率，减小所述振动的幅度并减小流到所述液化气体存储瓶的热量。