DE102004004570B4

DE102004004570B4 - Lötlampenventil mit wirksamer Verdampfung

Info

Publication number: DE102004004570B4
Application number: DE102004004570A
Authority: DE
Inventors: Michael N.Y. Ridley; Kenneth N.Y. Nyitrai
Original assignee: Irwin Industrial Tool Co
Current assignee: Worthington Torch LLC
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2011-08-18
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: DE102004004570A1

Abstract

Ventil (103, 300) umfassend: einen Ventilkörper (104, 303), der einen Einlass (105, 309) und einen Auslass (109, 311) umfasst; und einen Kanal (107, 319) innerhalb des Ventilkörpers (104, 303), der den Einlass (105, 309) mit dem Auslass (109, 311) verbindet, wobei ein wesentlicher Querschnitt des Kanals (107, 319) von einem Filter (117, 201, 301) eingenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (117, 201, 301) eine poröse Masse aus Metall umfaßt, die mindestens eine Oberfläche aufweist, wobei die poröse Masse eine Vielzahl von Poren (203) enthält, von denen jede einen Durchmesser von etwas 0,5 μm bis etwa 50 μm aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilvorrichtung für eine Lötlampe und betrifft insbesondere eine Ventilanordnung und ein Verfahren zum Begünstigen einer wirksamen Verdampfung durch Steuern des Fluidstroms durch ein Ventil.
Eine Vielzahl von tragbaren Lötlampen verwenden ein Butan-Propan-Gemisch als eine Brennstoffquelle für den Arbeitsvorgang. Diese Gemische enthalten typischerweise etwa 70% bis etwa 60% Butan und etwa 30% bis etwa 40% Propan. Ein anderer üblicherweise verwendeter Brennstoff ist MAPP-Gas (ein Gemisch von Methylacetylen-Propadien, 1,3-Butadien, N-Butan, Isobuten und Propan). Butan-Propan-Brennstoffgemische haben einen bedeutend höheren Siedepunkt als entweder Propan (–42°C/–44°F) oder MAPP-Gas (–40°C/–40°F) allein. Zum Beispiel siedet ein 60/40-Butan/Propan-Gemisch bei –29°C und ein 70/30-Butan/Propan-Gemisch siedet bei –25°C. Dieses führt zu eifern Problem für die Anwender solcher Lötlampen, die mit einem Butan-Propan-Brennstoffgemisch betrieben werden. Insbesondere ist der höhere Siedepunkt mit verantwortlich für eine potentielle gefährliche Verbrennung von nicht-verdampftem Brennstoff.
Das Brennstoffgemisch wird typischerweise in einem Kanister bei einem genügend hohen Druck aufbewahrt, bei dem der Brennstoff in einem flüssigen Zustand befindlich ist. Der Kanister ist mit der Brennkammer einer Lötlampenvorrichtung durch ein Ventil verbunden, um den Brennstoffstrom zu steuern. Damit eine Lötlampe optimal arbeitet, muss der Brennstoff zuerst sieden und verdampfen, wobei er sich von einem flüssigen zu einem gasförmigen Zustand ändert, bevor er gleichmäßig verbrannt wird. Das Problem mit dem höheren Siedepunkt des Butan-Propan-Brennstoffgemischs tritt auf, wenn eine Lötlampe in einer umgedrehten Position betrieben wird. In einer umgedrehten Position drückt der erhöhte Druck des flüssigen Brennstoffs in dem Tank der tragbaren Lötlampe den Brennstoff durch das Ventil so schnell, dass der Brennstoff nicht genügend Zeit und Energie zum Verdampfen hat. Dieses führt dazu, dass ein Flüssiggasgemisch aus dem Ventil in die Brennkammer ausgestoßen wird, was einen Feuerball erzeugt. Dieser Effekt wird Aufflackern genannt und stellt eine potentielle ernsthafte Sicherheitsgefährdung für die Benutzer von tragbaren Lötlampen dar. Zusätzlich kann ein Aufflackern zu einem Erlöschen der Lötlampenflamme führen, was ein Zeit verschwendender Umstand für den Benutzer der Lötlampe ist.
Tragbare Lötlampen, die ein Butan-Propan-Brennstoffgemisch verwenden, werden üblicherweise bei Klempneranwendungen eingesetzt. Bei solchen Anwendungen arbeitet der Benutzer um hindernde Strukturen herum und muss häufig die Lötlampe umdrehen. Somit kann das Risiko des Aufflackerns eine übliche und potentiell ernsthafte Gefährdung für die Benutzer und die in der Nähe befindlichen brennbaren Materialien darstellen. Verschiedene Lösungen wurden eingesetzt, um das Problem des Aufflackerns zu behandeln, wobei aber jede Nachteile aufweist.
GB 2117887A offenbart eine Ventilanordnung mit einem Expansionsventil für eine Lötlampe, durch die eine effektive Verdampfung des Flüssiggases beim Arbeiten mit umgedrehter Lötlampe ermöglicht werden soll. In anderen, früher eingesetzten Verfahren ist ein Brennstoffdruckregler an dem Brennstoffkanister befestigt. Sind einmal die Lötlampenbauteile durch den Benutzer aufgewärmt, unterstützt die Wärme von den Bauteilen die Verdampfung. Der Lötlampenbenutzer kann den Brennstoffdruck einstellen, wodurch die Brennstoffmenge, die in die Brennkammer der Lötlampe eintritt, verringert wird. Dieses Verfahren hat verschiedene Nachteile: (1) Der Druckregler bietet keinen Schutz gegenüber einem Aufflackern bei oder unterhalb 15,5°C (60°F); (2) eine Vorwärmzeitperiode ist erforderlich, um die Bauteile der Lötlampe ausreichend zu erwärmen, um vollständig den Brennstoff zu verdampfen, bevor die Lötlampe umgedreht werden kann; und (3) mit dem verringerten Kraftstoffdruck wird die Verbrennungsrate verringert, wodurch dem Durchfluss des kalten Brennstoffs ermöglicht wird, die Lötlampenbauteile abzukühlen. Der daraus resultierende Wärmemangel verringert den Verdampfungswirkungsgrad, wodurch der Durchfluss von nicht-verdampftem, flüssigen Brennstoff ermöglicht wird und wodurch ein Aufflackern bewirkt wird.
Ein anderes Verfahren nach dem Stand der Technik leitet den Kraftstoff über ein kleines Rohr ab, das durch die Lötlampenflamme oder nahe dieser hindurchtritt, wodurch der Brennstoff erwärmt werden kann, bevor er in die Brennkammer geleitet wird. Dieses Verfahren zeigt auch verschiedene erhebliche Nachteile: (1) Wenn eine Schädigung oder ein Auslaufen aus dem Rohr besteht, könnte ein gefährliches Feuer oder eine gefährliche Explosion auftreten; (2) die Vorrichtung mit einem Brennstoffableitungsrohr ist beträchtlich teurer als eine übliche tragbare Lötlampe, die im Wesentlichen aus einem Brennstoffzylinder, einem Ventil und einer Lötlampenanordnung besteht; (3) der Benutzer muss eine Vorwärmzeitdauer von mindestens einer Minute ausführen, bevor er die Lötlampe umdreht.
Ein Verfahren nach einem weiteren anderen Stand der Technik schließt eine Brennkammergestaltung ein, die es ermöglicht, dass ein beträchtlicher Wärmeanteil auf den Rest der Lötlampenbauteile übertragen wird. Die zu übertragende Wärme durch die anderen Lötlampenbauteile ermöglichen, dass der Brennstoff durch die heißen Bauteile strömt, um den Brennstoff vollständiger zu verdampfen, bevor er die Brennkammer erreicht. US 4060202 zeigt ein Feuerzeug, bei dem dieses Verfahren dadurch realisiert ist, dass der Brenner und die Rohrleitungen aus besonders wärmeleitfähigem Material gefertigt sind. Allerdings zeigt auch dieses Verfahren verschiedene Nachteile: (1) Während des Betriebs beeinflusst die zusätzliche Wärme, die auf die Lötlampenbauteile übertragen wird, die Teile, die in Kontakt mit der Lötlampenbedienperson kommen solcher Art, dass die Bedienperson in Brand gesetzt werden kann; und (2) dieses Verfahren erfordert auch eine Vorwärmzeitdauer von mindestens einer Minute, die eingehalten werden muss, um ein Aufflackern zu verhindern.
Somit besteht ein Erfordernis für eine Vorrichtung und ein Verfahren die bzw. das auf sichere Weise ein Aufflackern von tragbaren Lötlampen verhindert, ohne dass eine Vorwärmzeitdauer erforderlich ist.
DE 3505522 A1 zeigt eine Lösung, bei der zusätzliche Luft durch an der hinteren Seite der Brennkammer angeordnete Zündöffnungen eingeleitet wird, wodurch eine verbesserte Gasstromführung und eine verkürzte Vorwärmzeit des Brenners erzielt wird.
DE 3227247 A1 offenbart ein Ventil mit einem Ventilgehäuse und einer darin eingebrachten, mit einem Gewinde versehenen zylindrischen Bohrung. Ein Ventilstößel in Form einer Gewindestange ist in die Bohrung des Ventilgehäuses eingeschraubt. Der Brennstoff wird in das Ventil über den Spalt zwischen dem Außengewinde des Ventilstößels und dem Innengewinde des Ventilgehäuses eingeführt. Dadurch wird der Brennstofffluss verlangsamt, was die Verdampfung begünstigen kann.
DE 3614059 C2 Beschreibt eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Heizgasstrahls, bei der das Flüssiggas nach seiner Verdampfung durch einen Filter geführt wird, um darin befindliche Fremdkörper zu entfernen.
US 478 570 offenbart ein Feuerzeug, bei dem über einen porösen Membranfilter am Ventileinlass die Gleichmäßigkeit der Flamme begünstigt wird.
Die vorliegende Erfindung bietet einen neuen und nützlichen Fortschritt in Form einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Verhindern des Problems des Aufflackerns, welche bzw. welches gegenüber dem Stand der Technik überlegen ist. Es wurde eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verhindern des Aufflackerns für eine Lötlampe erfunden, die weitestgehend einen Durchfluss von nicht-verdampftem flüssigen Brennstoff in die Brennkammer der Lötlampe verhindert, ohne dass eine Vorwärmzeitdauer erforderlich ist. Dieses wird erzielt durch Verwendung eines Filters, eines teilweise abgedichteten Ventilmechanismus oder von beiden, um die Verdampfung des Brennstoffs zu begünstigen. Bei einer typischen Anwendung strömt ein Fluid-Brennstoff unter Druck von dem Brennstoffkanister über einen Einlass in einen Kanal durch das Ventil. Ein Auslass an dem gegenüberliegenden Ende des Kanals ermöglicht, dass das Fluid zu dem Ventil hin austritt, dann durch einen Stutzen zur Brennkammer der Lötlampe strömt, wo eine Verbrennung auftritt. Die hier beschriebenen Ausführungsformen schaffen eine Einrichtung zum Verhindern des Aufflackerns, die schneller, sicherer und ökonomischer als andere Einrichtungen sind, die gegenwärtig beim Stand der Technik verwendet werden.
Diese Ausführungsformen bieten Vorteile dahingehend, dass sie keine Vorwärmzeitdauer erforderlich machen und dass sie sowohl sicher als auch ökonomisch herzustellen und zu verwenden sind.
Eine Ausführungsform ist ein Ventil unter Verwendung eines Filters. Das Ventil weist einen Ventilkörper auf, der einen Einlass, einen Auslass und einen Kanal innerhalb des Ventilkörpers einschließt, der den Einlass mit dem Auslass verbindet. Ein wesentlicher Querschnitt des Kanals wird von einem Filter eingenommen. Der Filter schließt eine poröse Masse aus Metall ein, die mindestens eine Oberfläche aufweist und eine Vielzahl von Poren enthält, wobei die Poren jeweils einen Durchmesser von etwa 0,5 μm bis etwa 50 μm aufweisen.
Eine andere Ausführungsform des Ventils weist einen Ventilkörper auf, der einen Einlass, einen Auslass und einen Kanal innerhalb des Ventilkörpers einschließt, der den Einlass mit dem Auslass verbindet und außerdem eine Durchflusssteuerelement-/Kammeranordnung einschließt. Die Durchflusssteuerelement-/Kammeranordnung schließt ein bewegliches Durchflusssteuerelement und eine Innenfläche des Kanals ein, die eine Kammer begrenzt. Das bewegliche Durchflusssteuerelement ist in der Kammer angeordnet, die durch die Innenfläche des Kanals ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform ist das bewegliche Durchflusssteuerelement aus dem gleichen Material hergestellt und weist im Wesentlichen die gleiche Fläche wie die Innenfläche des Kanals auf. Das Durchflusssteuerelement ist in dem Kanal solcher Art angeordnet, dass dessen Oberfläche einen dauerhaften gasdurchlässigen Kontakt mit der Innenfläche des Kanals bildet, um dadurch einen dauerhaften Kontakt zu bilden, der einen Durchfluss von gasförmigen verdampften Brennstoff aber nicht von flüssigem Brennstoff ermöglicht.
Eine weitere andere Ausführungsform des Ventils schließt eine Durchflusssteuerelement-/Kammeranordnung und ein Filter ein. Das Ventil weist einen Ventilkörper auf, der einen Einlass, einen Auslass und einen Kanal innerhalb des Ventilkörpers einschließt, der den Einlass mit dem Auslass verbindet und außerdem eine Durchflusssteuerelement-/Kammeranordnung einschließt. Ein wesentlicher Querschnitt des Kanals wird von einem Filter eingenommen. Der Filter schließt eine poröse Masse aus Metall ein, die mindestens eine Oberfläche aufweist und eine Vielzahl von Poren enthält, wobei jede der Poren einen Durchmesser von etwa 0,5 μm bis etwa 50 μm aufweist. Die Durchflusssteuerelement-/Kammeranordnung schließt ein bewegliches Durchflusssteuerelement und eine Innenfläche des Kanals ein, die eine Kammer begrenzt. Das bewegliche Durchflusssteuerelement ist in der Kammer angeordnet, die durch die Innenfläche des Kanals gebildet wird. In dieser Ausführungsform ist das bewegliche Durchflusssteuerelement aus dem gleichen Material hergestellt und hat im Wesentlichen die gleiche Oberfläche wie die Innenfläche des Kanals. Das Durchflusssteuerelement ist in dem Kanal solcher Art angeordnet, dass es einen dauerhaften gasdurchlässigen Kontakt mit der Innenfläche des Kanals bildet, wodurch ein dauerhafter Kontakt gebildet wird, der einen Durchfluss von gasförmigen, verdampftem Brennstoff aber nicht von flüssigem Brennstoff ermöglicht.
In einer anderen Ausführungsform des Ventils, das einen Filter aufweist, ist mindestens eine Oberfläche des Filters mit einem nicht-benetzbaren Fluorkohlenwasserstoffüberzug beschichtet. Eine weitere andere Ausführungsform schließt das Ventil in einer Lötlampenanordnung ein, die außerdem einen Brennstoffbehälter und eine Brennkammer einschließt. Eine Ausführungsform ist ein Filter für eines der oben erläuterten Ventile, das einen Filter einschließt, wobei der Filter so geformt ist, dass er in einen Ventilkanal eingepasst wird und eine poröse Masse aus Metall einschließt, die mindestens eine Oberfläche aufweist und eine Vielzahl von Poren enthält, von denen jede einen Durchmesser von etwa 0,5 μm bis etwa 50 μm aufweist. In einer weiteren Ausführungsform des Filters ist mindestens eine Oberfläche des Filters mit einem nicht-benetzbaren Fluorkohlenwasserstoffüberzug beschichtet.
Eine zusätzliche Ausführungsform ist ein Verfahren zum Herstellen eines der beschriebenen Ventile. Diese Ausführungsform schließt die folgenden Elemente ein: Ausbilden eines Ventils, das einen Einlass, einen Auslass und einen Kanal aufweist, der den Einlass mit dem Auslass verbindet; Montieren einer Durchflusssteuereinrichtung an das Ventil; Schaffen eines Raums innerhalb des Kanals für einen Filter; und Positionieren eines Filters innerhalb des Raums, wobei der Filter eine poröse Masse aus Metall umfasst, die mindestens eine Oberfläche aufweist, wobei die poröse Masse eine Vielzahl von Poren enthält, von denen jede einen Durchmesser von etwa 0,5 μm bis etwa 50 μm aufweist.
Eine andere Ausführungsform des Verfahrens schließt das Ausbilden eines Ventils ein, das einen Einlass, einen Auslass und einen Kanal aufweist, der den Einlass mit dem Auslass verbindet; Ausbilden einer Innenfläche des Kanals in einer Kammer, die so bemessen und geformt ist, dass sie ein bewegliches Durchflusssteuerelement enthält; Montieren einer Durchflusssteuereinrichtung an das Ventil; Montieren eines beweglichen Durchflusssteuerelements in der Kammer, wobei mindestens eine Oberfläche desselben einen dauerhaften gasdurchlässigen Kontakt mit der Innenfläche des Kanals bildet. Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens schließt zusätzlich zum Schaffen eines beweglichen Durchflusssteuerelements das Schaffen eines Raums innerhalb des Kanals für einen Filter ein und das Positionieren eines Filters in dem Raum ein, wobei der Filter eine poröse Masse aus Metall einschließt, die mindestens eine Oberfläche aufweist, wobei die poröse Masse eine Vielzahl von Poren enthält, von denen jede einen Durchmesser von etwa 0,5 μm bis etwa 50 μm aufweist.
Die Bezugszahlen, die in den Zeichnungen, der Beschreibung und den Patentansprüchen verwendet werden, begrenzen nicht den Umfang des Anmeldungsgegenstandes, der offenbart und beansprucht ist, wobei deren einzige Funktion darin besteht, die Zeichnungen, die Beschreibung und die Patentansprüche leichter zu verstehen. Die dargestellten und hierin nummerierten Ausführungsformen sind nur mögliche Offenbarungen des Anmeldungsgegenstandes und begrenzen nicht den Schutzumfang der Erfindung.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
1 eine Seitenansicht einer vollständigen Lötlampenanordnung;
2 eine Perspektivansicht eines Filters;
3 eine Querschnittsseitenansicht einer Ventilausführungsform, die einen Filter und eine Kugelanordnung beinhaltet; und
4A und 4B jeweils eine Querschnittsansicht einer anderen Ventilausführungsform, die einen Filter und eine Durchflusssteuerelementanordnung enthalten, wobei 4A die Ventilausführungsform in einer ”geschlossenen/ausgebauten” Position darstellt und 4B die Ventilausführungsform darstellt, bei der sie mit dem Brennstoffkanister in Eingriff befindlich ist und in einer ”offenen/eingebauten” Position befindlich ist.
1 zeigt eine Ausführungsform einer Lötlampenanordnung 100, die einen Brennstoffkanister 101 einschließt. Die Lötlampenanordnung schließt eine Ventilanordnung 103 ein, welche außerdem einen Ventilkörper 104 einschließt, der einen Einlass 105, einen Kanal 107, einen Filter 117, der im Kanal 107 angeordnet ist und einen Auslass 109 aufweist. Andere Bauteile schließen ein Handrad 111, einen Stutzen 113 und an dem oberen Ende des Stutzens 113 eine Brennkammer 115 ein. In dieser Ausführungsform tritt ein Fluid-Brennstoff, der in dem Brennstoffkanister 101 komprimiert ist, durch die Ventilanordnung 103 hindurch. Der Brennstoff tritt über einen Einlass 105 durch den Kanal 107 einschließlich durch den Filter 117 und dann durch den Auslass 109 über den Stutzen 113 zur Brennkammer 115 heraus, wobei die Durchflussrate zumindest teilweise in einer Ventilanordnung 103 durch Verstellen des Handrads 111 gesteuert werden kann. Aufgrund der hohen Druckbeaufschlagung im Brennstoffkanister 101 nimmt der Fluid-Brennstoff typischerweise eine Flüssigphase ein, welche, wenn sie einen verringerten Druck erfährt, während er aus dem Kanister 101 austritt, die Phase ändert, um auch ein Gas- und Flüssiggas-Gemisch zu umfassen.
2 zeigt eine vergrößere, nicht-maßstabsgetreue Ansicht eines Filters 201, das zum Abschwächen des Durchflusses eines Fluids durch ein Ventil verwendbar ist und eine wirksame Verdampfung begünstigt. Der Filter 201, welcher nur eine von vielen möglichen Ausführungsformen ist, ist ein im Wesentlichen zylindrischer Körper, dessen Höhe und Durchmesser jeweils etwa 4 mm betragen. Der obere Rand und der untere Rand schließen bevorzugterweise eine abgewinkelte Fläche, jeweils 205 und 206 ein. Die abgewinkelten Flächen 205 und 206 sind jede in einem Winkel von etwa 45° von einer Ebene angeordnet, die den Außenumfang des Filters 201 begrenzt, erstreckt sich abgewinkelt zu der mittleren vertikalen Achse des Filters 201 sowohl an dem oberen Ende 207 und am unteren Ende 208 des Filters 201 hin. Andere Schrägen können verwendet werden. Der Filter 201 umfasst bevorzugterweise eine poröse Masse aus Sintermetall. In einer Ausführungsform haben die Poren 203 einen mittleren Durchmesser von etwa 0,5 μm bis etwa 50 μm. In einer anderen Ausführungsform haben die Poren 203 einen mittleren Durchmesser von etwa 1 μm bis etwa 20 μm. In einer weiteren anderen Ausführungsform haben die Poren 203 einen mittleren Durchmesser von etwa 5 μm bis etwa 7 μm. Ein Präzisionssintern des Typs, der zum Schaffen eines Filters mit der beschriebenen Porengröße erforderlich ist, ist von verschiedenen Handelsquellen (einschließlich z. B. SSI-Sintered Specialties, Janesville, Wis.) erhältlich.
In einer Ausführungsform des Filters 201 ist zumindest eine Oberfläche des Filters 201 mit einem nicht-benetzbaren Fluorkohlenwasserstoffüberzug (fluorocarbonfilm) beschichtet. In einer anderen Ausführungsform sind alle Oberflächen des Filters 201, einschließlich jene, die durch die Poren 203 gebildet werden, mit einem nicht-benetzbaren Fluorkohlenwasserstoffüberzug beschichtet. In einer Ausführungsform des Filters 201 ist die nicht-benetzbare Fluorkohlenwasserstoffüberzugsbeschichtung Nyebar (Nye Fluorocarbon Films, Inc., Fairhaven, Mass.). In einer Ausführungsform des Filters 201 ist die Form des Filters 201 solcher Art, dass, wenn er in einem Kanal eines Ventils positioniert ist, um im Wesentlichen den gesamten Querschnitt des Kanals einzunehmen, ein wesentlicher Anteil eines Fluids, das durch das Ventil hindurchtritt, durch den Filter hindurchtritt.
Ein Fluid, das in den Filter 201 eintritt, kann aus einer Flüssigkeit, einem Gas oder einem Flüssiggas-Gemisch bestehen. In einer Ausführungsform des Filters 201 ist das Fluid, das in dem Filter 201 über die Bodenfläche 208 eintritt, ein Flüssiggas-Gemisch eines Lötlampenbrennstoffs, wie z. B. ein Butan-Propan-Gemisch. Die Poren 203 des Filters 201 bieten sehr viel Oberfläche in und auf dem Filter 201. Ein Fluid, das durch den Filter 201 hindurchtritt, bewegt sich langsamer, als wenn sich das Fluid durch einen offenen Ventilkanal bewegen würde. Der verlangsamte Durchfluss des Flüssiggasgemischs ermöglicht, dass sich der Gasbereich schneller durch den Filter 201 bewegt, als der Flüssigbereich.
In dieser Ausführungsform bietet die Porosität des Filters 201 einen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik durch Steigern der Fluidverdampfung. Insbesondere begünstigt die große Oberfläche, die durch die Porosität des Filters 201 geschaffen wird, eine wirksame Verdampfung als ein Fluid, das durch den Filter 201 hindurchfließt und über die Oberflächen des Filters diffundiert. Die Diffusion des Fluids auf den Oberflächen des Filters 201 erhöht beträchtlich die Oberfläche des Fluids, was den Wirkungsgrad der Verdampfung verbessert. In der Ausführungsform des Filters 201, wo Oberflächen mit einem nicht-benetzbaren Fluorkohlenwasserstoffüberzug beschichtet sind, unterstützt der Fluorkohlenwasserstofffilm die Trennung der Flüssigkeit vom Gas durch Begünstigen einer Perlenbildung/Partikelbildung der Flüssigkeit auf den Oberflächen des Filters 201. Dieses wiederum erhöht die Verdampfung durch Erhöhen der Oberfläche des Fluids, das durch den Filter 201 hindurchtritt.
Bei einer Anwendung ist der Filter 201 in einer Ventilanordnung solcher Art positioniert, dass ein Fluid-Brennstoff, der aus einem Brennstoffkanister heraustritt, durch einen Filter 201 hindurchtritt, bevor er in eine Brennkammer zur Verbrennung eintritt. Bei dieser Anwendung kann eine bestimmte Wärme über Festkörperbauteile der Lötlampenanordnung von der Brennkammer über den Stutzen zum Filter 201 übertragen werden. Diese Wärme kann die schon erhöhte Wirksamkeit der Verdampfung des flüssigen Brennstoffs auf den Oberflächen des Filters 201 steigern.
Innerhalb des Filters 201 ist das Vorhandensein flüssigen Brennstoffs auf den Oberflächen des Filters 201 eher dynamisch als statisch. Insbesondere absorbiert während des Betriebs einer Lötlampe, wenn Flüssigkeit von dem Flüssiggasgemisch des Brennstoffs auf den Oberflächen des Filters 201 abgelagert wird, die Flüssigkeit genügend Energie, um zu verdampfen und über den Filter 201 fortschreitet. Dieses minimiert die Bildung von Flüssigkeit, die den Durchfluss des Fluids durch den Filter 201 behindern könnte. Insbesondere steigert auch ohne die Wärme, die von der Brennkammer übertragen wird, die Diffusion/Partikelbildung des Fluids im Filter 201 beträchtlich den Verdampfungswirkungsgrad innerhalb des Ventils. Dieses letzte Merkmal bietet einen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, da keine Vorwärmzeit für den gesteigerten Verdampfungswirkungsgrad, der durch den Filter 201 geschaffen wird, erforderlich ist.
3 gibt eine Ausführungsform eines als eine Querschnittsdarstellung gezeigten Ventils wieder, das, wenn es als ein Teil einer Lötlampenanordnung verwendet wird, eine Position ähnlich zu der einer Ventilanordnung 103 bei einer Lötlampe, wie sie in 1 dargestellt ist, einnimmt.
3 stellt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Ventilanordnung 300 dar, das einen Filter 301 enthält. In dieser Ausführungsform wird der Durchfluss eines Fluid-Brennstoffs von einem Brennstoffkanister 302 durch das Ventil 300 durch ein Handrad 305 in direkter Verbindung mit einem Ventilschaft 307 gesteuert. Der Handgriff 305 und der Ventilschaft 307 sind mit dem Ventilkörper 303 durch eine Mutter 304 befestigt. Wie dargestellt ist, ist der Ventilschaft 307 gegenüber dem Ventilkörper 303 durch einen oberen O-Ring 308 abgedichtet. Wenn das Handrad 305 gedreht wird, dreht sich ein Nadelschaft 307 entsprechenderweise in einer Art und Weise, bei der er das Durchfließen von Fluid aus dem Brennstoffkanister 302 über den Ventilkörper 303 über den Auslass 311 ermöglicht oder sperrt. Ein Fluid, das durch das Ventil 300 hindurchtreten kann, tritt über den Auslass 311 zu einem Lötlampenstützen 313 aus, welcher sich in eine Brennkammer öffnet.
Die Ventilanordnung 300 ist mit dem Brennstoffkanister 302 unter Verwendung einer Schraubgewindeverbindung 312 abgedichtet, die einen unteren O-Ring 315 zum Verhindern eines Fluidverlusts verwendet. Bei dieser Ausführungsform ist der Filter 301 in einem Tastkopfbund (probe-collar) 317 eingebettet, der den Filter 301 umgibt. Der Tastkopfbund 317 ist wiederum in einem im Allgemeinen zylindrischen Ventilkanal 319 enthalten, der sich von einem Einlass 309 an einem Basisteil des Ventilkörpers 303 zu einem Auslass 311 an dem Basisteil des Lötlampenstutzens 313 fortsetzt. Der Tastkopfbund 317 dieser Ausführungsform ist mit dem Ventilkörper 303 in einer Weise abgedichtet, bei der ein Durchlass des Fluids, anders als über einen hohlen Kanal 321 des Tastkopfbunds 317 und des Filters 301 verhindert wird. In einer Ausführungsform greift der Tastkopfbund 317 in den Brennstoffkanister 301 ein, wobei die Oberseite des Brennstoffkanisters 301 zum Bilden einer Dichtung mit dem Tastkopfbund 317 angepasst ist.
In der in 3 dargestellten Ausführungsform bildet an der Auslassseite des Filters 301 die Innenfläche eines Ventilkanals 319 eine Kammer 325. In dieser Ausführungsform ist die Kammer 325 im Allgemeinen zylindrisch und ist an seinem Auslassende durch eine abgewinkelte Fläche 327 begrenzt. Die abgewinkelte Fläche 327 bildet einen Kegelstumpf, solcher Art, dass der Scheitelpunkt des Stumpfes dem Filter 301 gegenüberliegt. Die Kammer 325 enthält ein bewegliches Durchflusssteuerelement, das hierbei als ein im Wesentlichen kugelförmiges Metallbauteil (Kugel) 323 verkörpert wird, welches auf einer Oberseite des Filters 301 aufliegt. In anderen Ausführungsformen kann das bewegliche Durchflusssteuerelement nicht-sphärisch sein. Zum Beispiel kann das Durchflusssteuerelement ein teilweise abgerundeter Zylinder, ein Ellipsoid, ein Toroid oder ein Tetraeder sein, wobei bei den bevorzugten Ausführungsformen das Durchflusssteuerelement eine solche Form hat, dass es einen dauerhaften gasdurchlässigen Kontakt zu einer Innenfläche des Kanals bildet. In einer Ausführungsform besteht die Kugel 323 aus Messing, wie auch die abgewinkelte Fläche 319. Außerdem hat das Messing der Kugel 323 im Wesentlichen die gleiche Härte wie das Messing der abgewinkelten Fläche 319. In einer Ausführungsform beträgt die Härte jeder abgewinkelten Fläche 319 und des beweglichen Durchflusssteuerelements, der Kugel 323, Rockwell-Härte B (RHB) von etwa 60 bis etwa RHB 90. In einer anderen Ausführungsform beträgt die Härte jeweils etwa RHB 75 bis etwa RHB 80. In einer weiteren anderen Ausführungsform beträgt die Härte der abgewinkelten Fläche 319 etwa RHB 60 und die Härte des beweglichen Durchflusssteuerelements, der Kugel 323, etwa RHB 90. In einer weiteren anderen Ausführungsform beträgt die Härte der abgewinkelten Fläche 319 etwa RHB 90 und die Härte des beweglichen Durchflusssteuerelements, der Kugel 323, etwa RHB 60. Auch hat die Oberfläche der Kugel 323 eine raue Oberfläche. In einer Ausführungsform beträgt die Oberflächengüte der Kugel 323 etwa 1,6 μm bis etwa 6,4 μm. In einer anderen Ausführungsform beträgt die Oberflächengüte etwa 2,4 μm bis etwa 6,4 μm. In einer weiteren anderen Ausführungsform beträgt die Oberflächengüte etwa 3,2 μm.
Die Innenfläche der abgewinkelten Fläche 327 ist in einem durchgehenden Kontakt mit einer Oberfläche der Kugel 323. Die Kugel 323 und die Kammer 325 umfassen zusammen eine Kugel-Kammer-Anordnung 329. In der dargestellten Ausführungsform ist die Kugel-Kammer-Anordnung 329 solcher Art aufgebaut, dass die Abdichtung, die durch den dauerhaften Kontakt zwischen der Kugel 323 und der abgewinkelten Fläche 327 in der Kugel-Kammer-Anordnung 329 eine unvollkommene Abdichtung ist, die gasdurchlässig, aber im Allgemeinen flüssigkeitsundurchlässig ist. Diese gasdurchlässige Abdichtung tritt als ein kombiniertes Ergebnis der im Wesentlichen gleichen Härte/Zusammensetzung der Kugel 323 und der abgewinkelten Fläche 319, der rauen Oberfläche der Kugel 319 und des Betriebsgasdrucks, der durch den Fluid-Brennstoff, der durch die Ventilanordnung 300 hindurchströmt, ausgeübt wird, auf.
In einer Ausführungsform tritt ein Fluid-Brennstoff, der ein Flüssiggasgemisch umfasst, das durch das Ventil hindurchtritt, durch den Filter 301 hindurch, bevor er durch die Kugel-Kammer-Anordnung 329 hindurchtritt. Wie oben beschrieben wurde, wird die Flüssigkeit von dem Fluid stark verdampft als ein Ergebnis der vergrößerten Oberfläche, die durch den Filter 301 geschaffen wird, bevor es aus der Auslassseite des Filters 301 austritt. In dieser Ausführungsform verhindert die Abdichtung, die innerhalb der Kugel-Kammer-Anordnung 329 gebildet wird, einen Durchfluss der Flüssigkeit, die in der Lage wäre, durch den Filter 301 hindurch zu treten. Außerdem schafft die Verzögerung des Fluiddurchflusses, die durch die unvollkommene Abdichtung der Kugel-Kammer-Anordnung 329 hergestellt wird, eine Zusatzzeitdauer für einen bestimmten kleinen Anteil der verbleibenden Flüssigkeit, um zu verdampfen, nachdem das Fluid durch den Filter 301 hindurchgetreten ist. Das Verhindern des Durchflusses des flüssigen Brennstoffs aus dem Ventil heraus verhindert ein Aufflackern aufgrund der Verbrennung von flüssigem Brennstoff in der Brennkammer, was ein Ziel der Erfindung ist.
Bei einer anderen Ausführungsform enthält die Ventilanordnung 300 einen Filter 301 aber keine Kugel-Kammer-Anordnung 329. Bei einer weiteren anderen Ausführungsform enthält die Ventilanordnung eine Kugel-Kammer-Anordnung 329, aber keinen Filter 301. In einer anderen weiteren Ausführungsform enthält die Ventilanordnung 300 sowohl eine Kugel-Kammer-Anordnung 329 als auch einen Filter 301, die solcher Art montiert sind, dass der Brennstoff durch die Kugel-Kammer-Anordnung 329 hindurchtritt, bevor er durch den Filter 301 hindurchtritt. In einer Ausführungsform ist der Handgriff 305 und der Ventilschaft 307 in einer graduellen Weise einstellbar, wodurch eine feinfühlige Steuerung des Fluiddurchflusses durch das Ventil 400 ermöglicht wird. In einer Ausführungsform sind der Handgriff 305 und der Ventilschaft 307 in eine oder mehrere abgestufte Positionen einstellbar. Andere Ausführungsformen können auch verwendet werden.
Die 4A und 4B geben eine einzelne Ausführungsform eines Ventils in zwei Querschnittsansichten wieder. 4A stellt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Ventilanordnung 400 dar, die einen Filter 401 enthält. Die Ventilanordnung 400 ist als eine Durchbohr-Ventilanordnung (pierce valve assembly) dargestellt, wobei ein Auslass 403 in einem Winkel von etwa 90° relativ zum Einlass 405 angeordnet ist. Das Basisteil der Ventilanordnung 400 schließt einen Ventiladapter 407 ein, dessen oberer Bereich einen im Wesentlichen zylindrische Kolben 409 umgibt und begrenzt. Der Ventiladapter 407 enthält ein Adaptergehäuse 411, welches zum Ventilkörper 413 abgedichtet ist. Ein Kolben 415, der einen mittleren Kanal 417 aufweist, ist verschiebbar innerhalb der Kolbenkammer 409 montiert. Eine flache, T-förmige Nadel 419 erstreckt sich von dem oberen Ende der Kolbenkammer 409 durch den mittleren Kanal 417 solcher Art, dass ein Querelement 421 der Nadel 419 gegen das Basisteil des Ventilkörpers montiert ist und dass der Nadelpunkt 423 an dem Basisteil des Kolbens 415 endet. Die Nadel 419 ist von einer Feder 425 umgeben, die ein Ende aufweist, das gegen das Querelement 421 der T-förmigen Nadel 419 anliegend positioniert ist, und weist ein anderes Ende auf, das gegen eine obere Fläche des Kolbens 415 anliegend positioniert ist. Die Feder 425 ist so aufgebaut und ausgerichtet, dass sie elastisch einer Kompression des Kolbens 415 zur Oberseite der Kolbenkammer 409 hin standhält. Der Kolben 415 ist zu dem Adaptergehäuse 411 durch einen unteren O-Ring 426 abgedichtet. Auch ist an dem Basisteil des Kolbens 415 eine Gummidichtung 427 montiert, welche eine Mittelöffnung 428 aufweist, die den Einlass 405 der Ventilanordnung 400 umgibt. Wie dargestellt ist, endet der Punkt 423 der Nadel 419 in der Mittelöffnung 428.
Bei dieser Ausführungsform kann die Ventilanordnung 400 an einem durchbohrbaren Brennstoffkanister 429 in der folgenden Art und Weise befestigt werden: Die Ventilanordnung 400 wird in einer Lötlampen-Handhabungsstruktur (in den 4A oder 4B nicht dargestellt) montiert; die Lötlampen-Handhabungsstruktur weist eine Einrichtung zur Montage an dem Brennstoffkanister 429 auf (ebenfalls nicht in 4A oder 4B dargestellt). Wenn die Ventilanordnung 400 auf dem Brennstoffkanister 429 montiert ist, kommt eine durchbohrbare Oberfläche 435 des Brennstoffkanisters 401 in einem beständigen Kontakt mit der Dichtung 427 an dem Basisteil des Kolbens 415. Der beständige Kontakt bildet eine Abdichtung zwischen der Dichtung 427 und der durchbohrbaren Oberfläche 435. Während dessen die Lötlampen-Handhabungsanordnung, die das Ventil 400 enthält, auf dem Brennstoffkanister 429 montiert wird, drückt der beständige Kontakt auch die Feder 425 zusammen, wenn der Kolben 415 tiefer in die Kammer 409 gedrückt wird. Wenn der Kolben 415 durch die fortschreitende Montage des Ventils 400 auf den Brennstoffkanister 429 zurückgedrückt wird, wird der Punkt 423 der Nadel 419 durch die Mittelöffnung 428 freigelegt und wird durchbohrend durch die durchbohrbare Oberfläche 435 angetrieben. Das Loch, das durch den Punkt 423 erzeugt wird, ermöglicht, dass Fluid-Brennstoff durch den Einlass 405 in das Ventil 400 eintritt. Die Abdichtung, die durch die Dichtung 427 zwischen dem Kolben 415 und der durchbohrbaren Oberfläche 435 gebildet wird, verhindert einen Durchfluss des Brennstoffs anders als durch den Einlass 405, wenn das Ventil 400 auf dem Brennstoffkanister 429 montiert ist.
Diese Abdichtung wird durch den Widerstand beibehalten, der durch die Feder 425, die den Kolben 415 niederdrückt, erzeugt wird, um dadurch die Dichtung 427 gegen den intakten Bereich der durchbohrbaren Oberfläche 435 abzudichten. Der Fluid-Brennstoff kann dann in den Einlass 405 über das Loch, das durch die Nadel 419 erzeugt wurde, eintreten.
Ist einmal das Ventil 400 auf dem Brennstoffkanister 429 montiert, wird der Durchfluss des Fluid-Brennstoffs durch den Auslass 403 aus dem Brennstoffkanister 429 an dem Boden des Ventilkörpers 413 durch ein Handrad 437 gesteuert, welches an einem Ventilschaft 439 befestigt ist. Die Kombination des Handrads 437 und des Ventilschafts 439 wird an dem Ventilkörper 413 durch eine Mutter 441 gehalten. Wie dargestellt ist, ist der Ventilschaft 439 an dem Ventilkörper 413 durch einen oberen O-Ring 443 abgedichtet. Wenn das Handrad 439 gedreht wird, dreht sich der Ventilschaft 439 entsprechenderweise in einer solchen Art und Weise, dass er ein Durchfließen des Fluids von dem Brennstoffkanister 429 über den Ventilkörper 413 durch den Auslass 403 hindurch ermöglicht oder sperrt. Das Fluid, das durch das Ventil 400 hindurchtritt, tritt über den Auslass 403 zu einer Brennkammer hin aus.
Ein mittlerer Kanal 445 verläuft von dem Basisteil des Ventilkörpers 413 zu dem Auslass 403. Der Filter 401 ist in dem Kanal 445 solcher Art angeordnet, dass ein wesentlicher Anteil des Gases, das durch den Kanal 445 strömt, durch den Filter 401 hindurchtritt.
In der in den 4A und 4B dargestellten Ausführungsform und wie am besten wie in 4A zu sehen ist, bildet die Innenfläche des Ventilkanals 445 eine Kammer 447 an der Auslassseite des Filters 401. Das Ende der Kammer 447 gegenüberliegend zu dem Filter 401 ist durch eine einwärts abgewinkelte Fläche 449 begrenzt. In dieser Ausführungsform ist die Kammer 447 im Allgemeinen zylindrisch und wird an seinem Auslassende durch eine abgewinkelte Fläche 449 begrenzt. Die abgewinkelte Fläche 449 bildet solcher Art einen Kegelstumpf, dass der Scheitel des Stumpfes dem Filter 401 gegenüberliegt. Die Kammer 447 enthält ein bewegliches Durchflusssteuerelement, das hier als durch ein im Wesentlichen kugelförmiges Metallbauteil (Kugel) 451 verkörpert wird, welches auf der Oberseite des Filters 401 aufliegt. Bei anderen Ausführungsformen kann das bewegliche Durchflusssteuerelement nicht-sphärisch sein. Zum Beispiel kann das Durchflusssteuerelement ein teilweise abgerundeter Zylinder, ein Ellipsoid, ein Toroid oder ein Tetraeder sein, wobei in den bevorzugten Ausführungsformen das Durchflusssteuerelement eine solche Form hat, dass es einen dauerhaften gasdurchlässigen Kontakt mit einer Innenfläche des Kanals bildet. Bei einer Ausführungsform besteht das Durchflusssteuerelement 451 aus Messing, ebenso wie die abgewinkelte Fläche 449. Außerdem hat das Messing des Durchflusssteuerelements 451 im Wesentlichen die gleiche Härte wie das Messing der abgewinkelten Fläche 449, und das Messing, aus dem das Durchflusssteuerelement 451 besteht, weist eine raue Oberfläche auf. Bei einer Ausführungsform beträgt die Härte jeweils der abgewinkelten Fläche 449 und des Durchflusssteuerelements 451 von etwa Rockwelt-Härte B (RHB) 60 bis etwa RHB 90. Bei einer anderen Ausführungsform beträgt die Härte jeweils etwa RHB 75 bis etwa RHB 80. In einer weiteren, anderen Ausführungsform beträgt die Härte der abgewinkelten Fläche 449 etwa RHB 60 und die Härte des Durchflusssteuerelements 451 etwa RHB 90. In einer noch weiteren, anderen Ausführungsform beträgt die Härte der abgewinkelten Fläche 449 etwa RHB 90 und die Härte des Durchflusssteuerelements 451 etwa RHB 60. Auch weist die Oberfläche des Durchflusssteuerelements 451 eine raue Oberfläche auf. Bei einer Ausführungsform beträgt die Oberflächengüte des Durchflusssteuerelements 451 etwa 1,6 μm bis etwa 6,4 μm. In einer anderen Ausführungsform beträgt die Oberflächengüte etwa 2,4 μm bis etwa 6,4 μm. In einer noch anderen Ausführungsform beträgt die Oberflächengüte etwa 3,2 μm.
Die Innenfläche der abgewinkelten Fläche 449 ist in einem dauerhaften Kontakt mit der Oberfläche des Durchflusssteuerelements 451. Das Durchflusssteuerelement 451 und die Kammer 447 umfassen zusammen eine Durchflusssteuerelement(FCE)-Kammer-Anordnung 453. Bei dieser Ausführungsform ist die FCE-Kammer-Anordnung 453 solcher Art aufgebaut, dass die Abdichtung, die durch den dauerhaften Kontakt zwischen dem Durchfluss des Steuerelement 451 und der abgewinkelten Fläche 449 in der FCE-Kammer-Anordnung 453 gebildet wird, eine unvollkommene Abdichtung ist, die gasdurchlässig, aber im Allgemeinen flüssigkeitsundurchlässig ist. Diese gasdurchlässige Abdichtung erfolgt als ein kombiniertes Ergebnis der im Wesentlichen gleichen Härte des Durchflusssteuerelements 451 und der abgewinkelten Fläche 449, der rauen Oberfläche des Durchflusssteuerelements 451 und des Betriebsgasdrucks, der von dem Fluid-Brennstoff ausgeübt wird, wenn er durch die Ventilanordnung 400 hindurchtritt.
Bei dieser Ausführungsform tritt ein Fluid-Kraftstoff, der ein Flüssiggasgemisch umfasst, das durch das Ventil hindurchtritt, durch den Filter 401 hindurch, bevor er durch die FCE-Kammer-Anordnung 453 hindurchtritt. Wie oben beschrieben wird ein Flüssiganteil des Fluids stark verdampft als ein Ergebnis der vergrößerten Oberfläche, die durch den Filter 401 geschaffen wird. Der Flüssiganteil wird im Allgemeinen verdampft, bevor er in der Lage ist, aus dem Filter 401 auszutreten. In dieser Ausführungsform verhindert die Abdichtung, die innerhalb der FCE-Kammer-Anordnung 453 ausgebildet ist, einen Durchfluss der Flüssigkeit, die in der Lage ist, durch den Filter 401 hindurch zu treten. Zusätzlich bietet die Verzögerung der Fluidströmung, die durch die unvollkommene Abdichtung der FCE-Kammer-Anordnung 453 hergestellt wird, eine Zusatzzeit für einen kleinen Anteil der verbleibenden Flüssigkeit zum Verdampfen, nachdem das Fluid durch den Filter 401 hindurchgetreten ist. Das Verhindern des Durchfließens des flüssigen Brennstoffs aus dem Ventil heraus trägt zum Verhindern des Aufflackerns bei, das durch Verbrennung von flüssigem Brennstoff in der Brennkammer bewirkt wird.
4A stellt die Ausführungsform in einer ”geschlossenen/ausgebauten” Position und nicht auf dem Brennstoffkanister 429 montiert dar. Der Ventilschaft 439 ist vollständig mit dem Ventilkörper 413 solcher Art in Eingriff, dass er ein Hindurchtreten von Fluid-Brennstoff durch den Kanal 445 zum Auslass 403 sperrt. 4B stellt die gleiche Ausführungsform eines Ventils dar, das das Ventil 400 in einer ”offenen/eingebauten” Position zeigt, wobei der Ventilschaft 439 so positioniert ist, dass er ein Hindurchtreten des Fluid-Brennstoffs durch das Ventil 400 hindurch zum Auslass 403 ermöglicht. Die Ausführungsform ist auf dem Brennstoffzylinder 429 montiert. Der Weg, der durch einen wesentlichen Anteil des Fluid-Brennstoffs durch die dargestellte Ausführungsform eingenommen wird, ist wie folgt: Das Fluid tritt unter Druck aus dem Brennstoffkanister 429 durch die durchbohrte Oberfläche 435 aus, strömt um die Nadel 419 über den Einlass 405, welche durch die Dichtung 427 umgeben wird. Dann schreitet das Fluid durch den mittleren Kanal des Kolbens und den mittleren Kanal 445 des Ventils fort. Im Kanal 445 tritt das Fluid durch den Filter 401 und die FCE-Kammer-Anordnung 453 hindurch, biegt nach links um etwa 90° nahe der Spitze des Ventilschafts 439 ab und tritt aus dem Ventil 400 über den Auslass 403 aus.
Bei einer anderen Ausführungsform, die hier nicht gezeigt ist, enthält die Ventilanordnung einen Filter 401, aber keine FCE-Kammer-Anordnung 453. In einer weiteren, anderen Ausführungsform enthält die Ventilanordnung 400 eine FCE-Kammer-Anordnung 453, aber keinen Filter 401. In einer weiteren, anderen Ausführungsform enthält die Ventilanordnung 400 sowohl eine FCE-Kammer-Anordnung 453 als auch einen Filter 401, die solcher Art montiert sind, dass Brennstoff durch die FCE-Kammer-Anordnung 453 hindurchtritt, bevor er durch den Filter 401 hindurchtritt. In einer Ausführungsform sind das Handrad 437 und der Ventilschaft 439 in einer graduellen Art und Weise einstellbar, wodurch eine feinfühlige Steuerung der Fluidströmung durch das Ventil 400 ermöglicht wird. Bei einer anderen Ausführungsform sind das Handrad 437 und der Ventilschaft 439 in eine oder mehrere zunehmend abgestufte Positionen einstellbar. Andere Ausführungsformen können auch verwendet werden.
Eine andere Ausführungsform ist ein Verfahren zur Herstellung eines Ventils zum Verhindern des Aufflackerns in einer Lötlampe. Bei dieser Ausführungsform schließt das Verfahren das Ausbilden eines Ventils ein, das einen Einlass und einen Auslass aufweist, und eines Kanals ein, der kommunizierend den Einlass mit dem Auslass verbindet; schließt das Vorsehen eines Raums innerhalb des Kanals für einen Filter ein; schließt das Positionieren des Filters innerhalb des Kanals ein, wobei der Filter eine Masse aus einem porösen Metall ist, das mit einem nicht-benetzbaren Fluorkohlenwasserstoffüberzug beschichtet ist und Poren mit einem mittleren Durchmesser von etwa 0,5 μm bis etwa 50 μm aufweist; schließt das Montieren eines Ventilschafts und eines Handrads an das Ventil ein, wodurch ein Benutzer eine Fluidströmung durch Handhaben des Handrads gesteuert werden kann, wobei bewirkt wird, dass der Ventilschaft die Fluidströmung unterbricht oder durchlässt; schließt das Ausbilden einer Innenfläche innerhalb des Kanals ein, der eine Kammer definiert, um ein bewegliches Durchflusssteuerelement zu enthalten, dessen Fläche einen dauerhaften gasdurchlässigen Kontakt mit der Innenfläche des Kanals bildet. Andere Ausführungsformen der Erfindung werden genannt, welche äquivalent zu dieser Ausführungsform sind, aber ohne Montieren eines Filters oder eines beweglichen Durchflusssteuerelements, oder welche anderweitig verändert werden oder eine äquivalente Ventilanordnung ergeben.
Eine andere Ausführungsform ist ein Verfahren zum Montieren eines Ventils. Ein Schritt der Ausführungsform besteht in dem Ausbilden eines Ventilkörpers durch Gießen von Messing in eine Form, die einen Einlass aufweist, der mit einem Auslass durch einen Kanal verbunden ist. Das Ventil weist an seinem Einlassende eine Gewindefläche auf, welche als eine Einrichtung zum Befestigen des Ventils an einem Fluid-Brennstoffbehälter dient. Ferner hat die Form einen Durchlass zum Montieren eines Ventilschafts an dem Ventil und eines Handgriffs zum Steuern der Fluidströmung durch das Ventil. Ein anderer Schritt besteht in der Montage einer Durchflusssteuerelement in Form eines Handrads, das mit einem Ventilschaft befestigt ist. Das Handrad und der Ventilschaft sind mit dem Ventilkörper durch eine Mutter verbunden und sind zu dem Ventilkörper durch einen geschmierten O-Ring abgedichtet, um zu verhindern, das Fluid aus dem Ventilkörper um das Handrad oder den Ventilschaft herum austritt. Zusätzlich bietet der Kanal einen Raum für einen Filter, welcher später mit dem Ventil durch Einsetzen in den Kanal montiert wird. In dieser Ausführungsform besteht der Filter aus einer porösen Masse von Sintermetall, wobei die Poren einen mittleren Durchmesser von etwa 0,5 μm oder etwa 50 μm haben. Ein anderer Aspekt des Kanals dieser Ausführungsform besteht darin, dass eine einwärts abgewinkelte Fläche auf der Auslassseite den Raum für einen Filter aufweist. Diese einwärts abgewinkelte Fläche bildet einen Kegelstumpf, dessen Scheitelpunkt näher zum Auslass als zum Einlass befindlich ist. Zwischen dem Basisteil des Stumpfes und dem Raum für den Filter ist der Kanal zylindrisch. Zusammen bilden die einwärts abgewinkelte Fläche und der zylindrische Bereich des Kanals eine Kammer. Ein bewegliches Durchflusssteuerelement, wie z. B. eine Messingkugel, dessen Härte im Wesentlichen gleich zu der des Kanals ist, wird in der Kammer montiert. Das Durchflusssteuerelement sitzt passgerecht an der abgewinkelten Fläche auf dessen Auslassseite und gegen den Filter auf seiner Einlassseite. Die Passung des Durchflusssteuerelements gegenüber der abgewinkelten Fläche ist solcher Art, dass eine Linie eines dauerhaften Kontakts zwischen der Oberfläche des Durchflusssteuerelements und der abgewinkelten Fläche des Kanals besteht.
Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens ist das Ventil wie oben montiert, aber ohne Vorsehen eines Raums für einen Filter oder zur Montage eines Filters an dem Ventil. In einer weiteren, anderen Ausführungsform ist das Ventil wie oben mit einem Filter montiert, aber ohne Ausbilden einer abgewinkelten Oberfläche oder Montieren eines Durchflusssteuerelements an den Ventilen. In einer noch anderen Ausführungsform der Montage eines Ventils, das ein Durchflusssteuerelement enthält, ist das bewegliche Durchflusssteuerelement nicht-sphärisch.
Es besteht daher die Absicht, dass die vorangegangene detaillierte Beschreibung als darstellend statt als begrenzend betrachtet wird, und es versteht sich, dass die folgenden Patentansprüche alle Äquivalente einschließen, die zum Definieren des Geistes und des Schutzumfangs dieser Erfindung beabsichtigt sind.

Claims

Ventil (103, 300) umfassend: einen Ventilkörper (104, 303), der einen Einlass (105, 309) und einen Auslass (109, 311) umfasst; und einen Kanal (107, 319) innerhalb des Ventilkörpers (104, 303), der den Einlass (105, 309) mit dem Auslass (109, 311) verbindet, wobei ein wesentlicher Querschnitt des Kanals (107, 319) von einem Filter (117, 201, 301) eingenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (117, 201, 301) eine poröse Masse aus Metall umfaßt, die mindestens eine Oberfläche aufweist, wobei die poröse Masse eine Vielzahl von Poren (203) enthält, von denen jede einen Durchmesser von etwas 0,5 μm bis etwa 50 μm aufweist.
Ventil (103, 300) gekennzeichnet durch einen Ventilkörper (104, 303), der einen Einlass (105, 309) und einen Auslass (109, 311) umfaßt; einen Kanal (107, 319) in dem Ventilkörper (104, 303), der den Einlass (105, 309) mit dem Auslass (109, 311) verbindet; eine Innenfläche des Kanals (107, 319), die eine Kammer (325) begrenzt; ein bewegliches Durchflusssteuerelement (323), das in der Kammer (325) angeordnet ist, wobei eine Oberflächenhärte des beweglichen Durchflusssteuerelements (323) im Wesentlichen gleich zu einer Oberflächenhärte der Innenfläche des Kanals (107, 319) ist, und wobei mindestens eine Oberfläche des beweglichen Durchflusssteuerelements (323) eine Oberflächenrauheit von etwa 1,6 μm bis 6,4 μm aufweist und einen dauerhaften gasdurchlässigen Kontakt mit der Innenfläche des Kanals (107, 319) bildet.
Ventil (103, 300) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Oberfläche des Filters (117, 201, 301) einen nicht-benetzbaren Fluorkohlenwasserstoffüberzug umfaßt.
Ventil (103, 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Lötlampenanordnung (100), die einen Brennstoffbehälter (101, 302) und eine Brennkammer (115) umfaßt.
Filter (117, 201, 301) zum Verdampfen von flüssigem Brennstoff und zum Anordnen in einem Kanal eines Ventilkörpers, der mit flüssigem Brennstoff beaufschlagt ist, gekennzeichnet durch eine poröse Masse aus Metall, die mindestens eine Oberfläche aufweist, wobei die poröse Masse eine Vielzahl von Poren (203) enthält, von denen jede einen Durchmesser von etwas 0,5 μm bis etwa 50 μm aufweist, und wobei die poröse Masse so bemessen und geformt ist, dass sie in einen Kanal (107, 319) des Ventils (103, 300) passt.
Verfahren zur Herstellung des Ventils (103, 300) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Ausbilden eines Ventils (103, 300), das einen Einlass (105, 309), einen Auslass (109, 311) und einen Kanal (107, 319) aufweist, der den Einlass (105, 309) mit dem Auslass (109, 311) verbindet; Montieren einer Durchflusssteuereinrichtung in das Ventil (103, 300); Schaffen eines Raums innerhalb des Kanals für einen Filter ((117, 201, 301); und Positionieren eines Filters (117, 201, 301) in dem Raum, wobei der Filter eine poröse Masse aus Metall umfasst, die mindestens eine Oberfläche aufweist, wobei die poröse Masse eine Vielzahl von Poren (203) enthält, von denen jede einen Durchmesser von etwa 0,5 μm bis etwa 50 μm aufweist.
Verfahren zur Herstellung des Ventils (103, 300) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Ausbilden eines Ventils, das einen Einlass (103, 309), einen Auslass (109, 311) und einen Kanal (107, 319) aufweist, der den Einlass (105, 309) mit dem Auslass (109, 311) verbindet; Ausbilden einer Innenfläche des Kanals (107, 319) in einer Kammer (325), die so bemessen und geformt ist, dass sie ein bewegliches Durchflusssteuerelement (323) enthält; Montieren einer Durchflusssteuereinrichtung in das Ventil (103, 300); Montieren eines beweglichen Durchflusssteuerelements (323) in der Kammer, das eine Oberflächenhärte aufweist, die im Wesentlichen gleich zu einer Oberflächenhärte der Innenfläche des Kanals (107, 319) ist, wobei mindestens eine Oberfläche des beweglichen Durchflusssteuerelements (323) einen dauerhaften gasdurchlässigen Kontakt mit der Innenfläche des Kanals (107, 319) bildet.
Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Schaffen eines Raums innerhalb des Kanals (107, 319) für einen Filter (117, 201, 301); und Positionieren eines Filters (117, 201, 301) innerhalb des Raums, wobei der Filter eine poröse Masse aus Metall umfaßt, die mindestens eine Oberfläche aufweist, wobei die poröse Masse eine Vielzahl von Poren (203) enthält, von denen jede einen Durchmesser von etwas 0,5 μm bis etwa 50 μm aufweist.