BRPI1004736A2

BRPI1004736A2 - caixa coletora de forno contendo proteÇço a condensaÇço bloqueada, forno que inclui caixa coletora e sistema de proteÇço a condensaÇço bloqueada

Info

Publication number: BRPI1004736A2
Application number: BRPI1004736-0A
Authority: BR
Inventors: Glenn W Kowald; Hans J Paller
Original assignee: Lennox Ind Inc
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2013-03-12
Also published as: EP2354708A3; US20180009070A1; CA2720113A1; BRPI1004705A2; US20110177465A1; CL2010001247A1; US20110174299A1; EP2354707A3; BRPI1004845B1; CA2719318A1; US9878404B2; US8474281B2; US8561601B2; CA2720113C; US20160305689A1; CL2013000265A1; US9657964B2; US10150189B2; AU2010241269B2; AU2010246407A1

Abstract

CAIXA COLETORA DE FORNO CONTENDO PROTEÇçO A CONDENSAÇçO BLOQUEADA, FORNO QUE INCLUI A CAIXA COLETORA E SISTEMA DE PROTEÇçO A CONDENSAÇçO BLOQUEADA. Trata-se de uma caixa coletora, um forno e um sistema de proteção de condensação que são revelados neste documento. Em uma modalidade, a caixa coletora inclui: (1) um primeiro canal que tem uma primeira porta de abastecimento do canal posicionada para estar em comunicação fluida com uma admissão de um soprador de ar de combustão e uma primeira porta de pressão, acoplável a uma primeira entrada de um dispositivo sensor de pressão, em que o soprador de ar de combustão e o dispositivo sensor de pressão são associados com a caixa coletora de extremidade fria e (2) um segundo canal que tem uma porta de a.bastecimento do canal posicionada para estar em Domunicação fluida com a admissão do soprador de ar de combustão, em que uma segunda porta de pressão é acoplável a. uma segunda entrada do dispositivo sensor de pressão e uma admissão de pressão de referência, o segundo canal em comunicação fluida com o primeiro canal e configurado para ter aproximadamente a mesma pressão que o primeiro canal quando a admissão de pressão de referência está bloqueada.

Description

CAIXA COLETORA DE FORNO CONTENDO PROTEÇÃO A CONDENSAÇÃO BLOQUEADA, FORNO QUE INCLUI A CAIXA COLETORA E SISTEMA DE PROTEÇÃO A CONDENSAÇÃO BLOQUEADA

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido reivindica o Benefício do Pedido

Provisório Norte Americano de No. Serial 61/295.501, depositado por Shailesh S. Mahonar, e outros, em 15 de janeiro de 2010, Intitulado "Forno de Aquecimento para um sistema HVAC", e incorporado aqui integralmente por referência.

CAMPO DA TÉCNICA

Este pedido é direcionado, de modo geral, a fornos e, mais especificamente, a proteger o forno do acúmulo de condensação. FUNDAMENTOS

Os sistemas HVAC podem ser usados para regular o ambiente dentro de um recinto. Tipicamente, é usado um ventilador para puxar ar de um recinto para dentro do sistema HVAC através de dutos e empurrar o ar de volta ao ambiente através de dutos adicionais depois de condicionar o ar (por exemplo, aquecer ou resfriar o ar). Por exemplo, um forno, tal como um forno a gás pode ser usada para aquecer o ar.

Utensílios a gás residenciais de alta eficiência tipicamente contam com meios mecânicos, tal como um indutor de ar de escape, para criar fluxo de massa controlado através do lado de escape do utensílio trocador de calor. Para que o fluxo ocorra, precisa existir um diferencial de pressão através do trem de calor do forno. Para verificar 3 0 que a queda de pressão e fluxo adequados são alcançados e mantidos para suportar o processo de combustão do forno dentro de limites seguros, tipicamente são empregados dispositivos sensores de pressão. Estes dispositivos sensores de pressão podem incluir dispositivos mecânicos sensores de pressão diferencial (tais como pressostatos) ou sensores eletrônicos que fornecem informação de realimentação para um controle eletrônico integrado.

Este tipo de projeto de forno é similar entre os fabricantes da indústria, e tipicamente emprega uma caixa coletora de gás/condensado de escape anexada à extremidade da serpentina do condensador (referenciada neste documento como Caixa Coletora de Extremidade Fria (CEHB)), uma montagem de ventilador indutor de ar de combustão (CAI), um orifício fixo localizado na CAI ou na CEHB para regular o fluxo através do trem de calor, e um dispositivo sensor de pressão para monitorar o fluxo. O dispositivo sensor de pressão pode ser usado para monitorar pressão através do orifício fixo, ou outros pontos no trem de calor para fornecer o sinal mais vantajoso para a aplicação. SUMÁRIO

Em um aspecto, a revelação fornece uma CEHB. Em uma modalidade, a CEHB inclui: (1) um primeiro canal que tem uma primeira porta de abastecimento do canal posicionada para estar em comunicação fluida com uma admissão de um soprador de ar de combustão e uma primeira porta de pressão acoplável a uma primeira entrada de um dispositivo sensor de pressão, em que o soprador de ar de combustão e o dispositivo sensor de pressão são associados com a caixa coletora de extremidade fria e (2) um segundo 3 0 canal que tem uma porta de abastecimento do canal 3/22

posicionada para estar em comunicação fluida com a admissão do soprador de ar de combustão, em que uma segunda porta de pressão é acoplável a uma segunda entrada do dispositivo sensor de pressão e uma admissão de pressão de referência, o segundo canal em comunicação fluida com o primeiro canal e configurado para ter aproximadamente a mesma pressão que o primeiro canal quando a admissão de pressão de referência está bloqueada.

Em outro aspecto, é revelado um forno. Em uma modalidade a forno inclui: (1) um trocador de calor, (2) um indutor de ar de combustão configurado para gerar um fluxo de ar através do trocador de calor, (3) um dispositivo sensor de pressão configurado para monitorar uma pressão de combustão através do trocador de calor e (4) uma caixa coletora configurada para ser acoplada entre o trocador de calor e o indutor de ar de combustão, em que a caixa coletora tem: (4A) um canal de pressão negativa que tem uma primeira porta de abastecimento do canal posicionada para estar em comunicação fluida com uma admissão do soprador de ar de combustão em uma porta de pressão negativa acoplável a uma entrada negativa do dispositivo sensor de pressão, e (4B) um canal de pressão positiva que tem uma porta de abastecimento de canal de pressão positiva posicionado para estar em comunicação fluida com a admissão do soprador de ar de combustão, uma porta de pressão positiva acoplável a uma entrada positiva do dispositivo sensor de pressão em uma admissão de pressão de referência, o canal de pressão positiva em comunicação com o canal de pressão negativa e configurado para ter aproximadamente a mesma pressão que o 3 0 canal de pressão negativa quando a admissão de pressão de referência está bloqueada.

Em ainda outro aspecto, é revelado um sistema de proteção a condensação bloqueada para um forno. Em uma modalidade, o sistema de proteção a condensação bloqueada inclui: (1) um dispositivo sensor de pressão configurado para monitorar uma pressão de combustão através de um trocador de çalor do forno e (2) uma caixa coletora para ser acoplada entre o trocador de calor e um indutor de ar de combustão do forno, em que a caixa coletora tem: (2A) um primeiro canal que tem uma primeira porta de abastecimento do canal posicionada para estar em comunicação fluida com uma admissão de um soprador de a-r de combustão associado com o forno e uma primeira porta de pressão acoplável a uma primeira entrada do dispositivo sensor de pressão e (2B) um segundo canal que tem uma porta de abastecimento do canal posicionada para estar em comunicação fluida com a admissão do soprador de ar de combustão, em que uma segunda porta de pressão é acoplável a uma segunda entrada do dispositivo sensor de pressão e uma admissão de pressão de referência, o segundo canal em comunicação fluida com o primeiro canal e configurado para ter aproximadamente a mesma pressão que o primeiro canal quando a admissão de pressão de referência está bloqueada, em que o dispositivo sensor de pressão é configurado para desligar um abastecimento de combustível para o trocador de calor quando determinar que um diferencial de pressão entre o primeiro canal e o segundo canal é aproximadamente zero.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

Agora é feita referência as descrições a seguir tomadas em conjunto com os desenhos em anexo, nos quais: A Figura 1 é uma vista isométrica explodida de uma

Si

parte de uma modalidade de um forno construída de acordo com os princípios da revelação;

A Figura 2 é uma vista frontal isométrica de uma modalidade de uma CEHB construída de acordo com os princípios da revelação;

A Figura 3 é uma vista isométrica traseira da CEHB da Figura 2;

A Figura 4 é uma vista funcional de uma modalidade

de uma CEHB construída de acordo com os princípios da revelação que mostra operação normal quando a CEHB está em uma posição horizontal;

A Figura 5 é uma vista funcional da CEHB na Figura 4 que ilustra um trajeto de drenagem bloqueado;

A Figura 6 é uma vista funcional de uma modalidade

de uma CEHB construída de acordo com os princípios da revelação que mostra operação normal quando a CEHB está em uma posição vertical;

A Figura 7 é uma vista funcional da CEHB da Figura

2 0 6 que ilustra um trajeto de drenagem bloqueado; e

A Figura 8 é um diagrama de bloco de uma modalidade de um sistema de proteção de condensação bloqueada construído de acordo com os princípios da revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Conforme o ar flui através do trem de calor do forno, é gerada condensação e tipicamente coletada na CEHB. Para evitar o acúmulo da condensação e proteger o equipamento de monitoração, por exemplo, os dispositivos

3 0 sensores de pressão, é necessária a drenagem adequada da condensação para fora da CEHB. Fornos convencionais podem necessitar múltiplos dispositivos sensores de pressão ou necessitar realocação dos dispositivos sensores de pressão quando um forno é usado em diferentes posições a fim de sentir adequadamente o acúmulo de água sob condições de bloqueio de drenagem e proteger os dispositivos sensores da condensação. Adicionalmente, mangueiras usadas para drenagem ou sensoriamento da pressão também podem ter que ser realocados quando um forno é instalado em diferentes posições.

A revelação fornece um forno que inclui uma caixa coletora que tem proteção integrada para condensação bloqueada. Quer a forno seja instalada tanto na posição vertical como horizontal, neste documento é revelado um sistema de proteção para condensação bloqueada que é configurado para desligar o abastecimento de combustível para o forno quando o dreno de condensação, um respiradouro ou uma entrada de ar está tampado. Em vez do forno revelado necessitar de múltiplos pressostatos para monitorar a pressão de combustão (que verifica o fluxo adequado através do trocador de calor), como revelado neste documento um único dispositivo sensor de pressão pode ser usado para monitorar a pressão de combustão e proteger contra drenagem de condensação bloqueada. Diferente de fornos convencionais, a forno de condensação revelada não necessita de realocação dos pressostatos ou do reroteamento de quaisquer tubos de pressão quando usada em diferentes posições.

Em uma modalidade, a caixa coletora é uma CEHB de 3 0 um forno a gás. A CEHB é disposta entre o trocador de calor secundário e o indutor de ar de combustão do forno a gás. A CEHB revelada inclui canais que são dimensionados adequadamente e posicionados para se comunicar fluidamente e obter aproximadamente a mesma pressão quando a drenagem da condensação não está operando adequadamente (por exemplo, condensação bloqueada). Como tal, um dispositivo sensor de pressão acoplado às portas de pressão nos canais detecta um diferencial de pressão zero ou próximo a zero entre os canais e desliga o abastecimento de combustível para o forno. Devido à configuração dos canais, a revelação usa vantajosamente um único dispositivo sensor de pressão para monitorar a pressão de combustão e drenagem bloqueada. Vantajosamente, a quantidade de pressostatos de segurança que tipicamente são necessários pode ser reduzida. Passando agora para a Figura 1, é ilustrada uma

vista isométrica explodida de uma parte de uma modalidade de um forno 100 construída de acordo com os princípios da revelação. 0 forno 100 pode ser um forno multi-posição. Em algumas modalidades, a forno pode ser um forno a gás residencial. O forno 100 inclui uma modalidade de uma caixa coletora que tem proteção a condensação bloqueada integrada a ela. O forno 100 inclui um gabinete 110 que tem uma abertura frontal 112 dentro do qual é localizada uma prateleira de montagem 114. A prateleira de montagem 114 tem uma abertura 116 na mesma e suporta uma montagem de trocador de calor 120 sobre a abertura 116. A montagem do trocador de calor 120 inclui um trocador de calor primário 122 e um trocador de calor secundário 126. O trocador de calor primário 122 inclui uma fileira de seis trocadores de 3 0 calor (um referenciado como 124) acoplados um ao outro. Os trocadores de calor são geralmente serpentinas e têm aproximadamente três dobras de 180° de modo que os trocadores de calor atravessam a abertura 116 quatro vezes, terminando em admissões 125 (do trocador de calor primário 122) e saídas 127 (do trocador de calor secundário 126) que são geralmente mutuamente coplanares e orientadas em direção a abertura 112 do gabinete 110. Modalidades alternativas da montagem de trocador de calor 12 0 podem ter mais ou menos trocadores de calor acoplados um ao outro em uma ou mais fileiras. Adicionalmente, modalidades alternativas podem ter configurações de trocador de calor alternativas.

Uma montagem de queimador 14 0 contém uma válvula solenóide controlada termostaticamente 142, um distribuidor 144 conduzindo da válvula 142 e através da montagem do queimador 14 0, um ou mais orifícios de gás (não mostrados) acoplados ao distribuidor 144 e um ou mais queimadores (não mostrados) que correspondem a orifícios de gás localizados próximos. A modalidade ilustrada da montagem de queimador 140 tem uma fileira de seis queimadores. Modalidades alternativas da montagem de queimador 14 0 podem ter mais ou menos queimadores dispostos em uma ou mais fileiras. Uma admissão de ar de combustão 14 6 permite ao ar entrar para a montagem de queimador 140. Em uma configuração montada, a montagem de queimador 14 0 é localizada próxima a montagem de trocador de calor 120 de modo que os queimadores da

mesma se alinham pelo menos aproximadamente com as admissões 125.

0 forno 100 também inclui uma montagem de indutor 3 0 de descarga 150 que tem um indutor de ar de combustão 154 e um colar de escape de combustão 156 acoplado a uma saída do indutor de ar de combustão 154. Em uma configuração montada, a montagem de indutor de descarga 150 é localizada próxima a montagem de trocador de calor 120 de modo que o colar de escape de combustão 156 se alinha aproximadamente com um escape (não ilustrado) que direciona gases indesejados (por exemplo, produtos gasosos de combustão) para longe do forno 100. Associadas com a montagem de indutor de descarga 150 estão a primeira e segunda mangueiras de drenagem, 151, 152, que fornecem um curso para drenar a condensação do colar de escape de combustão 156 e do escape.

Um soprador 160 é suspenso a partir da prateleira 114 de modo que uma saída (não referenciada) do mesmo se alinha aproximadamente com a abertura 116. Um controlador eletrônico 170 é localizado próximo a um soprador 160 e é configurado para controlar o soprador, a válvula 14 2 e o indutor de ar de combustão 154 para fazer com que a forno forneça calor. Uma tampa 18 0 pode ser colocada sobre a abertura frontal 112 do gabinete 110.

A CEHB 190 fornece uma interface entre o indutor de ar de combustão 154 e o trocador de calor secundário 126. O indutor de ar de combustão 154 tem uma admissão acoplada com a CEHB 190. Em uma configuração montada, a montagem de indutor de descarga 150 localizada próxima a montagem de trocador de calor 120 de modo que a CEHB 190 se alinha aproximadamente com as saídas 12 7 e o colar de escape de combustão 156 se alinha aproximadamente com o escape.

0 forno 100 também inclui um dispositivo sensor de pressão 195 que é configurado para monitorar a pressão de combustão através do trem de calor do forno 100. O dispositivo sensor de pressão 195 pode ser um dispositivo sensor de diferencial de pressão mecânico (tal como um pressostato) ou um sensor eletrônico que fornece informação de realimentação para um controlador eletrônico integrado do forno 100, tal como um controlador eletrônico 170. O dispositivo sensor de pressão 195 inclui entradas para determinar a pressão de combustão. As entradas do dispositivo sensor de pressão 195 são acopladas às portas de pressão da CEHB 190. Como discutido abaixo, as portas de pressão são protegidas da contaminação de água através do posicionamento das portas de pressão nos canais da CEHB 190 .

Baseado na diferencial de pressão obtida pelo

dispositivo sensor de pressão 195 a partir dos dados recebidos através das portas de pressão, o abastecimento de gás para o trocador de calor 120 pode ser desligado ou permanecer desligado enquanto houver fluxo de ar inadequado através do trem de calor. Adicionalmente, o abastecimento de gás para o trocador de calor 120 pode ser desligado ou permanecer desligado enquanto a drenagem de condensação da CEHB 190 estiver enfraquecida ou bloqueada. Deste modo, o mesmo dispositivo sensor de pressão 195 que emprega dados das portas de pressão da CEHB 195 pode proteger a forno 100 de fluxo de ar impróprio através do trem de calor e proteger a forno 100 do dreno de condensação bloqueado. 0 dispositivo sensor de pressão 195 pode ser fixado às portas da CEHB 190 através de mangueiras convencionais. 0 3 0 dispositivo sensor de pressão 195 também pode ser acoplado ao controlador eletrônico 17 0 ou válvula 142 através de meios convencionais. Em algumas modalidades o dispositivo sensor de pressão 195 pode ser fixado a CEHB 190.

Na modalidade ilustrada, o controlador 170 liga o indutor de ar de combustão 154 para iniciar uma descarga nos trocadores de calor (que inclui o trocador de calor 124) e purgar gases não queimados potencialmente perigosos ou de combustão. Em seguida o controlador abre a válvula 142 para admitir gás para o distribuidor 144 e um ou mais orifícios de gás, em conseqüência do que, o gás começa a se misturar com ar para formar ar de combustão primário. 0 controlador 170 ativa um dispositivo de ignição (não mostrado na Figura 1) para tentar inflamar o ar de combustão primário. Se a saída de um circuito retificador de chama indica que o ar de combustão primário não inflamou dentro de um período de tempo predeterminado, o controlador 170 então fecha a válvula 142 e espera até tentar iniciar novamente. Se a saída do circuito retificador de chama indica que o ar de combustão primário foi inflamado dentro do período de tempo predeterminado, o controlador 170 então ativa o soprador 160, o qual força ar para cima através da abertura 116 e da montagem do trocador de calor 12 0. Conforme o mesmo passa sobre as superfícies dos trocadores de calor, o ar é aquecido, após o que o mesmo pode ser entregue ou distribuído conforme necessário para fornecer aquecimento.

A Figura 2 é uma vista isométrica frontal de uma modalidade de uma CEHB, tal como a CEHB 190, construída de acordo com os princípios da revelação. Como observado acima, a CEHB 190 é configurada para fornecer uma interface entre o trocador de calor secundário 126 e o indutor de ar de combustão 154 que puxa ar de combustão através do trocador de calor 120.

A CEHB 190 é configurada para fornecer uma saída para o gás aquecido do trocador de calor através do trocador de calor secundário 126. A CEHB 190 também é configurada para remover a condensação associada com o gás aquecido. Como tal, a CEHB 190 é tipicamente construída de um material não metálico que é resistente a corrosão da água. A CEHB 190, por exemplo, pode ser construída de um plástico.

A CEHB 190 pode ser empregada em um forno a gás multi-posição como a forno 100. Consequentemente, a CEHB 190 inclui componentes de um sistema de drenagem multi- posição que inclui uma primeira porta de dreno 210, uma segunda porta de dreno 212, um dreno esquerdo 214 e um dreno direito 216. A primeira e segunda portas de dreno 210, 212, são posicionadas e configuradas para acoplar às mangueiras de dreno, tais como mangueiras de dreno 151, 152 a partir do colar de escape de combustão 156. Dependendo da instalação do forno 100, o dreno esquerdo 214, o dreno direito 216 ou ambos os drenos esquerdo e direito 214, 216 podem ser usados para remover condensação da CEHB 190.

Existe um flange 220 localizado nos quatro lados da CEHB 190 que é configurado para fixar a CEHB 190 ao trocador de calor secundário 126. 0 flange 220 inclui furos, em cujos furos 222 é mostrado que são usados para fixar mecanicamente a CEHB 190 ao trocador de calor secundário 12 6. Uma vedação é tipicamente usada entre o flange 220 e o trocador de calor secundário 126. A CEHB 190 também inclui um colar de suporte 23 0 que é usado para acoplar o indutor de ar de combustão 154 para a CEHB 190. O colar de suporte 230, portanto, corresponde a uma admissão do soprador de ar de combustão 154 para puxar ar através do trocador de calor 12 0. O colar de suporte 23 0 ajuda o indutor de ar de combustão de tal forma que o indutor necessita de apenas dois parafusos comparado aos quatro tradicionais para montar a CEHB 190. Uma vedação mostrada na Figura 1 é usada tipicamente com o colar de suporte 23 0 para acoplar a CEHB 190 ao soprador de ar de combustão 154.

Localizado dentro da circunferência do colar de suporte 23 0 (e, portanto dentro da admissão do soprador de ar de combustão 154) está um orifício fixo 240. O orifício fixo 24 0 é configurado para regular o fluxo de gás através do trocador de calor 120. 0 orifício fixo 240 pode ser dimensionado baseado em um tamanho de entrada do forno 100. Também localizadas dentro da circunferência do colar de suporte 23 0 estão uma porta de abastecimento do canal negativo 244 e uma porta de abastecimento do canal positivo 246. Cada uma destas portas na face frontal da CEHB fornece uma abertura para fornecer ar para os respectivos canais. O tamanho e localização do orifício fixo 240, da porta de abastecimento do canal negativo 244 e da porta de abastecimento do canal positivo 24 6 e o tamanho e localização dos canais de pressão positiva e negativa 270, 280 (ilustrados na Figura 3) podem ser determinados através de testes empíricos para fornecer uma pressão ou faixa de pressão objetivada como detectada por um dispositivo sensor 3 0 de pressão para determinar a pressão de combustão. A vantagem deste arranjo é que um pressostato comum, tal como um dispositivo sensor depressão 195, pode ser usado para vários tamanhos de entradas de fornos bem como fornecer um sinal de pressão que é adequado válvula de gás de gás-ar amplificado para permitir modulação de relação de entrada.

A CEHB 190 também inclui um sistema de conexão 235 que tem protrusões de alinhamento como mostrado na Figura 2 que são usadas para acoplar o dispositivo sensor de pressão 195 a CEHB 190. O sistema de conexão 235 e as protrusões correspondentes podem variar dependendo do tipo ou modelo do dispositivo sensor de pressão 195 a ser fixado a CEHB 190 .

A CEHB 190 adicionalmente inclui uma porta de pressão positiva 250 e uma porta de pressão negativa 260 que são acopladas a uma entrada positiva e a uma entrada negativa de um dispositivo sensor depressão, tal como um dispositivo sensor de pressão 195. 0 dispositivo sensor de pressão é configurado para monitorar uma pressão através do orifício fixo 24 0 baseado em dados recebidos na porta de

2 0 entrada negativa e na porta de entrada positiva através das

portas de pressão negativa e positiva 250, 260. As portas de pressão negativa e positiva 250, 260 são tipicamente acopladas ao dispositivo sensor de pressão através das mangueiras do dispositivo sensor de pressão. A porta de pressão positiva 250 é localizada dentro do canal de pressão positiva 270 e a porta de pressão negativa 260 é localizada dentro do canal de pressão negativa 28 0 como ilustrado na Figura 3. Situar a porta de pressão positiva 250 e a porta de pressão negativa 260 dentro dos

3 0 respectivos canais e longe das aberturas dos respectivos canais, protege da condensação as portas de pressão e o dispositivo sensor de pressão.

A CEHB 190 adicionalmente inclui uma porca de montagem de parafuso 292 e uma barragem de água 295. A porca de montagem de parafuso 292 é usada quando se monta um indutor de ar de combustão na CEHB 190. A barragem de água 2 95 é uma barragem de água condensada que é configurada para direcionar a água para longe das áreas sensíveis da CEHB 190 e ajudar a manter um sinal de pressão estável.

A Figura 3 é uma vista isométrica traseira da CEHB 190 que ilustra o canal de pressão positiva 270 e o canal de pressão negativa 280. Embora não esteja visível na Figura 3, o canal de pressão positiva 270 inclui a porta de pressão positiva 250. Durante a operação normal, o canal de pressão positiva 270 tem a mesma ou aproximadamente a mesma pressão que a CEHB 190 (ou seja, dentro da cavidade principal da CEHB 190) . Como tal, localizar a porta de pressão positiva 250 dentro do canal de pressão positiva

2 0 270 permite medição da pressão de combustão ao mesmo tempo

em que protege a porta de pressão positiva 250 da condensação. Outros componentes do canal de pressão positiva 270 e do canal de pressão negativa 280 que não são visíveis na Figura 3 (ou Figura 2) incluem a porta do canal de pressão negativa 244, a porta de abastecimento do canal positivo 246 e um orifício de restrição de fluxo localizado dentro do canal de pressão positiva 270. Adicionalmente, o canal de pressão negativa 280 inclui portas de fuga que não são visíveis na Figura 2 ou Figura 3. As portas de fuga são

3 0 configuradas para reduzir a pressão recebida através da porta de abastecimento de canal negativo 244 a uma faixa objetivada quando medida na porta de pressão negativa 260. As portas de fuga são mostradas na Figura 4. Um tamanho, configuração e localização dos canais 270, 280 e dos vários componentes dos mesmos podem ser determinados através de testes empíricos para fornecer uma pressão ou faixa de pressão objetivada quando detectada por um dispositivo sensor de pressão para correlacionar a uma queda de pressão objetivada ou fluxo através do trocador de calor. Uma primeira extremidade do canal de pressão

positiva 270, uma extremidade de admissão 272, se estende dentro do colar de suporte 23 0 como ilustrado dentro da Figura 4. Uma segunda extremidade do canal de pressão positiva 270, uma admissão de pressão de referência 274, se abre em direção ao lado da CEHB 190 que tem o primeiro e segundo drenos 214, 216. A admissão de pressão de referência 274 é localizada de modo que a coleta de um nível de condensação indesejado dentro da CEHB 190 fará com que a pressão dentro do canal de pressão positivo 270 mude. 2 0 A monitoração desta mudança pelo dispositivo sensor de pressão 195 permitirá que a forno seja desligada em segurança em resposta a uma mudança. O canal de pressão positiva 270 tem uma seção transversal quadrilateral e inclui quatro seções que são juntas a ou aproximadamente a 90 graus para formar um canal aberto contínuo a partir da extremidade de admissão 272 até a admissão de pressão de referência 274.

Embora não esteja visível na Figura 3, o canal de pressão negativa 280 inclui uma porta de pressão negativa 260. O canal de pressão negativa 280 é configurado para reduzir a alta pressão negativa que está presente na admissão do indutor de ar de combustão 154 para uma pressão ou faixa de pressão objetivada na porta de pressão negativa 260. Como tal, localizar a porta de pressão negativa 260 dentro do canal de pressão negativa 280 permite medir o sinal de pressão de combustão ao mesmo tempo em que protege a porta de pressão negativa 260 de condensação. 0 canal de pressão negativa 280 inclui uma primeira extremidade mostrada como uma extremidade fechada 282. Uma segunda extremidade do canal de pressão negativa 28 0, uma extremidade aberta 2 84, se abra em direção ao lado da CEHB 190 que tem o primeiro e segundo drenos 214, 216. A extremidade aberta 284 é localizada de modo que a coleta de um nível indesejado de condensado dentro da CEHB 190 fará com que a pressão dentro do canal de pressão negativa 28 0 mude. A monitoração desta mudança através do dispositivo sensor de pressão 195 permitirá que a forno seja desligada em segurança em resposta a mudança. 0 canal de pressão negativa 280 tem uma seção transversal quadrilateral e

2 0 inclui quatro seções que são unidas para formar um canal

aberto contínuo a partir da extremidade fechada 282 até a extremidade aberta 284.

A porta de abastecimento do canal negativo 244 está localizada dentro de uma seção de abastecimento 286 do canal de pressão negativa 280. Uma parte da seção de abastecimento 286 que inclui a porta de abastecimento do canal negativo 244 está localizada dentro da circunferência do colar de suporte 23 0 e, portanto, a admissão correspondente do indutor de ar de combustão 154. Os lados

3 0 do canal de pressão negativa 280 em volta da extremidade aberta 284 têm uma forma para fornecer uma cobertura contra água para proteger a porta de pressão negativa 26 0 de contaminação.

A porta de abastecimento do canal negativo 244 é posicionada para estar em comunicação fluida com a admissão do indutor de ar de combustão. A porta de pressão negativa 260 no canal depressão negativa 28 0 é acoplável a uma entrada, tal como uma entrada negativa, de um dispositivo sensor de pressão. De maneira similar, a porta de abastecimento do canal de pressão positiva 246 é posicionada para estar em comunicação fluida com a admissão do soprador de ar de combustão e a porta de pressão positiva 250 é acoplável a uma entrada, tal como uma entrada positiva do dispositivo sensor de pressão. 0 canal de pressão positiva 270 e o canal de pressão negativa 280 estão em comunicação fluida e são configurados para ter aproximadamente a mesma pressão quando a admissão de pressão de referência 274 está bloqueada (por exemplo, bloqueada por condensação) . A CEHB 190 é projetada de modo

2 0 que isto seja verdadeiro mesmo quando a forno que inclui a

CEHB 190 é instalada em múltiplas posições. Durante a operação do soprador de ar de combustão quando a entrada de pressão de referência 274 não está bloqueada (ou seja, durante operação normal quando existe drenagem adequada), o canal de pressão positiva 270 é configurado para ter uma pressão positiva comparado com o canal de pressão negativa 280.

A Figura 4 é uma vista funcional de uma modalidade de uma CEHB, a CEHB 190, construída de acordo com os

3 0 princípios da revelação que mostra operação normal quando a CEHB 190 está em uma posição horizontal (ou seja, um forno que inclui a CEHB 190 é instalada na posição ascendente. A Figura 4 fornece um corte da CEHB 190 para ilustrar mais claramente a operação dos canais positivo e negativo 270, 280, dentro da admissão do indutor de ar de combustão 154. Adicionalmente aos componentes previamente citados da CEHB, são ilustrados na Figura 4 portas de fuga 44 0 do canal de pressão negativa 280 e um orifício de restrição de fluxo 450 do canal de pressão positiva 270. As portas de fuga 44 0 são projetadas para esvaziar

a pressão negativa que é recebida através da porta de abastecimento do canal de pressão negativa 244. As portas de fuga 44 0 são posicionadas na CEHB 190 para ficarem livres de contaminação de água. A localização e tamanho das portas de fuga são selecionados para normalizar a alta pressão negativa na zona de admissão do indutor de ar de combustão 154 para um valor ou faixa de valores de pressão objetivada na porta de pressão negativa 260. Como tal, um único tipo de dispositivo sensor de pressão pode ser usado 2 0 para vários modelos.

0 orifício de restrição de fluxo 450 é configurado para restringir o fluxo de ar através do canal de pressão positiva 270 a partir da porta de abastecimento do canal de pressão positiva 246. O tamanho do orifício de restrição de fluxo 450 pode ser selecionado para coordenar com a porta de pressão positiva 250.

Durante a operação normal, a condensação se acumula no lado inferior da CEHB 190, o qual é conectado para ambos os drenos esquerdo 214 e direito 216 quando a CEHB 190 está horizontal. Tanto o dreno esquerdo 214 como o dreno direito 216 podem fornecer um curso de drenagem para a condensação. Em algumas modalidades, apenas um dos drenos 214, 216, pode ser usado enquanto o dreno não usado fica intencionalmente tamponado.

Ao mesmo tempo em que um curso de drenagem limpo é

fornecido para a condensação ser drenada, a admissão de pressão de referência 274 fica desbloqueada por condensação e a pressão no canal de pressão positiva 270 representa a pressão na CEHB 190. Como tal, um diferencial de pressão que existe entre o canal de pressão negativo 280 e o canal de pressão positivo 270 é mantido.

Quando a condensação não é drenada da CEHB 190, a condensação retorna e bloqueia a admissão de pressão de referência 274 como ilustrado na Figura 5. A pressão no canal de pressão positiva 270, portanto, se torna mais negativa baseada na entrada a partir da porta de abastecimento de pressão positiva 430. Como tal, o diferencial de pressão entre o canal de pressão positiva 270 e o canal de pressão negativa 280 é direcionado para zero ou próximo a zero. Em resposta, um dispositivo sensor de pressão, tal como o dispositivo sensor de pressão 195, que é acoplado às portas de abastecimento negativo e positivo 260, 250, podem iniciar o desligamento do gás dos queimadores do trocador de calor 12 0. Uma operação similar é ilustrada na Figura 6 e

Figura 7 em que o CEHB está em uma posição vertical (ou seja, a forno com a CEHB 190 está em uma posição horizontal esquerda ou horizontal direita). Como observado na Figura 6 e Figura 7, o lado inferior agora é o lado próximo a admissão de pressão de referência 274 que é acoplado a um único dreno (ou seja, o dreno direito 216) . A Figura 6 representa a drenagem adequada enquanto a Figura 7 ilustra a drenagem de condensação bloqueada.

A Figura 8 é um diagrama de blocos de uma modalidade de um sistema de proteção a condensação bloqueada 8 00 construído de acordo com os princípios da revelação. 0 sistema de proteção a condensação bloqueada inclui um dispositivo sensor de pressão 810 e uma caixa coletora 820. 0 sistema de proteção a condensação bloqueada 800 é configurado para ser usado em um forno tal como a forno 100 da Figura 1. O dispositivo sensor de pressão 810 é configurado para monitorar uma pressão de combustão através de um trocador de calor de um forno. O dispositivo sensor de pressão 810 pode ser um dispositivo sensor de diferencial de pressão mecânico, tal com um pressostato. Alternativamente, o dispositivo sensor de pressão 810 pode incluir sensores eletrônicos que fornecem informação de realimentação para um controlador eletrônico integrado.

A caixa coletora 82 0 é configurada para ser

2 0 acoplada entre o trocador de calor e um indutor de ar de

combustão do forno associada com o dispositivo sensor de pressão 810. Alguns componentes da caixa coletora 820 discutidos abaixo não são visíveis na Figura 8 . A caixa coletora é construída para ter integrada a ela pelo menos uma parte de proteção a condensação bloqueada que emprega canais que se comunicam fluidamente. A caixa coletora 82 0 inclui um primeiro canal que tem uma primeira porta de abastecimento do canal 822 posicionada para estar em comunicação fluida com uma admissão de um soprador de ar de

3 0 combustão associado com o forno e uma primeira porta de pressão 824 acoplável a uma primeira entrada 812 do dispositivo sensor de pressão 810. A caixa coletora 820 também inclui um segundo canal que tem uma segunda porta de abastecimento do canal 826 posicionada para estar em comunicação fluida com a admissão do soprador de ar de combustão, uma segunda porta de pressão 828 acoplável a uma segunda entrada 814 do dispositivo sensor de pressão 810 e uma admissão de pressão de referência. O segundo canal é construído para estar em comunicação fluida com o primeiro canal e configurado para ter aproximadamente a mesma pressão que o primeiro canal quando a admissão de pressão de referência está bloqueada. O dispositivo sensor de pressão 810 é configurado para desligar um abastecimento de combustível para o trocador de calor quando determinar um diferencial de pressão próximo a zero entre o primeiro canal e o segundo canal. Ter o diferencial de pressão em ou próxima a zero indica drenagem bloqueada para a caixa coletora 820. A caixa coletora 820 pode ser a CEHB 190 como ilustrada e discutida acima. 2 0 Os indivíduos versados na técnica a qual este

pedido está relacionado avaliarão que outras adições, deleções, substituições e modificações adicionais podem ser feitas as modalidades descritas.

Claims

1. Caixa coletora de extremidade fria de um forno, que é CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: um primeiro canal que tem uma primeira porta de abastecimento do canal posicionada para estar em comunicação fluida com uma admissão de um soprador de ar de combustão e uma primeira porta de pressão acoplável a uma primeira entrada de um dispositivo sensor de pressão, em que o dito soprador de ar de combustão e o dito dispositivo sensor de pressão são associados com a dita caixa coletora de extremidade fria; e um segundo canal que tem uma porta de abastecimento do canal posicionada para estar em comunicação fluida com a dita admissão do dito soprador de ar de combustão, em que uma segunda porta de pressão é acoplável a uma segunda entrada do dito dispositivo sensor de pressão e uma admissão de pressão de referência, o dito segundo canal em comunicação fluida com o dito primeiro canal e configurado para ter aproximadamente a mesma pressão que o dito primeiro canal quando a dita admissão de pressão de referência está bloqueada.

2. Caixa coletora de extremidade fria, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um colar de suporte para acoplar a dita caixa coletora de extremidade fria ao dito soprador de ar de combustão, em que o dito colar de suporte corresponde à dita admissão do dito indutor de ar de combustão.

3. Caixa coletora de extremidade fria, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita porta de abastecimento do primeiro canal e a dita porta de abastecimento do segundo canal são localizadas dentro de uma circunferência do dito colar de suporte.

4. Caixa coletora de extremidade fria, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito segundo canal é configurado para ter uma pressão positiva comparado ao primeiro canal durante a operação do dito soprador de ar de combustão quando a dita admissão de pressão de referência não está bloqueada.

5. Caixa coletora de extremidade fria, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito segundo canal e o dito primeiro canal são configurados para ter aproximadamente a mesma pressão quando a dita admissão de pressão de referência está bloqueada quando a dita forno está em múltiplas posições de instalação.

6. Caixa coletora de extremidade fria, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende dois drenos configurados para drenar a condensação para longe da dita caixa coletora de extremidade fria quando a dita forno está instalada em uma posição horizontal, em que um dos ditos dois drenos é usado para drenar a condensação para longe da dita caixa coletora de extremidade fria quando a dita forno está instalada em uma posição vertical.

7. Caixa coletora de extremidade fria, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita a admissão de pressão de referência é uma extremidade aberta do dito segundo canal que está voltado para um lado da dita caixa coletora de extremidade fria que tem dois drenos.

8. Forno, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: um trocador de calor; um indutor de ar de combustão configurado para gerar um fluxo de ar através do dito trocador de calor; um dispositivo sensor de pressão configurado para monitorar uma pressão de combustão através do dito trocador de calor; e uma caixa coletora configurada para ser acoplada entre o dito trocador de calor e o dito indutor de ar de combustão, em que a dita caixa coletora compreende: um canal de pressão negativa que tem uma primeira porta de abastecimento do canal posicionada para estar em comunicação fluida com uma admissão do dito soprador de ar de combustão e uma porta de pressão negativa acoplável a uma entrada negativa do dito dispositivo sensor de pressão; e um canal de pressão positiva que tem uma porta de abastecimento de canal de pressão positiva posicionado para estar em comunicação fluida com a admissão do dito soprador de ar de combustão, uma porta de pressão positiva acoplável a uma entrada positiva do dito dispositivo sensor de pressão e uma admissão de pressão de referência, o dito canal de pressão positiva em comunicação com o dito canal de pressão negativa e configurado para ter aproximadamente a mesma pressão que o dito canal de pressão negativa quando a dita admissão de pressão de referência está bloqueada.

9. Forno, de acordo com a especificação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito dispositivo sensor de pressão é configurado para desligar o abastecimento de combustível para o dito trocador de calor quando detecta um diferencial de pressão no dito canal de pressão negativa e no dito canal de pressão positiva que é próximo a zero.

10. Sistema de proteção a condensação bloqueada para um forno, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um dispositivo sensor de pressão configurado para monitorar uma pressão de combustão através de um trocador de calor da dita forno; e uma caixa coletora para ser acoplada entre o dito trocador de calor e um indutor de ar de combustão da dita forno, em que a caixa coletora compreende: um primeiro canal que tem uma primeira porta de abastecimento do canal posicionada para estar em comunicação fluida com uma admissão de um soprador de ar de combustão associado com a dita forno e uma primeira porta de pressão acoplável a uma primeira entrada do dito dispositivo sensor de pressão; e um segundo canal que tem uma segunda porta de abastecimento do canal posicionada para estar em comunicação fluida com a dita admissão do dito soprador de ar de combustão, em que uma segunda porta de pressão é acoplável a uma segunda entrada do dito dispositivo sensor de pressão e uma admissão de pressão de referência, o dito segundo canal em comunicação fluida com o dito primeiro canal e configurado para ter aproximadamente a mesma pressão que o dito primeiro canal quando a dita admissão de pressão de referência está bloqueada, em que o dito dispositivo sensor de pressão é configurado para desligar um abastecimento de combustível para o dito trocador de calor quando determina que um diferencial de pressão entre o dito primeiro canal e o dito segundo canal é aproximadamente zero.