CN107620861A - 液化气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于移动应用的液化气系统，其包括：至少一个远程气体开关(10)，可安装至液化气瓶(12)；气体压力调节器(24)，其中其高压输入部连接至远程气体开关(10)；分配块(36)，其中其输入部连接至气体压力调节器(24)的低压输出部；过滤单元(40)，其布置在气体压力调节器(24)的低压输出部与分配块(36)之间；以及电子控制器(16)，其连接至远程气体开关(10)。

Description

液化气系统
技术领域
本发明涉及用于移动应用的液化气系统，例如，用于露营设施、大篷车、摩托艇等。
背景技术
通过液化气系统，可以操作用气体操作的电耗费设备，例如，煤气灶或气体加热。
对于对这种液化气系统的不同要求，需要大量不同的部件，这些部件必须容纳在适当位置。当液化气系统包括自动切换的两个气瓶时，使用自动开关，自动开关在当前提供气体的瓶(即，操作气瓶)中的压力下降时切换至第二瓶(备用气瓶)。
如果气体加热或气体供应系统会在露营设施行进时进行操作，那么需要在气体管线因意外而损坏时切断气体供应的设备。例如，这可以由碰撞传感器执行，碰撞传感器在已超出一定延迟时间之后自动中断气体供应。另外，过滤器和分离器用于从气体流中去除含油气溶胶，因而气体处理器调节器的功能不会受影响。
发明内容
本发明的目的是提供需要较少安装空间且让使用者更易于使用的液化气系统。
为了实现这个目的，根据本发明，提供用于移动应用的液化气系统，该液化气系统包括：至少一个电磁阀(也称为远程气体开关)，可安装至液化气瓶；气体压力调节器，其中其高压侧连接至电磁阀；分配块，其中其输入部连接至气体调节器的低压输出部；过滤单元，其布置在气体压力调节器的低压输出部与分配块之间；以及电子控制器，其连接至电磁阀。所述液化气系统的特征在于以下事实：连接液化气瓶(或者对于包括两个液化气瓶的系统而言，两个液化气瓶)需要的不同部件校少。通过将电磁阀用作远程气体开关，可以消除自动开关，该自动开关通常也必须安装在用于液化气瓶的瓶盒中。另外，通过消除液化气系统的高压侧上的任何过滤器，释放瓶盒中空间。
根据本发明的液化气系统的独特特征在于，不需要在高压侧上进行特殊布置来保护气体系统免受污染物(例如，含油气溶胶)，该污染物可与液化气一起进入液化气系统。在目前工艺水平，在气体调节器的上游使用过滤器和分离器，以便阻止这些污染物到达气体压力调节器，或者至少通往气体压力调节器的气体压力管必须以连续上升的方式布线，以便确保尽可能少的污染物会到达气体压力调节器。根据本发明，会仅在低压侧上过滤并分离污染物。因而，瓶盒中的空间不会进一步减小。
根据本发明的实施方式，意图在于，过滤单元包括一次性过滤器。如果需要，一次性过滤器可易于由使用者更换，因而，可不费力地恢复过滤器的性能。
一次性过滤器可是滤芯，例如，滤芯由使用者插入在合适的接收单元中，而不直接接触任何分离的物质。
根据本发明的优选实施方式，设置检测一次性过滤器的污染物的传感器。这允许使用者在不必检查过滤器本身的情况下确定过滤器的剩余过滤容量。
污染物传感器可包括RFID芯片，例如，该RFID芯片与一次性过滤器集成在一起。这允许以无接触的方式来检索污染物的程度。
在一个实施方式中，污染物传感器可连接至液化气系统的控制器。控制器可向使用者显示过滤器的剩余容量。基于过滤器的污染物到目前为止的增长，控制器也可投射何时必须插入新滤芯。另外，控制器可警告使用者及时购买替换滤芯。可进一步构想的是，控制器自动触发再订购。
根据本发明的优选实施方式，过滤单元集成在分配块中。因而，过滤单元无需单独安装。另外，分配块通常安装在至少相当易接近的位置，因而也易接近过滤单元。
在这里，分配块表示充当单独气体装置的截止阀的、若干速闭阀的组合。
优选地，第二高压管连接至液化气系统的高压侧，第二高压管通向充当远程气体开关的第二电磁阀。这使得它能够连接至第二高压气瓶，因而系统始终包括工作瓶和备用瓶。
两个高压管优选联接至三通的两个输入部，该三通的输出部联接至气体压力调节器的高压输入部。这导致液化气系统的机械设计很简单。
电子碰撞传感器可设置在液化气系统中，该电子碰撞传感器连接至控制器。碰撞传感器使得能够操作液化气系统，即使在车辆行进时。在出现意外的情况下，触发碰撞传感器，因而控制器中断两个远程气体开关。从而确保安全。
在替代实施方式中，可设置接口，通过该接口，液化气系统可“分接(tap)”与配备液化气系统的车辆集成在一起的碰撞传感器的信号。因而，无需为液化气系统提供单独的碰撞传感器。
根据实施方式，加热元件和传感器设置在液化气系统的低压侧上。通过这两个部件，可相对不费力地执行液化气系统的泄漏测试。因而，加热元件在没有任何电耗费设备消耗气体的状态下被激活。在断开加热元件之后，可通过传感器来监测特征参数，当传感器是温度传感器时，具体在温度随时间推移的过程中。与有泄漏的液化气系统相比，密闭的液化气系统的所述特征参数表现不同。
如果传感器是温度传感器，则冷却曲线存储在控制器中，以及控制器将测量的冷却曲线与存储的冷却曲线进行比较。如果液化气系统泄漏，因而气体从液化气瓶流到系统中，那么在断开加热元件之后，温度会更快地降低，如同密闭的液化气系统的情况。
还可假设的是，在冷却曲线的比较期间，考虑液化气系统的周围温度。
根据本发明的优选实施方式，设置气体水平测量装置。气体水平测量装置优选直接安装至液化气瓶，例如，安装在液化气瓶的底部上，因而使用者始终能够检索相应液化气瓶的填充水平。
优选地，气体水平测量装置连接至控制器。如果操作液化气瓶的体积用尽，则这使得控制器能够从操作液化气瓶自动切换到备用液化气瓶。控制器还可及时地向使用者显示工作液化气瓶的贮存体积很快会用尽以及它已经切换到备用液化气瓶，因而，使用者能够及时购买并连接新液化气瓶。假设气体消耗会继续保持当前水平，那么控制器可为使用者计算用尽液化气的贮存体积需要多长时间的投射。
根据本发明的实施方式，在气体压力调节器处设置加热设备，该加热设备连接至控制器。通过加热设备，可防止气体压力调节器结冰。这对于冬天露营尤为重要。
优选地，加热设备与温度传感器相关联，该温度传感器连接至控制器。这使得在外界温度低于一定阈值的情况下能够自动开启加热设备。
根据本发明的实施方式，控制器包括例如根据蓝牙或WLAN标准的近场通信接口。这使得使用者能够通过使用她/他的智能电话来控制液化气系统，并且检索与她/他相关的值，例如，液化气贮存体积。另外，使用者可触发泄漏测试。
优选地，控制器还包括远程通信接口，通过该远程通信接口可例如发送SMS。这样一来，可向使用者通知某些事情，例如，在液化气系统低于一定阈值的情况下，即使她/他不在液化气系统附近。
根据实施方式，设置远程气体开关直接连接至气体压力调节器的输入部。在此实施方式中，不需要高压管。
根据实施方式，远程气体开关通过高压管直接连接至气体压力调节器的输入部。这导致气体压力调节器的布置具有更高的灵活性。
如果使用高压管，那么高压管可配有断管保护器，以便增强操作安全性。
针对包括两个气瓶的液化气系统，气瓶中的一个也可通过高压管直接连接至气体压力调节器和另一气瓶。在任何情况下，在每个气瓶上使用远程气体开关(电磁阀)，以便在需要的情况下能够以可靠而快速的方式切断气瓶。
附图说明
以下通过使用不同的示例性实施方式来描述本发明，这些示例性实施方式在附图中示出。在附图中：
图1示意性地示出根据本发明的第一实施方式的液化气系统；
图2示意性地示出根据本发明的第二实施方式的液化气系统；
图3示意性地示出根据本发明的第三实施方式的液化气系统。
具体实施方式
液化气系统包括两个远程气体开关10，液化气瓶12分别连接至远程气体开关。液化气瓶是填充有加压液化石油气(LPG,liquid petrol gas)的压力容器，例如，填充有丙烷和丁烷。这些是使用者可承载和更换的普通液化气瓶(在多数情况下，为丙烷/丁烷气瓶)。
远程气体开关10是电磁阀，电磁阀在无电流状态下关闭。为了打开远程气体开关10，必须对螺线管(此处未示出)通电。这通过联接至控制器16的、示意性地示出的控制线14来执行。
远程气体开关10的输出部分别连接至高压管18，高压管18配有断管保护器20。断管保护器20以机械方式工作，并确保防止任何气体泄漏，如果逸出的气体体积超出预定义体积通过量(因为泄漏)的话。
两个高压管18联接至三通22的两个输入部，该三通的输出部联接至气体压力调节器24的高压输入部。
气体压力调节器24将液化气系统高压侧上的压力，即瓶压力，减小至低压侧明显较低的压力，例如降低到30mbar。
已示出的是，在包括维护良好气瓶的最新气体系统中使用的普通气体压力调节器得到充分保护，而免受最终出现的污染物。
加热装置26与气体压力调节器24相关联，加热装置26可由控制器16驱动。另外，提供温度传感器28，温度传感器28也连接至控制器16。
在气体压力调节器24的低压侧上，泄漏测试单元30直接设置在气体压力调节器的旁边，泄漏测试单元30包括加热元件32和传感器34。在所示的示例性实施方式中，传感器是温度传感器。
加热元件32和传感器34二者均连接至控制器16。
气体从泄漏测试单元30经由低压线35到达分配块36，相应的电耗费设备经由可单独切断的线38连接至分配块，例如，煤气灶、加热系统的燃烧器、冰箱的燃烧器等。过滤单元40与分配块36集成，用于在气体进入电耗费设备之前保持污染物。具体而言，污染物可是含油气溶胶。另外，可提供沉淀剂，以便使水分沉淀。
在过滤单元40中，以滤芯42的形式布置一次性过滤器。滤芯42容纳于滤罩44中，滤罩可易于由使用者(具体为利用任何工具)打开并且再次关闭。在这里，为了这个目的，示意性地表示夹紧机构46，夹紧机构类似于在出现断裂的情况下自动切断连接的速闭连接件。
检查窗48存在于滤芯42的侧部上，因而使用者始终能够检查剩余过滤容量(或者换言之，因为保持的污染物，滤芯已耗尽的程度)。
另外，滤芯42配有污染物传感器50，污染物传感器50可识别过滤器的污染程度，并相应地确定剩余过滤容量。
另外，RFID芯片(此处未示出)集成在污染物传感器中，RFID芯片可由控制器16驱动。这由通信虚线52示出。
另外，液化气系统具有连接至控制器16的电子碰撞传感器54。
填充水平计56与液化气瓶12中的每个相关联，通过填充水平计56可确定相应液化气瓶12的填充水平。
填充水平计56优选使用由压电元件生成并联接至液化气瓶12的壁的超声波。在所示示例性实施方式中，填充水平计56布置在液化气瓶12的底部的下侧上。基于时间的测量，所联接的超声波信号需要在液态-气态模式下在边界表面上进行反射，并再次由压电元件接收，相应液化气瓶的填充水平可以以可靠的方式确定。所述填充水平可发送到控制器16或者由控制器16进行检索。这可通过使用合适的通信协议来以无线方式执行，例如，蓝牙标准。在这里，用附图标记58示意性地表示通信链路。
控制器16包括近场通信接口60，例如，近场通信接口60可支持蓝牙标准和/或WLAN标准。通过使用近场通信接口60，可检索填充水平计56。另外，它们可用来与使用者的智能电话建立通信，如果他/她的智能电话位于控制器16附近。
控制器16还包括远程通信接口62，远程通信接口62适于经由蜂窝网络和/或互联网连接进行通信，例如，通过SMS进行通信，如果使用者不在控制器16附近。
通过控制器16和液化气系统的其他部件，可以以安全且简单的方式操作液化气系统。
远程气体开关10促进从一个气瓶切换到另一气瓶。这可由控制器自动执行，如果当前操作液化气系统的相应液化气瓶12的填充水平低于一定值。可提前通知使用者或者最迟在该时间点通知使用者当前的备用液化气瓶12正在接管气体供应，因而，必须购买新的液化气瓶12。
由于远程气体开关10的设计，远程气体开关10还确保如果不存在电源的话，则从该系统中去除两个液化气瓶12，即，例如，在露营设施临时离开道路，因而电池断开连接时。
加热装置26防止气体压力调节器24结冰，甚至在周围温度较低的情况下，因而，液化气系统在冬天也可可靠地操作。
泄漏测试单元30使得使用者能够容易地执行自动化泄漏测试。出于这个目的，控制器16驱动加热元件32，直至泄漏测试单元30中达到预先限定的温度为止。然后，通过温度传感器34来检测冷却行为。将记录的冷却曲线与存储在控制器16中的冷却曲线60进行比较。如果液化气系统是密闭系统，那么温度会以相对缓慢的方式降低。如果液化气系统不紧密，即，气体会从液化气瓶12流到系统中，那么在这里温度会比在密闭液化气系统中下降得更快。因此，控制器16能够检测到明显有泄漏。在这种情况下，使用者可由控制器16适当地通知，并且控制器16可借助两个远程气体开关10来断开两个液化气瓶12。直到维修技术人员确认已修复气体系统才会暂停断开。在这种情况下，维修技术人员会再次执行泄漏测试。到这里，控制器16激活远程气体开关，因而释放气体系统，以使得可开始测量。
由于电碰撞传感器54，因而还允许在行进的露营设施中操作液化气系统。如果碰撞传感器54检测到表示意外的延迟，则控制器16可通过使用远程气体开关10直接中断气体供应。
借助过滤单元40，可确保电耗费设备受到可靠的保护而免受气体中存在的任何污染物。借助与滤芯42相关联的污染物传感器，使用者能够在任何时间确定剩余多少过滤容量以何时必须插入新的滤芯。由于过滤单元40的独特设计，可不利用任何工具且不费力地插入过滤单元40，因而在更换过滤器之后，系统变得立即可再次操作。
图2示出根据第二实施方式的液化气系统。对于从第一实施方式中已知的部件，会使用相同的附图标记，并且在这方面参考以上描述。
在第二实施方式中，第一气瓶12直接连接至远程气体开关10，气体压力调节器24通过使用三通22连接至远程气体开关10。
气体压力调节器24向下连接有低压线35，低压线35经由过滤单元40前进到分配块36。
第二气瓶(在这里，为了区分，使用附图标记12’)借助高压管18连接至三通22的第二输入部，高压管18包括断管保护器20，并且连接至另一远程气体开关10的输出部。另外，在第二气瓶12’处，远程气体开关20直接安装至第二气瓶，而气瓶12’与远程气体开关10之间不需要管连接。
取决于相应的安全需求，也可不需要断管保护器。
一般而言，这导致液化气系统提供简单设计和高操作可靠性二者。
图2中未示出液化气系统的其他部件，如控制器等。
图3是根据第三实施方式的液化气系统。对于从前述实施方式中已知的部件，会使用相同的附图标记，因此参考以上描述。
在第三实施方式中，远程气体开关10附接至每个气瓶12，远程气体开关之后是气体压力调节器24。两个气体压力调节器24的输出部经由低压管35连接至三通22的两个输入部，另一低压管35’从三通布线到过滤单元(在这里未示出)，然后到达分配块。
第三实施方式的优点在于未使用高压管。

Claims (23)

1.一种用于移动应用的液化气系统，其包括：
至少一个远程气体开关(10)，能够安装至液化气瓶(12)；
气体压力调节器(24)，其中所述气体压力调节器(24)的高压输入部连接至所述远程气体开关(10)；
分配块(36)，其中所述分配块(36)的输入部连接至所述气体压力调节器(24)的低压输出部；
过滤单元(40)，布置在所述气体压力调节器(24)的所述低压输出部与所述分配块(36)之间；以及
电子控制器(16)，连接至所述远程气体开关(10)。
2.根据权利要求1所述的液化气系统，其特征在于，所述过滤单元(40)包括一次性过滤器(42)。
3.根据权利要求2所述的液化气系统，其特征在于，所述一次性过滤器包括滤芯(42)。
4.根据权利要求2所述的液化气系统，其特征在于，设置有用于检测所述一次性过滤器(42)的污染物的传感器(50)。
5.根据权利要求4所述的液化气系统，其特征在于，污染物传感器(50)包括与所述一次性过滤器(42)集成在一起的RFID芯片。
6.根据权利要求4所述的液化气系统，其特征在于，所述污染物传感器(50)连接至所述控制器(16)。
7.根据权利要求1所述的液化气系统，其特征在于，所述过滤单元(40)与所述分配块(36)集成在一起。
8.根据权利要求1所述的液化气系统，其特征在于，通向第二远程气体开关(10)的第二高压管(18)连接在所述液化气系统的高压侧上。
9.根据权利要求8所述的液化气系统，其特征在于，两个高压管(18)连接至三通(22)的两个输入部，其中所述三通(22)的输出部连接至所述气体压力调节器(24)的所述高压输入部。
10.根据权利要求1所述的液化气系统，其特征在于，设置有电子碰撞传感器(54)，所述电子碰撞传感器(54)连接至所述控制器(16)。
11.根据权利要求1所述的液化气系统，其特征在于，设置有碰撞信号接口，通过所述碰撞信号接口，所述液化气系统适于访问车辆侧碰撞传感器的碰撞信号。
12.根据权利要求1所述的液化气系统，其特征在于，加热元件(32)和传感器(34)设置在所述液化气系统的所述低压侧上。
13.根据权利要求12所述的液化气系统，其特征在于，所述传感器是温度传感器(34)。
14.根据权利要求13所述的液化气系统，其特征在于，不同的冷却曲线(60)存储在所述控制器(16)中，并且所述控制器(16)适于将测量的冷却曲线与存储的冷却曲线进行比较。
15.根据权利要求1所述的液化气系统，其特征在于，设置有填充水平计(56)。
16.根据权利要求15所述的液化气系统，其特征在于，所述填充水平计(56)连接至所述控制器(16)。
17.根据权利要求1所述的液化气系统，其特征在于，连接至所述控制器(16)的加热装置(26)设置在所述气体压力调节器(24)处。
18.根据权利要求17所述的液化气系统，其特征在于，连接至所述控制器(16)的温度传感器(28)与所述加热装置(26)相关联。
19.根据权利要求1所述的液化气系统，其特征在于，所述控制器(16)包括近场通信接口(62)。
20.根据权利要求1所述的液化气系统，其特征在于，所述控制器(16)包括远程通信接口(64)。
21.根据权利要求1所述的液化气系统，其特征在于，所述远程气体开关(10)直接连接至所述气体压力调节器(24)的所述输入部。
22.根据权利要求1所述的液化气系统，其特征在于，所述远程气体开关(10)通过高压管(18)连接至所述气体压力调节器(24)的所述输入部。
23.根据权利要求22所述的液化气系统，其特征在于，所述高压管(18)包括断管保护器(20)。
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