CN110631122A - 一种双燃料加热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双燃料加热器，包括一个或多个热电偶，该热电偶操作控制阀，该控制阀又基于由热电偶产生的信号来控制是否将燃料从调节器分配到燃烧器。还公开了一种主燃料选择阀，其基于用户的操作来选择正在使用的燃料。主燃料切换阀将燃料提供到所述控制阀从所述热电偶上游，允许上行控制机制，如从属阀，以控制燃料向控制流量阀。

Description

一种双燃料加热器

技术领域

本发明涉及加热器技术领域，具体为一种双燃料加热器。

背景技术

取暖器（例如壁炉）是家庭中的理想功能。燃烧非固体材料（例如气体）或产生电热的设备已逐渐普及。像木材一样，气体的燃烧可以提供真正的火焰和热量，但通常需要仔细混合气体和空气以达到理想或最佳性能。燃气壁炉和类似器具的该方面通常涉及将用于燃烧的空气输送到其中空气与气体燃料（例如天然气（NG）和液化丙烷（LP））混合的装置或设备。空气和燃料按一定比例混合以适当燃烧，然后输送到燃烧器元件或燃烧器，最后提供给壁炉或其他类似器具的燃烧室。空气和燃料的混合通常在燃烧器本身中完成。

具有以不同种类的燃料运行的单元也是有利的。在许多家庭和其他建筑物中，可能会使用NG或LP燃料。因此，销售商可能会根据天然气的可用来源或安装所需的气体，要求提供适用于NG或LP的装置。因此，已经开发出了可以配置成与一个以上的燃料源一起工作的单元，这是众所周知的。这些通常称为“双源”或“双燃料”单元。例如，燃烧器元件可以包括阀系统，该阀系统在一个位置时允许单元使用第一燃料来操作，而在第二位置时允许加热单元使用第二燃料来操作。通常设置这些双燃料单元，以便安装人员在首次运行时选择燃料。尽管双燃料燃烧器单元已经在本领域中使用了数十年，但是一直希望以更低的成本使该单元更简单，更可靠地使用。

双燃料加热器的一个问题是在加热器处可能选择了错误的燃料。例如，当提供给加热器的燃料实际上为LP时，用户可以选择加热器处的NG燃料。这可能是一个危险的错误，因为通向燃烧器的NG孔口大于LP孔口，并且以比NG气体更高的压力提供LP气体。因此，当使用液化石油气时选择NG模式会通过大孔向燃烧器提供过高压的气体，从而引起大火焰并产生明显的安全隐患。

发明内容

所公开的实施例大体上包括具有一个或多个氧气消耗传感器（ODS）热电偶引燃器的双燃料加热器，其能够维持控制阀的打开，该控制阀继而允许燃料流向燃烧器。在正常运行条件下，使用者可以操作一级燃油选择阀以选择所使用的燃油。在传统的双燃料加热器中，燃料将从燃料调节器直接流至控制阀，然后通过选择阀机构流向ODS热电偶先导阀和主燃烧器。相反，在公开的实施例中，燃料将在到达控制阀之前流过多端口燃料选择器系统。此设计比常规加热器设计更可靠，因为即使在选择了错误的燃料的情况下，它也能在终止错误的燃料的同时，直接引导所选燃料的流动，而不是仅仅依靠压力或电气机构以及ODS热电偶先导阀来采取安全措施。它还允许在控制阀上游实施安全机构，以提高操作简便性，并避免将错误的燃油供应给错误的先导。

例如，本申请可以包括双燃料系统，其具有适于提供第一燃料的第一调节器，适于提供第二燃料的第二调节器，从第一调节器或第二调节器接收燃料的控制阀，从动阀在第一和第二调节器与控制阀之间流体连通。从动阀可以基于用户的输入来选择性地允许燃料流向控制阀。该系统可以进一步包括至少一个与相应的先导相关联的热电偶，其中该热电偶向控制阀提供电信号以控制控制阀是否允许燃料通过控制阀。

还公开了一种阀系统，该阀系统包括适于被定位成在第一调节器和第二调节器与控制阀之间流体连通的从阀。从动阀可以基于用户的输入来选择性地允许燃料流向控制阀。还包括联接到从动阀的主燃料选择器阀，该主燃料选择器阀接收来自用户的输入以基于该输入相应地操作从动阀。

还公开了一种双燃料系统，其包括用于提供第一燃料的装置，用于提供第二燃料的装置，用于控制来自用于提供第一燃料的装置和用于提供第二燃料的装置的燃料流量的装置，用于选择性地允许排放的装置。燃料流向基于用户输入的燃料流控制装置的装置，用于向所述燃料流控制装置提供电信号的装置，以控制所述燃料流控制装置是否允许通过通过用于控制燃料流量的装置以及用于燃烧燃料的装置来燃烧燃料。电信号使用于控制燃料流的装置允许第一或第二燃料流到用于燃烧燃料的装置。

附图说明

图1是根据所公开的实施例的处于NG模式的双燃料系统的示意图；

图2是根据所公开的实施例的处于LP模式的双燃料系统的示意图；

图3是根据所公开的实施例的处于“错误燃料”模式（选择LP调节器但是选择了NG模式）的双燃料系统的示意图；

图4是双燃料系统的局部剖视图，示出了所公开的实施例的部件；

图5是根据本申请的其他实施方式的处于NG模式的双燃料系统的示意图；

图6是根据所公开的实施例的处于LP模式的另一种双燃料系统的示意图；

图7是根据所公开的实施例的处于“错误燃料”模式（LP调节器但选择了NG模式）的另一种双燃料系统的示意图；

图8是双燃料系统的局部截面图，示出了所公开的实施例的部件。

具体实施方式

尽管本发明可以采用许多不同形式的实施例，但是在附图中示出了本发明，并且将在此详细描述本发明的优选实施例，但应理解，本公开将被视为原理的示例。本发明的目的不在于将本发明的广泛方面限制于所示的实施例。如本文中所使用的，术语“本发明”和“公开的实施例”并非旨在限制要求保护的发明的范围，而是仅用于出于说明目的讨论本发明的示例性实施例的术语。

所公开的实施例广泛地包括具有操作控制阀的一个或多个ODS热电偶引燃器的双燃料加热器。然后，控制阀基于由热电偶产生的信号来控制是否将燃料从调节器分配到燃烧器。使用者可以操作一级燃油选择阀来选择使用的燃油。主燃料选择阀在热电偶上游向控制阀提供燃料，并且能够单独或与其他机构（例如从动阀）一起阻止未选择的燃料通过。这允许更简单的设计，该设计在热电偶之前将燃料提供给控制阀，并且还允许上游控制机构（例如从动阀）来控制流向控制阀的燃料流量。

图1-4示出了所公开的实施例的第一实施例。图5-8示出了所公开的实施例的第二实施例。例如，图1至图4。图1-4可以涉及壁加热器设计，而图1至图4可以涉及壁加热器设计。5-8可以涉及壁炉，煤气灶或火炉的设计。然而，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，两个实施例都可以在任何设备或机器中实施。

图1示出了处于NG模式的双燃料系统100。如图所示，系统通过从动阀115从NG调节器110提供NG燃料，并提供给控制阀120。然后，控制阀120将燃料提供给NG引燃器125，使得NG引燃器125可以加热相关联的NG热电偶130。如果NG引燃器125产生足够的热量，则NG热电偶130将产生例如300毫安的信号并将其发送到控制阀120。主燃料选择阀133可提供可选择的旋钮，开关或其他接口，以选择系统100是在NG还是LP模式下运行。

控制阀120包括例如电磁阀，该电磁阀在施加预定量的电流（例如200毫安）时打开或保持打开。如果NG热电偶130产生超过所需量的电流，则电磁阀将打开或保持打开，并允许将燃料提供给燃烧器135。如果NG热电偶130没有提供足够的电流或另一个足够的信号，则电磁阀将关闭并且将不再向燃烧器135提供燃料。。在一些实施例中，电磁阀联接至热开关，其中在热开关达到特定的最小允许温度时，热开关将立即关闭电磁阀。这些安全机制在加热器中实施，以防止引燃火焰熄灭或不燃烧足够的燃料，在这种情况下，易燃燃料将被排放到周围的房屋或其他建筑物中，并导致气体泄漏。当燃料未正确燃烧时，电磁阀通过切断燃料供应来阻止这种泄漏。

图2示出了与图1相同的设计。在图1中，系统100处于LP模式。如图所示，系统100将来自LP调节器140的燃料提供给控制阀120，然后控制阀120将燃料提供给LP先导145和LP热电偶150，以便向控制阀120提供电流以确定是否提供燃料。到燃烧器135。然后将燃料提供给燃烧器135并点燃。

图3示出了与图1和2相同的设计。在图1和图2中可以看到，但是在主燃料选择阀133处选择的燃料与实际从调节器提供的燃料不同。在此，所选择的燃料是NG，但是系统100以LP模式运行。这是危险的方向，因为通向燃烧器135的NG孔152大于LP孔153，但LP燃料的排放压力较高，有可能导致大火焰和不安全状况。然而，系统100阻止LP燃料到达控制阀。120通过提供随动阀115，以防止刚调节后的LP燃料流110，140。即，从动阀115包括四个单独的通道115a，b，c，d，每个通道可以打开或关闭。在一些实施例中，第一通道115一个将阻止燃料从NG调节器的流量110到控制阀120。第二通道115b将阻止燃料从控制阀的流120到NG飞行员125。第三通道115Ç将阻止燃料从控制阀的流120到LP的导频145。第四通道115d将阻止燃料从LP调节器的流量140到控制阀120。在各个实施例中，各个通道可以单个地或彼此组合地被阻塞。

第四通道115d是在所示的图示关闭图3。即，当在主燃料切换阀选择了NG模式133中，从阀115被转动以便阻挡第四通道115d和防止LP燃料向控制阀的流120。这样，就不会从较大的NG孔152排放LP燃料。在较高的低压下，因此不会产生危险的火焰。如图所示，该机构可以完全是机械的，但是可以想到，在本发明的精神和范围内可以实现电动阀部件或基于压力的控制器。

参照图1-3，选择阀133可包括圆形管状主体，该圆形管状主体通过第一孔152和第二孔153将气体分配到燃烧器135。孔口152，153可被放置在该主体的两侧，如图图。1-3，其中，选择器阀的轴向旋转133可引起相应的孔152，153与和直接对准气体进入燃烧器135。这种设计可以更精确地定位和对准燃烧器管，并提高燃烧效率。该设计进一步允许孔152，153被放置在垂直，或者甚至相反，使得阀更灵活或通用主体的侧面，以适应各种器具样式或设计类型。另外，该孔口可以配置有不同尺寸的开口，从而仅改变孔口而不改变整个选择阀就非常容易改变设备的热量输出。

图4示出了根据本申请的实施例的系统的局部截面图。如图所示，选择器旋钮155设置在系统100的基座上，以控制选择器阀133并且通过扩展控制从动阀115。用户可以转动选择器旋钮155以选择用于系统的适当燃料。然后可以根据选择由LP140或NG调节器110提供燃料，然后选定的燃料可以流过从动阀115并流到入口120a，b在控制阀上。控制阀120然后可以提供燃料至两个ODS单元中的一个160，165。提供了两个这样的ODS单元，一个用于LP燃料（LPODS160），另一个用于NG燃料（NGODS165）。然后，控制阀120可以将燃料提供回选择阀133和燃烧器135以进行点火。如图所示，从动阀115可具有四个通道115a，b，c，d，如上所述。

图5-8示出了第二实施例200，其与上述系统100类似地控制燃料的流动，其中相同的元件以相同的数字表示。如所讨论的，系统100通常可以用于壁式加热器，而第二实施例200可以用于燃气灶，壁炉和火炉，但是本发明不限于此。

第二实施例200类似于系统100如上所述，但包括两个通道115个C，D位于随动阀的侧面115，和孔152，153通向燃烧器135以并行或并排侧组态。从动阀115和主燃料选择阀133也可以通过联接器170联接在一起，或者在一些实施例中，可以彼此成一体。如图1所示。8时，控制阀120可包括第一出口175通向燃烧器135，以及第二出口180通向LPSODS160和NGODS165经由从阀115，而不是两个出口通向ODS系统和两个附加网点导致燃烧器135。也就是说，第一出口175可导致随动阀115，在所选择的燃料被引导到适当的孔152，153基于在主燃料选择阀133处选择哪种燃料。此外，第二出口180可导致随动阀115，其将燃料引导至适当的ODS160，165，再次基于在主燃料切换阀所选择的燃料133。第一175和第二180个出口可以因此被流体地连接至燃烧器135和氧气耗尽传感器160，165经由从阀115但是，本发明不限于此。

本文已经将本发明讨论为用于NG和LP燃料的双燃料系统。然而，本发明不限于所公开的燃料，并且可以在不脱离本申请的精神和范围的情况下以任何燃料实施。

如本文中所讨论的，术语“耦合”旨在指直接或间接的任何连接，并且不限于所公开的发明的两个或更多个元件之间的直接连接。类似地，“可操作地耦合”并不旨在表示任何直接的连接，无论是物理的还是其他方式，仅旨在定义一种布置，其中两个或更多个元件通过某些操作方式（例如，通过传导或对流换热，或其他方式）进行通信。在一些实施例中，术语“耦合”可以表示两个物体彼此成一体。

在前面的描述和附图中阐述的内容仅是示例性的，而不是限制性的。尽管已经示出和描述了特定的实施例，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离发明人的贡献的更广泛方面的情况下，可以进行改变和修改。当基于现有技术以适当的角度来看时，所寻求的保护的实际范围旨在由所附权利要求书来限定。

Claims (10)

1.一种双燃料系统，包括：第一调节器，适于提供第一燃料；第二调节器，适于提供第二燃料；从第一调节器或第二调节器接收燃料的控制阀；在第一调节器和第二调节器与控制阀之间流体连通的从动阀，该从动阀基于用户的输入选择性地允许燃料流向控制阀；至少一个与相应的先导相关的热电偶，该热电偶向控制阀提供电信号，以控制控制阀是否允许燃料通过控制阀；和燃烧器，其中电信号使控制阀允许第一或第二燃料流到燃烧器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括主燃料选择阀，所述主燃料选择阀从所述用户接收输入并且基于所述输入相应地操作所述从阀。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述主燃料选择阀机械地联接至所述从阀，以在所述主燃料选择阀被操作时促进所述从阀的操作。

4.根据权利要求2所述的系统，还包括选择器旋钮，所述选择器旋钮联接至所述主燃料选择器阀并适于接收所述输入。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述主燃料选择阀包括与所述第一燃料相关联的第一孔口以及与所述第二燃料相关联的第二孔口，所述第一孔口和第二孔口通向所述燃烧器。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一孔口大于所述第二孔口。

7.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一调节器以比所述第二调节器排出第二燃料低的压力来排出所述第一燃料。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制阀包括第一出口和第二出口，所述第一出口经由所述从阀与所述燃烧器流体连通，并且所述第二出口经由所述从阀与所述热电偶流体连通。

9.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一孔口和第二孔口彼此平行。

10.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一孔口和第二孔口位于所述主燃料选择阀的不同侧。

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