TWI627372B - 瓦斯暖爐 - Google Patents

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Abstract

一種瓦斯暖爐(10)包含暖爐燃燒器(16)。藉由經由導管(20)供應至該燃燒器之瓦斯之引燃來產生熱量。一螺線管瓦斯安全閥(22)當被提供一臨限電流時維持於一開啟條件下，從而允許瓦斯通行至該等燃燒器。當不被提供彼臨限電流時，該閥關閉，從而阻止瓦斯之通行。一電流產生器(28)包含間隔開之熱電偶裝置(30、32)。由於藉由該等熱電偶件所致之一組合電流產生，即使該等熱電偶裝置中之任一者皆不產生該臨限電流，該電流產生器亦可產生至少該臨限電流之電流。

Description

瓦斯暖爐
本發明係關於瓦斯暖爐。更具體而言，本發明係關於具有經熱電偶件致動之瓦斯安全關斷件之瓦斯暖爐。
瓦斯暖爐具有經調適用於藉助於火焰來加熱之燃燒器，其火焰係由該等暖爐之瓦斯供應器供給燃料。若此一燃燒器之火焰(舉例而言)由於風而將熄滅，及若在火焰已熄滅後仍將瓦斯提供至此等燃燒器，則該等燃燒器將不消耗該瓦斯，且可因此造成一嚴重之火災危害或爆炸危害，或若被吸入則可係危險的。
許多習用之戶外瓦斯暖爐具有燃燒系統以及用於致動瓦斯安全關斷閥之若干單個熱電偶探針。在燃燒器之火焰將熄滅之情況下，此等閥操作以關斷對暖爐之燃燒器之瓦斯供應。
熱電偶探針根據「賽貝克(Seebeck)」原理操作。根據此原理，當在由兩種異質金屬製成之導線組成之一閉合電路中存在一溫度差時，產生一微電流。
在一暖爐瓦斯安全關斷閥之情形中，使用此一微電流以操作用於允許或關斷對暖爐燃燒器之瓦斯供應之螺線管瓦斯安全閥。將此一閥偏壓至一關閉位置以阻止瓦斯供應，但若熱電偶件之微電流高於可施加至該螺線管之一臨限電流，則可將該螺線管瓦斯安全閥維持於一開啟條件下以允許將瓦斯供應至暖爐燃燒器。
正是直接地作用於熱電偶件上之燃燒器本身之熱量致使了熱電偶件產生微電流所需之溫度差。若燃燒器之火焰熄滅，則彼溫度差將消失或至少減小，因此致使微電流之一減小或結束，且此又致使螺線管瓦斯安全閥之關閉，藉此關斷瓦斯供應。
此等瓦斯暖爐通常用於戶外加熱。因此，該等暖爐通常曝露於露天環境，且可受風影響。特定而言，在有風之條件下，舉例而言，在風速為每小時5千米至12千米左右之條件下，燃燒器火焰可閃爍，且因此不穩定及產生較少熱量。若由熱電偶件感測到的熱量減少，則此具有減小由熱電偶件產生之微電流之效應。若該電流減少至低於螺線管電流臨限值之一值，則螺線管將關閉，且此將關斷對暖爐燃燒器之瓦斯供應。則一操作員將必須人工地重新點燃該燃燒器，且此可係耗時且不便的，特別是在需要重複地重新點燃該暖爐之情況下，及在將該暖爐用於繁忙場地(諸如餐廳、酒館及諸如此類)之情況下。
解決此問題之一種方式係將該暖爐移動至一較少有風之位置。然而，此本身可係不便的，且甚至可能係危險的，且可致使並未在最需要熱量之一區域中提供熱量。
本發明之一目的係改善或克服先前技術之缺點，或提議對其之一有利替代。
根據本發明，提供一種瓦斯暖爐，其包含：至少一個暖爐燃燒器，其具有其中藉由燃燒供應至該燃燒器之瓦斯而產生熱量之一操作條件；至少一個導管，其用於將來自一瓦斯供應器之瓦斯引導至該至少一個暖爐燃燒器；一螺線管瓦斯安全閥，其具有一閥電連接器，且經調適以：當經由該閥電連接器被提供至少一臨限值量之電流時，將維持於一開啟 條件下以允許來自一該瓦斯供應器之瓦斯沿著該至少一個導管通行至該至少一個暖爐燃燒器，且當不被提供至少該臨限值量之電流時，將在一關閉條件下，藉此阻止瓦斯之此通行；及一電流產生器，其經由該閥電連接器連接至該螺線管瓦斯安全閥，且其包含彼此間隔開之複數個熱電偶裝置，該電流產生器經組態以使得：由於藉由該等熱電偶裝置所致之一組合電流產生，即使該等熱電偶裝置中之任一者並不產生至少該臨限值量之電流，該電流產生器亦產生至少該臨限值量之電流用於經由該連接器提供至該螺線管瓦斯安全閥。
在一較佳實施例中，若該等熱電偶裝置中之任一者皆不產生電流，則該電流產生器不產生至少該臨限值量之一電流量，因此該螺線管瓦斯安全閥在關閉條件下。
在一較佳實施例中，該複數個熱電偶裝置以一串聯組態彼此電連接。
則較佳地，每一熱電偶裝置具有一第一電連接器及一第二電連接器，其中該等熱電偶裝置中之一第一者之該第一電連接器接地，且其中針對每一對互連之熱電偶裝置，將彼等熱電偶裝置中之一者之該第二電連接器連接至彼等熱電偶裝置中之另一者之該第一電連接器。
較佳地，在該串聯組態下之該等熱電偶裝置中之最後一者之該第二電連接器連接至該螺線管瓦斯安全閥之該閥電連接器。
在一較佳實施例中，該螺線管瓦斯安全閥之該閥電連接器係一第一閥電連接器，該螺線管瓦斯安全閥具有接地之一第二電閥連接器。
在一較佳實施例中，該瓦斯暖爐包含一金屬暖爐底盤，其中該等熱電偶裝置中之該第一者之該第一電連接器接地至該底盤。
較佳地，該第二閥連接器接地至該底盤。
在一較佳實施例中，該暖爐包含至少一個風擴散器，該等熱電偶裝置之每一者安置於該至少一個暖爐燃燒器與該至少一個擴散器之間。
10‧‧‧瓦斯暖爐
12‧‧‧暖爐頭
14‧‧‧金屬底盤/底盤
16‧‧‧暖爐燃燒器/外燃燒器
16.1‧‧‧外燃燒器
16.2‧‧‧外燃燒器
18‧‧‧瓦斯供應器
20‧‧‧導管
22‧‧‧螺線管瓦斯安全閥
24‧‧‧第一閥電連接器
26‧‧‧金屬螺線管主體/螺線管主體/主體
27‧‧‧接地
28‧‧‧電流產生器/電流產生源
30‧‧‧熱電偶裝置/左側熱電偶裝置
32‧‧‧熱電偶裝置/右側熱電偶裝置
34‧‧‧探針
36‧‧‧金屬主體/金屬殼體/殼體
38‧‧‧底盤之一部分
40‧‧‧第二連接器
42‧‧‧導線
44‧‧‧導線
46‧‧‧電連接器
48‧‧‧電絕緣及熱絕緣體/絕緣體
50‧‧‧熱電偶裝置之相對端
52‧‧‧箭頭
54‧‧‧箭頭
56‧‧‧網狀套
58‧‧‧箭頭
60‧‧‧箭頭
62‧‧‧箭頭
現在將參照附圖僅經由實例來闡述本發明之較佳實施例，其中：圖1係一瓦斯暖爐之部分之一透視圖；圖2係圖1之暖爐之一對熱電偶裝置之一前視圖，該等熱電偶裝置係串聯地電連接；圖3係圖1之該暖爐之該部分連同一瓦斯供應器及一螺線管瓦斯安全閥一起之一示意性前視圖；且圖4係圖1之該暖爐之該部分之一示意性側視圖，展示為部分地剖開。
參照該等圖式，展示瓦斯暖爐10之一部分。暖爐10包含整體標示為12之一暖爐頭。暖爐頭12包含一金屬底盤14及暖爐燃燒器16。
提供呈一瓦斯容器形式之一瓦斯供應器18，且其經調適以沿著呈瓦斯管道形式之導管20將瓦斯提供至燃燒器16。
暖爐10亦包含呈一螺線管瓦斯安全閥22形式之一電磁瓦斯安全裝置。螺線管瓦斯安全閥22具有：一開啟條件，其中該螺線管瓦斯安全閥允許瓦斯自瓦斯供應器18流動至燃燒器16；及一關閉條件，其中該閥關斷此流動。
藉由一彈簧(未展示)將螺線管瓦斯安全閥22偏壓至其關閉位置。該瓦斯安全螺旋管閥具備一第一電連接器24以用於連接至能夠產生一電流之一裝置。
螺線管瓦斯安全閥22亦具有一金屬螺線管主體26。螺線管主體 26用作螺線管瓦斯安全閥22之一第二電連接器，以使得該閥能夠形成一電路之部分。螺線管瓦斯安全閥22安裝於底盤14上(未展示安裝之方式)，具有如27處所指示之將螺線管主體26電接地至該底盤之效應。
當經由螺線管瓦斯安全閥22之第一閥電連接器24為螺線管瓦斯安全閥22提供一充足電流時，藉由該電流而在螺線管中感應之電磁力足以克服將螺線管瓦斯安全閥推動至其關閉位置之彈簧之偏壓力。如圖3中所展示，藉助於此電流，螺線管瓦斯安全閥22可維持於其開啟位置中。
該電流(在高於其時將存在足以克服該彈簧之偏壓力之電磁力)在本文中稱為一臨限電流。
暖爐10包含一電流產生器(整體標示為28)，該電流產生器包含一對熱電偶裝置30及32。每一熱電偶裝置30、32具有一探針34，及一金屬主體或殼體36。熱電偶裝置30、32安裝於底盤14之一部分38上，其中探針34自底盤之彼部分突出以便毗鄰兩個外燃燒器16(引用為16.1及16.2)定位，如圖1中所展示。此等探針34組成用於感測來自燃燒器16.1及16.2之熱量之感測器。
儘管在所闡述之實施例中探針34係毗鄰於兩個外燃燒器16.1、16.2定位，但在其他實施例中(未展示)，該等探針可毗鄰於燃燒器16中之其他者。
每一熱電偶裝置30、32具有兩個電連接器：由殼體36組成之一第一連接器，及一第二連接器40。
如圖2中所展示，左側熱電偶裝置30之第二連接器40藉由一導線42連接至右側熱電偶裝置32之第一連接器，亦即，連接至彼裝置之殼體36。其係機械接合至彼殼體36。
右側熱電偶裝置32之第二連接器40藉由一導線44且經由一電連 接器46連接至螺線管瓦斯安全閥22之第一閥電連接器24。
如所展示，左側熱電偶裝置30之殼體36與底盤14之部分38接觸，且因此電接地至該底盤。然而，右側熱電偶裝置32之殼體36經由一電絕緣及熱絕緣體48安裝於底盤14之部分38上。因此，右側熱電偶裝置32並不電連接至底盤14，且因此串聯地電連接至左側熱電偶裝置30。
根據一項較佳實施例，絕緣體48係氧化鋁陶瓷絕緣體，但亦可替代使用其他適合形式之絕緣體。
在左側熱電偶裝置30之殼體36及螺線管瓦斯安全閥22之主體26兩者皆接地且因此具有相同電位之情況下，兩個熱電偶裝置30、32、螺線管瓦斯安全閥22以及連接導線42及44之組合構成一閉合電路，其中該兩個熱電偶裝置係串聯連接。應瞭解，絕緣體48對於此電路係必要的，此乃因在無該絕緣體時，右側熱電偶裝置32將接地至底盤14且將不會形成一串聯電路。
每一熱電偶裝置30、32經調適以當在其探針34與各別熱電偶裝置之相對端50之間經歷一溫度差時產生一電流。由於熱電偶裝置30、32係串聯連接，因此所產生之總電流本質上係兩個熱電偶裝置產生之累積電流。
根據一較佳實施例，當暖爐燃燒器16經引燃及燃燒，且使用暖爐10之位置之周圍溫度介於該暖爐所設計用於之操作溫度之範圍內時，由於自相關毗鄰燃燒器16經歷之熱量，因此每一熱電偶裝置30、32之探針34與該熱電偶裝置之相對端50之間的溫度差足以使彼熱電偶裝置獨自產生至少該臨限電流。
因此，若致使熱電偶裝置30、32中之任一者產生此一電流同時致使另一者不產生此一電流(即使另一熱電偶裝置完全不產生任何電流)，則由首先提及之熱電偶裝置產生之電流量係至少該臨限電流， 且因此足以使電流產生源28將螺線管瓦斯安全閥22維持於其開啟位置中。
因此將瞭解，供應足以將螺線管瓦斯安全閥22保持於其開啟位置中之電流且因此允許暖爐燃燒器16操作皆係由暖爐10本身提供，而非由與該暖爐分離之任一電流源提供。
在使用中，一旦引燃暖爐燃燒器16，由該等燃燒器產生之熱量即加熱熱電偶裝置30、32之探針34，且此致使此等裝置產生大於臨限電流之電流。此電流致使將螺線管瓦斯安全閥22維持於一開啟位置中，因此允許沿著導管20將瓦斯供應至燃燒器16，如箭頭52所指示。
舉例而言，若一陣風直接地或藉由致使毗鄰燃燒器16之火焰閃爍而致使熱電偶裝置30、32中之一者之探針34瞬間冷卻，則由彼熱電偶裝置產生之電流將減小，且甚至可減小至顯著小於臨限電流之一值。然而，假設另一熱電偶裝置30、32之探針34仍由毗鄰於其之燃燒器16加熱，則彼熱電偶裝置將產生超過臨限電流之電流，且彼電流將因此致使將螺線管瓦斯安全閥22維持於一開啟位置中。此允許沿著導管20對燃燒器16之瓦斯供應繼續且因此使得保持燃燒器之引燃。
因此，瓦斯(或大部分瓦斯)將由燃燒器16消耗，且由相關熱電偶裝置30、32產生之電流下降不應顯著增加與彼瓦斯相關聯之危險，如火災危害或吸入性危險。
另一方面，若所有燃燒器16且特定而言毗鄰於兩個熱電偶裝置30、32之兩個燃燒器16.1、16.2之火焰熄滅，則由該兩個熱電偶裝置產生之電流將顯著下降以使得其組合產生之電流將低於臨限電流。此將允許螺線管瓦斯安全閥22之偏壓以致使閥如箭頭54所指示移動至其關閉位置，藉此關斷對燃燒器16之瓦斯供應。
熱電偶裝置30、32彼此間隔開。因此，雖然使一陣風將毗鄰於該等熱電偶裝置之兩個燃燒器16.1、16.2之火焰影響至足以致使螺線 管瓦斯安全閥22關斷瓦斯供應之程度並非不可能，但自一統計學觀點，此係相對不可能的。
參照圖4，暖爐10具備延伸於燃燒器16上方之一風擴散網狀套56(亦即一風擴散器)。熱電偶裝置30、32定位於網狀套56與燃燒器16.1、16.2之間。如箭頭58所指示，網狀套56具有用於允許來自燃燒器16之熱量輻射至毗鄰於暖爐10之區域之開口。然而，藉由網狀套56致使如箭頭60所指示之衝撞於暖爐10及其燃燒器16上之風(包含直接衝擊網狀套56之風)擴散，如箭頭62所指示。此輔助降低風將影響燃燒器16之火焰之程度(包含由於風而致使火焰閃爍之程度)，且擴散原本將直接衝擊熱電偶裝置之風。此又輔助最小化風對熱電偶裝置30、32之冷卻效應，且因此最小化減小由該等熱電偶裝置產生之電流之程度。
儘管已在上文關於較佳實施例來闡述本發明，但熟習此項技術者應瞭解，其並非受限於彼等實施例，而是可以許多其他形式體現。
舉例而言，根據一項實施例，當在如上文所提及之操作溫度之範圍內使用暖爐10時，由每一熱電偶裝置30、32單獨產生之電流量小於將螺線管瓦斯安全閥22保持於其開啟條件下所需之臨限電流。然而，在許多或多數有風之條件下，每一熱電偶裝置30、32之冷卻量將不足以致使該裝置完全停止產生電流。根據此實施例，當暖爐10在其設計用於之操作條件下起作用時，即使由於風而減小由兩個熱電偶裝置30、32中之一者所產生之電流，彼等裝置之累積電流亦將超過臨限電流，且可因此將螺線管瓦斯安全閥22保持於其開啟條件下。

Claims (9)

  1. 一種瓦斯暖爐，其包含：至少一個暖爐燃燒器，其具有其中藉由引燃供應至該燃燒器之瓦斯而產生熱量之一操作條件；至少一個導管，其用於將來自一瓦斯供應器之瓦斯引導至該至少一個暖爐燃燒器；一螺線管瓦斯安全閥，其具有一閥電連接器，且經調適以：當經由該閥電連接器被提供至少一臨限值量之電流時，將維持於一開啟條件下以允許瓦斯沿著該至少一個導管自一該瓦斯供應器通行至該至少一個暖爐燃燒器，且當不被提供至少該臨限值量之電流時，將在一關閉條件下，藉此阻止瓦斯之此通行；及一電流產生器，其經由該閥電連接器連接至該螺線管瓦斯安全閥，且該電流產生器包含彼此間隔開之複數個熱電偶裝置，該電流產生器經組態以使得：由於藉由該等熱電偶裝置所致之一組合電流產生，即使該等熱電偶裝置中之任一者皆不產生至少該臨限值量之電流，該電流產生器亦產生至少該臨限值量之電流用於經由該連接器提供至該螺線管瓦斯安全閥。
  2. 如請求項1之瓦斯暖爐，其中若該等熱電偶裝置皆不產生電流，則該電流產生器不產生至少該臨限值量之一電流量，因此該螺線管瓦斯安全閥在關閉條件下。
  3. 如請求項1或請求項2之瓦斯暖爐，其中該複數個熱電偶裝置以一串聯組態彼此電連接。
  4. 如請求項3之瓦斯暖爐，其中每一熱電偶裝置具有一第一電連接器及一第二電連接器，其中該等熱電偶裝置中之一第一者之該第一電連接器接地，且其中針對每一對互連之熱電偶裝置，將彼等熱電偶裝置中之一者之該第二電連接器連接至彼等熱電偶裝置中之另一者之該第一電連接器。
  5. 如請求項4之瓦斯暖爐，其中在該串聯組態下之該等熱電偶裝置中之最後一者之該第二電連接器連接至該螺線管瓦斯安全閥之該閥電連接器。
  6. 如請求項4之瓦斯暖爐，其中該螺線管瓦斯安全閥之該閥電連接器係一第一閥電連接器，該螺線管瓦斯安全閥具有接地之一第二電閥連接器。
  7. 如請求項4之瓦斯暖爐，其包含一金屬暖爐底盤，其中該等熱電偶裝置中之該第一者之該第一電連接器接地至該底盤。
  8. 如請求項6之瓦斯暖爐，其中該第二電閥連接器接地至該底盤。
  9. 如請求項1或2之瓦斯暖爐，其中該瓦斯暖爐包含至少一個風擴散器，該等熱電偶裝置中之每一者安置於該至少一個暖爐燃燒器與該至少一個風擴散器之間。
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