ES1056724U - Control de un quemador de gas en un horno de coccion. - Google Patents
Control de un quemador de gas en un horno de coccion.Info
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Abstract
1. Un sistema de control de la combustión teniendo al menos un quemador (2) de gas con una llama principal adaptado a un horno de cocción doméstico, que incluye una válvula termostática (3) provista de un cuerpo de válvula con un conducto de entrada (3a) del caudal de gas "G" a la válvula y al menos un conducto de salida (3b) al quemador, en donde la modulación del caudal de gas "G" suministrado al quemador es efectuado por un sensor de temperatura (6) no eléctrico, y medios mecánicos (11) de accionamiento de un miembro de cierre (12) regulador en la válvula termostática, y en donde la válvula termostática (3) incorpora una válvula de seguridad (8) alojada en dicho conducto de entrada (3a), cuyo electroimán (8a) es energizado por un termopar (9) calentado por la llama principal (7), y un mando rotatorio (4) que acciona mecánicamente la válvula de seguridad (8) abriéndola, además de un microrruptor (5) eléctrico el cual conecta a la red eléctrica un módulo electrónico (10) de control del quemador (2), este último provisto de al menos un generador de chispas (14) y un circuito de detección (16) de llama conectado a un electrodo (18) de detección de llama (If) durante, caracterizado en que al módulo electrónico se le ha provisto de un circuito temporizador (17) para prefijar una etapa previa (Ti) de pre-ignición de duración predeterminada, y de un circuito (15) de suministro de un voltaje "Vdc" al electroimán (8a) en paralelo con la energización proporcionada por el termopar (9), en combinación con el circuito temporizador (17) para el mantenimiento eventual del caudal de gas "G" en el quemador dentro de dicho intervalo de tiempo (t1) predeterminado, por lo cual la válvula de seguridad corta el caudal de gas (G), en el caso de falta de detección de la rectificación (If) de llama al final de dicha etapa previa de pre-ignición.
Description
Control de un quemador de gas en un horno de
cocción.
La presente invención se relaciona con un sistema
de control de la combustión en un quemador de gas de un horno de
cocción, mediante el uso de una válvula termostática no eléctrica
con un mando manual rotatorio, una válvula electromagnética de
seguridad alimentada por un termopar, y un circuito electrónico
para la detección de llama del quemador y la ignición del gas
durante un período predeterminado.
Son conocidas las válvulas de gas termostáticas
para hornos de cocción que son accionados por medios mecánicos
modulando el caudal de gas del quemador del horno, para regular la
temperatura del horno captada por un sensor del tipo accionable
mediante un líquido expandible, tal como la divulgada en
US-3841552, y que además tienen incorporada en el
conducto de entrada del gas una válvula electromagnética de
seguridad alimentada por un termopar calentado por la llama del
quemador.
Son conocidos sistemas de control de la
combustión para quemadores de gas, como por ejemplo el divulgado en
US- 3963410, provisto de dos válvulas de control del caudal de gas
del quemador, de las cuales una primera es un grifo manual con un
mando rotatorio y la segunda es una válvula de solenoide para la
regulación del caudal mediante un ciclo ON-OFF. El
mando rotatorio activa un microrruptor de la línea eléctrica del
sistema, y circuitos electrónicos de ignición del quemador y de
rectificación de llama para la detección de la presencia de la
llama. Este sistema conocido de control de la combustión en un
horno, usa un sensor de temperatura del tipo electrónico actuando
sobre la válvula de solenoide cuya función es de regulación de la
temperatura por medios también electrónicos, los cuales requieren
permanentemente una alimentación de potencia eléctrica.
A través de la publicación
US-3832123 es divulgado un sistema de control de la
ignición en un quemador de gas, provisto de una válvula de
solenoide para la regulación del caudal de gas, un sensor de
rectificación de llama y un circuito generador de chispas, que
actúa en una etapa inicial -pre-ignición- y en caso
de extinción posterior para el restablecimiento de la llama
-reignición-, y un circuito temporizador de retardo en conjunción
con un interruptor, manteniendo abierta durante este intervalo la
válvula de solenoide y el generador de chispas conectados. La
válvula de solenoide es alimentada permanentemente con la potencia
Vac de suministro, mientras una serial de detección de llama esté
presente.
Es el objeto de la invención un sistema de
control de la combustión, incluyendo un quemador de horno de
cocción suministrado con un caudal de gas principal mediante una
válvula termostática accionada por medios mecánicos de modulación
del caudal de gas para la regulación de la temperatura del horno, y
de una válvula electromagnética de seguridad energizada por un
termopar en contacto con la llama principal, e incorporada en un
conducto de entrada del gas en el cuerpo de la válvula
termostática, en cooperación con un módulo electrónico de control
para el suministro de un voltaje Vdc al electroimán de la válvula
de seguridad y la generación de chispas de ignición de la llama
principal, combinados con un circuito de detección de llama, y con
la energía generada en el termopar de la válvula termostática.
El sistema de control de la combustión conforme a
la invención, permite el funcionamiento normal del quemador
autónomamente, para la regulación de la temperatura y para la
seguridad del quemador contra la extinción no deseada, mediante la
válvula de seguridad accionada termoeléctricamente que corta el
caudal de gas una vez el termopar de mantenimiento es enfriado. En
el caso de una pérdida de la potencia eléctrica a.c. de suministro
al horno, el termopar mantiene la válvula de seguridad abierta, y
la válvula termostática continúa modulando la llama del quemador de
caldeo del horno en respuesta a un sensor de temperatura autónomo
no eléctrico.
La contribución de la invención es proveer a un
quemador de gas regulado por una válvula termostática del tipo de
seguridad termoeléctrica existente, de un acoplamiento eléctrico
para la ignición y el control de llama, mediante un modulo
electrónico de generación y de control en combinación con el
termopar de la válvula de seguridad, comprendiendo un generador de
chispas para la ignición del quemador, un circuito de suministro de
voltaje para el electroimán de la válvula de seguridad, un
circuito electrónico de detección de llama en combinación con un
generador de chispas, y un circuito de temporización para la
activación automática del generador de chispas durante una etapa
inicial de pre-ignición de duración predeterminada,
y también durante intervalos posteriores de reignición, y para la
aplicación temporal de dicho voltaje de mantenimiento del
electroimán de la válvula de seguridad durante la etapa de
pre-ignición en combinación con la energización del
termopar.
Es una ventaja del sistema de control según la
invención, que tras el rearme manual del electroimán para la etapa
inicial de pre-ignición, la válvula de seguridad es
abierta instantáneamente y el usuario puede soltar el mando
inmediatamente sin quedarse a esperar un tiempo de calentamiento
del termopar. La señal de detección de llama, puesto que proviene
del módulo electrónico, se establece rápidamente cuando se produce
la ignición, y actúa sobre un alimentador de voltaje eléctrico para
mantener la válvula de seguridad abierta, mientras dura la etapa
de ignición.
Es también una ventaja del sistema de control de
la invención, que en el caso de fracaso en el establecimiento de
la llama durante la etapa de pre-ignición, el
circuito de temporización en combinación con el de detección de
llama, limitan la duración del intervalo de escape del gas no
quemado con respecto a los sistemas de control de la combustión
conocidos provistos solamente de un termopar como detector de
llama, puesto que la falta de llama es detectada rápidamente por el
circuito electrónico de detección después de un corto intervalo
temporizado de pre-ignición, y corta el suministro
del caudal de gas actuando sobre el circuito del voltaje de
mantenimiento del electroimán, sin necesidad de prolongar aún
varios segundos adicionales para llegar al calentamiento suficiente
del termopar.
Ante una falta prolongada de la señal de llama en
el quemador -por ejemplo más que 10 segundos- tanto si ocurre
durante la etapa de ignición inicial como en una posterior de
reignición, y con el fin de prevenir el escape del gas a la
atmósfera del horno, el sistema de control dispone del termopar de
mantenimiento conectado al electroimán de la válvula de seguridad,
el cual en combinación con el circuito de detección de llama y el
temporizador, funciona a la vez como un detector de llama más
seguro que los detectores electrónicos o térmicos conocidos, tales
como los disyuntores de corriente (lock out circuit breakers)
empleados en el estado de la técnica, para abortar la operación del
horno. Cuando el termopar por causa de su enfriamiento deja de
mantener la válvula de seguridad, ésta se cierra autónomamente por
la fuerza de un muelle cortando el paso de gas.
La figura 1 es una vista esquemática de un
sistema de control de la combustión teniendo un quemador de gas,
una válvula termostática con un dispositivo de seguridad
termoeléctrica incorporado y un módulo de control electrónico.
Las figuras 2A y 2B son diagramas representando
una secuencia de las operaciones efectuadas por el modulo de
control sobre el quemador de la figura 1, durante el transcurso del
tiempo de control, respectivamente en los casos de éxito y de
fracaso en la ignición previa.
En referencia a las figura 1-2,
la realización descrita del sistema 1 de control de la combustión
teniendo al menos un quemador 2 de gas principal es destinada a un
horno de cocción doméstico, y comprende una válvula termostática 3
provista de un mando rotatorio 4 manual que activa a través de un
microrruptor 5 eléctrico un módulo electrónico 10 de control del
quemador 2, mientras que la modulación del caudal de gas ``G''
suministrado es efectuado por un sensor de temperatura 6 no
eléctrico, y medios mecánicos 11 de accionamiento de un miembro de
cierre 12 regulador. La válvula termostática 3 es de un tipo
convencional para hornos de cocción, con un sensor de temperatura 6
del tipo de bulbo de líquido expandible, en donde el cuerpo de la
válvula termostática 3 incluye un conducto de entrada 3a del caudal
de gas ``G'' a la válvula y al menos un conducto de salida 3b al
quemador, y una válvula de seguridad 8 alojada en dicho conducto de
entrada 3a, cuyo electroimán 8a es alimentado por un termopar 9
calentado por la llama principal.
El módulo electrónico 10 de control comprende un
circuito generador de chispas o ignitor 14 provisto de un
electrodo 18, un circuito 15 de suministro de un voltaje ``Vdc'' al
electroimán 8a de la válvula de seguridad, manteniendo la válvula
de seguridad 8 abierta, un circuito de detección 16 de llama
provisto de un electrodo 18 de rectificación de llama, siendo este
último preferentemente el mismo electrodo emisor de chispas, y un
circuito temporizador 17 del suministro del voltaje ``Vdc'' y del
tren de chispas ``Sp'' por el ignitor 14. La presión manual sobre
el mando 4 a la vez que abre mecánicamente la válvula de seguridad
8 acciona el microrruptor 5, conectando el módulo 10 de control
electrónico a la potencia eléctrica 120 V a.c.
En referencia a las figuras 2A y 2B, en el tiempo
cero ``0'' del control de la combustión, el microrruptor 5
habilita el módulo de control 10 para el inicio de una etapa previa
``Ti'' de ignición del quemador con el tren de chispas ``Sp''. En
el comienzo ``0'' es conectado también el circuito 15 de suministro
del voltaje ``Vdc'' al electroimán 8a de la válvula de seguridad,
con el fin de mantener el paso del caudal de gas ``G'' abierto sin
la asistencia manual del usuario. Simultáneamente el circuito
temporizador 17 emite una señal 21 de activación del ignitor 14
para producir un tren de chispas en el electrodo 18, representado
por la línea ``Sp'' en el diagrama de las figuras 2A y 2B. El
intervalo ``t1'' de generación de chispas es fijo para cada módulo
de control 10 y dura un tiempo alrededor de ocho segundos, el
mínimo posible para prevenir la acumulación de gas no quemado, y
también suficiente largo para conseguir la ignición en condiciones
normales del quemador 2.
En referencia a la figura 2A, una vez es
establecida la llama 7 en el quemador principal, un circuito
electrónico 16 de detección a través del electrodo 18 rápidamente
establece una corriente eléctrica ``If'' rectificada representativa
de la presencia de la llama 7, la cual permanece durante todo el
período ``T'' de control del módulo electrónico 10, excepto durante
una extinción intermedia accidental. La llama 7 calienta el
termopar 9 independiente del módulo electrónico, generando la
``EMF'' como en la figura 2A, creciente con el tiempo de
calentamiento hasta alcanzar un valor EMF1 suficiente alto para
mantener abierta la válvula de seguridad 8. El valor EMF1 de
mantenimiento es alcanzado dentro de un intervalo ``t2'' de
duración alrededor de 3-10 segundos, independiente
del intervalo “t1” prefijado para la ignición. La detección de la
corriente ``If'' de llama activa una señal, línea 22 en la figura
2A, habilitando al temporizador 17, línea 23 en la figura 2A, para
la prolongación del suministro de voltaje ``Vdc'' a la válvula de
seguridad 8, la cual continúa en su condición de ``abierta''
todavía hasta un tiempo ``t3'', el cual excede del intervalo ``t2''
de subida de la EMF1 del termopar. En referencia a la figura 2B, en
el caso de fallo en la ignición del quemador, la falta de detección
de la corriente If de llama dentro del tiempo ``t1''
predeterminado, el circuito de detección 16 no emite la señal 22
dirigida al temporizador 17 para la prolongación del tiempo ``t3'',
por lo cual y con el fin de prevenir la acumulación peligrosa de
gas no quemado, el circuito 15 de mantenimiento interrumpe el
suministro del voltaje ``Vdc'' transcurrido el tiempo ``t1''
prefijado.
Una segunda etapa ``Tri'' de reignición se
origina durante el control de la combustión, en el caso de
extinción accidental de la llama 7 y desaparición de la corriente
If de llama. Con el fin de intentar el restablecimiento de la llama
7, el temporizador 17 emite una señal 25 de activación del ignitor
14 de, cuya duración ``t4'' es limitada a ocho segundos igual que
el intervalo de preignición ``t1''. El suministro del caudal ``G''
de gas al quemador continúa a través del quemador, porque la EFM1
del termopar 9 mantiene abierta la válvula de seguridad 8. En el
caso de éxito en la reignición, la corriente If de llama es
reestablecida, y el sistema de control 1 prosigue la regulación de
la temperatura del horno. En el caso de fracaso en la reignición,
la corriente If de llama no se establece, y además la falta de
llama 7 provoca un descenso del valor EMF generado por el termopar
9 por debajo del valor EFM1 de mantenimiento necesario y la válvula
de seguridad 8 abierta corta la entrada del caudal de ``G'' en la
válvula termostática 3.
El cierre definitivo de la válvula de seguridad 8
obliga a una nueva maniobra del mando rotatorio 4 de la válvula
termostática desde su posición ``OFF'', para el rearme manual del
electroimán 8a y el reinicio de una nueva etapa Ti de
pre-ignición.
Claims (3)
1. Un sistema de control de la combustión
teniendo al menos un quemador (2) de gas con una llama principal
adaptado a un horno de cocción doméstico, que incluye una válvula
termostática (3) provista de un cuerpo de válvula con un conducto
de entrada (3a) del caudal de gas ``G'' a la válvula y al menos un
conducto de salida (3b) al quemador, en donde la modulación del
caudal de gas ``G'' suministrado al quemador es efectuado por un
sensor de temperatura (6) no eléctrico, y medios mecánicos (11) de
accionamiento de un miembro de cierre (12) regulador en la válvula
termostática, y en donde la válvula termostática (3) incorpora una
válvula de seguridad (8) alojada en dicho conducto de entrada (3a),
cuyo electroimán (8a) es energizado por un termopar (9) calentado
por la llama principal (7), y un mando rotatorio (4) que acciona
mecánicamente la válvula de seguridad (8) abriéndola, además de un
microrruptor (5) eléctrico el cual conecta a la red eléctrica un
módulo electrónico (10) de control del quemador (2), este último
provisto de al menos un generador de chispas (14) y un circuito de
detección (16) de llama conectado a un electrodo (18) de detección
de llama (If) durante, caracterizado en que al módulo
electrónico se le ha provisto de un circuito temporizador (17) para
prefijar una etapa previa (Ti) de pre-ignición de
duración predeterminada, y de un circuito (15) de suministro de un
voltaje ``Vdc'' al electroimán (8a) en paralelo con la energización
proporcionada por el termopar (9), en combinación con el circuito
temporizador (17) para el mantenimiento eventual del caudal de gas
``G'' en el quemador dentro de dicho intervalo de tiempo (t1)
predeterminado, por lo cual la válvula de seguridad corta el caudal
de gas (G), en el caso de falta de detección de la rectificación
(If) de llama al final de dicha etapa previa de
pre-ignición.
2. El sistema de control de la combustión de la
reivindicación 1, caracterizado en que el circuito (15) de
suministro del voltaje Vdc, durante un intervalo de tiempo
(t3-t1) siguiente a dicha etapa previa de ignición
(Ti) de duración predeterminada, es activado por una señal (23) de
la detección de la corriente de llama (If), hasta un tiempo (t3)
transcurrido el cual sobrepasa el transcurso de dicho período de
calentamiento del termopar (9) de llama.
3. El sistema de control de la combustión de la
reivindicación 1, caracterizado en que durante la regulación
del caudal de gas al quemador (2) mediante la válvula termostática
(3), y extinguida accidentalmente dicha detección de rectificación
de llama (If), el módulo electrónico (10) activa el ignitor (14)
durante una etapa de reignición (Ti) de corta duración para el
reestablecimiento de la llama principal (7), mientras el caudal de
gas (G) en el quemador es mantenido a través de la válvula de
seguridad (8) energizada por el termopar (9) de llama.
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|---|---|---|---|
| ES200400190U ES1056724Y (es) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Control de un quemador de gas en un horno de coccion. |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1056724U true ES1056724U (es) | 2004-05-01 |
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|---|---|---|---|
| ES200400190U Expired - Fee Related ES1056724Y (es) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Control de un quemador de gas en un horno de coccion. |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| ES (1) | ES1056724Y (es) |
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|---|---|---|---|
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| FD1K | Utility model lapsed |
Effective date: 20141120 |