ES1058228U - Termopar de seguridad de llama y cuerpo de termopar. - Google Patents
Termopar de seguridad de llama y cuerpo de termopar.Info
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Abstract
1. Termopar de seguridad de llama adaptado a un quemador (BU) de gas de cocción, el cual produce una llama larga (F1) y una llama corta (F2) dirigidas transversales a un eje (A) del termopar, el termopar (10) siendo del tipo de funda metálica (11-14) substancialmente cilíndrica de una longitud total (H) determinada, encerrando al menos una junción caliente (HJ1,HJ2) formada mediante dicha funda metálica (11-14) y una varilla interna (15), alimentando el termopar (10) mediante la emf (mV) generada (18L,18S,18C) una válvula (SV) del gas provista de un actuador electromagnético con un determinado valor umbral Ve de enganche durante el calentamiento del termopar, y de un determinado valor umbral V de desenganche durante el enfriamiento, en donde el termopar (10) comprende una cabeza sensible (11,12) provista de una pared (11-12) receptora de la llama (F1, F2) en comunicación térmica con una junción caliente (HJ1) conformada en el extremo de la cabeza (11-12), y un cuerpo (13,14) formado por unafunda (13) de aleación termoeléctrica alineada coaxialmente con la cabeza (11-12), una base tubular (14) hecha de aleación buena conductora del calor y conectada telescópicamente sobre la funda (13) constituyendo una junción fría (CJ2), y un medio de fijación y posicionamiento (17) del termopar sobre un soporte (SP) del quemador, quedando la cabeza receptora (11-12) separada una distancia (E) determinada desde el orificio de salida de dichas llamas del quemador (BU) y enfrentada a ella, caracterizado en que la cabeza receptora (11- 12) está construida mediante dicho extremo (11) de la junción caliente (HJ1) en forma de una punta de longitud L1 determinada y diámetro "d" considerablemente menor que el diámetro D1 de dicha funda termoeléctrica (13), y de una parte tronco-cónica (22) de pared divergente hacia la llama (F1, F2) con un ángulo de inclinación 1 (alfa 1) con respecto al eje (A) del termopar, y una longitud L2 determinada en la dirección axial, siendo dichos valores geométricos L1,L2,d,1 de la cabeza (11,12) adaptados a la forma de la llama corta (F2) para el barrido de un área de la pared divergente (12) en el lado de la cabeza enfrentado al quemador (BU), mediante una parte tronco-cónica (12) de longitud L2 y diámetro D1 considerablemente mayores que las del extremo (11) encerrando la junción caliente (HJ1).
Description
Termopar de seguridad de llama y cuerpo de
termopar.
La presente invención se relaciona con un
termopar de seguridad para la detección de fallo de llama, en donde
la construcción del cuerpo tubular del termopar es adaptada a un
quemador de gas de cocción para una actuación rápida de la
válvula.
Son conocidos los termopares de seguridad para la
detección de la presencia o ausencia de llama instalados en la
proximidad de un quemador de gas de cocción provisto de una corona
con orificios de salida de llama radiales. Este tipo de termopar
tiene una cabeza sensible a la temperatura y al menos una de las
llamas choca sobre un área superficial de la cabeza sensible,
generando una fuerza electromotriz (emf) que alimenta el actuador
de una válvula de seguridad manteniendo la válvula abierta. Una
vez extinguida la llama, la válvula electromagnética se cierra por
la fuerza de un muelle, cuando por enfriamiento la emf generada
decrece por debajo de un valor umbral propio del actuador
electromagnético de la válvula. Los valores umbrales de emf y de
tiempo de respuesta de la válvula obtenidos para el enganche y el
desenganche del actuador son dependientes del tipo de válvula usado
y de la dispersión de su producción. La posición del termopar
relativa a la llama es elegida con el fin de guardar un equilibrio
entre ambos tiempos de enganche y de desenganche deseados, puesto
que una mayor rapidez de respuesta en el calentamiento provoca un
alargamiento del tiempo de desenganche durante el enfriamiento. En
EP-597157-A,
EP-552135-A,
GB-2249383-A, y
FR-2062094-A son mostrados ejemplos
de un termopar cuya construcción es conocida instalado en un
quemador de superficie para cocción.
En la figura 2 se ha representado un termopar 20
cuya construcción corresponde al estado anterior de la técnica,
adaptado a un quemador de gas "BU" de superficie para la
cocción. El termopar 20 es instalado con su eje "A" vertical
sobre un soporte "SP" del quemador. La llama emitida por el
quemador BU es regulada entre dos tamaños de llama, de diferente
potencia calorífica, una llama larga "F1" de potencia máxima y
una llama corta "F2" de potencia mínima. La cabeza sensible
21-22 del termopar es posicionada a una distancia
de separación horizontal "E" determinada desde el quemador
"BU", con el fin de que una vez extinguida la llama, el
termopar 20 no siga calentado por el calor de la corona del
quemador. El termopar 20 es instalado a una determinada altura
vertical "H" desde el soporte "SP" ajustada con respecto
al orificio de la llama.
El termopar 20 del estado de la técnica se
construye a partir de una funda tubular exterior
21-23 hecha de una aleación termoeléctrica, por
ejemplo de Ni-Cr mala conductora del calor, que
constituye el conductor externo del par termoeléctrico. Dentro del
cuerpo tubular es guiado un cable rígido 25 de diferente aleación
que constituye el conductor interno del par. La cabeza sensible
21-22 del termopar comprende un extremo superior 21
de menor diámetro estampado sobre un extremo de varilla
termoeléctrica 25 y después soldado en su punta.
La junción caliente "HJ1" así construida
está en contacto térmico con la superficie metálica de la cabeza
21-22 calentada por la llama. Como resultado de la
estampación de la funda 23, la cabeza receptora de la llama en el
extremo de la funda 23 comprende también una parte
tronco-cónica 22 de transición de diámetro
intermedio.
La base del cuerpo 24 del termopar 20 comprende
un tubo de mayor diámetro que la funda 23 hecho de latón buen
conductor eléctrico y térmico, y conectado a la funda 23
telescópicamente y soldada a ella formado una "junción fría"
CJ2. El cuerpo 23-24 tubular tiene un diámetro
interior uniforme ajustado a una funda aislante 26 interior para el
conductor interno 25. La funda aislante empieza detrás de la parte
cónica 22 y se extiende hasta detrás del soporte "SP". Dentro
de la base tubular 24 el extremo de la varilla interna 25 es
soldado a otra varilla semi-rígida 25' de cobre
para la conexión eléctrica de la "junción fría" "CJ1" del
termopar. La unión fría CF1-CJ2 queda espaciada a
la altura de los medios de soporte "SP" del termopar en el
extremo provisto del medio de soporte 27. El cuerpo tubular
23-24 del termopar está provisto en el extremo
inferior de un reborde o lomo de apoyo 27 para la fijación del
termopar y su posicionamiento vertical sobre el soporte "SP"
asociado al quemador.
Son ejemplos de construcción de termopar como el
descrito arriba, los mostrados en US-332808,
US-3556864, US-4021268,
FR-2696531-A3,
EP-1215473 y JP 07031087, Rinnai Corp (fecha de
publicación 03.09.96), los cuales tienen un adaptador de fijación
o conector del termopar al soporte, para ajustar la posición E,H de
la cabeza sensible relativa a la llama F1. La cabeza sensible
21-22 es barrida por la llama larga "F1" y la
junción HJ1 es calentada hasta alrededor de 500°C para generar el
valor de emf nominal. Cuando el usuario cambia la potencia del
quemador BU, la llama corta F2 no alcanza la superficie de la
cabeza 21-22.
La construcción de termopar 20 del estado de la
técnica representado en la figura 2, es del tipo de doble
"junción caliente" HJ1 y HJ2 espaciadas una de otra en la
dirección axial, como el descrito en
EP-607099-A2, en donde la emf
generada por la junción secundaria HJ2 se opone eléctricamente a la
emf generada en la junción HJ1 primaria, con el fin de incrementar
la rapidez de respuesta en el enfriamiento reduciendo el intervalo
de tiempo de desenganche. El extremo 21 de la cabeza del termopar
20 es de diámetro alrededor de 2 mm, la funda externa 23 del cuerpo
es de diámetro alrededor de 3,3 mm, y la base tubular 24 del cuerpo
es de diámetro aproximado 6 mm. La longitud del extremo 21 de la
cabeza es alrededor de 4,5 mm, y el ángulo \alpha2 de inclinación
del área tronco-cónica 22 con respecto a un eje A
vertical del termopar es menor que 13 grados.
Debido al pequeño diámetro y a la longitud de la
cabeza 21-22, esta última presenta una pared
externa receptora de la llama casi vertical y alejada del orificio
de llama. Un acercamiento de la posición "E" del termopar 20
para adaptarla a las dos longitudes de llama F1 y F2, causaría un
exceso de temperatura de la cabeza 21-22 afectando
a la duración de vida del termopar o poniéndose de color rojo
-mayor que 650°C- la pared de la cabeza 21-22. Un
cambio de la posición "H" de la cabeza 21-22
con el fin de presentar a la llama corta la superficie
tronco-cónica 22 de la cabeza, causaría una caída de
temperatura en la junción HJ1 en particular durante el
calentamiento inicial y en consecuencia la prolongación del
intervalo de tiempo de enganche de la válvula.
Cuando la llama F1 del quemador se extingue, el
tiempo de enfriamiento hasta el valor umbral Vde de desenganche
depende tanto de la rapidez de disipación del calor desde la cabeza
21-22 a través del cuerpo 23-24,
como del valor de temperatura alcanzado en la pared metálica de la
cabeza 21-22 por el choque de la llama F1.
En la figuras 4 y 5 se han representado en trazo
discontinuo las curvas típicas 28L y 28S de la emf
(mV)/t(sec) correspondientes a la respuesta del termopar 20
del estado de la técnica, calentado por la llama larga F1 o la
llama corta F2 respectivamente, y la curva típica 28C de
enfriamiento tras la extinción de la llama. Un valor umbral Ve de
"enganche" alto de la producción de actuadores
electromagnéticos es alrededor de 2,5 mV en carga, por lo cual un
intervalo de tiempo (t0-t1') inicial de
calentamiento con la llama F1 es de alrededor de 4 segundos (Fig.
4), y el valor umbral Vde de "desenganche" es de 2,2 mV en la
misma unidad de actuador, algo menor que aquél debido a una
histéresis "\DeltaVde", por lo cual el cierre de la válvula
"SV" en este caso tras la extinción de la llama larga F1 en el
instante "te", ocurre después de un intervalo de tiempo
(te-t3') de 18 segundos (Fig. 5). Pero debido a la
dispersión de resultados existente en la producción del actuador
electromagnético, algunas unidades son de valor umbral Vde (mín) de
desenganche alrededor de 1 mV en carga. En consecuencia el
intervalo de tiempo de enfriamiento (te-t3') para
el desenganche del actuador de Vde mínima se prolonga hasta 40
segundos (Fig. 4).
Un problema mayor aún que la prolongación del
intervalo (te-t3') de actuación formulado arriba,
aparece cuando el termopar 20 calentado por una llama larga F1 está
generando un valor alto de emf (mV) como en la curva 28L de la
Fig. 4, y el usuario cambia el caudal de gas del quemador BU al
mínimo, continuando la cocción con la llama corta F2. La parte
tronco-cónica 22 de la cabeza no es alcanzada por
la llama corta F2 debido al pequeño ángulo \alpha2 (alfa 2) =
10-13 grados de su pared 22 expuesta al barrido de
la llama larga F1, y a la gran longitud del extremo 21 el cual
constituye principalmente la superficie receptora del calor de la
cabeza. Por esta causa el actuador de válvula SV cuyo valor umbral
Vde de desenganche es alto, por ejemplo Vde= 2,2 mV, interrumpen
indeseadamente el proceso de cocción. En la figura 4 se ha
representado con la curva 28S la respuesta emf (mV) del termopar 20
desde el instante "ts" de conmutación de la llama larga F1 a
llama corta F2. Ahora al bajar la temperatura de la junción HJ1, la
emf (mV) generada desciende gradualmente tras un intervalo de
enfriamiento (ts-t2) por debajo del un valor umbral
alto Vde= 2,2 mV, y la válvula de seguridad SV se cierra, cortando
el proceso de cocción cuando ello no es deseado por el usuario.
Es el objeto de la invención una construcción de
termopar de llama, alimentando una válvula electromagnética de
seguridad y adaptado a un quemador de gas para cocción, la
construcción del termopar comprendiendo una cabeza sensible a la
temperatura provista de una pared metálica inclinada expuesta a la
llama del quemador y un cuerpo tubular provisto de un medio de
posicionamiento sobre el quemador, para proporcionar una respuesta
rápida en ambos intervalos de calentamiento y de enfriamiento del
termopar, incluyendo el calentamiento de la cabeza del termopar
mediante una llama corta correspondiente a la mínima potencia del
quemador.
La construcción de termopar conforme a la
invención, proporciona con respecto al termopar del estado de la
técnica una respuesta de tiempo más rápida en la generación de un
valor Ve de emf (mV) alto desde el encendido, sin ser calentada en
exceso la pared metálica de la cabeza que cubre la junción
caliente. Este resultado es conseguido mediante un aumento del área
de la pared metálica de la cabeza sensible barrida por ambas
llamas larga y corta del quemador. El termopar de la invención
proporciona también en el enfriamiento una respuesta de actuación
de corte de la válvula de seguridad más rápida, mediante una cabeza
sensible de longitud y masa mínimas, y una baja resistencia térmica
desde la junción caliente a la base tubular conductora, para el
enfriamiento de la junción caliente cuando la llama se
extingue.
La construcción de termopar de la invención,
mediante la mejora de la construcción de su cabeza receptora de la
llama, proporciona también una certeza en la generación de un valor
de emf (mV) suficiente alto, en la circunstancia que la llama es
acortada por el usuario para continuar el proceso de cocción con
menor potencia.
La emf (mV) generada por el termopar supera un
valor umbral Vde de desenganche del actuador electromagnético,
evitándose así la interrupción indeseada de la cocción con
cualquiera de las unidades de actuador de una producción.
La cabeza sensible del termopar de la invención,
se construye con una junción caliente encerrada en un extremo de
cabeza, el cual es corto y de pequeño diámetro, con el objetivo de
aminorar su masa térmica sin sacrificar la duración de vida del
termopar, mientras que la parte tronco-cónica de la
cabeza es construida con una pared metálica divergente cuyo ángulo
de inclinación al es más abierto hacia la dirección de la llama que
el termopar del estado de la técnica, con el fin de exponer a la
llama un área de barrido extensa, a la vez que dicha superficie de
pared divergente se acerca al extremo de la llama, en particular
para ser alcanzada al menos por la punta de una llama corta del
quemador.
Es una objetivo del termopar conforme a la
invención, reducir el gradiente de temperatura entre la pared
metálica tronco-cónica y la junción HJ1 generadora
de la emf, por lo cual se consigue una temperatura en la junción
caliente alrededor de 500°C, sin necesidad de que la pared metálica
receptora de la llama presente el color rojo asociado a un exceso
de calentamiento, mediante la reducción de la resistencia térmica
entre la pared troncocónica y la base tubular hecha de un metal
buen conductor que forma la junción fría, que disipa el calor
transmitido por la pared calentada de la cabeza. Este objetivo es
conseguido solapando la base tubular disipadora sobre la funda de
material termoeléctrico, un segmento de longitud mayor que la del
segmento de funda que queda descubierta al aire.
Una ventaja añadida de esta construcción de la
cabeza sensible, es que la varilla interior de la junción caliente
es guiada dentro de la parte tronco-cónica de la
cabeza con una holgura de separación suficiente para evitar el
riesgo de cortocircuito entre ambos conductores
termoeléctricos.
La figura 1 es una vista en alzado de un termopar
de seguridad de llama conforme a la invención, instalado en un
quemador de superficie para cocción.
La figura 2 es una vista en alzado de un termopar
del estado anterior de la técnica, instalado en un quemado igual
que el de la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección longitudinal
del termopar conforme a la invención de la figura 1.
La figura 4 es un diagrama de la emf (mV)/tiempo
generada por el termopar de la figura 3, durante su
calentamiento.
La figura 5 es un diagrama de la emf (mV)/tiempo
generada por el termopar de la figura 3, durante su
enfriamiento.
Con referencia a las figuras 1 y
3-5, una construcción de termopar 10 de seguridad
de llama es adaptada a un quemador de cocción "BU" de
orificios de salida de llama radiales. El termopar 10 es adaptado
para el calentamiento de la junción HJ1 por una llama larga F1 o
una llama corta F2 del quemador (Fig. 1) que choca o barre sobre la
superficie de la cabeza 11-12 del termopar, dando
lugar a una emf (mV) generada (Fig. 4) desde el instante t0 de
encendido (Fig. 4). Una válvula de seguridad "SV" es
alimentada por la emf (mV) generada por el termopar manteniendo el
actuador electromagnético de la válvula SV accionado.
El termopar 10 está adaptado a un quemador de
cocción cuyo orificio de salida de llama sea transversal al eje A
del termopar. El termopar 10 es instalado sobre un soporte
"SP" del quemador, en una posición vertical relativa a un eje
A de termopar, el cual se sitúa a una distancia "E"
determinada del orificio de salida del quemador, y a una altura
"H" desde un lomo anular 17 de soporte del termopar. El
espacio "E" se determina suficiente distante del quemador, con
el fin de que el termopar no sea calentado por su calor residual.
La altura "H" o longitud total del termopar, alrededor de 30
mm, se determina para que la cabeza sensible quede frente al
orifico de salida de las llamas F1 y F2. Las distintas partes de
termopar 11-17 (Fig. 3) conforme a la invención se
corresponden con las partes 21-27 del termopar 20
descrito en el apartado del estado anterior de la técnica y
mostrado en la Fig. 2, y están hechas de iguales materiales.
La cabeza 11-12 receptora del
calor comprende un extremo 11 y una parte
tronco-cónica 12 de superficie abierta a una llama
corta F2. La cabeza 11-12 se sitúa frente al
orificio de salida de llama y la parte tronco-cónica
12 de inclinación \alpha1 (alfa 1) expone toda su área al barrido
de la llama corta F2, en coincidencia con la elevación frecuente
de la punta de la lama corta F2.
El extremo 11 sensible de la cabeza
11-12 del termopar de se construye de pequeña
longitud L1 y pequeño diámetro "d" para reducir al mínimo
posible su masa. La varilla interna 15 de material termoeléctrico
empleada se ha elegido lo más delgada posible, con el fin de
reducir la masa del extremo 11 del termopar, sin sacrificar su
duración de vida. La conexión los dos "conductores"
termoeléctricos 11 y 15 del par forma una junción caliente primaria
HJ1. En un ejemplo de realización la longitud L1 es menor que 2 mm,
preferentemente entre 1 mm y 1,5 mm, necesario para el encaje por
estampación de la varilla interna 15. El diámetro "d" del
extremo 11 es menor que 2 mm, preferentemente menor que 1,5 mm. La
pequeña masa térmica del extremo 11 que forma la junción HJ1,
inicialmente tras el encendido, es calentada rápidamente por
conducción desde la pared tronco-cónica 12 que
recibe la llama, en particular la llama corta F2.
El ángulo \alpha1 de divergencia de la pared
tronco-cónica (22) es entre 15-30
grados, preferentemente de 20 grados sexagesimales. Su pared W1
alrededor de 0,25 mm, es lo más delgada posible para resistir el
desgaste y el agrietado por las tensiones térmicas. La longitud L2
de la parte tronco-cónica 12 esta determinada por
el tamaño típico de la punta de la llama corta F2, siendo L2= 2,5
mm a 3,5 mm. El diámetro D1 de la funda 13 es determinado partiendo
del diámetro "d" del extremo 11 de la cabeza, y después de
conformar la parte tronco-cónica 12 de la cabeza
mediante dicho ángulo de divergencia \alpha1 y dicha longitud L2
adaptada a la punta de la llama F2.
El cuerpo 13-14 del termopar 10
comprende la funda cilíndrica 13 de diámetro D1, y una base tubular
14 buena conductora del calor, de longitud L4 alrededor de 20 mm.
Se acopla telescópicamente sobre la funda 13 y se suelda a ella
para formar la segunda junción fría CJ2. Su diámetro D2 es
alrededor de 6 mm y su espesor de pared W2, alrededor de 1,5 mm,
suficiente gruesa para la disipación del calor transmitido desde la
cabeza 11-12. El cuerpo 13-14
tubular tiene un diámetro interior uniforme ajustado a una funda
aislante 16 interior para el conductor interno 15.
Una parte de la funda 13 de longitud L3 alrededor
de 6 mm queda descubierta al aire, y una segunda parte de longitud
L3' mayor que L3 queda solapada dentro de la base tubular 14. Se
reduce así la resistencia térmica entre la cabeza
11-12 y la base tubular conductora 14, para el
enfriamiento rápido del termopar tras la extinción de la llama.
Con referencia a las figuras 4 y 5, el termopar
10 representado en las figuras 1 y 3 es un ejemplo del tipo de dos
junciones calientes primaria HJ1 y secundaria HJ2 espaciadas en la
dirección axial, cuyos valores de emf se oponen entre sí. La emf
generada por la junción secundaria HJ2 es substancialmente menor
que la junción primaria HJ1. La diferencia de emf generada en las
dos junciones calientes HJ1 y HJ2, es la emf resultante
representada por las curvas 18L, 18S y 18C de la figura 4. La
construcción adaptada conforme a la invención puede ser también
aplicada a un termopar del tipo de una sola junción caliente HJ1 en
el extremo 11 de la cabeza. La junción primaria HJ1 ha de
calentarse rápidamente con la llama F1 y enfriarse también
rápidamente tras su extinción (Fig. 4). El calentamiento de la
junción HJ2 secundaria ha de retrasarse con respecto a la junción
primaria HJ1 durante el intervalo inicial (t0-t1)
hasta el mantenimiento del enganche del actuador electromagnético,
para conseguir una subida rápida de la emf resultante 18L por
encima del valor umbral alto Ve= 2,5 mv. El enfriamiento de la
junción HJ2 ha de retrasarse también con respecto a la junción HJ1
durante el intervalo final (te-t3) de desenganche
del actuador, para un rápido descenso de la emf resultante 18S por
debajo de un valor umbral bajo de desenganche Vde= 1 mV (Fig. 5)
del actuador.
Con esta finalidad se sitúa la junción secundaria
HJ2 separada, por ejemplo 14 mm desde la junción HJ1. Un cable
conductor 15' interno es soldado a un hilo termoeléctrico 19 de la
junción secundaria HJ2, constituyendo una junción fría CJ1,
separada un espacio grande, por ejemplo 13 mm de longitud desde la
junción HJ2 secundaria. Siguiendo curva 18L de la Fig. 4, el
intervalo de tiempo (t0-t1) inicial de calentamiento
con la llama F1 es de tan solo 2,5 segundos para el actuador de
valor Ve de "enganche" alto,
Ve= 2,5 mV en carga. Siguiendo la curva 18C de la Fig. 5, el intervalo de tiempo (te-t3) tras la extinción de la llama larga F1 es de tan solo 10-20 segundos en función del valor umbral Vde de "desenganche" entre Vde= 2,2 mV y Vde= 1 mV, considerablemente menor que en el termopar 20 del estado de la técnica.
Ve= 2,5 mV en carga. Siguiendo la curva 18C de la Fig. 5, el intervalo de tiempo (te-t3) tras la extinción de la llama larga F1 es de tan solo 10-20 segundos en función del valor umbral Vde de "desenganche" entre Vde= 2,2 mV y Vde= 1 mV, considerablemente menor que en el termopar 20 del estado de la técnica.
El termopar 10 es calentado después durante el
transcurso del proceso de cocción por una llama corta F2, desde el
instante "ts" del cambio de llama, siendo la curva 18S de la
figura 4 la emf (mV) generada. La válvula SV de seguridad permanece
accionada y el proceso de cocción no se interrumpe, porque a pesar
del acortamiento de la llama F2, el valor 18S de emf generado sigue
siendo más alto que todo el intervalo de dispersión "RVde"
(Fig.5) en la producción del valor Vde de desenganche entre 2,2 mV
a 1 mV. En la mismo diagrama de la figura 4 se ha superpuesto la
curva 28S (con trazo discontinuo) del termopar 20 del estado de la
técnica, cuya parte tronco- cónica 22 de la cabeza no es alcanzada
por la llama corta F2 debido a la gran longitud del extremo 21 y al
pequeño ángulo \alpha2 = 10-13 grados de la pared
tronco-cónica 22.
Claims (5)
1. Termopar de seguridad de llama adaptado a un
quemador (BU) de gas de cocción, el cual produce una llama larga
(F1) y una llama corta (F2) dirigidas transversales a un eje (A)
del termopar, el termopar (10) siendo del tipo de funda metálica
(11-14) substancialmente cilíndrica de una longitud
total (H) determinada, encerrando al menos una junción caliente
(HJ1, HJ2) formada mediante dicha funda metálica
(11-14) y una varilla interna (15), alimentando el
termopar (10) mediante la emf (mV) generada (18L, 18S, 18C) una
válvula (SV) del gas provista de un actuador electromagnético con
un determinado valor umbral Ve de enganche durante el calentamiento
del termopar, y de un determinado valor umbral Vde de desenganche
durante el enfriamiento, en donde el termopar (10) comprende una
cabeza sensible (11, 12) provista de una pared
(11-12) receptora de la llama (F1, F2) en
comunicación térmica con una junción caliente (HJ1) conformada en
el extremo de la cabeza (11-12), y un cuerpo
(13,14) formado por una funda (13) de aleación termoeléctrica
alineada coaxialmente con la cabeza (11-12), una
base tubular (14) hecha de aleación buena conductora del calor y
conectada telescópicamente sobre la funda (13) constituyendo una
junción fría (CJ2), y un medio de fijación y posicionamiento (17)
del termopar sobre un soporte (SP) del quemador, quedando la cabeza
receptora (11-12) separada una distancia (E)
determinada desde el orificio de salida de dichas llamas del
quemador (BU) y enfrentada a ella, caracterizado en que la
cabeza receptora (11-12) está construida mediante
dicho extremo (11) de la junción caliente (HJ1) en forma de una
punta de longitud L1 determinada y diámetro "d"
considerablemente menor que el diámetro D1 de dicha funda
termoeléctrica (13), y de una parte tronco-cónica
(22) de pared divergente hacia la llama (F1, F2) con un ángulo de
inclinación \alpha1 (alfa 1) con respecto al eje (A) del
termopar, y una longitud L2 determinada en la dirección axial,
siendo dichos valores geométricos L1, L2, d, \alpha1 de la cabeza
(11, 12) adaptados a la forma de la llama corta (F2) para el
barrido de un área de la pared divergente (12) en el lado de la
cabeza enfrentado al quemador (BU), mediante una parte
tronco-cónica (12) de longitud L2 y diámetro D1
considerablemente mayores que las del extremo (11) encerrando la
junción caliente (HJ1).
2. El termopar de seguridad de llama según la
reivindicación 1, caracterizado en que dicha parte
tronco-cónica (22) se conforma mediante una pared de
ángulo \alpha1 (alfa 1) de divergencia mayor que 15 grados
sexagesimales, y la longitud (L1) del extremo (11) de la cabeza es
menor que 2 mm.
3. El termopar de seguridad de llama según la
reivindicación 1, caracterizado en que dicha pared
tronco-cónica (22) se conforma mediante dicho ángulo
\alpha1 (alfa 1) de divergencia entre 15-30
grados, y una longitud L2 axial entre 2,5 y 3,5 mm.
4. El termopar de seguridad de llama según la
reivindicación 1, caracterizado en que dicha pared
tronco-cónica (22) se conforma mediante dicho ángulo
\alpha1 (alfa 1) de divergencia entre 15-30
grados, siendo el diámetro D1 de la funda termoeléctrica alrededor
de 4 mm y el diámetro (d) del extremo (11) de la cabeza menor que
2,5 mm.
5. El termopar de seguridad de llama según la
reivindicación 1, caracterizado en que dicha funda
termoeléctrica (13) siendo de diámetro D1 uniforme comprende un
primer segmento cilíndrico L3 siguiente a la cabeza receptora
(11-12) quedando descubierto al aire, y un segundo
segmento de unión térmica (CJ2) fría dicha con dicha base tubular
del cuerpo (14) quedando solapada dentro de esta última, siendo el
segundo segmento solapado de igual o mayor longitud L3' que el
primer segmento L3 descubierto, reduciendo la resistencia térmica
para una disipación rápida del calor de la cabeza receptora
(11-12) tras la extinción de la llama (F1, F2) del
quemador.
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