ES2238905B1 - "circuito de alimentacion de una valvula de seguridad para el encendido de un quemador de gas". - Google Patents

"circuito de alimentacion de una valvula de seguridad para el encendido de un quemador de gas".

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Abstract

Circuito de alimentación de una válvula de seguridad para el encendido de un quemador de gas, estando dicha válvula de seguridad (2) alimentada por un termopar (3) detector de llama. El circuito de alimentación (1) comprende medios de acondicionamiento (4) de una señal de entrada (E) para convertirla en una señal de salida (S) apta para mantener abierta la válvula de seguridad (2), y dicha señal de entrada (E) se genera a partir de la energía acumulada en un condensador (5), cargándose dicho condensador (5) en el momento en el que se activa el quemador de gas.

Description

Circuito de alimentación de una válvula de seguridad para el encendido de un quemador de gas.
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a circuitos de alimentación auxiliar de válvulas de seguridad alimentadas por un termopar.
Estado anterior de la técnica
Son conocidas válvulas de seguridad alimentadas por termopares para su utilización en quemadores de gas. El termopar mantiene abierta la válvula de seguridad en la medida en que exista llama. En caso de que desaparezca la llama la válvula de seguridad se cierra, cortándose así el suministro de gas. El grupo de seguridad formado por la válvula de seguridad y el termopar da lugar a un dispositivo intrínsecamente seguro, ya que cualquier tipo de fallo en dicho grupo de seguridad provoca el cierre de la válvula de seguridad y por tanto el corte del suministro de gas.
Estas válvulas de seguridad tienen el inconveniente de que, cuando se enciende el quemador de gas, pasa un tiempo determinado hasta que el termopar es capaz de mantener la válvula de seguridad abierta por sí solo. Una primera solución a este inconveniente consiste en hacer que el usuario, al actuar sobre el mando del quemador de gas para encenderlo, mantenga dicho mando pulsado y mantenga de esta manera la válvula de seguridad abierta durante el tiempo suficiente para que el termopar adquiera la temperatura mínima necesaria para que sea capaz de mantener la válvula de seguridad abierta mientras exista llama.
Una segunda solución consiste en añadir un circuito de alimentación auxiliar que proporcione a la válvula de seguridad la energía necesaria para que ésta se mantenga abierta cuando se activa el quemador de gas.
EP1113227A2 describe un dispositivo para el encendido de un quemador de gas que comprende una válvula de seguridad. Dicho dispositivo comprende un circuito de alimentación unido con la válvula de seguridad que mantiene abierta dicha válvula de seguridad tras la activación del quemador de gas. Dicho circuito de alimentación está unido a la tensión de red a través de un conmutador controlado por un temporizador, de tal manera que el circuito de alimentación está conectado a la tensión de red durante el tiempo necesario para que el termopar pueda mantener abierta la válvula de seguridad por sí solo.
En el dispositivo descrito, un fallo en el conmutador o en cualquiera de los componentes del temporizador puede hacer que el circuito de alimentación esté permanentemente conectado a la tensión de red, con el consiguiente problema de falta de seguridad por el riesgo que ello supone para el usuario.
EP1113227A2 resuelve este problema de falta de seguridad añadiendo un fusible que se funde en caso de que el tiempo en que el circuito de alimentación esté conectado a la tensión de red sea superior a un tiempo máximo predeterminado. Esta solución tiene el inconveniente de que es difícil establecer cuál ha de ser dicho tiempo máximo predeterminado. Además, tiene el inconveniente adicional de que ha de cambiarse el fusible en caso de que éste se funda.
Exposición de la invención
El objeto de la invención es el de proporcionar un circuito de alimentación de una válvula de seguridad para el encendido de un quemador de gas que proporcione seguridad ante fallos del propio circuito.
El circuito de alimentación, que se aplica a válvulas de seguridad alimentadas por un termopar detector de llama, comprende medios de acondicionamiento de una señal de entrada para convertirla en una señal de salida apta para mantener abierta la válvula de seguridad, de tal manera que dicha señal de entrada se genera a partir de la energía acumulada en un condensador, cargándose dicho condensador en el momento en el que se activa el quemador de gas.
Haciendo que la energía suministrada a la válvula de seguridad tras la activación del quemador sea la energía acumulada en un condensador, y no la energía suministrada a partir de la tensión de red, se consigue que fallos en el circuito de alimentación no supongan que la válvula de seguridad se mantenga abierta por tiempo indefinido, ya que una vez agotada la energía acumulada en el condensador el circuito de alimentación no podría seguir manteniendo abierta la válvula de seguridad.
Por otra parte, el circuito de alimentación de la invención es un circuito sencillo y de bajo coste.
Estas y otras características y ventajas de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.
Descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista esquemática de una primera realización de la invención.
La Fig. 2 es una vista esquemática de una segunda realización de la invención.
La Fig. 3 es una vista esquemática de la realización de la Fig. 2 para una pluralidad de válvulas de seguridad.
La Fig. 4 es un circuito en bloques de los medios de acondicionamiento del circuito de la invención.
La Fig. 5 es una primera realización de los medios de acondicionamiento del circuito de la invención.
La Fig. 6 es una segunda realización de los medios de acondicionamiento del circuito de la invención.
La Fig. 7 es una tercera realización de los medios de acondicionamiento del circuito de la invención.
Exposición detallada de la invención
Con referencia a la figura 1, el circuito de alimentación 1, que actúa sobre una válvula de seguridad 2 alimentada por un termopar 3 detector de llama, comprende medios de acondicionamiento 4 de una señal de entrada E para convertirla en una señal de salida S apta para mantener abierta la válvula de seguridad 2, generándose dicha señal de entrada E a partir de la energía acumulada en un condensador 5.
Dicho condensador 5 se carga en el momento en el que se activa el quemador de gas. En esta primera realización, el circuito 1 comprende un conmutador 6 que conecta el condensador 5 a la tensión de red Vr en el instante en el que el usuario activa el quemador, desconectándolo inmediatamente después. Más concretamente, el usuario, para activar el quemador, pulsa un mando 7, conectándose mediante el conmutador 6 el condensador 5 a la tensión de red Vr en el instante en el que se mantiene el mando 7 pulsado. El circuito 1 comprende también un generador de chispas 8 que se activa también mediante el conmutador 6.
En una segunda realización de la invención, mostrada en la figura 2, el circuito 1 comprende un conmutador 6' que conecta el condensador 5 alternativamente a la tensión de red Vr y a los medios de acondicionamiento 4, conectándose mediante el conmutador 6' el condensador 5 a la tensión de red Vr en el instante en el que el usuario activa el quemador, y conectándolo inmediatamente después a los medios de acondicionamiento 4.
Al igual que en la primera realización, el usuario, para activar el quemador, pulsa un mando 7, conectándose mediante el conmutador 6' el condensador 5 a la tensión de red Vr en el instante en el que se mantiene el mando 7 pulsado.
Con referencia ahora a la figura 3, cuando el circuito 1 alimenta una pluralidad de válvulas de seguridad 2, 2a, 2b,... y 2n, dicho circuito 1 comprende un conmutador 6', 6'a, 6'b,... y 6'n por cada válvula de seguridad 2, 2a, 2b,... y 2n, estando dichos conmutadores 6', 6'a, 6'b,... y 6'n conectados, según se muestra en la figura 3, de tal manera que el condensador 5 se carga cuando se activa cualquiera de los quemadores, y dicho condensador 5 se conecta con los medios de acondicionamiento 4 únicamente si ninguno de los conmutadores 6', 6'a, 6'b,... y 6'n conecta el condensador 5 con la tensión de red Vr.
Con referencia a la figura 4, los medios de acondicionamiento comprenden un bloque regulador 10 que recibe la señal de entrada E, un bloque oscilador 11, un transformador 12 y un rectificador 13 que genera la señal de salida S.
Los medios de acondicionamiento 4 comprenden también un bloque rectificador y limitador 9 que se utiliza para la carga del condensador 5. Tal como se muestra en las realizaciones de las figuras 5, 6 y 7, el bloque rectificador y limitador 9 comprende un diodo zener D1 con un transistor Q1 conectado en seguidor de emisor, de tal forma que dicho transistor Q1 conduce únicamente hasta que el condensador 5 alcanza una tensión determinada Vc.
Las tres realizaciones de los medios de acondicionamiento 4 mostradas en las figuras 5, 6 y 7 comprenden un bloque oscilador 11 que recibe una señal a partir del condensador 5, un transformador 12 que recibe la señal de salida de dicho oscilador 11, y un rectificador 13 que recibe la señal de salida del transformador 12 y genera la señal de salida S que recibe la válvula de seguridad 2 correspondiente.
Las realizaciones de las figuras 5 y 6 comprenden también un bloque regulador 10 mediante el que se genera una tensión decreciente a partir de la señal de entrada E, recibiendo el bloque oscilador 11 dicha tensión decreciente. De esta manera, la energía que se suministra mediante el circuito 1 a la válvula de seguridad 2 correspondiente es mayor al inicio y va disminuyendo progresivamente.
En la realización de la figura 5, el rectificador 13 comprende un diodo D por cada válvula de seguridad 2. En la realización de la figura 6, por contra, el rectificador 13 comprende, en lugar de diodos D, un transistor bipolar Q por cada válvula de seguridad 2. En esta realización el transformador 12 comprende dos devanados: un primer devanado 12a que alimenta la válvula de seguridad y un segundo devanado 12b mediante el que se excita la base de cada transistor Q.
Empleando transistores bipolares Q en lugar de diodos D, se reduce la caída de tensión de 0,6 V en los diodos a 0,15 V en los transistores, reduciéndose así las pérdidas en la misma proporción y pudiéndose emplear por tanto un condensador 5 de una capacidad de entre dos y tres veces menor.
En la realización de la figura 7, el rectificador 13 comprende un transistor MOSFET Q' de baja resistencia entre fuente y drenador por cada válvula de seguridad 2. Los transistores MOSFET Q' necesitan un circuito de generación de señal de puerta 14. También en esta realización, el transformador 12 comprende un segundo devanado 12b, en este caso para alimentar el circuito de generación de señal de puerta 14. Con transistores MOSFET, la caída de tensión en los mismos se reduce hasta los 10 mV, reduciéndose por tanto las pérdidas con respecto a las dos realizaciones anteriores y permitiendo por tanto la utilización de un condensador 5 de una capacidad menor.
En esta última realización, se puede hacer trabajar al transformador 12 en modo inductancia, es decir, de forma que cuando el primario de dicho transformador 12 recibe energía los transistores MOSFET Q' se encuentran en corte y cuando se le corta la alimentación al primario los transistores MOSFET Q' entran en conducción como consecuencia de la reacción del transformador 12 para liberar su energía magnética.
El funcionamiento en modo inductancia permite, tal como se observa en la figura 7, prescindir del bloque regulador 10 y hacer que sea el bloque oscilador 11 el que reciba la señal de entrada E directamente, eliminándose las pérdidas que se producen en el bloque regulador 10.

Claims (13)

1. Circuito de alimentación de una válvula de seguridad para el encendido de un quemador de gas, estando dicha válvula de seguridad (2) alimentada por un termopar (3) detector de llama y comprendiendo el circuito de alimentación (1) medios de acondicionamiento (4) de una señal de entrada (E) para convertirla en una señal de salida (S) apta para mantener abierta la válvula de seguridad (2), caracterizado porque dicha señal de entrada (E) se genera a partir de la energía acumulada en un condensador (5), cargándose dicho condensador (5) en el momento en el que se activa el quemador de gas.
2. Circuito de alimentación según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un conmutador (6) que conecta el condensador (5) a la tensión de red (Vr) en el instante en el que el usuario activa el quemador, desconectándolo inmediatamente después.
3. Circuito de alimentación según la reivindicación 2, caracterizado porque el usuario, para activar el quemador, pulsa un mando (7), conectándose mediante el conmutador (6) el condensador (5) a la tensión de red (Vr) en el instante en el que se mantiene el mando (7) pulsado.
4. Circuito de alimentación según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un conmutador (6') que conecta el condensador (5) alternativamente a la tensión de red (Vr) y a los medios de acondicionamiento (4), conectándose mediante el conmutador (6') el condensador (5) a la tensión de red (Vr) en el instante en el que el usuario activa el quemador, conectándolo inmediatamente después a los medios de acondicionamiento (4).
5. Circuito de alimentación según la reivindicación 4, caracterizado porque el usuario, para activar el quemador, pulsa un mando (7), conectándose mediante el conmutador (6') el condensador (5) a la tensión de red (Vr) en el instante en el que se mantiene el mando (7) pulsado.
6. Circuito de alimentación según las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque dicho circuito alimenta una pluralidad de válvulas de seguridad (2, 2a, 2b,..., 2n) y comprende un conmutador (6', 6'a, 6'b,..., 6'n) por cada válvula de seguridad (2, 2a, 2b,..., 2n), estando dichos conmutadores (6', 6'a, 6'b,..., 6'n) conectados de tal manera que el condensador (5) se carga cuando se activa cualquiera de los quemadores, y dicho condensador (5) se conecta con los medios de acondicionamiento (4) únicamente si ninguno de los conmutadores (6', 6'a, 6'b,..., 6'n) conecta el condensador (5) con la tensión de red (Vr).
7. Circuito de alimentación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un bloque rectificador y limitador (9) para la carga del condensador (5).
8. Circuito de alimentación según la reivindicación 7, caracterizado porque el bloque rectificador y limitador (9) comprende un diodo zener (D1) con un transistor (Q1) conectado en seguidor de emisor, de tal forma que dicho transistor (Q1) conduce únicamente hasta que el condensador (5) alcanza una tensión determinada (Vc).
9. Circuito de alimentación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de acondicionamiento (4) comprenden un bloque oscilador (11) que recibe una señal a partir del condensador (5), un transformador (12) que recibe la señal de salida de dicho oscilador (11), y un rectificador (13) que recibe la señal de salida del transformador (12) y genera la señal de salida (S) que recibe la válvula de seguridad (2) correspondiente.
10. Circuito de alimentación según la reivindicación 9, caracterizado porque los medios de acondicionamiento (4) comprenden también un bloque regulador (10) mediante el que se genera una tensión decreciente a partir de la señal de entrada (E), recibiendo el bloque oscilador (11) dicha tensión decreciente.
11. Circuito de alimentación según la reivindicación 10, caracterizado porque el rectificador (13) comprende un diodo (D) por cada válvula de seguridad (2).
12. Circuito de alimentación según la reivindicación 10, caracterizado porque el rectificador (13) comprende un transistor bipolar (Q) por cada válvula de seguridad (2), comprendiendo el transformador (12) un segundo devanado (12b) mediante el que se excita la base de cada transistor (Q).
13. Circuito de alimentación según las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado porque el rectificador (13) comprende un transistor MOSFET (Q') de baja resistencia entre fuente y drenador por cada válvula de seguridad (2), y un circuito de generación de señal de puerta (14), comprendiendo el transformador (12) un segundo devanado (12b) mediante el que se alimenta dicho circuito de generación de señal de puerta (14).
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