ES2344551T3 - Valvula motorizada de gas para calefaccion, con una valvula de seguridad. - Google Patents
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Abstract
Válvula motorizada de regulación de un caudal de gas para el suministro de gas a una instalación de calefacción del ambiente, que es del tipo de alzamiento con al menos un miembro de cierre (11) de válvula acoplado a un eje (10) de válvula desplazable linealmente a través de un conducto (5) central de paso, para regular el caudal (2,3) de gas desde un conducto (6) de entrada a una pluralidad de conductos (7,8,20) de salida de la válvula transversales a dicho conducto central (5), en donde el eje (10) es accionado mediante la rotación de un motor (9) emplazado en un extremo de válvula el desplazamiento del eje (10), y es desplazado en las dos direcciones, una primera dirección opuesta al motor (9) para empujar un grupo (14) magnético de una válvula (14,15) de seguridad de llama, emplazado en el extremo de válvula opuesto al del motor (9) y en comunicación con el conducto (6) de entrada, y una segunda dirección (e) hacia el motor (9) para el alzamiento de dicho miembro (11) de cierre para la modulación de un caudal (3) principal a través de un conducto (8) de salida principal, comprendiendo la válvula (1,1''), entre el conducto (6) de entrada y dicho conducto (8) de salida principal, un conducto (7) de salida piloto, y un conducto (20) de flujo mínimo comunicado con el conducto (8) de salida principal a través de un tornillo (19) "bypass", caracterizado porque el eje (10) es único transmitiéndose el movimiento a ambas direcciones directamente desde el motor (10), y la válvula (1,1'') de regulación está provista de medios (21-24,21''-22'') de cierre de seguridad para prevenir el paso de gas hacia los conductos de salida (7,8,20) en caso de bloqueo del movimiento del eje (10), siendo accionados por el eje (10) y alojados en dicho conducto central (5), en una posición entre dicho conducto de entrada (6) y dichos conductos (7,8,20) de salida, por lo cual el eje (10) en su desplazamiento de avance (e) es separado del grupo magnético (14), y es levantado a una primera posición en la que los medios (21-24,21''-22'') de cierre de seguridad cierran el flujo de gas al conducto (8) de salida principal, al conducto (7) de salida piloto y al conducto (20) de flujo mínimo, a una segunda posición en la que los medios (21-24,21''-22'') de cierre de seguridad dejan fluir el gas a través del conducto (7) de salida piloto y a través del conducto (20) de flujo mínimo pero el miembro (11) de cierre todavía mantiene cerrado el conducto (8) de salida principal, y a una tercera posición desde la cual los medios (21-24,21''-22'') de cierre de seguridad empujan al miembro (11) de cierre, de tal manera que el caudal (3) principal es suministrado a través del conducto (8) de salida principal.
Description
Válvula motorizada de gas para calefacción, con
una válvula de seguridad.
La presente invención se relaciona con la
regulación del suministro de gas combustible a un aparato doméstico
de calefacción, mediante una válvula reguladora accionada por un
motor eléctrico modulando el caudal en respuesta a las variaciones
de la temperatura, siendo la válvula del tipo de alzamiento y con
una válvula electromagnética de seguridad.
EP-0875720-A2/US-A-5979484
divulga una válvula de regulación del caudal del gas con
accionamiento mediante un motor rotatorio en ambas direcciones,
para alimentar una instalación de calefacción. La válvula está
adaptada para suministrar un caudal a un quemador principal de la
instalación a través de un conducto de salida de la válvula, y un
caudal piloto a un quemador piloto de la instalación a través de un
conducto de salida piloto de la válvula. El accionamiento del motor
es controlado por un sensor de la temperatura ambiente, desplazando
linealmente el eje de la válvula para la apertura gradual del
orificio de válvula del conducto de salida del caudal principal. La
válvula de la publicación citada comprende además un miembro de
válvula acoplado al eje el cual siendo accionado por un motor es
desplazable en las dos direcciones a través de un conducto de paso
axial para regular el caudal de gas los elementos de válvula, y un
grupo magnético de válvula de seguridad empujado por el extremo
libre del eje de válvula.
El objeto de la invención es una válvula de
regulación del caudal de gas suministrado a una instalación de
calefacción del ambiente doméstica, del tipo de alzamiento accionado
por un motor y con un conducto central de paso del gas en el cuerpo
de la válvula, que incluye una válvula de seguridad de llama en la
entrada de la válvula, y medios de cierre de seguridad del conducto
central, para prevenir la salida de gas desde la válvula en el caso
de bloqueo del eje de válvula, según se define en las
reivindicaciones.
El eje de válvula es desplazado linealmente por
el motor en las dos direcciones cambiando el sentido de rotación,
en una primera dirección accionando la válvula de seguridad de llama
para su rearme, y en una segunda dirección opuesta de avance para
la regulación del caudal de gas mediante una válvula moduladora. La
válvula de seguridad es mantenida abierta por un termopar calentado
por una llama piloto de la instalación de calefacción. En el caso
de bloqueo de la rotación del motor, una vez que la válvula de
seguridad ha sido abierta, el eje de válvula quedaría empujando la
válvula de seguridad de llama e impidiendo su cierre si se extingue
la llama piloto. La válvula de regulación conforme a la invención
tiene medios de cierre de seguridad, para prevenir el paso de gas a
cualquiera de los conductos de salida de la válvula, aunque la
válvula electromagnética de seguridad de llama esté abierta, hasta
que el eje de válvula haya avanzado separándose de ella. El eje de
válvula es de una sola pieza y de avance controlado por un motor
del tipo de pasos, un solo miembro obturador de válvula permite el
suministro de un caudal piloto y un caudal principal modulado entre
un caudal mínimo y un caudal máximo, y dichos medios de cierre de
seguridad del conducto de paso entre la entrada y la salida del gas
están acoplados al eje de válvula y son de construcción simple.
La Fig. 1 es una vista en sección una primera
realización de válvula de regulación de gas, en la condición
"cerrada" con la válvula de seguridad de llama en la entrada
accionada.
La Fig. 2 es una vista en sección de la
realización de válvula de la figura 1, en la condición
"abierta" para el paso de un caudal máximo.
La Fig. 3 es una vista en sección de una
segunda realización de válvula de regulación de gas, en la condición
"cerrada", con la válvula de seguridad de llama en la entrada
accionada.
La Fig. 4 es una vista en sección de la válvula
de regulación de la Fig. 3, en la condición "abierta" para el
paso de un "caudal máximo".
En referencia a las Fig. 1-4,
se describen aquí una primera realización 1 (Fig.
1-2) y una segunda realización 1' (Fig.
3-4) de válvula de regulación conforme a la
invención, adaptadas para el suministro de un caudal piloto 2 a un
quemador piloto, y de un caudal principal 3 a un quemador principal
de una instalación de calefacción, controlada por un sensor de
temperatura ambiente no representado en los dibujos.
Ambas realizaciones 1,1' de válvula de
regulación comprenden un cuerpo 4 de válvula con un conducto axial
de paso 5 atravesando el cuerpo 4, un conducto de entrada 6 desde
una fuente externa de gas, un conducto de salida 7 de un caudal
piloto 2, y un conducto de salida 8 de un caudal principal 3, todos
ellos orientados transversalmente al conducto de paso 5, y un eje
10 de válvula, que está configurado como eje único extendiéndose
desde un motor 9. El motor 9 de pasos está emplazado sobre el cuerpo
4 y acciona el eje 10 de válvula, y un grupo magnético 14 de
seguridad está alojado en el extremo opuesto del cuerpo 4 formando
una válvula 14,15 de seguridad de llama. El motor 9 desplaza
linealmente el eje 10 de válvula para la apertura gradual de una
válvula moduladora 11,12 la cual regula el paso del caudal principal
3 de gas al conducto 8 de salida desde una cámara 18 de regulación.
El caudal principal 3 se suministra en dos estados: un caudal 3
"mínimo" dependiente del reglaje de un tornillo 19
"bypass", y un caudal 3 modulado, dependiente del recorrido 13
efectuado por el miembro 11 de cierre de la válvula moduladora.
Siguiendo el modo de operación de la válvula
1,1' de regulación, el eje 10 de válvula es desplazado linealmente
por el motor 9 en las dos direcciones del conducto 5 de paso. En el
inicio de la operación de la válvula 1,1' de regulación, el eje 10
se desplaza en la dirección opuesta del motor 9, y un extremo 10a
del eje de válvula empuja el grupo magnético 14 venciendo la
resistencia de su muelle de retorno (Fig. 1 y Fig. 3). Así es
abierta la válvula 14,15 de seguridad y el gas accede al conducto
axial 5. En la dirección "e" (Fig. 1) de avance del eje 10
hacia el motor 9, se produce el alzamiento gradual del miembro
obturador 11 sobre su asiento 12, venciendo la resistencia de un
muelle de retorno 17. El miembro obturador 11 se mantiene en
sucesivas posiciones operativas a lo largo de la cámara 18 de
regulación formada corriente abajo en serie con el conducto de paso
5. En la posición de regulación del miembro obturador 11 mostrada en
la Fig. 2 y en la Fig. 4, el conducto de salida 8 suministra un
caudal 3 "máximo".
Cuando inicialmente la válvula 11,12 moduladora
está aún cerrada por el empuje del muelle 17 de retorno, un caudal
2 piloto es suministrado por el conducto de salida 7, y un caudal
principal 3 "mínimo" es suministrado a través de un orificio
20 de comunicación provisto de dicho tornillo 19 "bypass", que
forma un puente a la cámara 18 de regulación poniendo en
comunicación directa el acceso del gas desde el asiento 15 de la
válvula de seguridad al conducto de salida 8 principal. El conducto
de salida 7 piloto y dicho orificio 20 de comunicación directa,
parten transversalmente hacia un lado y otro del cuerpo 4, entre la
válvula 14,15 de seguridad y la cámara 18 de la válvula 11,12
moduladora.
Cambiando el sentido de rotación del motor 9, el
eje 10 se retrae en la dirección "e" una vez pasado un tiempo
de calentamiento del termopar que alimenta el grupo magnético 14,
con lo cual se permite que la válvula 14,15 de seguridad puede
cerrarse en el caso de ocurrir la extinción de la llama piloto.
Cuando el motor 9 ha de cambiar de sentido de la rotación para la
retracción del eje 10, puede ocurrir un fallo del motor y el
consiguiente bloqueo del avance del eje 10. En este último suceso
es necesario prevenir el escape de gas. Las dos realizaciones 1,1'
de válvula de regulación están provistas de medios de cierre
21-24, 21'-22' respectivamente
alojados en un tramo intermedio del conducto de paso 5, entre el
conducto 7 de salida piloto y el orificio 20 de comunicación
directa con el conducto 8 de salida principal.
En referencia a las Fig. 1-2,
en una primera realización 1 de válvula de regulación, los medios de
cierre 21-24 del conducto 5 de paso, comprenden una
válvula 21,22 de alzamiento con un miembro de cierre 21 en forma de
disco plano apoyado en un asiento 22 coaxial con el eje 10, y
situado corriente arriba del miembro obturador 11 de la válvula
moduladora. El miembro de cierre 21 es arrastrado por una arandela
23 fijada al eje 10, venciendo la fuerza de un muelle 24 de
retorno.
El miembro de cierre 21 de seguridad se alza
mediante el avance "e" del eje 10 hasta dos posiciones
relativas (no representadas en los dibujos) previas a la de
apertura de la válvula 11,12 moduladora. En una posición previa del
eje 10 la punta 10a del eje se separa del grupo magnético 14, pero
permanece cerrado el paso de gas a los conductos 7 y 20 de salida.
En una siguiente posición intermedia del eje 10, el miembro de
cierre 21 de seguridad se separa de su asiento 22, para suministrar
el caudal 2 piloto y dicho caudal "mínimo" a través del
conducto 20 directo de salida, pero el miembro obturador 11 de
regulación permanece sobre su asiento 12 todavía cerrado, debido a
que el coeficiente "k" de compresión del muelle 17 de la
válvula moduladora es mayor que el del muelle 24 de la válvula de
seguridad de cierre 21,22. Continuando el avance del eje 10, el
miembro obturador 11 de la válvula moduladora efectúa un recorrido
13, siendo ahora suministrado también el caudal 3 principal por el
conducto 8 de salida. En el ejemplo de realización representado en
la Fig. 2, el miembro obturador 11 de la válvula moduladora ha
efectuado un recorrido 13 máximo, arrastrado por el miembro 21 de
cierre de seguridad, para suministrar un "caudal máximo".
En referencia a las Fig. 3-4,
en una segunda realización de la válvula de regulación, los medios
de cierre 5a, 21',22' del conducto de paso 5, comprenden un disco
plano 21' fijado al eje 10 rodeado con un anillo 22'
"toroidal" de estanqueidad, que se desliza ajustadamente en un
tramo 5a intermedio del conducto de paso 5 axial, contiguo
corriente abajo a la válvula de seguridad 14,15. En esta realización
1' representada en las Fig. 3-4, el conducto de
paso 5 corriente arriba de la cámara 18 de regulación, se conforma
en dos tramos 5a,5b de conducto ambos de menor diámetro que la
cámara 18. Del tramo 5b de conducto contiguo a la cámara 18 parten
transversalmente el conducto 7 de salida del caudal piloto, y el
conducto 20 directo de salida. En el tramo 5a de conducto situado
corriente arriba se desliza el disco 21',22' de cierre, y es de
menor diámetro que el tramo 5b de conducto contiguo a la cámara 18
de regulación. De esta manera, el eje 10 en su avance "e"
después de abierta la válvula 14,15 de seguridad, efectuará un
recorrido previo durante el cual el disco 21',22' de cierre de
seguridad se desliza por el tramo 5a de conducto cerrándolo e
impidiendo la salida de gas (Fig. 3), y de esta manera está
asegurado que el eje 10 no se ha bloqueado al cambio de sentido de
rotación del motor 9. Cuando el disco 21',22' está posicionado en el
tramo 5b de conducto de mayor diámetro, está abierto el paso al
conducto de salida 7 piloto, y al orificio 20 de comunicación del
"caudal mínimo". En la posición del eje 10 representada en la
Fig. 4, el disco de cierre 21',22' está empujando el miembro
obturador 11 de la válvula moduladora y levantándolo de su asiento
12, suministrando así un caudal 3 máximo por el conducto 8 de
salida.
Claims (3)
1. Válvula motorizada de regulación de un
caudal de gas para el suministro de gas a una instalación de
calefacción del ambiente, que es del tipo de alzamiento con al
menos un miembro de cierre (11) de válvula acoplado a un eje (10)
de válvula desplazable linealmente a través de un conducto (5)
central de paso, para regular el caudal (2,3) de gas desde un
conducto (6) de entrada a una pluralidad de conductos (7,8,20) de
salida de la válvula transversales a dicho conducto central (5), en
donde el eje (10) es accionado mediante la rotación de un motor (9)
emplazado en un extremo de válvula el desplazamiento del eje (10), y
es desplazado en las dos direcciones, una primera dirección opuesta
al motor (9) para empujar un grupo (14) magnético de una válvula
(14,15) de seguridad de llama, emplazado en el extremo de válvula
opuesto al del motor (9) y en comunicación con el conducto (6) de
entrada, y una segunda dirección (e) hacia el motor (9) para el
alzamiento de dicho miembro (11) de cierre para la modulación de un
caudal (3) principal a través de un conducto (8) de salida
principal, comprendiendo la válvula (1,1'), entre el conducto (6)
de entrada y dicho conducto (8) de salida principal, un conducto
(7) de salida piloto, y un conducto (20) de flujo mínimo comunicado
con el conducto (8) de salida principal a través de un tornillo
(19) "bypass", caracterizado porque el eje (10) es único
transmitiéndose el movimiento a ambas direcciones directamente
desde el motor (10), y la válvula (1,1') de regulación está provista
de medios (21-24,21'-22') de cierre
de seguridad para prevenir el paso de gas hacia los conductos de
salida (7,8,20) en caso de bloqueo del movimiento del eje (10),
siendo accionados por el eje (10) y alojados en dicho conducto
central (5), en una posición entre dicho conducto de entrada (6) y
dichos conductos (7,8,20) de salida, por lo cual el eje (10) en su
desplazamiento de avance (e) es separado del grupo magnético (14), y
es levantado
a una primera posición en la que los medios
(21-24,21'-22') de cierre de
seguridad cierran el flujo de gas al conducto (8) de salida
principal, al conducto (7) de salida piloto y al conducto (20) de
flujo mínimo,
a una segunda posición en la que los medios
(21-24,21'-22') de cierre de
seguridad dejan fluir el gas a través del conducto (7) de salida
piloto y a través del conducto (20) de flujo mínimo pero el miembro
(11) de cierre todavía mantiene cerrado el conducto (8) de salida
principal, y
a una tercera posición desde la cual los medios
(21-24,21'-22') de cierre de
seguridad empujan al miembro (11) de cierre, de tal manera que el
caudal (3) principal es suministrado a través del conducto (8) de
salida principal.
2. Válvula motorizada de regulación del caudal
de gas según la reivindicación 1, en donde dichos medios
(21-24,21'-22') de cierre de
seguridad comprenden, en una primera realización, un miembro (21) de
cierre de seguridad que, cuando el eje (10) está en su primera
posición, se apoya en un asiento (22) de válvula intercalado en el
conducto central (5) de paso mediante el empuje de un muelle (24)
de retorno cuyo coeficiente de compresión es menor que el del
muelle de retorno (17) del miembro de cierre (11) de regulación del
caudal de gas (3), por el cual el miembro de cierre (21') de
seguridad es alzado por el avance (e) del eje (10), mientras que, en
la segunda posición del eje (10), el miembro (11) de cierre
permanece contra su asiento (22) de válvula.
3. Válvula motorizada de regulación del caudal
de gas según la reivindicación 1, en donde, en una segunda
realización, el conducto central (5) de paso comprende dos conductos
intermedios (5a,5b) en serie de diferente diámetro uno del otro, y
dichos medios (21-24,21'-22') de
cierre de seguridad comprenden un disco plano (21') fijado al eje
(10) de válvula y rodeado con un anillo (22') toroidal de
estanqueidad, y se desliza ajustadamente en un conducto intermedio
(5a) de paso de menor diámetro, situado contiguo corriente abajo de
la válvula de seguridad (14,15) electromagnética, cerrándose el
flujo de gas al conducto (8) de salida principal, al conducto (7)
de salida piloto y al conducto (20) de flujo mínimo en la primera
posición del eje (10) porque el anillo (22') toroidal de
estanqueidad se ajusta en el conducto intermedio (5a) de paso de
menor diámetro.
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