MXPA01000808A - Entradas de aire para calentadores de agua con gas. - Google Patents

Entradas de aire para calentadores de agua con gas.

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MXPA01000808A
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Geoffrey Mervyn Whitford
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    • F23D14/72Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/82Preventing flashback or blowback
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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Abstract

Un calentador de agua incluye un deposito para agua, una camara de combustion ubicada en posicion adyacente al deposito, la camara de combustion tiene una porcion de piso, con un orificio; un conducto se extiende hacia arriba desde el orificio y se encuentra substancialmente sellado al mismo; un quemador se encuentra ubicado dentro de la camara de combustion; y un dispositivo para impedir el retorno de llamas (parallamas) se encuentra ubicado a traves del conducto; el parallamas permite el ingreso de aire y/o gases extranos hacia la camara de combustion y previene el egreso de las llamas desde la estructura.

Description

ENTRADAS DE AIRE PARA CALENTADORES DE AGUA CON GAS CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a entradas de aire para calentadores de agua calentados con gas, particularmente a mejoras hechas a calentadores de agua calentados con gas, adaptadas para que su uso sea más seguro. La presente invención se refiere también a calentadores de agua que inhiben la ignición.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION El calentador de agua calentado con gas, más comúnmente usado, es el de tipo almacén, que generalmente incluye un montaje de un tanque de agua, un quemador de gas para proporcionar calor al tanque, un quemador piloto para iniciar la combustión del quemador principal según se requiera, y una entrada de aire adyacente al quemador, cerca de la base de la chaqueta, un tubo de humos de combustión, de escape, y una chaqueta para cubrir estos componentes. Otro tipo de calentador de agua calentado con gas es el de tipo instantáneo, que tiene una trayectoria de flujo de agua a través de un intercambiador de calor calentado nuevamente a través de un quemador principal encendido por la llama de un quemador piloto. Por conveniencia, la siguiente descripción es en términos de calentadores de agua del tipo almacén, pero la invención no está limitada a este tipo. De esta manera, la referencia a "depósito de agua", "retención de agua y medios de flujo", "medios para almacenar o retener agua" y términos similares, incluyen tanques de agua, depósitos, cámaras, bolsas y similares, en calentadores de agua calentados con gas del tipo almacén y trayectorias para el flujo de agua tales como tuberías, tubos, conductos, intercambiadores de calor y similares, en calentadores de agua calentados con gas, del tipo instantáneo. Una dificultad particular con muchos sitios para calentadores de agua es que los sitios se usan también para almacenar otro equipo tal como podadoras de césped, cortadoras, sopladores de nieve y similares. Es común que se cargue combustible a esa maquinaria en esos sitios. Existe cierto número de casos reportados de gasolina derramada y humos extraños asociados que se han encendido accidentalmente. Existen muchas fuentes de ignición disponibles, tales como refrigeradores, motores en funcionamiento, motores eléctricos, interruptores de luz y similares . Sin embargo, algunas veces se ha sospechado de los calentadores de agua debido a que tienen a menudo una llama piloto. Los vapores provenientes de los líquidos inflamables derramados o escapados o las substancias gaseosas que se encuentren en un espacio en el que se encuentre presente una fuente de ignición, proporciona un potencial para ignición. La expresión "humos", "gases extraños" o "humos extraños" se usa a veces, posteriormente en la presente, para abarcar gases, vapores o humos generados por una amplia variedad de líquidos volátiles o substancias semivolátiles tales como la gasolina, queroseno, trementina, alcohol, repelente para insectos, herbicidas, solventes y similares, así como substancias no líquidas tales como el propano, metano, butano y similares. Muchos factores interrelacionados influencian el hecho de que si un derrame particular de combustible conduce o no a la ignición. Estos factores incluyen, entre otras cosas, la cantidad, naturaleza y propiedades físicas del tipo particular de combustible líquido derramado. También influencia el hecho de que si las corrientes de aire que se encuentran en el cuarto, ya sean creadas natural o artificialmente, son suficientes para acelerar el esparcimiento de los vapores, tanto lateralmente como hacia lo alto, desde el punto del derrame hasta un punto de ignición, aunque no tan fuertes como para ventilar esos humos hasta un punto que no sean peligrosos, es decir, de manera tal que las proporciones de aire a combustible que sean capaces de permitir la ignición, no se alcancen dadas todas las circunstancias circundantes. Una circunstancia circundante es la densidad relativa de los vapores. Cuando un combustible líquido derramado se esparce sobre un piso, ocurre la evaporación normal y los humos del líquido forman una mezcla con el aire circundante que puede estar, en determinado momento y en ciertos sitios, dentro del intervalo que sufrirá la ignición. Por ejemplo, el intervalo para el vapor de gasolina común se encuentra entre aproximadamente 3% y 8% de gasolina con aire, para el butano se encuentra entre aproximadamente 1% y 10%. Esas mezclas se forman y se dispersan mediante una combinación de procesos que incluyen la difusión natural, la convección forzada debida a los arrastres de corrientes de aire y por el desplazamiento ascendente de moléculas, afectado gravitacionalmente, de un gas o vapor menos denso por la de otro más denso. Los combustibles más comunes almacenados en las casas son, según su uso, ya sea gases con densidades relativamente cercanas a las del aire (por ejemplo, propano y butano) o líquidos que forman humos que tienen una densidad cercana a la del aire (por ejemplo gasolina, que puede contener butano y pentano entre otros componentes, es uno de esos combustibles líquidos muy típico) . En las reconstrucciones de situaciones de incendios accidentales, y cuando se sospecha a veces de calentadores de agua con gas, y que involucran combustibles derramados usados típicamente alrededor de las casas, se reporta que el derrame se presenta a veces al nivel del piso y se deduce que se esparce, hacia afuera, desde el derrame, primeramente cerca del nivel del piso. Sin un mezclado forzado apreciable, la mezcla de aire y combustible tendería a estar en sus niveles más inflamables cerca del nivel del piso por un período mayor antes de que se difundiera lentamente hacia el techo del espacio del cuarto. La razón principal de esta observación es que la densidad de los humos típicamente involucrados no es muy diferente a la del aire. Combinado con la tendencia de las concentraciones que pueden incendiarse, de los humos que se encuentran al nivel del piso o cerca del mismo, se encuentra el hecho de que muchos aparatos de gas tienen a menudo su fuente de ignición al nivel del piso o cerca del mismo. La invención intenta reducir substancialmente la probabilidad de ignición en las circunstancias típicas de derrames de combustibles líquidos. La invención intenta también elevar substancialmente la probabilidad de una contención exitosa de la ignición de substancias inflamables derramadas, desde las situaciones típicas de derrames hacia el interior de la cámara de combustión.
SUMARIO DE LA INVENCION La presente invención proporciona un calentador de agua que incluye: un depósito para agua; una cámara de combustión ubicada en posición adyacente al depósito; un quemador ubicado dentro de la cámara de combustión; al menos una entrada ubicada en un orificio que se encuentra en la cámara de combustión, la entrada permite el ingreso del aire de admisión y de especies de humos extraños hacia la cámara de combustión y previene el egreso de las llamas desde el calentador de agua . La entrada para aire es o incluye un arrestador de llamas ubicado en el orificio que se encuentra en la cámara de combustión, para bloquear el ingreso del aire de admisión y de las especies de humos extraños cuando la temperatura en la cámara de combustión adyacente al apagallamas exceda una temperatura predeterminada. Se puede colocar una placa bloqueadora dentro de la cámara de combustión y separada por encima del orificio. El calentador de agua puede incluir además un sensor térmico ubicado dentro de la cámara de combustión y adyacente al apagallamas y que es capaz de cortar el suministro de combustible al quemador, cuando la temperatura en la cámara de combustión adyacente al apagallamas exceda la temperatura predeterminada .
El arrestador de llamas puede incluir también una placa bloqueadora soportada por al menos una pata formada a partir de un material fundible sensible a la temperatura, adaptado para fundirse cuando se exceda la temperatura predeterminada, permitiendo por lo tanto que la placa bloqueadora se mueva hacia abajo y por encima del orificio. Preferentemente el material fundible sensible a la temperatura es un termoplástico, y más específicamente polietileno de baja densidad que tiene una temperatura de fusión desde aproximadamente 100 °C hasta 200 °C. La entrada de aire puede estar formada de un material cerámico que tenga un espesor de aproximadamente 12 milímetros o más, y que tenga orificios de aproximadamente 36.5 a 73 orificios por centímetro cuadrado y en donde los orificios incluyen de aproximadamente 64% a 80% de las superficies de la entrada de aire. Preferentemente los orificios son cuadrados y el material cerámico es extruido. La entrada de aire puede estar formada alternativamente de dos capas de malla metálica tejida dispuestas para estar en contacto entre sí, substancialmente sobre todas sus superficies de contacto, respectivas, y están formadas con una orientación no plana para facilitar el contacto substancialmente uniforme de las capas, durante la expansión y contracción.
Las capas de malla metálica tejidas pueden ser de forma de domo si así se desea. El calentador de agua puede incluir un arrestador de llamas ubicado en el orificio y adaptado para dirigir una substancia extinguidora de las llamas, hacia una superficie del apagallamas en la cámara de combustión. El arrestador de llamas puede incluir un recipiente que tenga al menos una boquilla y que contenga la substancia extinguidora de las llamas. La al menos una boquilla puede consistir de un tapón fabricado de un material fundible, que tenga un material que tenga una temperatura de fusión de aproximadamente 150 °C a 300 °C, que mantenga la substancia extinguidora de las llamas dentro del recipiente, al menos que la temperatura en la cámara de combustión, adyacente al apagallamas, exceda una temperatura predeterminada . La substancia extinguidora de las llamas se selecciona del grupo que consiste del bicarbonato de sodio y espumas sofocadoras del fuego, mezcladas con un propelente. Preferentemente las espumas sofocadoras de las llamas están mezcladas con un propelente, se activan cuando la temperatura adyacente al apagallamas es de 300 °C a 500 °C. El recipiente tiene preferentemente dos boquillas que se extienden desde las porciones del extremo opuesto de las mismas, y cada boquilla está dirigida a las porciones de borde opuestas de la al menos una entrada. La al menos una entrada puede tener una pluralidad de orificios, cada orificio tiene una dimensión limitativa menor que una distancia de extinción mínima aplicable a la especie de humo extraño, confinando por lo tanto la ignición de la combustión de la especie de humo extraño dentro de la cámara de combustión. Preferentemente la al menos una entrada está construida de manera tal que las frecuencias naturales máximas de vibración de la al menos una entrada, en combinación con la estructura de la cámara de combustión, sean diferentes de las frecuencias máximas generadas por el proceso de combustión de humo extraño, sobre la entrada dentro de la cámara de combustión. Durante la combustión de la especie de humo extraño, por un período prolongado, una superficie de la al menos una entrada localizada afuera de la cámara de combustión, permanece lo suficientemente fría a fin de prevenir el calentamiento de la especie de humo extraño y el aire con el mismo, antes de que pase a través de la al menos una entrada, a una temperatura por encima de una temperatura de ignición de la especie de humo extraño y aire. Los orificios de la al menos una entrada pueden estar separados sobre la al menos una entrada, por una distancia que permita que la temperatura de las mezclas de la especie de humo extraño con aire, adyacente a la superficie de las paredes de los orificios, permanezca por debajo de la temperatura de ignición de las mezclas . Los orificios de la al menos una entrada pueden estar separados entre sí, de manera tal que un punto más cercano entre los límites de los orificios adyacentes, sea una distancia no menor que aproximadamente 1.1 milímetro. La distancia más corta entre los orificios adyacentes puede ser substancialmente la misma. Preferentemente al menos uno de los orificios de la al menos una entrada está adyacente a un quemador piloto asociado con la cámara de combustión, para encender la especie de humo extraño, cuando la especie de humo pase hacia la cámara de combustión y antes de que exista una acumulación potencialmente explosiva de los vapores que se encuentren en la cámara de combustión. Los orificios de la al menos una entrada incluyen hendiduras y en donde la dimensión limitativa es el ancho de las hendiduras . Preferentemente los orificios incluyen hendiduras que tienen una relación L/W de entre aproximadamente 2 hasta aproximadamente 15, en donde L es la longitud de las hendiduras y W es el ancho de las hendiduras . Preferentemente los orificios de la al menos una entrada están dispuestos en hileras. Se prefiere que un primer orificio en cada hilera alternada, tenga su ubicación descentrada con respecto a un orificio de una hilera adyacente . Alternativamente los orificios de al menos una entrada son hendiduras dispuestas en hileras, con al menos una hilera periférica de la al menos una entrada incluyendo hendiduras dispuestas paralelas entre sí y que tengan sus ejes longitudinales con un ángulo de aproximadamente 90 ° con respecto a la orientación de cada uno de los ejes horizontales de las hendiduras en las otras hileras. Preferentemente al menos de una de las hileras de orificios de la al menos una entrada, es una hilera periférica que tiene una mayor separación entre orificios, que la de las otras hileras. Preferentemente la al menos una entrada está construida a partir de un material en lámina, con orificios que son alargados y que se encuentran separados, los orificios están dispuestos de manera tal que existan al menos dos regiones de orificios, una región interior que está incluida en un grupo de esos orificios, y una región exterior que está compuesta del resto de los orificios, la región exterior tiene un espacio entre orificios, entre los orificios adyacentes, que es mayor que el espacio entre orificios, de los orificios que se encuentran en la región interior.
Preferentemente los orificios incluyen hendiduras de aproximadamente 0.5 milímetros de ancho, y si los orificios incluyen agujeros circulares, los agujeros circulares tienen un diámetro de 0.5 milímetros. El calentador de agua puede emitir una señal audible cuando los humos extraños pasen a través de la al menos una entrada y se quemen dentro de la cámara de combustión. La señal audible puede ser producida por la acción de la combustión de los humos extraños cerca de la al menos una entrada, dentro de la cámara de combustión. Los orificios de la al menos una entrada pueden formarse en una placa metálica mediante maquinado fotoquímico. La cámara de combustión del calentador de agua puede estar formada de faldón circundante que tenga una tapa de extremo unida en un extremo del mismo, en donde otro extremo del faldón circundante es una superficie de la cámara de combustión. Se puede proporcionar una envoltura que encierre el recipiente y que forme también tanto el faldón circundante como la tapa extrema. Alternativamente, el faldón circundante y la tapa extrema están formadas separadas de la envoltura que encierra el recipiente y la cámara de combustión. El calentador de agua incluirá una salida separada de la al menos una entrada, lo que permite que los productos de combustión salgan de la cámara de combustión. La al menos una entrada incluye preferentemente una placa que tiene una pluralidad de orificios. La placa está fabricada preferentemente de metal . La al menos una entrada puede tener una región para disipación de calor en su periferia. La región para disipación de calor puede incluir una porción de traslape metal con metal, entre un borde periférico de una placa, formando la al menos una entrada y un borde periférico de un orificio en la cámara de combustión. La placa puede incluir un faldón; mientras que la cámara de combustión tiene un orificio que recibe de manera sellada la placa, el orificio tiene un faldón circundante; y el faldón está dimensionado de manera tal que las superficies orientadas hacia dentro, del faldón de la placa, se acoplen con superficies orientadas hacia afuera, del faldón circundante . La placa puede incluir alternativamente un faldón, mientras que la cámara de combustión tiene un orificio que recibe de manera sellada la placa, el orificio tiene un faldón circundante, y los faldones están dimensionados de manera tal que las superficies orientadas hacia afuera del faldón de la placa, se acoplen a las superficies orientadas hacia dentro, del faldón circundante. Si se desea, la región para disipación de calor puede incluir un área, superficial adicional , de la forma de al menos una aleta que se extienda desde la entrada. La región para disipación de calor puede incluir una mayor separación entre orificios adyacentes a su periferia. Preferentemente la placa es de un material en base a hierro, de aproximadamente 0.5 milímetros de espesor. La separación entre orificios, de los orificios, de la al menos una entrada adyacente a una porción periférica de los orificios que se encuentran en la placa, se encuentra en el intervalo desde aproximadamente 2 milímetros hasta 4 milímetros, y la separación entre orificios, de los orificios restantes, se encuentran en el intervalo desde aproximadamente 1 milímetro hasta 1.5 milímetros. La placa puede ser una placa de cerámica que tenga un espesor que se encuentre en el intervalo desde aproximadamente 9 milímetros hasta aproximadamente 12 milímetros, y orificios que se encuentren en el intervalo desde aproximadamente 1.1 milímetro hasta 1.3 milímetros de diámetro. Se pueden proporcionar promotores del levantamiento de la llama, en las porciones del borde de los orificios. Los promotores del levantamiento de la llama pueden ser bordes filosos en las extremidades, ubicadas corriente arriba, de los orificios. Alternativamente los promotores del levantamiento de las llamas pueden ser perfiles con sección transversal sesgada, en donde la intersección de los orificios con al menos una superficie interior de la placa esté a un ángulo menor que 90°. Alternativamente, los promotores para el levantamiento de la llama son separaciones entre orificios al menos de aproximadamente 3 milímetros. Los orificios de la al menos una entrada pueden estar construidos de manera tal que, en sección transversal, los orificios tengan lados substancialmente paralelos. Los orificios pueden estar construidos de manera tal que, en sección transversal, esos orificios tengan lados que converjan. Los orificios pueden convergir en una dirección corriente arriba, y pueden terminar con lados substancialmente paralelos. Preferentemente los orificios tienen forma de hendidura y un ancho no mayor que aproximadamente 0.6 milímetros, y están separados entre sí por al menos aproximadamente 1.1 milímetro. Los orificios pueden incluir extrusiones periféricas que se extiendan hacia dentro, dentro de la cámara de combustión, para actuar como promotores del levantamiento de la llama . Los orificios pueden estar formados en una placa con un patrón, en donde el patrón actúa como un promotor del levantamiento de la llama.
Los orificios pueden estar dispuestos con un patrón que comprenda únicamente aberturas de la forma de un arreglo de hendiduras, alineado y separado. Si se desea un primer patrón de hendidura puede estar ubicado en una porción central de la entrada y un segundo patrón de hendiduras en una porción periférica, en donde el segundo patrón comprenda una mayor distancia entre orificios que el primer patrón. Los orificios pueden estar dispuestos con un patrón radial o alternativamente con un patrón circunferencial . El calentador de agua puede incluir un mecanismo de enfriamiento que coopere con la al menos una entrada. El mecanismo de enfriamiento puede incluir un aplicador de agua para la entrada. Preferentemente el aplicador de agua dirige agua hacia una cara de la entrada, externa a la cámara de combustión. La al menos una entrada está construida preferentemente de manera tal que las frecuencias resonantes máximas de la entrada sean diferentes de las frecuencias resonantes máximas de una combinación de la cámara de combustión y una trayectoria de flujo de gas de escape, cuando los humos extraños sean sometidos a combustión en la entrada . La región para disipación de calor incluye un área superficial adicional en la forma de al menos una aleta que se extiende desde la cámara de combustión. Si se desea, los orificios pueden tener forma de sección transversal que, dentro de un solo orificio, converjan y diverjan. La al menos una entrada mencionada puede ser formada a partir de una placa metálica que sea deformada a desde una forma plana para incluir miembros rigidizadores que se extiendan a través de al menos una porción que contenga la pluralidad de orificio. Preferentemente los miembros rigidizadores se intersectan con los orificios. Alternativamente se proporcionan miembros rigidizadores que se extienden a través de porciones sin orificios que subdividen la pluralidad de orificios en un número integral de subporciones . La invención proporciona también una válvula de control para suministrar combustible a un calentador de agua que contenga un quemador principal y un quemador piloto que incluya: una entrada de combustible adaptada para conectarse a un abastecimiento de combustible; al menos una salida de combustible adaptada para conectarse al quemador principal; un conducto para el flujo de combustible entre la entrada y la salida; una tapa asociada con el conducto, para controlar el flujo de combustible desde la entrada hasta la salida; un circuito asociado con la válvula y que incluye un dispositivo accionado térmicamente y asociado con la tapa, el dispositivo, cuando es calentado por el quemador piloto, proporciona una señal a la tapa, para abrir o cerrar la tapa; y un fusible sensible a la combustión, conectado al circuito y ubicado para ser expuesto a fuentes extrañas de llama y/o calor externas y adyacentes a la válvula de control . La válvula de control puede incluir además un enchufe hembra al que se pueda tener acceso externamente, en el circuito en el cual se puede insertar el fusible de manera que se pueda retirar. Alternativamente, el enchufe hembra está adaptado para recibir el fusible, de manera independiente y separada, del dispositivo accionado térmicamente. Preferentemente, se puede tener acceso al enchufe hembra desde un lado inferior de la válvula, mientras el fusible está colocado en el lado inferior de la válvula. La tapa de la válvula de control incluye un miembro localizado en una porción del conducto y normalmente se desvía flexiblemente hacia una posición cerrada. Preferentemente el circuito incluye adicionalmente un solenoide asociado con la tapa, el solenoide es capaz de recibir una señal eléctrica del dispositivo accionado térmicamente y abrir la tapa en respuesta a la misma. Preferentemente el fusible es sensible a la temperatura y el circuito incluye además un interruptor de corte de energía por temperatura en exceso, asociado con una sonda de termostato sensible a la temperatura, el interruptor de corte de energía es capaz de interrumpir el flujo de gas, a través de la válvula de control, hacia el quemador principal y al quemador piloto. Preferentemente el dispositivo accionado térmicamente es un termopar. El circuito puede incluir además un interruptor manual conectado al dispositivo accionado térmicamente y tener posiciones de encendido, apagado y piloto, en donde la posición de piloto causa que la tapa se abra hasta el momento en que el dispositivo accionado térmicamente sea capaz de proporcionar una señal para abrir la tapa. La tapa puede incluir un miembro localizado en una porción del conducto y que es desviado normalmente, de manera flexible, hacia una posición cerrada. Preferentemente el circuito asociado con la válvula incluye un solenoide asociado con la tapa, el solenoide es capaz de recibir la salida del termopar y mantener abierta la tapa en respuesta a la salida indicadora de una llama en el quemador piloto. La válvula de control puede incluir un interruptor de corte de energía asociado con un termostato sensible a la temperatura, y el interruptor de corte de energía está asociado con una sonda de termostato sensible a la temperatura, el interruptor de corte de energía es capaz de interrumpir el flujo de gas, a través de la válvula de control, hacia el quemador principal y al quemador piloto. Preferentemente la válvula de control incluye un fusible sensible a la combustión conectado al circuito de la válvula de control y colocado para estar expuesto a fuentes extrañas de llama y/o calor externas y adyacente a la válvula de control . La invención proporciona además un calentador de agua como el descrito anteriormente, que tiene una válvula de control también como la descrita anteriormente. La al menos una entrada puede estar ubicada por debajo y adyacente al quemador piloto y el calentador de agua incluye además un tubo venturi que se extiende dentro de la cámara de combustión, para suministrar aire de combustión al quemador principal . Preferentemente el calentador de agua incluye además una trampa para pelusa colocada exteriormente a la al menos una entrada y a través del orificio. La invención proporciona un calentador de agua calentado con gas, que incluye un depósito de agua adaptado para ser calentado por un quemador de gas . Una envoltura rodea el quemador y el depósito de agua. El calentador de agua tiene al menos un orificio adaptado para permitir que el aire para la combustión o los humos extraños entren al recinto, sin quemar los humos extraños inflamables afuera del recinto . En otro aspecto la invención comprende un calentador de agua que incluye un depósito de agua y una cámara de combustión localizada adyacente al depósito. La cámara de combustión tiene una porción de piso con un orificio. Un conducto que se extiende hacia arriba, está substancialmente sellado, de manera hermética al aire, en el borde del orificio. Un quemador está localizado dentro de la cámara de combustión y un apagallamas se encuentra ubicado a través del conducto, el apagallamas permite el ingreso del aire y de los gases extraños si se encuentran presentes, hacia la cámara de combustión y previene el egreso de las llamas desde la estructura. Un arrestador de llamas se encuentra colocado en el orificio y es accionado cuando la temperatura en la cámara de combustión adyacente al apagallamas excede una temperatura predeterminada. En otras modalidades, el calentador de agua incluye apagallamas especialmente construidos. Uno consiste en un material cerámico que tiene un espesor de aproximadamente 12 milímetros o mayor y que tiene orificios de aproximadamente 36.6 a 73 orificios por centímetro cuadrado (orificios/cm2) y en donde los orificios representan aproximadamente de 64% a 80% de la superficie del apagallamas. Otro tiene dos capas de malla tejida dispuestas para quedar en contacto entre sí, substancialmente por encima de todas sus superficies de contacto, y están formadas en una orientación no plana para facilitar el contacto de las capas substancialmente uniforme, durante la expansión y contracción. La invención proporciona también un calentador de agua que incluye un depósito para agua, adyacente al cual se encuentra una cámara de combustión que tiene una o más entradas para admitir aire y cualquier especie de vapor inflamable, extraño, que pueda haber escapado en la vecindad del calentador de agua dentro de su cámara de combustión. En una forma particularmente preferida, una entrada comprende una placa metálica con un espesor de aproximadamente 0.4 a 0.6 milímetros a través de la cual pasan muchos orificios, cada uno de los cuales tiene una distancia de extinción, tal como se definirá, que se encuentra dentro de 10% del espesor de la placa. Debido a la selección de la distancia de extinción, apropiada, para varios tipos de placas de entrada, el calentador de agua es capaz de confinar la ignición y combustión de especies de humos extraños, dentro de la cámara de combustión, a pesar de la presencia de un (os) quemador (es) en la cámara de combustión para someter a combustión un combustible y calentar el agua que se encuentra en el depósito. En una forma alternativa la entrada puede tomar la forma de una placa cerámica que tenga un espesor que se encuentra en el intervalo desde aproximadamente 9 milímetros hasta 12 milímetros, a través de la cual pasen muchos orificios cada uno de los cuales tenga una distancia de extinción de 1.1 a 1.3 milímetros, que de igual manera pueden confinar la ignición y combustión de humos extraños, a la cámara de combustión.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Ahora se describirán modalidades seleccionadas de la invención, únicamente a manera de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos en los que: La figura 1 es una vista de sección transversal, parcial, esquemática, de un calentador de agua calentado con gas, que incorpora aspectos de la invención. La figura 2 es una vista de sección transversal, parcial, esquemática, de un calentador de agua calentado con gas, similar al de la figura 1, con características de seguridad adicionales . La figura 3 es una vista de sección transversal, del calentador de agua de la figura 2, tomada a través de la línea III-III. La figura 3A es una vista de sección transversal, de la región de base del calentador de agua de la figura 1.
La figura 4 es una vista de sección transversal, parcial, esquemática, de un calentador de agua calentado con gas, similar al de la figura 2. La figura 5 es una vista de sección transversal, del calentador de agua de la figura 4, tomada a través de la línea V-V. La figura 6 es una vista de sección transversal, parcial, esquemática, de un calentador de agua calentado con gas, con una característica de seguridad de conformidad con aspectos de la invención. La figura 7 es una vista de sección transversal, parcial, esquemática, de un calentador de agua calentado con gas, de otra modalidad de la invención. La figura 8 es una vista de sección transversal, parcial, esquemática, de un calentador de agua calentado con gas, todavía de otra modalidad de la invención. La figura 9 es una vista de sección transversal, parcial, esquemática, todavía de otra modalidad de la invención. La figura 10 es una vista de sección transversal, del calentador de agua de la figura 9, tomada a través de la línea X-X. La figura 11 es una vista en elevación, vertical, tomada desde la parte posterior de una válvula de gas de conformidad con los aspectos de la invención.
La figura 12 es una vista en elevación, vertical, que muestra el lado izquierdo de la válvula de gas mostrada en la figura 11. La figura 13 es una vista en perspectiva, vertical, de la válvula de la figura 11 y de la figura 12. La figura 14 es una vista de sección transversal, parcial, esquemática, de un calentador de agua con la válvula de gas mostrada en las figuras de la 11 a la 13. La figura 15 es un circuito eléctrico incorporado en la válvula de gas mostrado en las figuras de la 11 a la 13. La figura 16 es una vista de sección transversal de la válvula de gas mostrada en las figuras de la 11 a la 13. La figura 17 es una vista en elevación, esquemática, tomada parcialmente en sección, de una porción del extremo de fondo de un calentador de gas del tipo mostrado en la figura 14, que incluye medios adicionales para amortiguar la combustión. La figura 18 muestra el primer medio de extinción, de la figura 17, seguido del accionamiento en el caso de combustión sobre el apagallamas ilustrado. La figura 19 es una modalidad adicional de un medio para extinguir el fuego, similar al mostrado en la figura 17.
La figura 20 muestra el primer medio de extinción, de la figura 19, seguido del accionamiento en el caso de combustión sobre el apagallamas . La figura 21 es una vista en elevación, esquemática, detallada, tomada parcialmente en sección, de una porción del extremo de fondo de un calentador de agua del tipo mostrado en la figura 14, substituyendo un tipo diferente de apagallamas. La figura 22 es una vista en elevación, esquemática, detallada, tomada parcialmente en corte, que incluye un medio extinguidor de fuego, químico, accionado térmicamente, operativo con el apagallamas. La figura 23 es una vista en elevación, esquemática, detallada, tomada en corte y similar a la figura 22, que incluye una modalidad del material apagallamas dispuesto en dos capas en contacto. La figura 24 es una vista de sección transversal, parcial, esquemática, de un calentador de agua alimentado con gas, que tiene una única entrada de aire, grande, de conformidad con la invención. La figura 25 es una vista de sección transversal de un calentador de agua de la figura 24, tomada a través de la línea II-II de la figura 24. La figura 26 es una vista en planta, esquemática, que representa una porción de la base de una cámara de combustión de un calentador de agua que incluye una entrada de aire . La figura 27 es una vista en planta, esquemática, de una entrada de aire de conformidad con la invención, de un tipo que podría incluirse en el arreglo de la figura 26. La figura 28 es una vista en planta, esquemática, que representa una porción de la base de una cámara de combustión de un calentador de agua que substituye una entrada de aire de diferente forma y patrón de agujeros. La figura 29 es una vista en planta, esquemática, de una entrada de aire de conformidad con la invención, de un tipo que podría ser incluido en el arreglo de la figura 28. La figura 30 es una vista en planta, de una placa de entrada, que muestra un patrón de agujeros aplicable a una entrada de aire del tipo mostrado en la figura 29. La figura 31 es una vista en planta, de una placa de entrada que muestra un patrón de agujeros adicional, aplicable a una entrada de aire del tipo mostrado en la figura 29. La figura 32 es una vista en planta, de orificios sobre una placa de entrada de conformidad con la invención, de la modalidad mostrada en la figura 26. De la figura 33 a la figura 41 son, cada una, una vista en planta adicional, de patrones alternativos, adicionales, de orificios sobre una placa de entrada de confoxmidad con la invención, de la modalidad mostrada en la figura 26. La figura 42 ilustra una vista en planta de un solo orificio como el que se muestra de la figura 33 a la figura 41. La figura 43 y la figura 44 son, cada una, una vista en detalle de la separación de parte del arreglo de orificios sobre la placa de entrada de la figura 33 y de la figura 34, respectivamente. La figura 45 es una vista de una sección transversal de una modalidad de un orificio en una entrada de aire de conformidad con la invención. La figura 46 es una vista de sección transversal, esquemática, de un calentador de agua que tiene una entrada con orificios, conectada a un filtro para pelusa, del tipo limpieza en el sitio, ubicado en un sitio distante, de conformidad con la invención. La figura 47 y la figura 48 ilustran formas alternativas de uniones, de conformidad con la invención, de dos formas de entrada a una pared de una cámara de combustión de un calentador de agua. La figura 49 es una vista en planta de una versión de una placa de entrada de aire y su unión a una cámara de combustión.
La figura 50 es una vista lateral de la placa de entrada de aire de la figura 49. La figura 51 es una vista transversal, parcial, de la placa de entrada de aire de la figura 49 en las líneas LI-LI. La figura 52 es una sección transversal, en detalle, de la unión, de la placa de entrada de aire de la figura 49 y su unión a una cámara de combustión. La figura 53 es una vista en perspectiva de una versión de una modalidad de una placa de entrada de aire. La figura 54 es una vista en perspectiva de una versión de otra modalidad de una placa de entrada de aire. La figura 55 es una vista de sección transversal de la versión de la placa de entrada de aire mostrada en la figura 54. De la figura 56 a la figura 58 son vistas de sección transversal, esquemáticas, de tres modalidades de quemadores de agua, que muestran posiciones relativas de placas de entrada de aire, respecto a otros componentes que incluyen las paredes de la cámara de combustión. La figura 59 es una vista en detalle de una entrada en sección transversal . La figura 60 es una vista en perspectiva de un orificio que se encuentra en la entrada, tal como se muestra en la figura 36.
La figura 61 es una vista en perspectiva de un orificio de una entrada, con un reborde de suelda adyacente. La figura 62 es una sección transversal de una placa de entrada de aire, recubierta con un recubrimiento intumescente . La figura 63 es una vista de sección transversal idéntica a la de la figura 62, con la adición de la combustión de humos extraños sobre una superficie. La figura 64 es una sección transversal que muestra las consecuencias de la combustión mostrada en la figura 63. La figura 65 es una vista esquemática en perspectiva de una placa de entrada, con un mecanismo de deslizamiento para tapar los orificios en una placa de entrada . La figura 66 es una sección transversal a lo largo de la línea A-A, a través del arreglo de la figura 65, con los orificios alineados. La figura 67 es la misma sección transversal de la figura 65 cuando los orificios están tapados. La figura 68 es una vista esquemática en perspectiva de una placa de entrada con un mecanismo giratorio para tapar los orificios en una placa de entrada. La figura 69 es una sección transversal a lo largo de la línea B-B, a través del arreglo de la figura 68, con los orificios alineados. La figura 70 es la misma sección transversal de la figura 68 cuando los orificios están ocluidos. La figura 71 es una sección transversal parcial de la porción inferior de un calentador de agua, con una boquilla rociadora en una entrada de aire de conformidad con la invención y que incluye una alarma audible. De la figura 72 a la figura 75 son secciones transversales parciales de los orificios que se encuentran en las placas de entrada. La figura 76 es una vista en planta de una placa de entrada de aire rigidizada mediante pliegues diagonales para dar resistencia a la flexión. La figura 77 es una elevación frontal de la placa de entrada de aire de la figura 76. La figura 78 es una elevación lateral de la placa de entrada de aire de la figura 76. La figura 79 es una vista en planta de una placa de entrada de aire, rigidizada y dividida en porciones perforadas separadas, con formaciones que dan rigidez, entre las porciones separadas. La figura 80 es una vista frontal en elevación, de la placa de entrada de aire de la figura 79. La figura 81 es una vista lateral en elevación, de la placa de entrada de aire de la figura 79.
La figura 82 es una vista en elevación esquemática de una mitad del fondo de un calentador de agua, con una placa de entrada montada en la base de la cámara de combustión, en donde la base es amortiguada mediante el contacto con materiales amortiguadores flexibles, intercalados entre la superficie externa de la cámara de combustión y un plato que forma la base de la chaqueta protectora del calentador de agua. La figura 83 es una vista en planta de una entrada de aire en la base del recinto de un calentador de agua. La figura 84 es una vista lateral de la base de la figura 83. La figura 85 es una vista de sección transversal, en detalle, de una porción de la figura 84.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES Se comprenderá que la invención descrita y definida en la presente, se extiende a todas las combinaciones alternativas de dos o más de las características individuales mencionadas o que son evidentes a partir del texto o de los dibujos. Todas estas combinaciones diferentes constituyen varios aspectos alternativos de la invención.
Se apreciará que la siguiente descripción pretende hacer referencia a las modalidades específicas de la invención seleccionadas para ilustración en los dibujos y no pretende definir o limitar la invención más que por las reivindicaciones anexas . La figura 1 ilustra un calentador de agua calentado con gas 2 del tipo almacén, que incluye la chaqueta 4 que rodea un tanque de agua 6, un quemador principal 14 en una cámara de combustión 15. El tanque de agua 6 es preferentemente de principal capacidad de presión y es capaz de contener agua caliente. El tanque de agua 6 está preferentemente aislado mediante aislamiento de espuma 8. Un aislamiento alternativo puede incluir fibra de vidrio u otros tipos de aislamiento fibroso y similares. Ubicado por debajo del tanque de agua 6 se encuentra un quemador principal 14 que usa preferentemente gas natural u otros gases tales como por ejemplo LPG. El quemador principal 14 quema una mezcla de gas y aire y los productos calientes de la combustión, resultantes, ascienden a través del tubo de humos de combustión 10. El tubo de humos de combustión 10 en este caso, contiene una serie de deflectores 12 para transferir mejor el calor generado por el quemador principal 14. Cerca del quemador piloto 49 se encuentra una camisa 52, preferentemente fabricada de cobre, que contiene cables de un termopar 51 detector de la llama, el cual es una medida de seguridad conocida para asegurar que en la ausencia de una llama en el quemador piloto 49 la válvula de control de gas 48 cierre el suministro de gas. Los productos de la combustión pasan hacia arriba y hacia afuera de la parte superior de la chaqueta 4 a través de las salidas 16 del tubo de humos de combustión, después de que el calor haya sido transferido desde los productos de la combustión. La salida 16 del tubo de humos de combustión, descarga convencionalmente hacia un desviador de aspiración 17 que a su vez se conecta a un conducto de escape 19 que conduce hacia el exterior. Cerca de lo alto de la parte superior de la chaqueta 4 y de la salida 16 del tubo de humos de combustión, se encuentra una entrada de aire 18 a través de la cual se extrae aire por el ducto 22 hacia el quemador principal 14. El ducto 22 está construido preferentemente de un metal en lámina 20. En una construcción alternativa, no ilustrada, una parte o todo el ducto 22 puede estar dentro de la envoltura cilindrica externa de la chaqueta 4. El calentador de agua 2 está montado preferentemente sobre patas 24 para elevar la base 26 por encima del piso. En la base 26 se encuentra una abertura 28 que está cerrada, aunque no herméticamente a los gases, mediante un dispositivo apagallamas 30 que funciona en base a un principio de extinción de llamas.
El apagallamas 30 está fabricado preferentemente de dos láminas de malla, substancialmente paralelas, cada una con hilos de alambre metálico de aproximadamente 0.025 centímetros (0.010 pulgadas) de diámetro, tejidos para formar una malla que tenga aproximadamente de 30 a 40 hilos por pulgada. Alternativamente, la entrada podría ser una malla metálica tejida que tenga hilos transversales con un espesor de aproximadamente 0.2 a 0.5 milímetros, que definan una pluralidad de orificios, de manera tal que cada orificio tenga una distancia de extinción igual a la mayor de las longitudes laterales de las áreas abiertas con cuatro lados, entre los alambres tejidos y en un intervalo de aproximadamente de 0.3 a 0.5 milímetros, siendo capaces por lo tanto de confinar la ignición y combustión de la especie de humo extraño dentro de la cámara de combustión. Son apropiados el alambre de acero suave o de acero inoxidable. Alternativamente, puede utilizarse una loseta cerámica con orificios, del tipo SCHWANK" (marca comercial registrada) , aunque la reconocida capacidad de extinción de las llamas, de la malla metálica tejida o de tejido de punto, junto con su resistencia y facilidad de formación, recomienda su uso. Una loseta cerámica con orificios funciona como una trampa de extinción de llamas, siempre y cuando la porosidad sea apropiada. Si se usa una loseta cerámica con orificios, esta tiene prefe entemente un espesor que se encuentra en el intervalo desde aproximadamente 9 milímetros a 12 milímetros y tiene orificios de aproximadamente 36.5 a 73 orificios por centímetro cuadrado. Preferentemente los orificios incluyen aproximadamente de 64% a 80% de las superficies de la loseta o de la abertura que cubrirá la loseta. Preferentemente la loseta se fabrica de material cerámico extruido y puede tener orificios que sean cuadrados, o alternativamente los orificios pueden ser hendiduras que tengan una relación de longitud a ancho (L/ ) de entre aproximadamente 3 hasta aproximadamente 20. También podrían usarse agujeros circulares pero éstos tendrán preferentemente una distancia de extinción que corresponda un diámetro de aproximadamente 1.1 milímetro a 1.3 milímetros. Una sola capa de malla o de loseta cerámica porosa puede ser susceptible al taponamiento por la pelusa o por otros materiales "bloqueadores" tales como el polvo o similares. La pelusa atrapada en los orificios de una sola malla o de una loseta, podría actuar como una mecha que pueda permitir que una llama pase por el apagallamas, lo cual de otra manera no sucedería. En esta situación el dispositivo apagallamas tendería a funcionar de manera no tan eficiente. Para prevenir esta tendencia, el apagallamas está construido preferentemente con dos capas, ya sea de malla o con una capa de malla y una loseta. Las capas de malla se encuentran, de la manera más preferente, una en contacto con la otra. En esta forma, la capa de malla, además de la fuente de vapores, actúa como un apagallamas y la capa más cercana a la fuente de vapores actúa como una trampa de pelusa. En donde la base 26 se encuentra con la chaqueta 4, la superficie de acoplamiento 32 (formadas de la superficies de base 26 y de la chaqueta 4) se pueden sellar completamente para prevenir el ingreso de aire o gases o vapores inflamables. En la figura 1, las superficies de acoplamiento 32 se extienden hacia arriba desde la base 26 alrededor de la chaqueta 4. La pared cilindrica de la chaqueta 4 (la mayoría de los calentadores de agua calentados con gas son cilindricos; sin embargo se puede utilizar una chaqueta 4 cúbica o de otra forma) puede ser sellada herméticamente al gas de manera tal que en el montaje e instalación no queden orificios o espacios libres. En particular, las conexiones de gas, agua, conexiones eléctricas, de control u otro tipo de conexiones, accesorios o piezas de plomería, en donde quiera que pasen a través de la chaqueta 4 o de la base 26 a la chaqueta 4, y todas las entradas o salidas de servicios, en la chaqueta 4 o conducto 22 no necesitan estar selladas herméticamente al aire, con tal que estén diseñadas y construidas para presentar únicamente pequeños claros o espacios libres entre superficies, cada uno de los cuales sea capaz de actuar como apagallamas. La estructura de esas entradas o salidas de los servicios son conocidas en la técnica y no se describen en la presente. Sin embargo se prefiere que el espacio alrededor del quemador sea substancialmente hermético al aire/gas, excepto para los medios de suministro del aire de combustión. El establecimiento de la llama piloto se puede conseguir a través de un dispositivo de encendido piezoeléctrico. Se puede proporcionar una ventana de observación de la llama piloto, sellada en la chaqueta 4. Alternativamente, si el piloto 49 se va a encender retirando o abriendo un acceso, se incluyen dispositivos de seguridad (no ilustrados) para asegurar el cierre completo contra el acceso no protegido contra vapores, durante la operación de calentamiento de agua. Durante el funcionamiento normal , el calentador de agua 2 funciona en la misma forma que los calentadores de agua convencionales, excepto que la mayor parte del aire para la combustión entra por la entrada de aire 18 y una pequeña porción a través del apagallamas 30. Sin embargo, si en la vecindad del calentador de agua 2 se encuentra derramado combustible, entonces algo del gas o vapor proveniente del combustible derramado puede ser extraído a través del apagallamas 30 antes que llegue a un nivel tal que entre a través de la entrada de aire 18. El apagallamas 30 permite que el gas o vapor del combustible, y el aire, entren pero previene que las llamas se escapen de la chaqueta 4 o del conducto 22. Si el combustible derramado se quema dentro de la cámara de combustión 15 y se expulsa, ya sea a través del tubo de humos de combustión 10 a través de salida 16 y el conducto 19 o a través del conducto 22 y la entrada 18 (que en este caso actuará como una salida) . Debido a que se restringe que la llama pase hacia afuera a través del apagallamas 30, el combustible derramado externo al calentador de agua 2 no se encenderá. Si se desea, la modalidad ilustrada tal como en la figura 3A, podría incluir un interruptor sensible a las llamas 50A ubicado cerca del apagallamas 30, de manera tal que puede detectar la existencia de una llama sobre el apagallamas 30 y subsecuentemente cerrar la válvula 48 para cortar el suministro de gas al quemador 14 y al piloto 49. Si se desea, el interruptor sensible a las llamas 50A se puede sustituir por un detector de luz o un detector de calor, o un interruptor para la detección de gas, humo o vapor, o un sensor de agotamiento de oxígeno, a fin de cerrar la válvula de control de gas 48 cada vez que se detecte un humo inflamable o una llama. La figura 2 y la figura 3 muestran una modalidad similar al de la figura 1. Las partes similares usan los números de referencia que los de la figura 1. En la figura 2 existe una válvula de control de gas adyacente 48, un interruptor sensible a llamas 50 que puede estar insertado en el mismo circuito que el termopar 51 detector de la llama piloto y estar ubicado cerca del mismo. Con referencia a la sección transversal representada en la figura 3, el conducto 22 contiene la válvula de gas 48 y un apagallamas 30 se muestra formando un extremo de fondo del conducto 22. En efecto, el apagallamas puede estar dispuesto e instalado abarcando el extremo de fondo del ducto 22 y una porción adyacente de la base 26. Una ventaja de esa colocación del apagallamas 30, incluyendo la que se muestra en la figura 2 y en la figura 3, en comparación con la posición central de la base 26 mostrada en la figura 1, es que permite la colocación del interruptor sensible a la llama 50 (figura 2) directamente por debajo de la válvula de control de gas 48, la cual es también una posición ideal para detectar el esparcimiento de llamas de la cámara de combustión 15 que puede ocurrir, por ejemplo, si se bloquea el tubo de humos de combustión 16 o el conducto de escape. Similarmente se encuentra colocado idealmente para detectar el esparcimiento de las llamas que ocurriría debido al agotamiento de aire si la entrada 18 se bloqueara inadvertidamente . Como se muestra en la figura 2 y en la figura 3 , el orificio 28 y el apagallamas 30 (incluyendo un dispositivo para atrapar pelusa, mencionado anteriormente) se encuentran en la base del conducto 22 por debajo de la válvula de control de gas 48 y del interruptor 51 detector de llamas (ver la figura 2) . En esta forma, si los humos que entran a través del apagallamas 30 se encendieran, se formaría una llama y se quemaría sobre la superficie interior del apagallamas y el interruptor detector de llamas 50 actuaría como la válvula de control de gas 48 para cortar el suministro de gas, eliminándolo así como una fuente continua de ignición. Después de que las llamas piloto y principal han sido extinguidas, cualesquiera vapores de combustible derramado que continúen entrando a través del apagallamas 30 pueden seguir quemándose debido a la ignición inicial y a la succión de aire resultante (que puede deberse también al agua caliente en el tanque 6) y puede continuar quemándose hasta que ya no haya suficiente vapor inflamable que extraer desde la vecindad del calentador de agua 2. Proporcionando una entrada de aire 18 en una posición alta por encima de la base 26, para los combustibles líquidos más comunes, habrá una menor probabilidad de que los gases y vapores inflamables se encuentren disponibles para la ignición en el quemador o en la llama piloto. En el calentador de agua 2 de la figura 4 y de la figura 5, la ruta para la entrada de aire al quemador principal 14 se proporciona mediante una entrada de aire y conducto 54, combinados, fabricados de malla metálica 21. Este arreglo permite que el aire de combustión pase a través de la entrada de aire que está construida de una superficie extintora de llamas 21 y la altura del conducto 54 no necesita ser tan alta como la chaqueta 4 ni necesita extenderse necesariamente hacia arriba. Como es evidente en la figura 5, está compuesto preferentemente de capas separadas 21a 21b de malla metálica. Esta construcción de dos capas evita que una capa de pelusa se deposite externamente, proporcionando una posible ruta de combustión a través de la malla, tal como se explicó previamente. La deposición de pelusa en los orificios de la malla puede ser una causa de obstrucción gradual. A su debido tiempo esa formación de pelusa puede causar el agotamiento del aire de combustión. Por lo tanto, un área superficial extendida (a lo largo de toda la altura del calentador de agua 2 tal como se representó) de la entrada de aire y conducto de aire 54, combinados, puede ser ventajoso para prolongar el tiempo en el cual se llegue a ocluir con pelusa el conducto 54, para proporcionar una ruta adecuada para la inducción libre del aire normalmente requerido para la combustión. La válvula de gas 48 se ilustra en su posición preferida, afuera del conducto 54 tal como se muestra en la figura 5. La entrada del tubo de gas y de la camisa del termopar dentro del conducto 54, se efectúa de manera tal que si se deja un agujero, es lo suficientemente pequeño para quedar totalmente sellado o para actuar como una trampa de extinción de llamas. La preferencia por la válvula de gas 48 afuera del conducto 54 es que proporciona una forma de ofrecer acceso al usuario a la perilla de control y cualesquiera otros botones sobre la válvula de control de gas 48. Sería igualmente aplicable en casos en donde el conducto 22 esté fabricado de lámina metálica imperforada 20 tal como se muestra en la figura 1 y en la figura 2. Para facilidad de construcción una opción es que el tubo de gas y la camisa del termopar puedan entrar al calentador de agua 2 a través de un orificio que se encuentre en la chaqueta 4, esquivando completamente el conducto 54. Ese orificio puede entonces sellarse, o si se deja un espacio libre, el espacio libre se dimensiona para que actúe como un apagallamas. Sin embargo, cualquiera que sea la forma en la que la camisa del termopar pase para entrar a la cámara de combustión, si incluye un interruptor sensible a las llamas 50 u otro sensor equivalente (por ejemplo, el Artículo 50A de la figura 3A) , entonces se prefiere en gran medida que el interruptor sensible a la llama 50 u otro sensor, esté ubicado con relación a la posición del apagallamas 30 de manera tal que las posiciones relativas cooperen en el caso de que una llama de combustible derramado se forme sobre el apagallamas.
Ilustrado en la figura 6 se encuentra otra modalidad de la presente invención, similar al de la figura 1, con las partes iguales numeradas de igual manera. Esta modalidad incluye un ancla 34 que ancla una línea de nylon 36 que es un miembro frágil sensible al calor. La línea de nylon 36 pasa cerca de la superficie superior del apagallamas 30 y alrededor de una polea inferior 38, luego continúa sobre una polea superior 40 alrededor de la cual pasa a 180 grados, para hacer conexión con una aleta 42. La aleta 42 está conectada por la bisagra 44 ya sea al interior del paso 22 o a un reborde 46. Si se utiliza el reborde 46, puede tener un medio sellador (no ilustrado) alrededor del mismo, de manera tal que cuando la aleta 42 haga contacto con el mismo, se forme una junta hermética al aire o un apagallamas. Si no se utiliza el reborde 46, la aleta 42 puede tener una junta, de manera tal que cuando se libere para moverse a una posición cerrada, selle el interior del conducto 22 a una calidad hermética al aire, o, alternativamente para formar un apagallamas. La aleta 42 puede ser desviada hacia la posición cerrada mediante un resorte, el cual es un método preferido, o alternativamente la desviación puede ser a través de otros medios. Si se desea, la aleta 42 puede estar construida de malla, tal como se describió anteriormente, para actuar como un apagallamas.
En la modalidad de la figura 6, cuando los humos del combustible derramado que pasan a través del apagallamas 30, se encienden, el calor de la ignición rompe la línea de nylon 36, la cual es sensible al calor y frágil, causando con ello que la aleta 42 se mueva hasta una posición cerrada, cerrando el suministro de aire al quemador principal 14. Esto no deja paso hacia abajo del conducto 22 para el aire o humos de combustibles que puedan formarse alrededor del calentador de agua 2 para lograr suficientemente acceso al quemador principal 14 y, de esta manera, el quemador piloto 49 y el quemador principal 14 no pueden tener suficiente aire disponible a través del apagallamas 30 para continuar con la combustión, caso en el cual el termopar 50 de detección de llamas cerrará el suministro de gas hasta que la intervención manual pueda restablecerlo cuando se disponga de una atmósfera segura. En la figura 7 y en la figura 8 se ilustra un calentador de agua calentado con gas 2 construido de manera similar al que se ilustra en la figura 1, e ilustrado con partes similares numeradas de igual manera. El calentador de agua 2 incluye una base 26 y una chaqueta 4 que, o están selladas completamente (no se ilustra) , de manera hermética al aire y hermética a gases o vapores inflamables, o alternativamente, las rutas no selladas, para el gas, son lo suficientemente finas, (pequeñas) para actuar como apagallamas. En este caso, cuando se encuentra completamente sellado, el aire para la combustión se extrae desde la entrada de aire 18, y no existe medio presente para encender el combustible derramado, en las porciones inferiores del calentador de agua 2. Las modalidades mostradas en la figura 7 y en la figura 8 no tienen apagallamas 30 u orificio 28. Sin embargo, ocurrirá un retardo apreciable de tiempo antes de que los gases o vapores del combustible derramado, se eleven hasta el nivel elevado de la entrada de aire 18. Solamente una vez que los gases o vapores del combustible derramado, se eleven hasta el nivel de la entrada de aire 18 podrían extraerse los gases o vapores hacia el paso 22 y hacia el quemador 14. No obstante, muchos derrames son bastantes pequeños en términos de volumen de líquido derramado y en esos casos la modalidad de la figura 7 tendería a proporcionar un nivel adecuado de protección, y la de la figura 8 inclusive más. La entrada de aire 18, sino incluye un apagallamas 30, deberá tener al menos aproximadamente 500 milímetros (20 pulgadas) desde la base 26 (si la base 26 está cerca del piso) , en la presencia de humos de gasolina (para otros humos se puede requerir de una altura diferente) . Sin embargo, para aumentar la protección se prefiere una mayor distancia. Es mucho menos probable que los humos inflamables típicos de combustibles líquidos derramados, más frecuentemente usados, se encuentren disponibles en la llama de un calentador de agua calentado con gas, proporcionando una entrada de aire 18 en una posición alta por encima de la base 26. Si la base 26 y la chaqueta 4 tienen pequeños espacios libres u orificios de tamaño limitado, para actuar como apagallamas, entonces su funcionamiento será similar al de la modalidad de la figura 1. Las características de la figura 6 se pueden incorporar también con las modalidades descritas en la figura 7 y en la figura 8, cuando la base 26 y la chaqueta 4 están selladas. En este caso, debido a que el calentador de agua incluye ahora un miembro frágil 36 sensible al calor, ubicado en un conducto de aire en la vecindad del quemador principal 14, si los gases o vapores se encienden habiendo fluido hacia abajo del conducto 22 (lo que indicaría que cierto volumen de gases o humos se habían elevado hasta el nivel de paso de aire de la entrada de aire 18) , la llama resultante fundiría un miembro frágil tal como una línea de nylon 36 en la vecindad del quemador principal 14. La línea de nylon 36 puede estar conectada a su vez a una sección no inflamable y no frágil que a su vez haga conexión con una aleta desviada con resorte, similar a la aleta 42 capaz de sellar el paso 22. La distancia entre la línea de nylon 36 y la aleta 42 es lo suficientemente larga para cerrar el paso 22 antes de que una llama viaje de regreso al paso 22 y alcance la aleta 42. Si la aleta 42 está articulada de manera tal que su movimiento de cierre sea en la dirección en la que tendría que viajar la llama para salir del paso 22, el arreglo articulado podría ser ayudado en su cierre, por el movimiento de la llama en una dirección de cierre. Una mejora adicional de las modalidades anteriores mostradas en las figuras de la 1 a la 6, es proporcionar un esnórquel 60 como se muestra en la figura 8, que extienda la entrada de aire hacia arriba. El esnórquel 60 permite que el aire sea extraído hacia el quemador principal 14 pero, tomar aire desde una altura por encima de la parte superior de la chaqueta 4, reducirá adicionalmente el riesgo de que el calentador de agua 2 sea una fuente de ignición para gases o vapores inflamables de combustible derramado. Si la altura de la chaqueta 4 no es mayor que aproximadamente 500 milímetros (20 pulgadas) por encima de la base 26, se puede usar el esnórquel 60 para extraer aire de combustión desde una altura más apropiada, dependiendo del derrame que pueda ocurrir. Junto con cualquier forma de la invención tal como se muestra en las figuras de la 1 a la 6, se puede proporcionar una instalación de cierre de gas similar a la capacidad de cierre de gas mencionada anteriormente. En otra forma, la instalación de cierre de gas puede iniciarse con un interruptor 50 sensible a las llamas o con un termopar 51.
Ese termopar se encuentra ubicado preferentemente justo adentro del apagallamas 30 donde quiera que aparezca. Los interruptores sensibles a las llamas se pueden usar también en el circuito con el termopar (por ejemplo, el termopar 51 de la figura 1) proporcionado para confirmar el establecimiento y retención de una llama piloto mediante la elevación de un flujo de corriente eléctrica hasta un nivel capaz de mantener abierto un suministro de gas al quemador piloto. También se pueden usar interruptores sensibles a las llamas para reducir los peligros de incendio en circunstancias en donde la llama del quemador pueda "esparcirse" a través de un orificio de acceso de aire adyacente a los quemadores piloto y principal . En los interruptores sensibles a las llamas conocidos, el sensor térmico está ubicado externamente y en ciertas modalidades de la invención un interruptor sensible a las llamas se encuentra ubicado por encima del apagallamas 30 para detectar la entrada de calor de la llama resultante del vapor inflamable esparcido que se quema sobre el interior del apallamas 30 después de que ha entrado a la cámara de combustión a través de una posible ruta de entrada. En la modalidad de la figura 3A, la posición preferida del interruptor sensible a las llamas 50A está inmediatamente por encima del apallamas y se prefiere que una pequeña pantalla térmica (no mostrada) se coloque por encima del interruptor sensible a las llamas para protegerlo del calor radiante normal, asociado con el quemador principal 14. En la figura 2, el interruptor sensible a las llamas 50 está colocado un poco encima del apagallamas 30. Se proporciona un nivel de seguridad adicional mediante la adición de un sensor de agotamiento de oxígeno junto con el quemador piloto 49. Esto hace posible todo el requerimiento de aire para la llama piloto en el quemador piloto únicamente a través de un conducto de aire piloto (no ilustrado) , en donde el gas se separa herméticamente del conducto 22 de suministro de aire y de la cámara de combustión 15. El conducto de aire del piloto tiene una toma de aire externa al resto del montaje del calentador de agua, preferentemente abajo del nivel del piso en donde los calentadores de agua se instalan generalmente, quedando verticales sobre un piso. En cualquier sitio conveniente en el conducto de aire del piloto entre el extremo de admisión de aire y el quemador piloto, se encuentra una pieza de inserción de extinción de llamas, compuesta de uno o más variedad de materiales resistentes al calor, porosos al gas, con alta capacidad térmica, tal como se describió con relación al apagallamas 30. Colocando la pieza de inserción de extinción de las llamas, en el extremo de admisión de aire o cerca del mismo, es ventajoso para que se pueda tener acceso al mismo para realizar la limpieza de pelusa o polvo que se pueda acumular en el mismo. En el conducto de aire piloto se encuentra también localizado un elemento sensible al agotamiento del oxígeno. Adicionando estas características a las modalidades de las figuras 1 a la 7, el uso del sensor de agotamiento de oxígeno reduce el riesgo de ignición de un vapor inflamable, en particular cuando el quemador piloto 49 está encendido pero el quemador principal 14 no lo está, detectando el agotamiento del oxígeno en el suministro de aire entrante del piloto, si un componente inflamable se enciende, caso en el cual actuaría como una válvula de control de gas 48 del tipo al que se hizo referencia en las figuras de la 1 a la 7, para cortar el flujo de gas hacia el quemador piloto. El corte del flujo proporciona un período de tiempo para que el vapor inflamable se ventile de manera segura. La reanudación del funcionamiento normal del calentador de agua requiere de la intervención humana pero, aún cuando se haga deliberadamente, en todo caso el sensor del agotamiento de oxígeno continuaría obstruyendo el quemador piloto 49 del gas y el arreglo se comportaría de manera segura inclusive si humos inflamables extraños quedaran cerca del calentador de agua 2. Se puede usar un sensor del agotamiento de oxígeno, alternativamente, en lugar de o de manera conjunta con el interruptor sensible a las llamas 50 descrito previamente, y podría colocarse de manera similar. La invención hasta aquí descrita puede funcionar a tres niveles de seguridad. El primer nivel se ilustra con relación a la figura 7 y a la figura 8, en donde se presentan una mayor altura y distancia que tengan que recorrer los humos del combustible derramado para llegar al quemador principal 14 o al quemador piloto 49. El segundo nivel, tal como se ilustra en la figura 1, figura 2, figura 3 y figura 6, adiciona no únicamente altura y distancia, sino que también permite que algunos, y ventajosamente todos, los humos extraños entren a la base del calentador de agua 2 y sean consumidos de manera segura, posiblemente hasta que se evite todo el riesgo residual de incendio y explosión, mediante la disipación del derrame . El tercer nivel, tal como se ilustra en figura 4 y en la figura 5, adiciona un nivel adicional de confidencia protegiendo toda la entrada de aire con un arrestador, reconociendo que altos niveles de pelusa u otro polvo que se encuentren en el aire, pueden tender a bloquear la admisión de aire y privar al quemador de aire para la combustión, si la entrada de aire no fuera despejada periódicamente de esa pelusa u otro tipo de polvo. La modalidad de la figura 4 y la figura 5 puede construirse para proteger contra la ignición de gases y vapores inflamables, afuera del recinto o chaqueta, sin importar la densidad de esos gases y vapores con relación a la del aire. En una forma preferida el calentador de agua 2 contiene al menos algunas de las siguientes características: el orificio incluye una abertura que está cubierta por un apagallamas, que previene que el quemador encienda humos extraños afuera del recinto, y una entrada de aire a través de la cual se extrae el aire para propósitos de la combustión; el orificio está lejos del quemador e incluye un conducto para el paso de aire hacia el quemador; el orificio y la abertura están colocados o son un solo artículo; el al menos un orificio está cubierto por un apagallamas; la abertura está en el recinto; la abertura está colocada cerca de un extremo inferior del recinto; la abertura está colocada en un extremo inferior del recinto; la abertura está colocada por debajo del quemador; la abertura se coloca para permitir que el aire y los humos que se encuentran afuera del calentador de agua entren hacia un paso de aire que conduce al quemador; la abertura se coloca para permitir que el aire y los humos externos del calentador de agua entren hacia un paso de aire que conduzca al quemador; la abertura permite que el aire y los humos entren al punto más bajo del paso de aire; uno o una combinación de: un dispositivo sensible o de detección de luz; un dispositivo sensible o de detección de llamas; un dispositivo de detección o sensible a la temperatura; un dispositivo sensible o de detección del calor; y un dispositivo de detección o sensible al agotamiento del oxígeno, se encuentra ubicado en el calentador de agua, para detectar la llama de humos si se han encendido dentro del recinto; el orificio incluye una entrada de aire que no está cubierta por un apagallamas, la entrada de aire tiene su orificio más bajo a una altura no menor que aproximadamente 500 milímetros o aproximadamente 20 pulgadas o más, desde el fondo del recinto; el orificio está ubicado adyacente al punto más alto del recinto, o en el mismo, si el recinto tiene una altura de aproximadamente 500 milímetros (mm) o mayor, desde el fondo del recinto; se proporciona un dispositivo de esnórquel para prolongar el al menos un orificio, a una altura por encima del punto más alto del recinto; el apagallamas incluye un material permeable, resistente al calor, que tiene una alta capacidad térmica; el apagallamas incluye un tamiz seleccionado, ya sea de malla tejida o con tejido de punto; el apagallamas está fabricado de metal; el apagallamas está fabricado de un metal seleccionado de un grupo que consiste de: acero, acero inoxidable, cobre y aluminio; se incluye una trampa para pelusa para cubrir totalmente la abertura y el apagallamas; la trampa para pelusa está formada de malla colocada en la ruta de la pelusa o polvo que viaja hacia el medio apagallamas; el calentador de agua incluye un medio para el cierre de gas que cierra el suministro de gas hacia el quemador y hacia el quemador piloto, si el aire y los humos se encienden después de entrar a la envoltura; el medio de cierre de gas incluye un medio de gas sensible al calor; el medio de cierre del gas incluye un interruptor sensible a las llamas; el medio del cierre del gas incluye un medio sensible al agotamiento de oxígeno; la envoltura incluye una chaqueta y base separables; el apagallamas se proporciona o como parte de la construcción de áreas de unión de la base a la chaqueta, o la chaqueta a otro componente o la base a otro componente o en cualquier sitio en donde pudiesen entrar los humos a la envoltura; el apagallamas es inherente o está formado por las áreas de unión que incluyen, ya sea únicamente espacios libres o aberturas de un tamaño lo suficientemente pequeño para actuar como un apagallamas; el apagallamas se ha adicionado al área de unión o se incorpora deliberadamente como parte del área de unión; el apagallamas es una capa de malla metálica que coopera con el área de unión para conseguir la función de detención o extinción de las llamas; el apagallamas se encuentra dentro del calentador de agua; y el medio de cierre de gas incluye un medio de detección de luz . Una ventaja proporcionada por la invención es el suministro de una barrera para entrada no protegida, en el extremo inferior de la chaqueta o recinto, para los humos f » t e -extraños inflamables. En modalidades alternativas proporciona un medio de entrada protegida para esos humos en la base del recinto, o cerca del mismo, caso en el cual estos humos extraños son consumidos en una manera controlada. La entrada ß y protegida es, en la forma más preferida, una entrada de aire o un apagallamas que previene la ignición de los humos remanentes en la atmósfera circundante o de cualquier líquido que quede cerca de ese sitio. Una ventaja de colocar la toma de aire para propósitos de la combustión, por encima del punto medio del sistema de agua calentado con gas, es que reduce la oportunidad de que humos extraños entren al calentador a través de la toma de aire, debido a que esos compuestos inflamables generalmente son más pesados que el aire, que en la tubería principal no logran niveles peligrosos en el nivel de toma de aire . El uso de medios para el cierre del aire y medios para el corte de gas, activados por un disparador, proporciona la ventaja de sofocar cualquier llama que se encuentre en el calentador, o de apagar el suministro de gas, o prevenir la ignición no controlada o no dirigida de los gases o vapores salga del entorno del calentador. Proporcionando una toma de aire extendida, se reduce el riesgo de que la pelusa o polvo afecten la eficiencia del calentador de agua. Todavía ventajas adicionales de la invención se proporcionan mediante la estructura mostrada en la figura 9 y en la figura 10. La figura 9 y la figura 10 muestran el calentador de agua 2 en donde la abertura 28 tiene el apagallamas 30 a través de su boca y colocado por debajo del quemador piloto 49, en donde el quemador piloto 49 está colocado en posición adyacente a un borde del quemador principal 14. La abertura 28 está colocada inmediatamente por debajo del quemador piloto 49, preferentemente más cerca para ayudar mejor a conseguir una ignición uniforme y/o temprana. La abertura 28 está conectada al extremo inferior de la envoltura por un tubo que se extiende hacia arriba 70 y la porción que se extiende hacia arriba, del tubo 70, es preferentemente impermeable al aire, al gas o a los humos. El tubo 70 está construido preferentemente de lámina metálica, aunque puede sustituirse por otros materiales apropiados. También es posible que el tubo 70 tal como se muestra en la figura 9 pueda estar fabricado, ya sea de manera parcial o total, de los materiales del apagallamas, especialmente la porción superior. Colocando el apagallamas 30 por encima de la base 26 se minimiza la posibilidad de que el condensado de agua ocluya los poros u orificios que se encuentran en el apagallamas 30 o que el agua salpique, por ejemplo, mojando el piso cerca de la base 36 del calentador de agua 2. De esta manera, la longitud del tubo 70 no es especialmente crítica siempre y cuando lleve a cabo la función de prevenir la oclusión de los poros u orificios. En la figura 9 una placa bloqueadora horizontal 74 se encuentra colocada por encima del apagallamas 28 para prevenir que el condensado de agua o la materia en forma de partículas, tales como escamas de óxido del acero, que caigan sobre el apagallamas, reduciendo por ello la oportunidad de oclusión. También se ha descubierto que una construcción de dos capas del apagallamas 30 con un filtro de pelusa, es altamente ventajosa. La figura 9 ilustra un filtro de pelusa 72 además de una apagallamas 30 de doble capa. El filtro 72 puede ser de un material diferente al del apagallamas 30. El potencial de acumulación de pelusa a través del tiempo ha sido una preocupación. Sin embargo, se ha descubierto inesperadamente que la estructura tal como se muestra en la figura 9 y en la figura 10 se encuentra sorprendentemente sin problemas de acumulación de pelusa. Se cree que la colocación horizontal y muy cercana, del apagallamas 30, al quemador princiapal 14 da por resultado pequeños impulsos de presión asociados con el quemador principal 14 que se enciende en cada ocasión. Aparentemente, los impulsos soplan cualquier pelusa y la retiran de la cara del apagallamas 30. Esto parece proporcionar un efecto de autolimpieza repetitivo.
Otra ventaja significativa puede ser proporcionar a los calentadores de agua descritos anteriormente, al proporcionar una válvula de control de gas mejorada, que se ilustra mejor en las figuras de la 11 a la 16. En las válvulas de gas convencionales, el termopar y el fusible para exceso de temperatura han sido colocados inconvenientemente en una estructura integrada encamisada en un tubo capilar de cobre con una inercia térmica significativa. Si el termopar o el fusible de temperatura requieren de reemplazo, inmediatamente no es evidente que uno de ellos se haya averiado, y debido a que ambos se reemplazan como una unidad integrada, se involucran costos innecesarios. El fusible térmico es un artículo de costo relativamente bajo comparado con toda la estructura integrada y, por lo tanto, es ventajoso para poder analizar el circuito eliminando únicamente el fusible sospechoso y reemplazándolo. Este análisis no involucra la remoción del termopar que requiere del acceso incomodo a la cámara de combustión del calentador de agua. De esta manera, puede haber una reducción considerable en el tiempo que necesite una persona que de servicio al calentador de agua, para identificar y corregir un problema en muchos casos en donde un circuito abierto está relacionado con el fusible en vez que con el termopar. Por lo tanto, la razón para que el reemplazo sea necesario puede evaluarse de manera más directa y, por lo tanto, el funcionamiento seguro se reanuda de manera más certera. De lá figura 11 a la figura 14 se muestra una válvula de control de gas 48 que suministra el quemador principal 14 que tiene un quemador piloto adyacente 49 en el calentador de agua 2 con la cámara de combustión 15. La válvula 48, ilustrada en las figuras de la 11 a la 16 incluye una entrada de gas 120 para la conexión a un suministro (no mostrado) de gas combustible. La válvula 48 tiene una salida de gas 124 para la conexión a un conducto (no mostrado) que conduce al quemador principal 14 y una salida 126 para conectar al quemador piloto 49. Los componentes internos de la válvula incluyen un orificio o conducto 127 para el flujo de gas entre la entrada 120 y la salida 124 y una tapa 154 desviada normalmente de manera flexible, para cerrar el orificio y prevenir o permitir el flujo de gas desde la entrada 120 hacia la salida 124 según se requiera. Incorporado en la válvula 48 se encuentra un circuito eléctrico 128 tal como el que se muestra en la figura 15 y en la figura 16, que incluye el termopar 51 conectado a un solenoide 132. El termopar 51 proporciona un potencial eléctrico, al que a veces se hace referencia en la presente como "señal" cuando es calentado por una flama establecida en el quemador piloto 49, típicamente de 12 a 15 mV, al solenoide 132, la cual es suficiente para mantener el solenoide 132 abierto contra la desviación de cierre normal de un resorte 156 asociado con la tapa 154. Específicamente, el potencial eléctrico se proporciona al solenoide 32, creando una fuerza magnética que, a través de una armadura conectada a la tapa 154, mantiene la tapa 154 abierta. Deberá observarse que el potencial eléctrico no es suficiente para abrir la tapa 154 desde su posición cerrada, excepto cuando el paso 127 de la válvula sea abierto primero mediante el interruptor manual 142 colocando manualmente en las posiciones "piloto" o "encendido" y el potencial adecuado para mantener la tapa 154 en su posición abierta. Cuando una llama está ausente en el piloto 49, la válvula 48 permanece cerrada excepto durante un procedimiento de encendido. El circuito tiene un interruptor manual 142 con tres posiciones, "apagado", "piloto" y "encendido". En la posición de "piloto" el interruptor puede ser oprimido para mantener abierta la válvula 48 mientras el termopar 51 se calienta lo suficiente para activar el circuito 128. El interruptor manual 148 se oprime a las posiciones "piloto" y "encendido" para levantar la tapa 154 de su asiento, contra la fuerza de desviación de cierre del resorte 156. En la posición abierta, una corriente eléctrica que pasa a través de la bobina del solenoide 158 generada por el termopar 51 cuando es calentado por la llama del quemador piloto 49 (figura 4) es adecuada para mantener la tapa 154 en la posición abierta durante el uso normal del calentador de agua 2. El uso normal del calentador de agua 2 involucra que el quemador piloto 49 esté ardiendo todo el tiempo. Un dispositivo de corte de energía 144 por temperatura en exceso está instalado dentro de una sonda de termostato 146 sensible a la temperatura (mostrada en la figura 12) que interrumpe todo el flujo de gas a través de la válvula, en el caso de que se desarrolle una temperatura insegura dentro del tanque . Como mejor se observa en la figura 11 y en la figura 15, la válvula 48 tiene un fusible 134 conectado en el circuito eléctrico 128 y expuesto en la superficie del fondo de la válvula 48 para detectar las fuentes extrañas de llamas y el calor externo a la válvula y en la región de la misma, particularmente por debajo de la misma. La válvula 48 exhibe un enchufe hembra 136 al que se puede tener acceso externamente, en el circuito eléctrico 128 en el que se inserta el fusible térmico 134 de manera que se pueda retirar. El enchufe hembra 136 está colocado para recibir el fusible térmico 134 de manera independiente y separada del termopar 51. Al enchufe hembra 136 y al fusible 134 se puede tener acceso desde el lado inferior de la válvula 48 tal como se muestra en la figura 11 y en la figura 14, en donde la válvula 48 está montada sobre una pared vertical externa del calentador de agua 2. Esto conduce a la ventaja de disponer de un rápido tiempo de respuesta, dado que es más probable que el lado inferior sea chocado por la llama extraña, debido a que la válvula 48 se encuentra también verticalmente por encima del punto de acceso 138 al quemador principal 14 y al quemador piloto 49 tal como para la iluminación, inspección y entrada del aire de combustión. La llama extraña y el calor dentro del calentador de agua 2 pueden resultar de la combustión accidental de una substancia inflamable cerca del calentador de agua 2, en donde es probable que la llama se establezca primeramente en un sitio adyacente al punto de acceso 138. Otra ventaja de que al fusible de montaje 134 se pueda tener acceso por la superficie orientada hacia abajo, de la válvula 48, es que el fusible 134 no se notaría tanto con una inspección casual del calentador de agua 2 y de la válvula 48 y, por lo tanto, no llamaría la atención a ser retirado por un personal que no tenga conocimiento de su propósito de seguridad. El calentador de agua 2 no continuará funcionando si se retirara y no se colocara. A pesar de la posición preferida del fusible 134, orientada hacia abajo, son posibles posiciones sobre otras caras de la válvula 48. El fusible 134 tiene una mínima inercia térmica y para ese fin involucra una masa mínima y no se encuentra encerrado en una camisa de cobre o material similar. Un fusible preferido 134 es uno que se encuentra encapsulado únicamente en una pequeña cantidad de resina polimérica orgánica. Una forma presentemente preferida del fusible térmico 134 es fabricada por Therm-O-Dis, Inc., Mansfield, Ohio, Estados Unidos de Norteamérica. El tipo conductor radial es el más apropiado para la inserción en un enchufe hembra 136, y un modelo disponible con una temperatura de apertura nominal máxima de 102 °C tiene un tiempo de respuesta apropiadamente rápido. Modalidades ventajosas adicionales de la invención se describen posteriormente con relación a la figura 17 y a las siguientes. Las modalidades que se encuentran en las figuras 17 a 23 son particularmente ventajosas en situaciones en donde se desea que los calentadores de agua que incorporan la invención, no funcionen consumiendo cantidades substanciales de combustible derramado, sino que por el contrario prevengan toda combustión de humos extraños alrededor de un calentador de agua, dejando que los vapores o humos inflamables, esparcidos, se dispersen por ventilación en vez que por la combustión controlada en la cámara de combustión. Una razón importante por la que ésta puede ser una opción preferida es que si una cantidad considerable de vapor inflamable derramado se encuentra disponible para ser consumido, entonces la flama establecida sobre el apagallamas o la superficie porosa de entrada de aire, dentro de la cámara de combustión del calentador de agua, podría durar lo suficiente como para calentar substancialmente el material conductor del apagallamas, de manera tal que el lado del mismo, expuesto a la fuente de vapores inflamables (el lado de "corriente arriba") puede llegar a calentarse lo suficiente para alcanzar la temperatura de autoignición del vapor derramado particular, de manera tal que el vapor pueda ser encendido afuera del calentador de agua sin transferencia real de la llama a través del apagallamas. Las modalidades mostradas en las figuras de la 17 a la 23 abordan esta dificultad no probable pero potencial, de acuerdo con varias estrategias generales. La primera de esas estrategias involucra dispositivos mecánicos disparados para funcionar por el calor de la llama que se quema sobre la cara del apagallamas en la cámara de combustión. Los dispositivos funcionan para privar a las llamas del aire para continuar con la combustión, llamas que se establecen sobre la superficie del apagallamas. La segunda estrategia es extinguir las llamas establecidas sobre el apagallamas, rápidamente, a través de una reacción química y física combinada, para el calor sobre el apagallamas, generando, liberando e impulsando una substancia extinguidora de las llamas hacia la entrada de la parte superior de las llamas del apagallamas.
La tercera estrategia involucra seleccionar materiales específicos para el apagallamas recubriéndolos con una substancia ablativa o intumescente, que cuando se someta al calor de la combustión de vapores inflamables repartidos, sobre la superficie ubicada "corriente abajo" del apagallamas, se expanda para ocluir los poros del apagallamas, extinguiendo por ello la llama. La cuarta estrategia es seleccionar un material del apagallamas, grueso, de baja conductividad térmica, de manera tal que el calentamiento en la superficie, ubicada corriente abajo, del apagallamas, de por resultado un período mucho más largo o infinito, antes que la temperatura sobre la cara, ubicada corriente arriba, del apagallamas, pudiese alcanzar una temperatura capaz de alcanzar la ignición de los vapores derramados ubicados corriente arriba de la entrada del apagallamas. Con referencia a la figura 17, la base 226 del calentador de agua tiene una abertura a la cual se une un tubo vertical 270, en donde el tubo termina aproximadamente 5 centímetros por arriba de la base 270 para crear un agujero cubierto por un apagallamas 229. Por encima del tubo 270 y el apagallamas 229 se encuentra una placa bloqueadora substancialmente horizontal 274 adyacente a la cámara de combustión 2B que puede ser cónica o curva, a fin de ser capaz de flexionar cualquier agua de condensación que caiga sobre su superficie superior, hacia afuera, más allá del área del apagallamas. Fijado al lado inferior de la placa bloqueadora horizontal 274 se encuentra un fusible sensible a la temperatura 234 conectado a la válvula de gas 48 (ver, por ejemplo la figura 1) dispuesto para permitir el flujo de gas a través de la válvula de gas que se cierra en el caso de que el fusible 234 quede en circuito abierto por la formación de una llama sobre la superficie superior del apagallamas. Se proporciona un tubo de bajada 302 para crear un accesorio deslizante liso dentro del tubo 270. El tubo de bajada 302 se mantiene en la posición vertical ilustrada en la figura 17 mediante un anillo de obturador 304 de fusible que actúa como un adhesivo de fusión en caliente para soportar el tubo 302 para el funcionamiento normal en una posición vertical. El obturador de fusible 304 tiene, de la manera más preferente, una temperatura de fusión de aproximadamente 100 °C a 200 °C. El orifico 271 en el tubo de bajada 302 puede estar cubierto por un filtro de pelusa 272 si así se desea.
Como se muestra en la figura 18, en el caso de que una llama se forme sobre el apagallamas 229, el sellador de fusible 304 se funde permitiendo que el tubo de bajada 302 caiga hasta que llegue a una superficie plana tal como un piso o retén de acoplamiento 303 sobre el cual está instalado el calentador. La distancia entre el piso 303 y la base 226 del calentador, no debe ser mayor que la altura vertical del tubo de bajada 302, de manera tal, tal como sé ilustra, no haya espacio para que entre suficiente aire al tubo 270 y permita la combustión sobre la superficie superior del apagallamas. Esa combustión dispara efectivamente la caída del tubo de bajada 302, que cierra substancialmente el orificio 271 y por lo tanto priva a la llama de cualquier vapor o humos adicionales, así como de aire, extinguiéndola. Un arreglo diferente que lleva a cabo una función similar al que se muestra en la figura 17 y en la figura 18, se proporciona en la figura 19 y en la figura 20. En este caso una placa bloqueadora horizontal 274 está soportada por encima del apagallamas 229 (Figura 19) por tres patas 320 fabricadas de un material fácilmente fundible, preferentemente un material termoplástico tal como polietileno de baja densidad. El material fácilmente fundible tiene, de la manera más preferente, un temperatura de fusión de 100 °C a 200 °C. Por supuesto, se pueden usar como sustitutos otros materiales fácilmente fundibles. Con este arreglo, en el caso en que la combustión del vapor o humos inflamables, derramados, ocurra sobre el apagallamas 229, las patas 320 se funden como se muestra en la figura 20, de manera tal que la placa bloqueadora horizontal 274 caiga sobre la parte superior del tubo 270, bloqueando así el flujo del vapor o humos adicionales, y aire para la combustión continua, extinguiendo por ello la combustión.
Con referencia a la figura 21, se ilustra un tipo alternativo de material 329 para apagallamas. El apagallamas 329 puede tener cierto número de formas, y la característica común del mismo es una dimensión mucho mayor en la dirección del flujo de paso de aire o humos que se describió previamente en las modalidades ilustradas. El propósito principal del material más grueso 329 del apagallamas, es retardar y/o reducir la conducción del calor, desde la superficie superior del apagallamas 329 hasta el lado inferior del apagallamas 229 en el caso en que la combustión se establezca debido a la ignición de humos y vapores inflamables, sobre la superficie superior del apagallamas 329. Un tipo de apagallamas está construido de lámina de acero inoxidable, que está corrugada y unida a una tira no corrugada de lámina delgada de acero inoxidable de espesor similar, y la primera y segunda cintas se unen entre sí y se enrollan en espiral tal como se describe en Hayakawa et al, Patente Norteamericana No. 5,588,822. Posteriormente, el tiempo que toma al lado de entrada del apagallamas para llegar a calentarse hasta una temperatura suficiente para encender los vapores inflamables externos al calentador de agua, se incrementa considerablemente. Esta configuración puede volverse a arreglar si la forma global del apagallamas es diferente a la circular. Se proporcionan tiempos de retardo aún mayores, cuando el material 329 del apagallamas está construido de materiales cerámicos tales como Celcor (marca comercial registrada de Corning, Incorporated de Houghton Part, NY 14831) prefiriéndose la cerámica extruida que tenga un espesor de aproximadamente 12 milímetros o mayor. Está provista preferentemente de un área frontal abierta de entre aproximadamente 64% y 80% y aproximadamente con una cantidad de 36.6 orificios cuadrados/cm2 y 73 orificios cuadrados/cm2. El apagallamas 329 puede ser de cualquier forma deseada y puede construirse hasta el área total requerida, usando módulos más pequeños del material cerámico. Los módulos adyacentes de cerámica se pueden sellar unos con otro usando un obturador flexible 330 o similar, según se requiera. Con referencia a la figura 22, se muestra un medio alternativo para extinguir llamas sobre el apagallamas 229. El tubo vertical 270, la base 226 del calentador de agua y el filtro de pelusa opcional 272 son como se ilustraron previamente en la figura 23. El apagallamas 229 puede ser fabricado a partir de otros materiales mencionados en la presente. La estructura adicional en la figura 22 incluye un depósito 306 cargado con una substancia capaz de extinguir llamas, la cual está restringida de fugarse, por tapones fundibles 310 insertados en una o más salidas 308 en el depósito. Los extremos de los tubos 308 lejos de la unión al depósito 306 pueden terminar en boquillas 312 para incrementar el mezclado del extinguidor de llamas desde las boquillas. El extinguidor de llamas que se encuentra en el depósito 306 puede incluir una o más de muchas substancias conocidas que se pueden descomponer bajo el efecto de la temperatura elevada ocasionada por la formación de llamas sobre el apagallamas 229 incluyendo, por ejemplo, bicarbonato de sodio. El bicarbonato de sodio se descompone bajo el efecto de la temperatura elevada, para producir dióxido de carbono gaseoso que cuando se mezcla en la corriente de aire, incluyendo vapores inflamables que entren por el extremo abierto del tubo 270, es capaz de extinguir las llamas sobre la superficie superior (o de adentro) del apagallamas 229. Aunque el tapón o tapones fundibles 310 que cierran el depósito 306 pueden tener un intervalo bastante amplio de temperatura de fusión apropiadas, se prefiere que el intervalo sea los suficientemente alto de manera tal que sea más probable que el fusible 234 abra el circuito y, por lo tanto, corte el flujo de gas antes de que el (los) tapón(es) fundible (s) se funda (n) . Por consiguiente, una temperatura de fusión, preferida, del (los) tapón (es) fundible (s) se encuentra en el intervalo de aproximadamente 150 °C a 300 °C. El fusible térmico 234 está colocado en una manera tal que la presencia del depósito 306 no impida la función del fusible de cortar el suministro de gas combustible a los quemadores principal y piloto, tal como ya se ilustró en otra parte. El extinguidor de las llamas, encapsulado en el depósito 306 puede incluir espumas para sofocar el fuego junto con un propelente que, bajo el efecto de una temperatura conseguida (típicamente en el intervalo de 300 °C a 500 °C) justo por arriba del apagallamas, cuando una llama está ardiendo sobre el mismo, crearía una alta presión de vapor para impulsar la espuma sofocadora de las llamas, hacia afuera de las boquillas 312 y hacia la entrada de humo/aire, viajando hacia arriba y a través del tubo 270. Con referencia a la figura 23 se muestra un apagallamas de forma alternativa 332. El tubo de soporte 270, la base 226 del calentador de agua y el filtro de pelusa opcional 272 son como se ilustraron previamente, por ejemplo en la figura 23. Con referencia al material 332 del apagallamas, este incluye una doble capa de malla metálica tejida, como se describió previamente, excepto que en la figura 23 las dos capas componentes se forman como un domo hacia arriba, no plano (para un tubo con abertura circular o una forma corrugada hacia arriba, para una abertura cuadrada o rectangular, en la parte superior del tubo 270) . La ventaja de la apagallamas 332 respecto a las construcciones de malla tejida plana, es que las dos capas se pueden fabricar confiablemente, substancialmente en contacto, y permanecerán substancialmente en contacto debido a la forma en que se expanden cuando se curvan y no forman áreas localizadas de contacto entre las dos capas de malla. Una desventaja obtenida con el contacto localizado es que las manchas calientes se forman rápidamente en esas áreas de contacto y esto podría iniciar la ignición de combustibles inflamables no quemados, que se encuentren sobre el exterior de la estructura del apagallamas. De esta manera, el apagallamas ilustrado en la figura 23 puede sufrir la combustión sobre su superficie superior, por un tiempo mayor que una estructura plana similar, sin causar la ignición sobre el lado inferior o exterior del apagallamas. Aunque las modalidades anteriores están enfocadas a calentadores de agua calentados con gas, instalados en cuartos o interiores, las mejoras descritas funcionarán en un ambiente al aire libre, si ocurren derrames cercanos y los humos entran al calentador de agua calentados con gas . Si se desea, el apagallamas o la entrada de aire pueden estar ubicados en diferentes posiciones diferentes a las mostradas en los dibujos y descritas anteriormente. Una posición alternativa es en el lado de la cámara de combustión opuesto al suministro de gas . En esa construcción el apagallamas o la entrada de aire estarían localizados en un orificio en el faldón, por debajo del tanque de agua y extendiéndose a través de la porción de aislamiento correspondiente . En una opción adicional, el apagallamas está colocado por encima de la altura de entrada a la cámara de combustión y un interruptor sensible a las llamas está colocado por encima de esa altura de entrada, en la trayectoria de flujo del aire de combustión hacia el quemador. La apertura cubierta por apagallamas se encuentra en comunicación de calor radiante con un interruptor sensible a las llamas, colocado para ser sensible a la salida de las llamas, de la obstrucción del tubo de humos de combustión o de la privación del aire de combustión. Además, el apagallamas puede ser fabricado a partir de una variedad de materiales tales como los que se describieron anteriormente, pero puede ser fabricado de otros materiales no identificados específicamente, siempre y cuando permitan el paso de aire y humos, en una dirección, para prevenir que las llamas viajen en la dirección opuesta. Los materiales apropiados del apagallamas incluyen los materiales porosos, permeables al gas y que poseen una capacidad térmica lo suficientemente alta para extinguir la llama bajo las condiciones típicas de uso. Las estructuras metálicas que tienen agujeros de tamaños descritos posteriormente, fabricadas por ejemplo a partir de acero suave, acero inoxidable, cobre o aluminio, tal como se describe posteriormente, son convenientes, y cerámicas porosas que incluyan construcciones, tejidas o no tejidas de vidrio o de lana mineral, son también apropiadas. La cerámica de matriz de fibras es apropiada para construcciones flexibles o rígidas. También, el paso de aire para el aire de combustión, tal como en la estructura marcada con 22 en la figura 1, puede estar ubicado entre el tanque de agua 6 y la chaqueta 4. El paso puede tener cierta variedad de formas y tamaños y puede estar formado y rodeado por el aislamiento, o puede estar formado por tubos, conductos tubulares y similares . Deberá comprenderse también que la utilización del interruptor sensible a las llamas o dispositivos similares, pueden usarse con todos los tipos de calentadores de agua calentados con gas, que incluyan los que no estén equipados con apagallamas. Además, se pueden emplear dispositivos diferentes a termopares 51 que proporcionen potenciales eléctricos, siempre y cuando sean capaces de convertir la energía térmica para ayudar a accionar la tapa 154. Dentro del alcance de la invención se encuentran todos los tipos de conversión, como por ejemplo de calor a mecánica, de calor a óptica, de calor a magnética y tipos similares. Por consiguiente, "señal" tal como se usa en las reivindicaciones, se refiere no únicamente al "potencial eléctrico" sino que a cualquier medio por el cual se accione la tapa 154 en un sentido y otro, como resultado de la detección de la energía térmica.
El quemador principal 14 y la cámara de combustión 15 pueden tener diferentes construcciones tales como las que se describen en las Patentes de los E.U.A.
Números 4,924,816; 5,240,411; 4,355,841, por ejemplo, el tema de las cuales se incorpora en la presente como referencia. El conducto 270 puede estar fabricado de cierto número de materiales resistentes al calor y a la corrosión, puede tener diferentes configuraciones de tamaños y formas, y puede tener un apagallamas 229 colocado en cualquier número de posiciones relativas, que incluyen la horizontal, la vertical y con diferentes ángulos. Finalmente, es posible que el recipiente 306 mostrado en la figura 22 pueda estar localizado en posiciones alternativas dentro de la cámara de combustión 215 o inclusive afuera del calentador de agua, siempre y cuando el material fundible 310 y las boquillas 312 estén localizadas adyacentes al apagallamas 329, ya sea por arriba o por debajo del mismo. Ahora se procede a la descripción de las figuras 24 a 85. Los calentadores de agua convencionales tienen típicamente su(s) fuente (s) de ignición a un bajo nivel.
También tienen sus entradas de aire para la combustión en o cerca del nivel de piso. A lo largo de los intentos para desarrollar cámara de combustión para aparatos, capaces de confinar las llamas dentro de los aparatos, en la presente se descubrió que cierto tipo de entrada de aire, construida mediante la formación de agujeros en una lámina metálica, en una forma particular, tiene ventajas particulares en la resistencia a los daños, cuando se coloca en el fondo de un aparato pesado tal como un calentador de agua que se encuentra colocado verticalmente sobre un piso. En la presente también se descubrió que proporcionando agujeros que tengan una geometría bien definida y bien controlada, se ayuda a la confiabilidad de las funciones de admisión de aire y confinamiento de las llamas, en una amplia variedad de las circunstancias . Una placa de lámina metálica delgada, que tenga muchos orificios de tamaño estrechamente especificado, formados, cortados, troquelados, perforados, grabados con ácido, punzonados y/o deformados a través de la misma, con una separación específica, proporciona un excelente equilibrio de características de funcionamiento, confiabilidad y facilidad de una fabricación exacta. Además, la placa proporciona resistencia a los daños antes de la venta y entrega de un aparato que queme combustible tal como un calentador de agua, que tenga una entrada de aire, y durante cualquier instalación subsecuente del aparato en el local de un usuario. Por otra parte, tanto las losetas de placas cerámicas (tales como las losetas SCH ANK™) y ciertos tipos menos robustos de malla metálica tejida, tienen la desventaja de dañarse fácilmente. Además, las losetas de placas cerámicas tienen un espesor de 20 a 25 veces mayor que las delgadas placas metálicas o que la malla metálica y, por lo tanto, tienen la desventaja de crear una mayor resistencia al flujo por unidad de área de entrada de aire. En la descripción anterior que se refiere a las figuras 1 a 23, se abordó la cuestión de la confiabilidad, describiendo ciertos arreglos aplicables a calentadores de agua, por los cuales la incidencia de la combustión de humos inflamables (que surjan de un derrame próximo) confinados de manera segura al lado de la entrada de aire orientada hacia el interior de la cámara de cámara de combustión, puede ser extinguida rápidamente mediante varios arreglos que dan por resultado que el aire y el humo inflamable que entran a la cámara de combustión de un calentador de agua sean bloqueados por una variedad de medios disparados por uno o más efectos de la combustión, tal como el incremento de la temperatura. Este bloqueo se enfocó al deseo de extinguir todas las fuentes de llamas, dentro de la cámara de combustión, en cuestión de minutos, o menos, desde que comience ese incidente de combustión. Aunque esta estructura será exitosa para la búsqueda de asegurar una máxima confiabilidad, se sometió esa estructura a un análisis exhaustivo en la ausencia de un medio bloqueador de la entrada, involucrando la combustión prolongada de 3.79 litros (un galón de los Estados Unidos) de gasolina, que, en calentadores de agua de tamaño doméstico, de 30 o 40 galones de los Estados Unidos) analizados, con una capacidad nominal de calentamiento de 7,560 Kcal/h (30,000 BTU/hora) o 11,340 Kcal/h (45,000 BTU/hora) requiere más de una hora para quemarse completamente . En experimentos realizados con entradas de aire que tienen en general una variedad de formas y patrones de orificios formados a través de una delgada placa metálica, se observó que ciertas variantes fueron más efectivas que otras, en la función de confinamiento de las llamas. Se observó que ciertos tipos permitieron que una llama se quemara en estrecho contacto con la superficie exterior de la placa de entrada de aire, conduciendo por lo tanto a un incremento substancial de la temperatura de la placa sobre su superficie exterior, por conducción térmica. En algunos casos se observó que esto involucraba un fenómeno de combustión pulsátil que mejoró la liberación térmica en la cámara de combustión. Un incremento excesivo de la temperatura, de la placa perforada en contacto con las llamas puede transferir calor por conducción a través de la placa metálica relativamente delgada, hasta el grado que pueda alcanzar una temperatura lo suficientemente alta (del orden de 675 °C (1250 °F) ) de manera tal que podría ocurrir una avería bajo ciertas condiciones causadas por la ignición, en la superficie caliente, de humos derramados, sobre el exterior de la cámara de combustión. Durante la experimentación, que fue diseñada para crear condiciones de ignición potenciales que no ocurren probablemente bajo las condiciones normales de funcionamiento y, con una cámara de video filmando el interior de la cámara de combustión, se observó un modo potencial de avería en ciertos casos, el cual involucraba la retención de la llama más cerca de la periferia de la placa de entrada que en el centro. En donde las llamas son retenidas más estrechamente, la placa de entrada se hace visiblemente más caliente, tal como tornándose roja, lo cual indica un temperatura mayor que 1250°F (675°C) y que fue confirmada por la medición de temperatura basada en termopar. La modalidades intentan abordar formas de encontrar condiciones extremas y mantener la temperatura global de la placa de entrada, a un nivel que no fomente la ignición externa por calentamiento excesivo de cualquier porción de la placa de entrada. La invención aborda formas para evitar la ignición del tipo onda de detonación que, según se descubrió, se propaga desde el interior hacia el exterior de la cámara de combustión a través de la placa de entrada, bajo ciertas circunstancias, minimizando la cantidad de humos inflamables que pueden entrar a la cámara de combustión antes de que ocurra la ignición inicial dentro de la cámara de combustión; y, también, durante incidentes de combustión prolongada, para controlar la resonancia inducida térmicamente, dentro de la cámara de combustión. Trabajando a partir de la base de que un quemador diseñado para calentar el contenido de un calentador de agua de una capacidad determinada, en un tiempo satisfactoriamente corto, requiere de un flujo de aire particular, para la combustión apropiada del combustible gaseoso, los inventores encontraron que la forma y el patrón de los orificios en una placa de admisión de aire que tenga el flujo de aire requerido, puede ser sorprendentemente significativa para prevenir la ignición con detonación y el retardo o para prevenir el incremento de temperatura de la placa, durante un análisis de combustión prolongado resultante de un derrame. Además, la separación entre orificios en la placa se puede especificar para minimizar la ignición con llamas, encontrándose todos los otros parámetros en un intervalo satisfactorio. Enfocándose ahora a los dibujos, de manera general, y a las figuras 24 y 25 en particular, se ilustra un calentador de agua calentado con gas 462 del tipo almacén, que incluye una chaqueta 464 que rodea un tanque de agua 466 y un quemador principal 474 en una cámara cerrada 475. El tanque de agua 466 es capaz preferentemente de contener agua caliente a la presión de la tubería principal y está aislado preferentemente mediante aislamiento de espuma 468. El aislamiento alternativo puede incluir fibra de vidrio u otros tipos de aislamiento con fibras y similares. El aislamiento con fibra de vidrio rodea la cámara 475 en la porción más inferior del tanque de agua 466. Es posible que se pueda usar, si se desea, el aislamiento con espuma resistente al calor. Un dique de espuma 465 separa el aislamiento de espuma 468 y el aislamiento de fibra de vidrio. Localizados por debajo del tanque de agua 466 se encuentra un quemador piloto 473 y un quemador principal 474 que usan preferentemente gas natural como su combustible u otros gases tales como por ejemplo LPG. Se pueden usar como sustitutos otros combustibles apropiados. Los quemadores 473 y 474 queman gas mezclado con aire y los productos calientes de la combustión, resultantes, suben a través del tubo de humos de combustión 470 en donde el aire caliente crea posiblemente una succión que arrastra aire ambiental hacia la cámara de combustión 475, como se describirá adicionalmente más adelante. El tanque de agua 466 está forrado con un recubrimiento de vidrio para ofrecer resistencia a la corrosión. El espesor del recubrimiento sobre la superficie exterior del tanque de agua 466 es de aproximadamente la mitad del espesor de la superficie orientada hacia el interior, para minimizar la "formación de escamas de pescado" . También, la porción inferior del tubo de humos de combustión 470 está recubierta por dentro para prevenir la formación eventual de escamas que podrían desprenderse como hojuelas de óxido debido a los efectos prolongados del condensado ácido. Esas hojuelas podrían caer dentro de la cámara 475 obturando posiblemente o reduciendo el flujo de aire al alojarse sobre la placa de entrada de aire 490. El gas combustible es suministrado a ambos quemadores (473, 474) a través de una válvula de gas 469. El tubo de humos de combustión 470 en este caso contiene una serie de deflectores 472 para transferir mejor el calor generado por el quemador principal 474 al agua que se encuentra dentro del tanque 466. Cerca del quemador piloto 473 se encuentra un termopar 480 detector de las llamas, el cual es una medida de seguridad conocida para asegurar que en la ausencia de una llama en el quemador piloto 473 la válvula de control de gas 469 cierre el suministro de gas. El sensor de temperatura de agua 467, ubicado preferentemente dentro del tanque 466, coopera también con la válvula de control de gas 469 para suministrar gas al quemador principal 474 según se requiera. Los productos de la combustión pasan por convección natural hacia arriba y hacia afuera de la parte superior de la chaqueta 464 a través de la salida 476 del tubo de humos de combustión, después de que el calor ha sido transferido desde los productos de la combustión. La salida 476 del tubo de humos de combustión se descarga convencionalmente hacia un desviador de aspiración 477 que a su vez se conecta con un conducto de escape 478 que conduce al exterior. El calentador de agua 462 está montado preferentemente sobre patas 484 para elevar la base 486 de la cámara de combustión 475 sobre el piso. En la base 486 se encuentra una abertura 487 que está cerrada herméticamente al gas por una placa de entrada de aire 490 que admite todo el aire requerido para la combustión del gas combustible que se quema a través del quemador principal 474 y del quemador piloto 473, sin importar las proporciones relativas del aire de combustión primario y secundario usado por cada quemador. La placa de entrada de aire 490 está fabricada preferentemente de una delgada lámina metálica perforada, de acero inoxidable. Se puede usar lámina metálica de cobre o latón para sacar ventaja de sus superiores propiedades de conducción térmica. Cuando se usa acero inoxidable se puede dar un tratamiento superficial mediante inmersión en dicromato de sodio y/o potasio, fundido, para ennegrecerlo y aumentar su emisividad. Preferentemente la placa metálica tiene un espesor de aproximadamente 0.4 milímetros a 1 milímetro. Alternativamente se puede utilizar una loseta cerámica con orificios del tipo SCHWANK" (marca comercial registrada) aunque la resistencia de la lámina metálica delgada, perforada, cuando se compara con su buena capacidad de flujo, recomienda su uso. El tipo de loseta cerámica funciona adecuadamente siempre y cuando la porosidad sea adecuada y no se dañe durante su montaje, tránsito, instalación o uso. Cuando la base 486 se encuentra con las paredes verticales 479 de la cámara de combustión, las superficies de unión pueden ser o de una pieza o pueden estar selladas alternativamente completamente para prevenir el ingreso del aire o de los humos extraños inflamables. Las conexiones de gas, agua, eléctricas, de control u otro tipo de conexiones, accesorios o piezas de plomería, en donde quiera que pasen a través de la pared 479 de la cámara de combustión están obturadas . La cámara de combustión 475 es hermética al aire/gas excepto para los medios que suministran el aire de combustión y para el escape de los productos de combustión a través del tubo de humos de combustión 470. Otra estructura alternativa de la cámara de combustión se muestra esquemáticamente de la figura 56 a la figura 58, la cual se analiza posteriormente. El establecimiento de la llama piloto se puede conseguir a través de un encendedor piezoeléctrico. Se puede proporcionar una ventana de observación de la llama piloto, con la condición de que esté sellada. El agua fría se introduce por el nivel bajo del tanque 466 y se retira desde un nivel alto en una manera ya bien conocida. Durante el funcionamiento normal, el calentador de agua 462 funciona substancialmente en la misma forma que los calentadores de agua convencionales, excepto que todo el aire para la combustión entra a través de la placa de entrada de aire 490. Sin embargo, si combustible derramado u otro fluido inflamable se encuentra en la vecindad del calentador de agua 462 entonces algunos humos extraños provenientes de la substancia derramada puede extraerse a través de la placa 490 en virtud de la característica de aspiración natural de esos calentadores de agua. La entrada de aire 490 permite que los humos extraños combustibles y el aire entren, pero confina la combustión dentro de la cámara de combustión 475. La substancia derramada se quema dentro de la cámara de combustión 475 y escapa a través del tubo de humos de combustión 470 a través de la salida 476 y el conducto 479. Debido a que la llama es confinada por la placa de entrada de aire 490 dentro de la cámara de combustión, la substancia inflamable externa al calentador de agua 462 no se encenderá. Se define la "distancia de extinción" de un orificio en la placa de entrada, en una cámara de combustión, de un calentador de agua o aparato similar, para explicar una amplia variedad de formas apropiadas para el orificio. La distancia de extinción en este contexto es la distancia medida en el plano del área del orificio por debajo de la cual, una llama formada por una mezcla combustible de una especie de humo y aire, que pase o que haya pasado a través del orificio en una dirección hacia adelante, no propagará a través del orificio en una dirección contraria, ya sea como un resultado de un inicio de la combustión del tipo detonación o deflagración, o como un resultado de la combustión estacionaria prolongada en la placa de entrada dentro de la cámara de combustión. Para formas de orificios como las que puedan categorizarse como geométricamente regulares, tales como agujeros circulares o hendiduras rectas o irregulares, tales como hendiduras curvas u onduladas, la distancia de extinción de ese orificio se define definiendo primero un eje del área abierta de ese orificio, como una línea larga o la línea más larga, que pueda ser recta o curva, que divida esa área abierta, de manera exacta o aproximada, por la mitad. La distancia de extinción de ese orificio, es entonces la longitud de la línea recta más larga que pasa perpendicularmente a través del eje definido, para encontrar los límites del área abierta. De esta manera, la distancia de extinción de conformidad con esta definición, para una hendidura recta es el ancho, y para un círculo es el diámetro. Para formas de orificios, tanto geométricamente regulares como irregulares, se pueden formar patrones complejos sobreponiendo formas en donde se puedan cruzar o intersecar los ejes, en muchas formas, en donde un ejemplo consiste en hendiduras onduladas que se intersecan perpendicularmente . Preferentemente, la placa bloqueadora 492, si se usa, es la misma o de un tamaño y forma ligeramente mayores que la placa de entrada y tiene el propósito de detener el condensado o las partículas escamosas que caigan desde arriba y que ocluyan los orificios de la placa de entrada de aire 490. Como mejor se observa en la figura 25, la placa de entrada tiene montado sobre su superficie orientada hacia arriba, o adyacente a la misma, un fusible 494 térmicamente sensible, en serie en un circuito eléctrico con un termopar 480 de prueba de la llama piloto, y una bobina solenoide en la válvula de gas 469. Con referencia a la Figura 1, el tamaño de la placa de entrada de aire 90 es dependiente del requerimiento del consumo de aire para la combustión adecuada a fin de satisfacer las especificaciones obligatorias para asegurar una combustión del combustible gaseoso, con baja contaminación. Únicamente a manera de indicación general, la placa de entrada de aire de la Figura 1 deberá ser convenientemente de aproximadamente 3700 milímetros cuadrados en el área perforada cuando se adapte a un calentador de agua que tenga una especificación de consumo de energía de entre 8,820 y 12,600 Kcal/h (35,000 y 50,000 BTU/h) (aproximados), para satisfacer los requerimientos de los Estados Unidos para la combustión con sobrecarga. La Figura 26 muestra esquemáticamente una entrada de aire 490 a una cámara de combustión sellada que incluye una abertura 487 en una porción de la pared inferior 486 de la cámara de combustión y, traslapando la abertura 487, una placa de entrada de aire 490 de lámina metálica delgada que tiene un área perforada 500 y un borde no perforado 501. Los agujeros en el área perforada 500 de la placa 490 pueden ser circulares o de otra forma, aunque los agujeros ranurados tienen ciertas ventajas como se explicará, y la siguiente descripción se refiere, en general, a hendiduras . De la Figura 27 a la Figura 41 se muestra en cada caso, una placa de entrada de aire 490 de varias configuraciones como se describirá, para admitir aire a la cámara de combustión 475. La placa de entrada de aire 490 es una placa de lámina metálica delgada que tiene muchas hendiduras pequeñas 504 que pasan a través de la misma. El metal puede ser acero inoxidable que tenga un espesor nominal de aproximadamente 0.5 milímetros aunque son convenientes otros metales tales como el cobre, latón, acero suave y aluminio, y un espesor que se encuentra en el intervalo desde aproximadamente 0.3 milímetros hasta aproximadamente 1 milímetro, como una indicación. Dependiendo del metal y de sus propiedades mecánicas, el espesor se puede ajustar dentro del intervalo sugerido. Se prefieren el acero inoxidable Calidad 409, 430 y 316, que tenga un espesor de 0.45 milímetros a 0.55 milímetros. La Figura 27 es una vista en planta de una placa de entrada de aire 490 que tiene una serie de orificios con la forma de hendiduras 504 alineadas en hileras. Todas esas hendiduras 504 tienen sus ejes longitudinales paralelos. Los orificios están dispuestos con un patrón rectangular formado por las hileras alineadas. La placa tiene un espesor de aproximadamente 0.5 milímetros. Esto proporciona a la placa de entrada 490 una resistencia adecuada contra los daños y, en todos los otros aspectos, opera de manera efectiva. El área de sección transversal total de las hendiduras 504 se selecciona en base al flujo de aire que se requiera que pase a través de la placa de entrada 490 durante la combustión normal. Por ejemplo, un calentador de agua calentado con gas, a 50,000 BTU/hora requiere al menos de 3,500 a 4,000 milímetros cuadrados de espacio de orificios en placas con un espesor nominal de aproximadamente 0.5 milímetros. De la Figura 4 a la Figura 41, y la Figura 45, Figura 47, Figura 48 y Figura 49 muestran numerosas variaciones en el patrón de las hendiduras 504 en el área perforada 500, y cada variación representa uno de los muchos patrones que son apropiados en la práctica de esta invención. En cada ilustración de una placa 490, un patrón de hendiduras 504 y el tamaño y forma de las mismas constituye una consideración importante para el funcionamiento óptimo en el caso de que humos inflamables extraños entren accidentalmente con el aire que entra a la cámara de combustión 475, creando por lo tanto un riesgo de ignición accidental y peligrosa, de una cantidad substancial o significativa de la substancia volátil inflamable, derramada, tal como gasolina, externa a la cámara de combustión. La Figura 33 muestra un patrón particularmente apropiado, con ejes longitudinales, de las hendiduras del borde 507, con ángulos rectos respecto a los orificios 504 que se encuentran en el área perforada restante 505. Las hendiduras 504 se proporcionan para permitir suficiente aire de combustión a través de la placa de entrada 490 y no existe restricción exacta respecto al número total de hendiduras 504 o al área total de la placa, ambas de las cuales se determinan por la capacidad de un quemador de gas (o combustible) seleccionado, para generar calor mediante la combustión de una cantidad apropiada de gas, con la cantidad requerida de aire para asegurar la completa combustión en la cámara de combustión y el tamaño y separación de las hendiduras 504. El aire para la combustión pasa a través de las hendiduras 504 y np a través de ningún conducto o conductos para el aire de entrada, más grande (s), hacia la cámara de combustión, y tampoco se proporciona una entrada o entrada de aire más grande. Aunque de la Figura 27 a la Figura 45 y la Figura 54 se ilustran orificios que son de forma alargada, la presente invención se puede aplicar a placas de entrada formadas con orificios de forma circular tal como se ilustra en la Figura 53, .o alternativamente los orificios ranurados de las otras Figuras pueden ser reemplazados por orificios circulares preferentemente no mayores que 0.5 milímetros o 0.6 milímetros. Para formar las hendiduras 504 u otra forma de orificio 502 son apropiadas unas de las diferentes operaciones de fabricación. Esas operaciones incluyen el corte con láser, grabado con ácido, maquinado fotoquímico, troquelado, punzonado, cegamiento o perforación. Se puede usar un proceso de perforación y doblado, al que a veces se hace referencia como corte con lanza, para producir una hendidura formada como se muestra en la sección transversal en la Figura 45. En el proceso una herramienta punzona una línea en una placa y una porción de la placa en un lado de la línea se desplaza luego lateralmente para crear una hendidura de longitud y ancho deseados, como se muestra. Se encuentra que el patrón de la Figura 34 tiene una ventaja de buena rigidez, favorecida por el arreglo descentrado de las hileras de hendiduras adyacentes, de la 1 a la 4. La Figura 42 muestra una sola hendidura 504 que tiene una longitud L, ancho y extremos curvos. Para confinar cualquier incidente de la ignición peligrosa, accidental, mencionada anteriormente, dentro de la cámara de combustión 475, las hendiduras 504 se forman teniendo al menos aproximadamente tres veces la longitud L que el ancho W y tienen preferentemente aproximadamente doce veces el ancho. Las relaciones de largo a ancho (L/W) afuera de estos límites son también efectivas. Se ha encontrado que las hendiduras son más efectivas para controlar la ignición de una onda de denotación accidental, que los agujeros circulares, aunque se pueden observar efectos benéficos con relaciones L/W en hendiduras en un número tan pequeño como de aproximadamente 3. Por encima de relaciones L/W de aproximadamente 15 puede haber una desventaja respecto a que en una placa 490 de metal flexible delgado puede ser posible la distorsión probable de una o más hendiduras 504 lo que tendería a permitir que el orificio en el centro de las hendiduras cree una pérdida del control dimensional del ancho W. Sin embargo, si la temperatura y la distorsión pueden ser controladas, entonces pueden ser útiles hendiduras más largas; el refuerzo de una placa de entrada delgada, a través de alguna forma de rigidización, tal como proporcionar resistencia a la ruptura por flexión, puede auxiliar a la adopción de relaciones L/W mayores . Se puede esperar que mayores relaciones L/W que aproximadamente 15 son de otra manera útiles para maximizar los flujos de aire y usar un material de placa más grueso que aproximadamente 0.5 milímetros o un grado de acero revenido en mayor grado, acero inoxidable u otro metal seleccionado, favorezcan una selección de una relación de aproximadamente 20 a 30. También, el patrón de hendiduras mostrado en la Figura 34 favorece una selección de una relación L/W relativamente alta. Para llevar a cabo su función de confinamiento de la ignición, es importante que las hendiduras 504 funcionen respecto a cualesquiera de las especies de humos inflamables extraños que puedan esperarse razonablemente que estén involucrados en un posible derrame externo a la cámara de combustión 475 de la cual la placa de entrada de aire 490 de la invención forma una parte integral o un apéndice . En la literatura de la ciencia e ingeniería de la combustión, los diámetros de extinción para tubos circulares, para varias especies de gas, a una presión de una atmósfera y una temperatura de 20 "C en una mezcla con aire, han sido determinados y se encuentran tabulados a continuación: (Referencia: Jones, H.R.N. "The Application of Combustión Principies to Domestic Gas Burner Design", British Gas pie, 1989, p57, quoting Harris, J.A. & South, R, Gas Engineering Management 18, 153 (1978)).
Gas Diámetro de extinción, mm Metano 3.5 Etileno 1.8 Etano 2.5 Propano 2.9 Butano 3.0 Gas natural 2.7 (Para el butano, una fuente alternativa, cita 3.0 milímetros o 0.12 pulgadas, lo cual es consistente, pero lista también una distancia de extinción, mínima, absoluta, de 1.78 milímetros, lo cual no es consistente con otros datos en Jones, que indican que para el metano, otro hidrocarburo de la misma familia del butano, la distancia de extinción mínima se experimenta con mezclas cercanas a la proporción estequiométrica. Ver "Consideraciones básicas en la combustión de combustibles de hidrocarburos con aire" Barnett, H.C & Hibbard, Robert R. , eds., Report 1300 of The National Advisory Committee for Aeronautics by Propulsuion Chemistry División. Lewis Flight Propulsión Laboratory, 1957.) Se ha encontrado que una distancia de extinción, ya sea para agujeros o hendiduras en una placa metálica gruesa es no mayor que aproximadamente 0.6 milímetros. Se ha descubierto que los siguientes factores explican por qué la distancia de extinción que se prefiere en la presente, es substancialmente reducida con relación a las valores tabulados anteriores, por razón de varias variables. El incremento en la temperatura de una placa 490 y sus alrededores inmediatos precalientan la mezcla de gas/aire sin quemar, lo cual incrementa su velocidad de combustión y reduce la distancia de extinción. También ha sido descubierto por otros investigadores, que el precalentamiento amplía los límites de inflamabilidad de una especie de gas determinado mezclado con aire. Por ejemplo, en las mezclas de metano/aire, a 200 "C una aireación primaria tan baja como de 55% es inflamable, pero a 20 *C las mezclas por debajo de 65% no son inflamables. Otras mezclas de substancias inflamables/aire muestran el mismo fenómeno que el metano . La distancia de extinción adoptada para las hendiduras 504 u otro orificio 502 necesita ser modificada reduciéndola para permitir el precalentamiento de la mezcla de humo extraño/aire, sin quemar, que se obtiene inevitablemente, aunque su intensidad es variable dependiendo de los parámetros de diseño específicos del calentador de agua y otras variables asociadas con incidentes particulares. Se reconoce que la velocidad de la llama se incrementa con el precalentamiento de la mezcla sin quemar y se ha leído que para una mezcla de butano (como un ejemplo conveniente de una especie de humo extraño) con aire, en la que la máxima temperatura de la llama que se puede conseguir, ocurre con una mezcla ligeramente escasa (aproximadamente 103% de aire) y es de aproximadamente 1900 "C. En los análisis realizados en la presente se midieron temperaturas típicas en la placa de entrada de aire de 675 'C como máximo. El modelado por computadora de los gases no quemados que pasan a través de las hendiduras largas, de 0.5 milímetros por 6 milímetros, muy preferidas en la presente, indica una temperatura de los gases sin quemar, que alcanza 375 'C. En la presente se cree que el precalentamiento causa que la temperatura de la llama (1900 *C) sea incrementada aproximadamente por la misma cantidad que la temperatura de precalentamiento, es decir, hasta aproxidamente 2275 "C. Usando relaciones familiares para los experimentados en los principios de la ingeniería de la combustión, se estimaría que para las parafinas tales como el propano o butano, se espera una reducción en la distancia de extinción de aproximadamente 30%, como un resultado de este grado de precalentamiento. Esto debe enfatizarse como un estimado únicamente y se asume, por ejemplo, que la temperatura de la pared de la hendidura es la misma que la temperatura de la mezcla de vapor/aire sin quemar, que pasa a través de la misma. Sin embargo, se ha encontrado que esto no es cierto debido a que en el arrastre natural que "jala" la mezcla a través de la placa 490 ocurre un efecto de transferencia de calor pero no hasta el grado de que alcance algún sitio cercano al calor rojo que se puede observar sobre la cámara de combustión al lado de la placa 490. Esas temperaturas deberán estar muy por encima de la temperatura de ignición de la superficie caliente, de la mezcla de especie de humo extraño/aire. Dado que la combustión ha sido observada confiablemente como confinada dentro de la cámara de combustión, la temperatura de ignición de la superficie caliente no se consigue en la práctica. Una suposición adicional realizada para estimar la reducción de 30% en la distancia de extinción es que la mezcla de humo/aire se encuentra en la proporción estequiométrica. En las situaciones abordadas por la presente invención no existe forma de controlar la relación de aire/humo extraño por un período de combustión prolongado, dada la naturaleza aleatoria de las situaciones de derrame accidental en donde muchas diferentes especies de humos extraños combustibles, y la llegada de cantidades potencialmente significativas de cualesquiera o cada uno de ellos, a la entrada 490 en un aparato que queme combustible, que se desee convertir en más seguro, son cantidades aleatorias y no predecibles que se esparcen a través de amplios límites. Dada la naturaleza aleatoria de las variaciones en estas especies y eventos, y la posibilidad de los efectos de precalentamiento, se determinó que los estimados basados en la literatura, de una distancia de extinción que haya que adoptar, fueron insuficientes para proporcionar la seguridad mejorada de los calentadores de agua de la invención y se determinó que se prefiere una distancia de extinción no mayor que aproximadamente 0.6 milímetros en una placa metálica delgada de aproximadamente 0.5 milímetros de espesor, y en la presente se tiene una preferencia adicional por hendiduras con una relación L/W de al menos 3 , pero de manera más preferente de aproximadamente 12 , pero con patrones apropiados puede ser tan alta como de aproximadamente 20. Se encontró literatura publicada que últimamente proporciona una guía poco práctica. Una distancia de extinción puede ser determinada, de la mejor manera, con el auxilio de algunas observaciones experimentales para un diseño determinado de placa de entrada de aire 490 en un calentador de agua 462 que tenga una cámara de combustión 475. La distancia de extinción definida en la presente se ve afectada por uno o más de los siguientes factores: la temperatura del aire y humo extraño, entrantes, afectada por el precalentamiento; la relación entre los humos extraños y el aire; la naturaleza de los humos extraños con relación a su velocidad de llama y límites de inflamabilidad, en combinación con el aire como un oxidante; las variables relacionadas con el diseño del aparato, que incluyen la longitud del tubo de humos de combustión y por lo tanto la velocidad de las mezclas de aire y humos extraños, de entrada, y la diferencia de presión a través de la placa de entrada de aire 490; la profundidad y forma de los orificios de entrada de aire 502 seleccionadas; la construcción interna de la cámara de combustión 475 con relación a la ubicación del quemador principal 474 y la ubicación de la placa de entrada de aire 490, incluyendo los efectos de la retroradiación desde el quemador hacia la placa de entrada de aire 490 y cualesquiera otras restricciones internas o externas al flujo de aire a través de la placa de entrada de aire 490; el material del apagallamas, incluyendo su conductividad térmica, la emisividad de su superficie y el efecto de cualquier substancia catalítica que tenga influencia en la combustión, aplicada a su superficie; y el efecto de cualquier oscilación del sistema impulsada por la combustión, globalmente; este puede ser un factor dependiente de la frecuencia natural de la estructura como se encuentre construida, en comparación con la frecuencia y amplitud naturales de cualquier proceso de combustión que ocurra dentro de la cámara de combustión 475. De la Figura 42 a la Figura 44 se muestran las dimensiones de las hendiduras y de las separaciones entre orificios, adoptadas en las modalidades representadas de la Figura 27 a la Figura 41, de manera general, de la Figura 43 y la Figura 44 haciendo referencia particularmente a la Figura 33 y 34. Las dimensiones de los orificios son iguales y tienen una longitud L de 6 milímetros y un ancho W de 0.5 milímetros . Los extremos de cada hendidura son semicirculares pero son más apropiadas hendiduras con extremos más cuadrados . El proceso de fabricación seleccionado puede influenciar la forma de vista en planta, real, de la hendidura. Sin embargo, el cegamiento metálico de esos grandes números de orificios puede ser difícil si se considera que hay que mantener en buena condición esos pequeños punzones si los radios de las esquinas no son redondeados. El proceso de maquinado fotoquímico, de las placas 490, con hendiduras 502, está adaptado para producir también hendiduras con esquinas con radios redondeados . El análisis ha asumido hasta ahora orificios 502 que, o son circulares 503 o tienen forma de hendidura 504. No hay razón para que la invención esté restringida a esas formas. Las hendiduras 504 pueden estar, en efecto, formadas como líneas que pueden ser curvas u onduladas. La distancia de extinción de esas líneas no rectas se ajusta a la definición de la presente y por lo tanto es independiente de la longitud L siempre y cuando L>3W. Para cuadrados, pentágonos, hexágonos u otros polígonos, también aplica la distancia de extinción como está definida en la presente. La separación entre orificios, ilustrada en la Figura 43 y en la Figura 44, realiza la función de confinamiento requerida en la situación previamente descrita. Las dimensiones indicadas en la Figura 43 y la Figura 44 fueron como sigue: C, 4.5 mm; E, 3.7 mm; J, 1.85 mm; K, 1.6 mm; M, 1.4 mm y P, 3.7 mm. Como un ejemplo, la placa de entrada 490, que tiene las dimensiones y separación de las hendiduras 504 indicadas anteriormente, y el patrón mostrado en la Figura 33, durante un procedimiento de análisis, permitió el paso de humos de gasolina derramada a través de la placa de entrada 490 en donde se encendieron dentro de la cámara de combustión 475 y se quemaron hasta que se consumieron 3.750 litros (1 galón de los Estados Unidos) . Esto se realizó sin que la temperatura superficial exterior de la placa de entrada 490 se incrementara hasta un punto tal que quemara los vapores que no habían pasado todavía a través de la placa de entrada, y el análisis concluyó cuando no quedaba ya más gasolina que consumir después de más de una hora de combustión continua sobre la placa 490. Llevando a cabo experimentos se encontró que las diferencias en la separación entre orificios, de 1.1 milímetro, 1.6 milímetros y 2.6 milímetros, dieron cada una resultados satisfactorios. Los experimentos de la presente condujeron a creer que separaciones entre orificios, mayores que 6 milímetros, hubiesen sido igualmente exitosas. Sin embargo se prefieren distancias cercanas entre orificios, debido a que el área perforada, expresada como un porcentaje del área total de una placa de entrada de aire 490, es mayor para distancias más cercanas entre orificios, por ejemplo, con las dimensiones de hendidura ya proporcionadas, de 0.5 milímetros de ancho por 6 milímetros de largo, los porcentajes de las áreas perforadas son como sigue: Se ha encontrado que separaciones, entre orificios, de 0.5 milímetros, que tienen dimensiones de la hendidura de 0.5 milímetros x 6 milímetros para el patrón de la Figura 4, en placas 90 con un espesor de 0.5 milímetros, no son tan versátiles para todas las situaciones posibles. La Figura 46 representa esquemáticamente un bosquejo de una porción inferior de un calentador de agua 462 que tiene una entrada de aire que conduce a una cámara de combustión 475 que incluye una placa 40 del tipo o similar a la que se representa de la Figura 27 de la Figura 41. Debido al pequeño tamaño de los orificios 502 en la placa 490, en ciertas circunstancias es probable que estos se lleguen a obstruir o se taponen con pelusa u otros materiales extraños. Además, encontrándose en una parte relativamente inaccesible de un calentador de agua 462, una acumulación de pelusa puede no ser observada, dado que los calentadores de agua, en general, usualmente no reciben servicio de manera regular. Por consiguiente, puede ser deseable proporcionar un filtro 512 para pelusa, accesible y más notorio, como se describirá ahora. La placa 490 está conectada a un conducto de entrada de aire 510 que da vuelta con ángulos rectos y se extiende de manera substancialmente horizontal hasta el frente de un calentador de agua 462 en donde da vuelta nuevamente con ángulos rectos para extenderse hacia arriba hasta terminar a cualquier distancia conveniente por encima del nivel del piso, siendo lo adecuado de aproximadamente 60 centímetros a 100 centímetros o más. Se prefieren niveles mayores debido a que, generalmente, los niveles de pelusa esparcida en el aire disminuyen al incrementar la altura por encima del nivel del piso. El conducto de entrada de aire 510 es nominalmente hermético al gas (este término se amplía posteriormente) en donde es terminado por la placa de entrada 490 en una porción de extremo y por un filtro 512 de pelusa, no removible, orientado hacia el frente del calentador 462 a una altura accesible por encima del nivel del piso. El filtro 512 de pelusa tiene muchos agujeros pequeños accesibles, que pueden ser circulares, ranurados o de otra forma, en donde ningún agujero tiene, individualmente, dimensiones substancialmente mayores que la distancia limitativa definida anteriormente para los orificios (502, 504) seleccionada en la placa de entrada de aire particular 490 adoptada. El área abierta total debe exceder al menos el área abierta total de la placa de entrada de aire 490 a fin de no adicionar mayor restricción al flujo de aire que la placa de entrada 490 misma. Para este fin es mejor que los agujeros que filtran la pelusa tengan en total un área mucho mayor para el flujo de aire que los orificios (502, 504) que se encuentran en la placa de entrada de aire 490, de manera tal que la resistencia total al flujo, sea minimizada y, además, que el área disponible para la intercepción de la pelusa, sea maximizada. La mayoría de los agujeros para la filtración de pelusa están ubicados, idealmente, lo más retirado del piso que sea posible, para quedar enfrente del calentador, de manera tal que se pueda tener acceso a los mismos para la limpieza rutinaria, idealmente con un limpiador a vacío. Una advertencia del mantenimiento de seguridad, dirigida a los ocupantes de locales en los que se instalen calentadores de agua u otros aparatos que consuman gas, que se benefician de la protección equivalente, se fija idealmente en posición adyacente a la cara del filtro 512 para pelusa, para recordar la necesidad de la intervención regular para retirar cualquier formación evidente de pelusa. El conducto 110 se describió anteriormente como nominalmente hermético al gas y no se requiere que esté sellado de manera completamente hermética al gas, siempre y cuando su conexión a la pared 86 de la cámara de combustión satisfaga el criterio de no tener espacio libre o fisura, que exceda la distancia de extinción definida, para cualquier especie de humo extraño posible (que entre a la entrada de aire) que se desee confinar, si se enciende, dentro de la cámara de combustión 75. La Figura 29 muestra, en sección transversal esquemática, una conexión apropiada entre una placa de entrada de aire 90 y una pared inferior 86 de una cámara de combustión 75. Se observó que la combustión prolongada de una cantidad de humos extraños, relativamente grande, sobre la superficie interior de la placa 90 (por ejemplo, como lo que se hubiese evaporado del derrame de 1 galón de los Estados Unidos, de gasolina) , conduce al calentamiento intermitente hasta incandescente en varios puntos alrededor de las superficies interiores de varias placas 90 analizadas. Se observó, como se esperó, que el calentamiento hasta la incandescencia máxima, de las placas 90, se correlaciona particularmente con proporciones, de humos extraños a aire, cercanas al valor estequiométrico, para los humos extraños particulares. La placa de entrada de aire 90 en esas circunstancias actúa como ciertos tipos de quemadores de gas de metal perforado, que funcionan con calor rojo, tal como para asar a la parrilla, a diferencia de un quemador de ese tipo, la placa de entrada de aire en esta invención debe ser capaz de proporcionar un funcionamiento de confinación, confiable, a pesar de un espectro de flujos, no controlables y no controlados, de la concentración relativa de humos inflamables en una mezcla de aire y de los humos inflamables. Con la placa de entrada de aire 90 de la presente, cualquier mezclado previo del aire y de los humos extraños incidental y aleatorio, a diferencia del mezclado previo y uniforme del aire y del combustible en un quemador de gas diseñado normalmente . La forma de la construcción mostrada en la Figura 47 y en la Figura 48 muestra dos variantes en las que, separadas de su posición ensamblada, una placa de entrada 490 que tiene un borde no perforado 501 que está montado hacia abajo (como se indica mediante las líneas discontinuas) en contacto térmicamente muy conductor, con un orificio 487 de la cámara de combustión formado, ya sea por perforación y extrusión, un borde resaltado 514 que define un agujero 487 con abertura hacia dentro hacia la cámara de combustión 475. El contacto por compresión puede conseguirse mediante el contacto por fricción entre metal y metal, que involucra pestañas de acoplamiento 514 y 501 o puede incluir alguna forma de junta entre las caras de contacto de esas pestañas. La Figura 47 muestra una placa circular 490 que se acomoda estrechamente dentro del borde resaltado 514 alrededor del agujero extruido 487 en la pared 486 de la cámara de combustión. La Figura 48 muestra una placa rectangular 490 que se ajusta estrechamente sobre el exterior del borde resaltado 514 alrededor del agujero de acoplamiento 487 en la pared 486 de la cámara de combustión. Es opcional que, ya sea la variante circular, o la de cuatro lados, encaje dentro o afuera del borde resaltado. Aunque la Figura 47 y la Figura 48 muestran un método para fijar la placa 490 de entrada de aire a la pared 486 de la cámara de combustión, en la Figura 83, Figura 84 y Figura 85 se ilustra un segundo método que muestra otro arreglo para fijar o sellar apropiadamente los dos componentes. Se pretende que la entrada de aire 490 esté sellada substancialmente contra la pared 486 de la cámara de combustión, para prevenir que el aire o humos extraños pasen entre las superficies de entrada de aire 490 y la pared 486 de la cámara de combustión. Una placa de entrada de aire 490 tiene una pestaña exterior 601 que se extiende más allá del borde del orificio de la pared 486 de la cámara de combustión. Periódicamente, a lo largo de la pestaña 601, pliegues mecánicos 602 se presionan dentro de la pestaña 601 y la porción correspondiente de la pared 486 de la cámara de combustión. Esos pliegues 603 son bien conocidos en la técnica de lámina metálica y el TOG-L-LOC" es un ejemplo particular preferido. Son posibles otros medios para asegurar o fijar la placa de entrada de aire 490 a la pared 486 de la cámara de combustión, en donde uno de ellos es la soldadura por puntos . .De la Figura 49 a la Figura 52 se ilustra una placa de entrada rectangular 490 que incluye una porción central perforada 502 limitada por una porción no perforada 501 que está formada para incluir un canal periférico 516. El canal periférico 516 tiene una forma tal que permite que la placa de entrada 490 se acople estrechamente, o de otra manera entre con chasquido en la conexión de acoplamiento 518 (Figura 52) formada alrededor de un orificio 487 que se encuentra en la base 486 de la cámara de combustión 475. La cámara de combustión 475 con la placa de entrada 490 ajustada, es encerrada en la parte superior por una conexión de acoplamiento, en o adyacente a la periferia exterior de la base curva del tanque 466 de un calentador de agua 462 y de esta manera forma una cámara de combustión cerrada 475. Esas fuentes potenciales de ignición de humos extraños, que forman parte de los quemadores 476 y 474, están encerradas por la ubicación en la cámara de combustión 475. Las paredes 479 de la cámara de combustión soportan la masa de un taque de agua 466. El canal periférico 516 en la placa de entrada 490 y en la ranura periférica de acoplamiento 518 que rodea el orificio 487 que se encuentra en la base de la cámara de combustión 475 se acoplan por fricción en un estándar sellado nominalmente como se explicó anteriormente. La ranura 518 puede funcionar como un dique para excluir la humedad condensada que se acumula sobre la base 486 de la cámara de combustión 475 para que no se derrame a través de las áreas perforadas 505 de la placa 490. De la Figura 53 a la Figura 55 se muestran esquemáticamente formas alternativas de orificios perfilados sobre una porción de la placa de entrada de aire. Los orificios (hendiduras en la Figura 54) pueden proporcionar un perfil de flujo más laminar a través de los mismos y pueden proporcionar una matriz de "valle" conveniente en la cual colocar una(s) forma (s) de recubrimiento hinchable intumescente 436. La aplicación de un recubrimiento hinchable intumescente 536 a esta invención, se describirá subsecuentemente con relación a las Figuras de la 62 a la 64. Con relación a todas las formas de placa de entrada 490 hasta aquí ilustradas, es de interés el hecho de que una ignición inicial de humos extraños inflamables, dentro de la cámara de combustión 475, como una detonación energética repentina, puede ser minimizada. De otra manera, podría existir teóricamente un riesgo de soplar el frente de una llama hacia hacia atrás y a través de los orificios 502, 504 de la placa de entrada 490. Formas de calentador de agua 462 mostradas esquemáticamente en las Figuras de la 56 a la 58 se enfocan particularmente a este asunto. En la Figura 56, toda la base 486 de la Cámara de combustión está colocada en la parte superior de una pared estirada 525 de la cámara de combustión 475, en donde el perímetro más bajo de la cámara de combustión proporciona un soporte que descansa sobre un plato de soporte 528 que a su vez está soportada por encima del nivel del piso sobre las patas 484. La base 486 de la cámara de combustión 475 y la placa de entrada 490 son cooplanares o aproximadamente coplanares, en virtud de la estructura descrita que posiciona la placa de entrada 490 tan cerca como sea posible de los quemadores 473, 474. En la Figura 57, el quemador principal 474 está colocado convenientemente pero el quemador piloto 473 está colocado inmediatamente por encima de la superficie superior de la placa de entrada 490. Esto proporciona la oportunidad de una ignición más inmediata de los humos extraños que entran a la cámara de combustión 475 a través de los orificios 502, 504, de la placa de entrada y, por lo tanto, se incrementa substancialmente la probabilidad de que únicamente una cantidad muy pequeña de humos extraños se encuentren en la cámara de combustión 475 cuando ocurra por primera vez la ignición. Si ese pequeño volumen de humos extraños se quema, es probable que lo haga con una energía relativamente baja de ignición inicial, antes de establecerse la llama continua sobre la superficie superior de la placa de entrada 490. Para asegurar la ignición confiable del quemador principal 474 de un calentador de agua durante el funcionamiento normal, cuando el quemador piloto está colocado particularmente cercanamente adyacente a la placa de entrada como se muestra en la Figura 58, se proporciona un tubo de destellos 530 que se extiende desde el quemador piloto 473 hasta el nivel de emisión del combustible gaseoso del quemador principal 474 para facilitar la reignición frecuente del quemador principal 474 a partir del quemador piloto 473 durante el uso normal de un calentador de agua 462. A fin de evitar el desarrollo de presiones muy sonoras se pueden seleccionar varios parámetros de diseño predeterminables o las condiciones de operación se pueden influenciar para minimizar los efectos indeseables. Si un diseño es susceptible a la generación de un nivel sonoro excesivo, entonces los cambios a ese diseño para disminuir la tendencia, incluyen la reducción de la temperatura de la placa 490, cambios en la longitud del tubo de escape 470, la separación de los orificios 502 y el espesor de la placa de entrada de aire 490, relieves para reforzar la placa de entrada de aire 490 y la colocación de una empaquetadura entre la placa 90 y la pared inferior 486 de la cámara de combustión, como se describirá. De la Figura 59 a la Figura 61 se muestran arreglos para terminar la combustión prolongada sobre una placa 490 para el uso en los casos en que sea deseable extinguir la combustión rápidamente, en vez que permitir que extraiga los humos extraños derramados, restantes, para consumirlos mediante la combustión. La Figura 59 representa una porción de una placa de entrada de aire 490 cubierta por una delgada capa 532 de suelda que tiene orificios de acoplamiento 533 para los que se encuentran en la placa 490.
Cuando esta capa 532 es calentada por humos extraños que se i queman sobre el interior de la cámara de combustión 475, la capa de suelda calentada 532 se licúa y se esparce para bloquear o tender a bloquear la hendidura o hendiduras adyacente (s) 504. La placa 490 puede estar formada también de superficies que converjan hacia cada hendidura 504, permitiendo que la suelda licuada bloquee más fácilmente cada hendidura . Debido a las pequeñas dimensiones de las hendiduras 504, la suelda las cubre por acción capilar en virtud de su tensión superficial, ocluyéndolas totalmente o, al menos parcialmente. La oclusión parcial es deseable inclusive sino se logra la oclusión total, dado que cualquier reducción del área de sección transversal del orificio, bajo la circunstancia, tiende a desestabilizar las llamas, incrementando por ello la probabilidad de extinguirlas rápidamente. Para ayudar adicionalmente al flujo de suelda 532 la superficie de la placa 490 puede ser tratada previamente con un agente para bajar la temperatura de fusión, tal como se conoce ampliamente en las técnicas de soldadura. A veces, cuando la placa de entrada 490 admite una mezcla casi estequiométrica, de aire y humos extraños, particularmente a través de un período prolongado, entonces la temperatura de la placa de entrada 490 causada por la combustión de esa mezcla, se incrementa inevitablemente. En la presente se descubrió que con un incremento suficiente en la temperatura de la entrada, se puede generar un sonido resonante armónico mediante varios efectos térmicos complejos, que incluyen el conocido como el efecto del tubo Rijke. En ciertas modalidades de la invención, se descubrió que estos efectos causan que se produzcan ondas sonoras energéticas, en la cámara de combustión 475, de la manera más notoria cuando la combustión se lleva a cabo con una aireación aproximadamente del 100%. Esto puede formar un sonido de alto nivel a una frecuencia o frecuencias, usualmente en el intervalo de frecuencias de aproximadamente 80-250 Hz durante el funcionamiento, continuando hasta el tiempo en el que la mezcla de gas y aire cambie lo suficiente para diferir del valor estequiométrico o cuando las condiciones de la combustión cambien de otra manera. Con referencia a las Figuras de la 62 a la 64, una porción de la placa de entrada 490 se muestra en sección transversal que tiene una matriz sólida separada por orificios 102. Colocada cerca y por encima de la superficie superior de la placa de entrada 490 se encuentra un sensor 494 aplicable a todas las variantes de la presente invención, que está adaptado para cerrar el suministro de gas al quemador principal 474 y al quemador piloto 473 si una llama llega a establecerse sobre la superficie superior de la placa de entrada 490. En la placa de entrada 490 mostrada en las Figuras de la 62 a la 64, se ha aplicado un recubrimiento ablativo intumescente 536 para cubrir la matriz sólida de la placa de entrada, dejando (en la Figura 62) dos orificios 502 sin obstrucción. Como se muestra en la Figura 63, si los humos extraños entran a través de los orificios 490, y forman una mezcla combustible en la cámara de combustión 475, el quemador principal 474 o el quemador piloto 473 (como se muestra en la Figura 24, ubicados típicamente de 5 a 10 centímetros por encima de la placa de entrada) establecerían la ignición de los humos extraños como llamas 537 sobre la superficie superior de la placa de entrada 490. El sensor 494 reacciona entonces rápidamente para causar el cierre del gas hacia los quemadores principal y piloto (474, 473) . La combustión sobre la placa 490 de la manera más probable continua y las llamas 537 causan que la temperatura de la placa de entrada 490, como un todo, se eleve y a una temperatura apropiada para el recubrimiento intumescente seleccionado, el recubrimiento 536 se reblandece y reacciona, para hincharse hasta numerosas veces su volumen original (Figura 64) , ocluyendo por ello los orificios 502 de la placa de entrada 490. Esa oclusión tiene el efecto excluir los humos extraños y el aire, de manera tal que la combustión sobre la placa de entrada 300 se detenga rápidamente. Entonces no existe posibilidad adicional de que se quemen humos extraños dentro o afuera de la cámara de combustión 475 sin reemplazar la placa 490. Los recubrimientos intumescentes/ablativos, apropiados, incluyen el "FIRETEX" "M70/71" (recubrimiento intumescente retardante a las llamas para recubrimiento de base/obturador superior, fabricado por Fyreguard) ; y el recubrimiento intumescente "FIREDAM 2000" proporcionado por 3M. Un espesor de recubrimiento de aproximadamente 200u_m sobre una loseta o placa SCHWANKMR de los tipos mostrados en la Figura 55, Figura 54 y Figura 55, es apropiado y un menor espesor, de aproximadamente lOOum, es más apropiado para una placa de entrada 490 del tipo lámina metálica perforada, substancialmente plana, tal como se ilustra en las Figuras de la 62 a la 64. Las Figuras de la 65 a la 70 muestran una serie de dispositivos en los que una combustión prolongada que incida dentro de una cámara de combustión 475 pueda ser extinguida más rápidamente. Montada a la placa de entrada 540 se encuentra un placa deslizante 541 que tiene orificios 502 de tamaño, patrones y orientación, correspondientes, para los orificios 502 en la placa de entrada fija 540. La Figura 66 muestra la alineación de los orificios 502 para proporcionar un conducto de paso para que pasen el aire y los humos extraños. La placa deslizante 541 es desviada a la posición mostrada en la Figura 66 por uno o más resorte (s) 543, que, como se representa en la Figura 65 puede (n) ser resorte (s) de tensión 543. La placa deslizante 541 se asegura en un sitio mediante una suelda o perno termoplástico 544 aplicando tensión al resorte 543. La placa deslizante 541 se puede mover deslizándose con relación a la placa fija 540, guiada en una ruta restringida por remaches sellados 542 que están asegurados herméticamente contra fugas, a la placa fija 540 y que son un montaje deslizante dentro de un par de hendiduras guía en la placa deslizante 541. En el caso en el que los humos extraños pasen a través de la placa de entrada fija 540 y de la placa deslizante 541, los humos extraños con una mezcla de aire apropiada se quemarían, ya sea en el quemador piloto 473 o en el quemador principal 474 del calentador de agua 462 seguido de un corto período de combustión, la placa deslizante 541 se calentaría hasta una temperatura suficiente para fundir la suelda o el perno termoplástico 544, por lo cual la fuerza aplicada por el resorte 543 movería la placa deslizante 541 en la dirección de la flecha. La(s) hendidura (s) guía puede (n) ser solo lo suficientemente larga (s) para permitir que las partes no perforadas de la placa deslizante 541 se alineen con los orificios 502 que se encuentran en la placa fija 540 o, como una alternativa, las hendiduras 502 pueden ser más largas pero se pueden proporcionar dos retenes 146 para limitar el viaje de la placa deslizante 541 por encima de la placa fija 540 y, de cualquier forma, como se muestra en la Figura 67, dar por resultado el cierre de todos los orificios 502 extinguiendo así cualquier combustión adicional . Para volver a abrir la cámara de combustión 475 después de un episodio de ignición de humos extraños, la placa deslizante 541 se sostiene contra el sesgo proporcionado por el resorte 543 mientras se coloca una suelda o perno termoplástico 544, de reemplazo, en los agujeros alineados, proporcionados para ese propósito a través de las placas 540, 541. La entrada de aire 490 volvería a ser entonces funcional para permitir el flujo de aire normal para la combustión, pero cortaría la entrada de aire y humos extraños si fuera necesario. En una variación sugerida del corte de la entrada de la Figura 65 a la Figura 67, la suelda o perno termoplástico puede ser remplazado por una delgada capa de suelda entre las placas. Esta capa de suelda crea un producto laminado de dos placas metálicas entre las cuales se encuentra intercalada la suelda, provista también de orificios alineados inicialmente a través de las tres capas del producto laminado. También podría proporcionarse la conexión de la placa deslizante a un resorte, tal como se muestra en la Figura 65 o equivalente. Esta variación tiene ventajas que incluyen la de que la suelda facilita el deslizamiento relativo entre las placas, una vez que la suelda se licúa debido a la entrada de calor. Además, una ventaja es su capacidad de excluir que los humos extraños encuentren un acceso a una fuga entre las placas. Las placas deslizantes mostradas en las Figuras de la 65 a la 67 podrían ser susceptibles a trabarse en su posición abierta en el probable caso de que únicamente sea activada muy raramente, y se mueva teniendo que superar cualquier fricción entre las mismas. Esta variación sugerida que tiene un producto laminado de suelda entre placas deslizables, no se trabará y una vez que la suelda se licué, resbalará libremente.
De la Figura 68 a la Figura 70 se muestra un mecanismo de oclusión similar al de las Figuras de la 65 a la 67, aunque en este caso el corte de entrada de aire es mediante la rotación relativa entre las placas, en vez que por el movimiento lineal. La Figura 68 muestra una placa de entrada circular como la que se ilustra en la Figura 25. Sobre la placa fija 540 se encuentra una placa giratoria 541 con orificios 545 alineados con orificios 502 que se encuentran en la placa fija durante el uso normal, tal como se muestra en la sección transversal de la Figura 69. Asegurado a la placa fija 540 se encuentra un extremo de un husillo 149, que porta en su otro extremo, un extremo de un resorte de torsión bimetálico 548 que a su vez, en su otro extremo, está unido a la placa giratoria, por un perno 550. Con el calentamiento del resorte de torsión bimetálico 548 por la combustión de humos extraños en los orificios 545, el resorte de torsión bimetálico 548 hace girar la placa giratoria 541 con relación a la placa fija 540. Se proporcionan retenes apropiados entre las dos placas 540, 541, para permitir que los orificios respectivos 502 y 547 permanezcan afuera de alineamiento mutuo, tal como se muestra en la Figura 70. Con el enfriamiento del resorte de torsión bimetálico 548, la placa giratoria 541 regresa a su posición original poniendo los orificios 502, 545 que se encuentran en ambas placas, nuevamente en alineación, listos para permitir que el aire pase a través y permitir la combustión y permitir que pasen los humos extraños si se encuentran presentes. Las características de las Figuras 68 a 70 pueden combinarse, de manera tal que el resorte de torsión bimetálico 548 sea remplazado por un resorte helicoidal u otro resorte, y que las placas 540, 541 se mantengan en correspondencia (para permitir que pase el aire) mediante una suelda o tapón termoplástico 548 o una capa de suelda entre las mismas, basándose en cada caso en el calor para fundir la suelda o el termoplástico, a fin de permitir que la fuerza del resorte haga girar la placa giratoria 541 con relación a la placa fija 540 para detener la combustión de los humos extraños en la cámara de combustión 475. Las placas de entrada de la invención, que tienen orificios solamente de la forma de hendiduras 504 permiten que las llamas que queman humos extraños dentro de la cámara de combustión 475 se separen adicionalmente de la placa de entrada de aire 490 y por lo tanto se reduzca la temperatura de operación de la placa de entrada de aire 490 si se compara con una placa del mismo material y espesor que tenga agujeros circulares 503. Por lo tanto, una placa 490 con hendiduras 504 puede consumir más substancia derramada, a través de un período de combustión más largo, que una placa 490 con agujeros 503 que tengan una distancia de extinción equivalente. También, las hendiduras 104 permiten que la pelusa pase más fácilmente que en agujeros de distancia de extinción equivalente. La Figura 71 muestra dos provisiones adicionales posibles de incorporar, a fin de aumentar la probabilidad de un resultado seguro seguido de un incidente de derrame de substancia inflamable cerca de un calentador de agua calentado con gas, que tenga una entrada de aire 490 de conformidad con la invención. Cualquier provisión puede incluirse de manera separada o conjunta. La primera provisión es una alarma audible 558 que opera en el caso de que se llegue a establecer una llama en la cámara de combustión 475 en la superficie interior, o adyacente a la misma, de la placa de entrada de aire 490. La alarma 558 puede ser accionada por un número de fuentes de energía en donde una consiste en un bulbo metálico encerrado 555 que contiene una substancia volátil que se expande cuando se calienta, el bulbo 555 está conectado a la alarma por un pequeño tubo agujerado. El tubo está sellado por un diafragma frágil que estalla para purgar la substancia volátil a través de un silbato o dispositivo audible similar incluido en la alarma 558. La segunda provisión es un dispositivo de enfriamiento que incluye una boquilla rociadora 556 colocada y alineada, capaz de dirigir un fino rocío de agua 557 en el área perforada de la placa de entrada de aire 490. El agua 557 se suministra desde la tubería principal de agua fría presurizada, suministrada al tanque a través de un tubo 551, derivada a partir del mismo mediante un tubo de derivación 552 a través de una válvula 553, la salida de la cual está conectada a la boquilla rociadora 556. La válvula 553 es sesgada en una posición cerrada normalmente y es abierta para permitir el paso de agua a través de la válvula, mediante la admisión lateral de un fluido presurizado a través de un tubo de pequeño diámetro 154. El fluido presurizado es a su vez suministrado desde el elemento sensible a la temperatura 555 en cada ocasión que sea calentado por la llama que surge de la combustión de humos extraños sobre la superficie interior de la placa de entrada de aire 490. Otras substancias extinguidoras de las llamas, tal como dióxido de carbono comprimido, pueden ser apropiadas y pueden ser liberadas usando calor generado para abrir de manera similar una ruta de escape apropiada. De la Figura 73 a la Figura 75 se muestra la posibilidad de formar los orificios 502 en las placas 490 de la invención, teniendo no únicamente una sección transversal de lados paralelos, tal como se muestra en la Figura 72, que puede ser formada fácilmente por alguno de los procesos previamente mencionados. Se puede usar los orificios 502, que en sección transversal tienen formas tanto convergentes como divergentes . El proceso de maquinado fotoquímico conduce por sí mismo a la formación de agujeros con formas convergentes o divergentes tal como se ilustra en la Figura 73, Figura 74 y Figura 75. La Figura 73 muestra un agujero 573 o hendidura 565 que converge desde una dimensión más grande en la cara ubicada corriente arriba (es decir, el lado inferior, tal como se ilustra) de la placa de entrada de aire 490. El aire y, si se encuentran presentes, los humos extraños, pasan a través del agujero ahusado 563 o la hendidura ahusada 565 en una dirección corriente abajo indicada por las dos flechas verticales, hacia la cámara de combustión 475. El agujero 563 o la hendidura 565, tal como se ilustra en la Figura 73, convergen en una dirección corriente arriba, primeramente, pero luego termina con lados substancialmente paralelos. La Figura 74 muestra un agujero ahusado 567 o hendidura ahusada 569 que converge hasta una garganta de área de sección transversal mínima, entre las caras ubicadas corriente arriba y corriente abajo, de la placa de entrada de aire 490 lo que tiende a proporcionar un mínimo arrastre para una dimensión limitativa determinada del orificio 567, 569. Mediante esta técnica la placa de entrada de aire 490 puede proporcionar una combinación optimizada de mantener la restricción al flujo de aire dentro de límites de trabajo, con la capacidad para confinar la combustión dentro de la cámara de combustión 475 por tanto tiempo como sea necesario. La Figura 75 muestra un agujero ahusado 575 o hendidura ahusada 573 en la que el aire para la combustión, que pasa a través de la placa de entrada de aire 490 en la dirección de las flechas verticales, hacia la cámara de combustión 475, pasa primero a través de una porción divergente que luego converge de manera tal que la intersección del orificio 571, 573 se intersecta con la superficie de adentro (superior) de la placa 490 con un ángulo algo menor que 490 grados. El orificio de bordes muy aguzados, así formado en la superficie interior de la placa de entrada de aire 490 puede funcionar como un promotor del levantamiento de la llama, de manera tal que la combustión de humos extraños, que estén presentes cerca de la superficie interior de la placa 490 sea incitada a levantar las llamas lejos de esa superficie, con el efecto de causar que la placa permanezca más fría durante la combustión prolongada o, de manera inclusive más preferente, para causar que la llama se levante totalmente y se extinga. Los orificios ahusados de la Figura 73, Figura 74, o Figura 75 pueden ser formados mediante la aplicación de mayor concentración en la solución de grabado con ácido, a un lado de la lámina metálica a partir de la cual se construye la placa de entrada de aire 490, hasta que los orificios se perforen con la forma requerida .
Con referencia a la Figura 77, la placa de entrada de aire 490 con perforaciones 504 está provista de líneas diagonales de resistencia a la ruptura por flexión 580 que pueden proporcionar a la placa 490 una rigidez adicional a fin de cambiar la frecuencia natural de la combinación de la cámara de combustión 475 y la placa de entrada de aire 490 conectada, para mover esa frecuencia natural lejos de una frecuencia del proceso de combustión que pueda ocurrir si humos extraños entran a la cámara de entrada de aire y se llegan a encender dentro de la cámara de combustión 475. Dependiendo de la frecuencia de la combustión encontrada para un diseño de calentador de agua, particular, la estructura rígida mostrada en la Figura 77 puede ser inclusive más eficiente que una placa de entrada de aire, plana, correspondiente 490, tal como se ilustra en la Figura 58. En la Figura 81 se muestra una placa de entrada de aire 490 que tiene hendiduras 504 que tienen miembros rigidizadores que se extienden a 90* con respecto a cada borde de la placa 490. En el caso de la Figura 51, el área central perforada, tal como se muestra en la Figura 35, está alterada por la eliminación de un número adecuado de hileras de hendiduras, seguido de la formación de uno o más canales redondeados 582 que se extienden en una o más direcciones a través de porciones no perforadas del área perforada 500 de la placa 490. La rigidización de la placa 490 y la división de la misma en cierto número de áreas perforadas separadas, más pequeñas, por los canales redondeados 582, causa tanto un cambio en la frecuencia natural de la vibración mecánica de la estructura de la cámara de combustión, en un calentador de agua particular 462 con la placa de entrada de aire 492 acomodada, y cambia también la frecuencia acústica de cualquier proceso de combustión que ocurra en la placa de entrada de aire 490 como resultado de que humos extraños entren a la cámara de combustión 475 y se enciendan. De esta manera, la incorporación de una placa perforada 490 tal como se ilustra en la Figura 81, puede ser benéfica para proporcionar un nivel mejorado de seguridad para un calentador de agua de esta invención. Cualquier resonancia problemática durante la combustión, puede ser reducida o prevenida sometiendo a esfuerzos la base 486 de la cámara de combustión 475 para cambiar la frecuencia natural de la estructura como un todo. Un enfoque para hacer la estructura efectivamente inmune a los problemas acústicos problemáticos, relacionados, es como se muestra en la Figura 82, en la que la placa de entrada de aire 490 montada a la base 486 de la cámara de combustión está separada del plato de soporte 528 comprimiendo un bloqe 584 de aislamiento térmico fibroso tal como, KA0W00L (marca comercial registrada) y, adyacente al perímetro de la placa de entrada de aire 490, un bucle o, alternativamente, para una placa de entrada de aire de forma rectangular 490, de dos a cuatro tramos de cuerda de fibra de vidrio 586 bajo compresión adicional. Esta es una forma alternativa de rigidización y reforzamiento, que permite efectivamente, de manera particular, amortiguar la oscilación inducida por la combustión proveniente de la vibración excitante de la estructura del calentador de agua, mejorando adicionalmente la efectividad. Deberá comprenderse que la invención descrita y definida en la presente se extiende a todas las combinaciones alternativas de dos o más de las características individuales mencionadas o evidentes a partir del texto o dibujos. Todas estas combinaciones diferentes constituyen varios aspectos alternativos de la invención. Lo precedente describe modalidades de la presente invención, y se pueden hacer a las mismas, modificaciones obvias para los experimentados en la técnica, sin apartarse del alcance de la presente invención.

Claims (1)

  1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la invención que antecede, se considera como una novedad, y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. Un calentador de agua caracterizado porque 10 incluye: (a) un depósito de agua; (b) una cámara de combustión ubicada en un sitio adyacente al depósito; ( c) un quemador ubicado dentro de la cámara de combustión; (d) al menos una entrada ubicada en un orificio en la cámara de combustión, la entrada permite el ingreso de aire de admisión 15 y especies de humos extraños hacia la cámara de combustión y previene el egreso de las llamas desde el calentador de agua. 2. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la entrada de aire es o incluye un arrestador de llamas colocado en el orificio en 20 la cámara de combustión, para bloquear el ingreso del aire de admisión y de la especie de humo extraño, cuando la temperatura en la cámara de combustión adyacente al ),, n. i, .<— «—a» ?? i ¡a ?^ i t t ß ? m m a m '-<" - - - apagallamas exceda una temperatura predeterminada. 3. Un calentador de agua de conformidad con la 25 reivindicación 1 o 2, caracterizado porque además incluye una placa bloqueadora ubicada dentro de la cámara de combustión y separada por encima del orificio. 4. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 3, caracterizado porque además incluye un sensor térmico colocado dentro de la cámara de combustión y adyacente al apagallamas y capaz de cerrar el paso de combustible hacia el quemador, cuando la temperatura en la cámara de combustión adyacente al apagallamas exceda la temperatura predeterminada. 5. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el arrestador de llamas incluye una placa bloqueadora soportada por al menos una pata formada a partir de un material fundible, sensible a la temperatura, adaptado para fundirse cuando se exceda la temperatura predeterminada, permitiendo por lo tanto que la placa bloqueadora se mueva hacia y por encima del orificio. 6. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el material fundible, sensible a la temperatura, es un termoplástico. 7. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el termoplástico es polietileno de baja densidad. 8. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 5 a la 7, caracterizado porque el material fundible tiene una temperatura de fusión de aproximadamente 100 *C a 200 'C. 9. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 8, caracterizado porque el calentador de aire incluye un arrestador de llamas, colocado en el orificio y adaptado para dirigir una substancia extinguidora de las llamas, hacia una superficie del apagallamas, en la cámara de combustión. 10. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el arrestador de llamas incluye un depósito que tiene al menos una boquilla y que contiene la substancia extinguidora de las llamas. 11. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la al menos una boquilla contiene un tapón fabricado a partir de un material fundible que mantiene la substancia extinguidora de las llamas, dentro del depósito, al menos que la temperatura en la cámara de combustión, adyacente al apagallamas, exceda una temperatura predeterminada. 12. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el material fundible tiene una temperatura de fusión de aproximadamente 150 "C a 300'C. 13. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 9 a la 12, caracterizado porque la substancia extinguidora de las llamas se selecciona del grupo que consiste del bicarbonato de sodio y espumas sofocadoras de fuego, mezcladas con un propelente. 14. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque en las espumas sofocadoras de fuego, mezcladas con un propelente, se activan cuando la temperatura adyacente al apagallamas es de 300 "C a 500'C. 15. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 10 a la 12, caracterizado porque el depósito tiene dos boquillas que se extienden desde porciones extremas opuestas del mismo, cada boquilla está dirigida a las porciones de borde opuestas del apagallamas . 16. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la al menos una entrada tiene una pluralidad de orificios, cada orificio tiene una dimensión limitativa menor que una distancia de extinción mínima aplicable a la especie de humo extraño, confinando por lo tanto la ignición y combustión de esa especie de humo extraño, dentro de la cámara de combustión. 17. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la al menos una entrada tiene una pluralidad de orificios, cada orificio tiene una distancia de extinción no mayor que aproximadamente 0.6 milímetros, siendo capaz, por lo tanto, de confinar la ignición y combustión de la especie de humo extraño dentro de la cámara de combustión. 18. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 16 o 17, caracterizado porque la entrada está construida de manera tal que las frecuencias naturales máximas de la vibración de la entrada, en combinación con la estructura de la cámara de combustión, son diferentes de las frecuencias máximas generadas por un proceso de combustión de humos extraños, sobre la entrada dentro de la cámara de combustión. • 19. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 18, caracterizado porque durante la combustión de la especie de humo extraño, por un período prolongado, una superficie de la al menos una entrada ubicada afuera de la cámara de combustión, permanece lo suficientemente fría a fin de prevenir el calentamiento de la especie de humo extraño y el aire que se encuentra con el mismo, antes de que pase a través de la al menos una entrada, hasta una temperatura por encima de una temperatura de ignición de la especie de humo extraño y aire. 20. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 19, caracterizado porque los orificios están separados, sobre al menos una entrada, por una distancia que permite que la temperatura de las mezclas de especie de humo extraño con aire, adyacentes a la superficie de las paredes de los orificios, permanezca por debajo de la temperatura de ignición de las mezclas. 21. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 20, caracterizado porque los orificios están separados entre sí, de manera tal que un punto más cercano entre los límites de los orificios adyacentes, es una distancia no menor que aproximadamente 1.1 milímetro . 22. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 21, caracterizado porque al menos uno de los orificios está adyacente a un quemador piloto asociado con la cámara de combustión, para encender los humos extraños a medida que l pasen hacia la cámara de combustión y antes de que exista una acumulación potencialmente explosiva de humos, en la cámara de combustión. 23. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 22, caracterizado porque los orificios incluyen hendiduras y porque la dimensión limitativa es el ancho de las hendiduras. 24. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 23, caracterizado porque los orificios incluyen hendiduras que tienen una relación L/W de entre aproximadamente 2 hasta aproximadamente 15, en donde L es la longitud de las hendiduras y W es el ancho de las hendiduras . 25. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 24, caracterizado porque la distancia más corta entre los orificios adyacentes, es substancialmente la misma. 26. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 25, caracterizado porque los orificios están dispuestos en hileras . 27. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque un primer orificio en cada hilera alternada tiene su ubicación descentrada con respecto a un orificio de una hilera adyacente. 28. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los orificios son hendiduras dispuestas en hileras, en donde al menos una hilera periférica de la al menos una entrada, incluye hendiduras dispuestas en paralelo entre sí y que tienen sus ejes longitudinales con un ángulo de aproximadamente 90' con respecto a la orientación de cada uno de los ejes longitudinales de las hendiduras que se encuentran en las otras hileras. 29. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 26 a la 29, caracterizado porque una de las hileras es una hilera periférica que tiene un espacio mayor entre orificios, que las otras hileras. 30. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 1 o con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 24, o con cualesquiera de las reivindicaciones 30 a 33, caracterizado porque la al menos una entrada está construida de un material en lámina y porque los orificios son alargados y están separados, los orificios están dispuestos de manera tal que existen al menos dos regiones de orificios, una región interior que incluye un grupo de los orificios, y una región exterior que incluye el resto de los orificios, la región exterior tiene un espacio, entre orificios, entre los orificios adyacentes, que es mayor que el espacio, entre orificios, de los orificios que se encuentran en la región interior. 31. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 30, caracterizado porque los orificios son hendiduras con un ancho de aproximadamente 0.5 milímetros. 32. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 30, caracterizado porque los orificios son agujeros circulares con un diámetro de aproximadamente 0.5 milímetros. 33. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 32, caracterizado porque el calentador de agua emite una señal audible cuando los humos extraños pasan a través de la al menos una entrada y se queman dentro de la cámara de combustión. 34. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 33, caracterizado porque se produce una señal audible por la acción de los humos extraños que se queman cerca o al menos en una entrada, dentro de la cámara de combustión. 35. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 16 a la 34, caracterizado porque los orificios se forman en una placa metálica mediante maquinado fotoquímico. 36. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 35, caracterizado porque la cámara de combustión está formada de un faldón circundante que tiene una tapa extrema unida al otro extremo de la misma, en donde otro extremo del faldón circundante es una superficie de la cámara de combustión. 37. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque una envoltura que encierra el recipiente forma también, tanto el faldón circundante como la tapa extrema. 38. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque el faldón circundante y la tapa extrema se forman separados de una envoltura que encierra el depósito y la cámara de combustión. 39. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 38, caracterizado porque el calentador de agua incluye una salida separada de la al menos una entrada, permitiendo que los productos de la combustión salgan de la cámara de combustión. 40. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 39, caracterizado porque la al menos una entrada incluye una placa que tiene una pluralidad de orificios. 41. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la placa está fabricada de metal. 42. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la placa tiene un espesor de 0.4 a 1 milímetro. 43. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 42, caracterizado porque la al menos una entrada tiene una región de disipación de calor en su periferia. 44. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque la región de disipación de calor incluye una porción traslapante de metal a metal, entre un borde periférico de una placa que forma la al menos una entrada, y un borde periférico de un orificio que se encuentra en la cámara de combustión. 45. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la placa incluye un faldón; la cámara de combustión tiene un orificio que recibe herméticamente la placa, el orificio tiene un faldón circundante; y, los faldones tienen un tamaño tal que las caras orientadas hacia dentro del faldón de la placa, se acoplan a superficies orientadas hacia afuera, del faldón circundante . 46. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la placa incluye un faldón; la cámara de combustión tiene un orificio que recibe herméticamente la placa, el orificio tiene un faldón circundante; y, los faldones tienen tamaños tales que las superficies orientadas hacia afuera, del faldón de la placa, se acoplan con superficies orientadas hacia dentro, del faldón circundante. 47. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque la región de disipación de calor incluye un área superficial adicional en la forma de al menos una aleta que se extiende desde la entrada . 48. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque la región de disipación de calor incluye una separación incrementada entre orificios, adyacente a la periferia. 49. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la placa es de un material en base a hierro, con un espesor de aproximadamente 0.5 milímetros. 50. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque un espaciamiento entre orificios, de los orificios adyacentes a una porción periférica de los orificios que se encuentran en la placa, se encuentra en el intervalo de aproximadamente 2 milímetros a 4 milímetros y la separación entre orificios, de los orificios restantes, se encuentra en el intervalo de aproximadamente 1 milímetro a 1.5 milímetros. 51. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 53, caracterizado porque las porciones de borde de los orificios tienen promotores del levantamiento de la llama. 52. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque los promotores del levantamiento de la llama son bordes agudos en las extremidades, ubicadas corriente arriba, de los orificios. 53. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque los promotores del levantamiento de la llama tienen perfiles de sección transversal, sesgados, en donde la intersección de los orificios con al menos una superficie de entrada de la placa se encuentra a un ángulo menor que 90 ' . 54. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 53, caracterizado porque los orificios están construidos de manera tal que, en sección transversal, los orificios tienen lados substancialmente paralelos. 55. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 53, caracterizado porque los orificios, están construidos de manera tal que, en sección transversal, los orificios tienen lados que convergen. 56. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque los orificios convergen en una dirección corriente arriba. 57. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado porque los orificios terminan con lados substancialmente paralelos. 58. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 57, caracterizado porque los orificios tienen forma de hendidura y tienen un ancho no mayor que aproximadamente 0.6 milímetros y están separados entre sí, al menos por aproximadamente 1 milímetro. 59. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 58, caracterizado porque los orificios incluyen extrusiones periféricas que se extienden hacia dentro, hacia la cámara de combustión, para actuar como promotores del levantamiento de la llama. 60. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 59, caracterizado porque los orificios están formados en una placa con cierto patrón, el patrón actúa como un promotor del levantamiento de la llama. 61. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 60, caracterizado porque los orificios están dispuestos con un patrón que incluye solamente aberturas de la forma de arreglos de hendiduras alineadas y separadas. 62. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 61, caracterizado porque existe un primer patrón de hendiduras en una posición central de la entrada y un segundo patrón de hendiduras en la porción periférica, en donde el segundo patrón incluye una mayor distancia entre orificios, que en el primer patrón. 63. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 62, caracterizado porque los orificios están dispuestos con un patrón radial . 64. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 la 62, caracterizado porque los orificios están dispuestos con un patrón circunferencial . 65. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 64, caracterizado porque la al menos una entrada incluye además un mecanismo de enfriamiento. 66. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado porque el mecanismo de enfriamiento incluye un aplicador de agua para esa entrada. 67. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 51 a la 53, caracterizado porque los promotores del levantamiento de la llama son separaciones entre orificios, de al menos aproximadamente 3 milímetros. 68. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 67, caracterizado porque la entrada está construida de manera tal que las frecuencias resonantes máximas de la entrada, son diferentes a las frecuencias resonantes máximas de una combinación de la cámara de combustión y de una ruta de flujo para el gas de escape, cuando los humos extraños se queman en la entrada. 69. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque la región de disipación de calor incluye un área superficial adicional de la forma de al menos una aleta que se extiende desde la cámara de combustión. 70. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 69, caracterizado porque el aplicador de agua dirige agua hacia una cara de la entrada, externa a la cámara de combustión. 71. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 70, caracterizado porque los orificios están formados con secciones transversales que, dentro de un solo orificio, convergen y divergen. 72. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 40 a la 42, caracterizado porque la placa metálica se deforma desde una forma plana, para incluir miembros rigidizadores que se extienden a través de al menos una porción que contiene la pluralidad de orificios. 73. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 72, caracterizado porque los miembros rigidizadores se intersectan con los orificios. 74. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 40 la 42, caracterizado porque la placa metálica se deforma a partir de una forma plana, para incluir miembros rigidizadores que se extienden a través de porciones sin orificios, que subdividen la pluralidad de orificios en un número integral de subporciones . 75. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 23, caracterizado porque la entrada de aire está formada de un material cerámico que tiene un espesor de aproximadamente 12 milímetros o más, y tiene orificios de aproximadamente 36.5 a 76 orificios por centímetro cuadrado y porque los orificios incluyen aproximadamente de 64% a 80% de las superficies de la entrada de aire . 76. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el material cerámico es extruido. 77. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 75 ó 76, caracterizado porque los orificios son cuadrados . 78. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 75 ó 76, caracterizado porque la entrada de aire tiene una pluralidad de orificios que incluyen hendiduras que tienen una relación L/W de entre aproximadamente 3 hasta aproximadamente 20 en donde L es la longitud de las hendiduras y W es el ancho de las hendiduras. 79. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 75 ó 76, caracterizado porque los orificios son agujeros circulares que tienen una distancia de extinción la cual es un diámetro de aproximadamente 1.1 milímetros a 1.3 milímetros. 80. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque la placa incluye una placa cerámica que tiene un espesor que se encuentra en el intervalo desde aproximadamente 9 milímetros a 12 milímetros y orificios que se encuentran en el intervalo desde aproximadamente 1.1 milímetros a 1.3 milímetros de diámetro. 81. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 23, caracterizado porque la entrada de aire incluye dos capas de malla metálica tejida, dispuestas para estar en contacto entre sí, substancialmente por encima de todas sus superficies de contacto respectivas y para estar formada con una orientación no plana a fin de facilitar un contacto de las capas, substancialmente uniforme, durante la expansión y contracción. 82. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 81, caracterizado porque las capas tienen forma de domo . 83. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 81 ú 82, caracterizado porque la al menos una entrada comprende una malla metálica tejida que tiene alambres transversales con un espesor de aproximadamente 0.2 a 0.5 milímetros, que definen una pluralidad de orificios, cada uno de los cuales tiene una distancia de extinción igual o mayor que las longitudes laterales de las áreas abiertas de cuatro lados, entre los alambres y en un intervalo desde aproximadamente 0.3 a 0.5 milímetros, siendo capaces por lo tanto de confinar la ignición y combustión de las especies de humos extraños, dentro de la cámara de combustión. 84. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque el otro extremo del faldón circundante empalma con una superficie del depósito de agua, para formar una pared superior de la cámara de combustión.. 85. Una válvula de control para suministrar combustible a un calentador de agua que contiene un quemador principal y un quemador piloto, caracterizada porque contiene: una entrada de combustible adaptada para conectarse a un abastecimiento de combustible; al menos una salida de combustible adaptada para conectarse al quemador principal; un conducto para el flujo de combustible entre la entrada y la salida; una tapa asociada con el conducto, para controlar el flujo de combustible desde la entrada hasta la salida; un circuito asociado con la válvula y que incluye un dispositivo accionado térmicamente, asociado con la tapa, el dispositivo, cuando es calentado por el quemador piloto, proporciona una señal a la tapa, para abrir o cerrar la tapa; y, un fusible sensible a la combustión, conectado al circuito y colocado para ser expuesto a las fuentes extrañas de llamas y/o calor, externas y adyacentes a la válvula de control . 86. La válvula de control definida en la reivindicación 85, caracterizada porque además incluye un enchufe hembra al que se tiene acceso externamente, en el circuito dentro del cual se puede insertar el fusible de manera que pueda quitarse . 87. La válvula de control definida en la reivindicación 85 ú 86, caracterizada porque el enchufe hembra está adaptado para recibir el fusible, independientemente separado del dispositivo accionado térmicamente . 88. La válvula de control definida en cualesquiera de las reivindicaciones 85 a 87, caracterizada porque se puede tener acceso al enchufe embra desde un lado inferior de la válvula. 89. La válvula de control definida en cualesquiera de las reivindicaciones 85 a 88, caracterizada porque el fusible está colocado en un lado inferior de la válvula. 90. La válvula de control definida en cualesquiera de las reivindicaciones 85 a 89, caracterizada porque la tapa incluye un miembro ubicado en una porción del conducto y es desviado normalmente, en forma flexible, en una posición cerrada. 91. La válvula de control definida en cualesquiera de las reivindicaciones 85 a 90, caracterizada porque el circuito incluye además un solenoide asociado con la tapa, el solenoide es capaz de recibir una señal eléctrica desde el dispositivo accionado térmicamente y abrir la tapa en respuesta a la señal . 92. La válvula de control de conformidad con la definición de cualesquiera de las reivindicaciones 85 a 91, caracterizada porque el fusible es sensible a la temperatura. 93. La válvula de control de conformidad con la definición de cualesquiera de las reivindicaciones 85 a 92, caracterizada porque el circuito incluye además un interruptor de corte de energía eléctrica por temperatura en exceso, asociado con una sonda de termostato sensible a la temperatura, el interruptor de corte de energía es capaz de interrumpir el flujo de gas a través de la válvula de control hacia el quemador principal y hacia el quemador piloto. 94. La válvula de control de conformidad con la definición de cualesquiera de las reivindicaciones 85 a 93, caracterizada porque el dispositivo accionado térmicamente es un termopar. 95. La válvula de control de conformidad con la definición de cualesquiera de las reivindicaciones 85 a 94, caracterizada porque el circuito incluye además un interruptor manual conectado al dispositivo accionado térmicamente y que tiene posiciones de encendido, apagado y piloto, la posición de piloto causa que la tapa se abra hasta el momento en que el dispositivo accionado térmicamente sea capaz de proporcionar una señal para abrir la tapa. 96. Una válvula de control de conformidad con la definición de cualesquiera de las reivindicaciones 85 a 95, caracterizada porque la tapa incluye un miembro ubicado en una porción del conducto y porque es desviado normalmente, de manera flexible, en una posición cerrada. 97. Una válvula de control de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 85 a 96, caracterizada porque el circuito asociado con la válvula incluye un solenoide asociado con la tapa, el solenoide es capaz de recibir una salida del termopar y mantener abierta la tapa en respuesta a la salida indicadora de una llama en el quemador piloto. 98. Una válvula de control de conformidad con la definición de cualesquiera de las reivindicaciones 85 a 97, caracterizada porque incluye un interruptor de corte de energía, asociado con un termostato sensible a la temperatura, el interruptor de corte de energía está asociado con una sonda de termostato sensible a la temperatura, el interruptor de corte de energía es capaz de interrumpir el flujo de gas a través de la válvula de control hacia el quemador principal y hacia el quemador piloto. 99. Una válvula de control de conformidad con la definición de cualesquiera de las reivindicaciones 85 a 98, caracterizada porque se encuentra incluido un fusible sensible a la combustión, conectado al circuito de la válvula de control y ubicado para ser expuesto a las fuentes extrañas de llama y/o calor, externas y adyacentes a la válvula de control . 100. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 84, caracterizado porque incluye una válvula de control de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 85 a la 93. 101. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 84 o 100, caracterizado porque la al menos una entrada está ubicada por debajo y adyacente al quemador piloto. 102. Un calentador de agua de conformidad con la reivindicación 100, caracterizado porque además incluye un tubo venturi que se extiende dentro de la cámara de combustión para suministrar aire de combustión al quemador principal . 103. Un calentador de agua de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1 a 84 o 100 a 102, caracterizado porque además incluye una trampa para pelusa ubicada exteriormente a la al menos una entrada y a través del orificio.
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