MXPA06014956A - Sistema de deteccion de camara de combustion de calentador de agua. - Google Patents

Abstract

Una cámara de combustión se coloca debajo del recipiente de agua de un calentador de agua y se forma al menos parcialmente por un armazón. Un quemador colocado dentro de la cámara de combustión y una línea de suministro de combustible se conecta al quemador. Una válvula asociada con la línea de suministro de combustible. Un sensor de cámara de combustión se coloca dentro de la cámara de combustión y se encuentra adaptado para detectar un aumento en la temperatura indicativo de una anormalidad en la cámara de combustión. Un circuito conectado al sensor y la válvula de manera tal que el circuito se activa a la válvula para cerrar el combustible al quemador en respuesta a una temperatura detectada por el sensor.

Description

SISTEMA D E DETECC IÓN DE CÁM ARA DE COM B U STIÓN DE CALENTADOR DE AG U A Campo de la invención La invención se refiere a calentadores de agua calentados por combustible.

Discusión de antecedentes Un calentador de agua activado por gas comúnmente utilizado es el tipo de almacenamiento, que generalmente com prende un ensamble de tanque de agua, un quemador de gas principal para proporcionarle calor al tanque, un quemador piloto vertical para encender el quemador principal a demanda , una entrada de aire adyacente al quemador cerca de la base del revestim iento, un tubo de escape y un revestimiento para cubrir estos componentes. Otro tipo de calentador de agua calentado por combustible es el de tipo instantáneo que tiene una trayectoria de flujote agua mediante un termoincambiador calentado, nuevamente, por un quemador principal encendido por u na flama de quemador piloto. Por conveniencia , la siguiente descripción se da en términos de los calentadores de agua de tipo almacenamiento. Sin embargo, la invención no se limita a este tipo. Una dificultad particular con muchos lugares para instalar calentadores de agua es que se utilizan también para el almacenamiento de otro equipo tal como segadoras de césped , máqui nas desbastadoras, sopladoras de nieve y lo similar. Es común que tal maquinaria se reabastezca de combustible en tales lugares. Ha habido un cierto número de casos reportados de gasolina derramada y humos asociados que se encienden accidentalmente. Existen muchas fuentes de ignición disponibles, tales como refrigeradores, motores encendidos, motores eléctricos, conmutadores de luz eléctrica y lo similar. Sin embargo, algunas veces se ha desconfiado de los calentadores de agua de gas debido a que frecuentemente tienen una flama de piloto que se quema continuamente y entradas de aire de combustión ubicadas en o cerca del nivel de suelo cercano, donde puede ocurrir el derrame. A fin de comprender las igniciones que pudiesen ocurrir debido al derrame accidental de combustible cerca de un calentador de agua calentado por combustible, muchos fabricantes han incorporado dispositivos contra el retorno de llamas al diseño de su calentador de agua . Un ejemplo de tal diseño se describe en la Patente de E. U . No. 6, 293, 230 para Valcic et al. Los dispositivos contra el retorno de llamas utilizados en tales diseños comprenden puertos dimensionados y conformados para ocasionar que el aire y los humos extraños pasen por los puertos a una velocidad más alta que la velocidad de flama de los humos extraños, conteniendo consecuentemente la ignición y combustión de las especies de humos extrañas dentro de la cámara de combustión . Un problema potencial asociado con los puertos de los supresores de flama es que los puertos pueden obstruirse con hilachas, polvo, aceite, o cualquier otro elemento que puede colocarse en o alrededor de los puertos. Cuando se obstruyen los puertos, existe un potencial para que la combustión del quemador queme ineficazmente y produzca niveles incrementados de CO. Una consecuencia general tanto para la emisión de CO como para la ignición de vapores es que la temperatura en la cámara de combustión se eleva sobre un nivel operativo normal . Seria benéfico proporcionar un calentador de agua con un sistema mejorado para detectar un aumento en la temperatura en la cámara de combustión y que le corte el combustible al quemador, terminando consecuentemente la combustión en la cámara de combustión.

Breve descri pción de la i nvención Esta invención se refiere al campo de los calentadores de agua calentados por combustible y dispositivos para detectar cámaras de combustión de calentadores de agua calentados por combustible. Un aspecto de la invención se refiere a un calentador de agua que tiene un recipiente de agua; una cámara de combustión colocada debajo del recipiente de agua y formada al menos parcialmente por un armazón que tiene una superficie interior; un quemador colocado dentro de la cámara de combustión ; una línea de suministro de combustible conectada al quemador; una válvula asociada con la línea de suministro de combustible; un sensor de cámara de combustión móvil colocada al interior del armazón próximo a la superficie interior del armazón, y adaptado para detectar un aumento en la temperatura indicativo de una anormalidad en la cámara de combustión; y u n - - conmutador asociado con el sensor y asociado operativamente con la válvula de manera tal que el conmutador activa la válvula para cortar el combustible al quemador en respuesta a una temperatura detectada por el sensor. Otro aspecto se refiere a un sistema de detección de temperatura de cámara de combustión que incluye un alojamiento que tiene una extensión de detección, y una porción de barril; un sensor colocado dentro de la porción de barril y adaptado para operar desde una posición cóncava a convexa después de alcanzar una tem peratura predeterminada; un conmutador que incluye un miembro que tiene una primera porción de extremo fijo conectada a una primera terminal y una segunda porción de extremo móvil inclinada contra una segunda terminal; y una porción de eje se coloca entre el sensor y el miembro y adaptada para retirar la segunda porción de extremo de la segunda terminal cuando el sensor se desplaza de una posición cóncava a una convexa. Un aspecto adicional de la invención incluye un calentador de agua que incluye un recipiente de agua; una cámara de combustión colocada debajo del recipiente de agua y formada al menos parcialmente por un armazón que tiene una superficie interior; un quemador colocado dentro de la cámara de combustión; una l inea de suministro de combustible conectada al quemador; una válvula asociada con la línea de suministro de combustible; un sensor de cámara de combustión móvil colocado al interior del armazón próximo a la superficie interior, y adaptado para detectar un aumento en la temperatura indicativo de una cantidad seleccionada de monóxido de carbono presente en la cámara de combustión ; y un conmutador asociado con el sensor y asociado operativamente con la válvula de manera tal que el conmutador activa la válvula para cerrar el combustible al quemador en respuesta a una temperatura detectada por el sensor.

Breve descripción de los dibujos Para propósitos de ilustración de la invención , se muestra una forma en los dibujos que es actualmente preferida ; comprendiéndose que esta invención no se limita a las configuraciones e intermedios precisas mostradas. La Figura 1 es una vista elevacional lateral , tomada parcialmente en corte transversal, de un calentador de agua a gas que incorpora aspectos de la invención. La Figura 2 es una vista elevacional frontal, tomada parcialmente en corte transversal, del calentador de agua a gas mostrado en la Figura 1 . La Figura 3 es una vista elevacional frontal de partes seleccionadas de la porción inferior del calentador de agua a gas mostrado en la Figura 2. La Figura 3A es una vista despiezada de una porción de la estructura mostrada en la Figura 3. La Figura 4 es una vista lateral de un ensamble de línea de suministro de combustible con el quemador extraído para facilitar la comprensión.

La Figura 5 es una vista en planta superior del ensamble mostrado en la Figura 4. La Figura 6 es una vista elevacional lateral despiezada de un sistema de detección de acuerdo con una modalidad de la presente invención . La Figura 7 es una vista planta superior de una porción de cubierta mostrada en la Figura 6. La Figura 8 es una vista planta superior de un espaciador mostrado en la Figura 6. La Figura 9 es una vista planta superior de una porción de circuito mostrada en la Figura 6. La Figura 10 es una vista en corte transversal de una modalidad del sistema de detección de la Figura 6 en una condición ensamblada. La Figura 1 1 es una vista en corte transversal del sistema de detección de la Figura 7 en una condición de circuito cerrado , insertada en una placa de acceso de acuerdo con una modalidad de la invención . La Figura 12 es una vista en corte transversal del sistema de detección de la Figura 8 en una condición de circuito abierto.

Descripción detallada de la modalidad preferida Se observará que la siguiente descripción pretende referirse a aspectos específicos de la invención seleccionados para la ilustración en los dibujos y no pretende definir o limitar la invención , fuera de las reivindicaciones anexas. Refiriéndose ahora a los dibujos en general y en las Figuras 1 y 2 en particular, el número "2" designa un calentador 2 de agua a gas de tipo almacenamiento. El calentador 2 de agua incluye un revestimiento 4 que rodea un tanque 6 de agua, y un quemador principal 14 en una cámara 1 5 de combustión . Un tubo 1 0 para por el centro del tanque 6, incorporando el tubo una serie de bafles 1 2 para mejorar la transferencia térmica generada por el quemador principal 14. El tanque 6 de agua es preferentemente capaz de mantener el agua calentada a una presión de o que excede cualquier remanente de agua que pueda alimentar al calentador 2 de agua. El tanque 6 de agua preferentemente se aisla por aislam iento 8 de espuma. El aislamiento alternativo puede incluir fibra de vidrio u otros tipos de aislamiento fibroso, como conocen aquellos expertos en la materia . Preferentemente, el aislamiento 9 de fibra de vidrio rodea la cámara 1 5 de combustión y la porción más baja del tanque 6 de agua . Es posible que pueda utilizarse el aislam iento de espuma termoresistente, si se desea. Un amortiguador 7 de espuma separa el aislamiento 8 de espuma y el aislamiento 9 de fibra de vidrio. Ubicado debajo del tanque 6 de agua se encuentra el quemador principal 14 que utiliza gas natural u otros gases tales como LPG , por ejemplo. Otros combustibles adecuados pueden ser sustituidos, como conocen aquellos expertos en la materia . El quemador principal 14 realiza la combustión una mezcla de gas y aire y los productos calientes de la combustión que dan como resultado una elevación mediante el tubo 1 0, posiblemente con aire calentado.

Preferentemente, el tanque 6 de agua se encuentra revestido con un revestimiento de vidrio para la resistencia a la corrosión . La porción inferior 5 del tanque 6 de agua se encuentra preferentemente revestida tanto en su superficie 3 de cara interior como de superficie 1 1 de cara exterior. El grosor del revestimiento de la superficie 1 1 de cara exterior es preferentemente la mitad del grosor del revestimiento en la superficie 3 de cara interior. También, la porción inferior del tubo 1 0 se encuentra preferentemente revestida en ambas superficies opuestas. La superficie expuesta a los gases del tubo preferentemente tiene un grosor de aproximadamente la mitad del grosor de la superficie expuesta al agua en el tanque 6 de agua. El revestimiento de vidrio ayuda a evitar el escalamiento de las superficies del tubo y del tanque de agua . Refiriéndose ahora a las Figuras 1 -5 , la cámara 1 5 de combustión contiene también un quemador piloto 49 conectado a una válvula 48 de control de gas por una línea 47 de suministro de combustible de piloto. Un revestimiento 52, preferentemente elaborado de cobre, que contiene cables (no se muestran ) derivados de un termopar 51 de detección de flamas para asegurar que, en ausencia de una flama en el quemador piloto 49, la válvula 48 de control de gas cierra el suministro de gas. El termopar 51 puede seleccionarse por aquellos expertos en la materia. Robertshaw Modelo No. TS 750U es un termopar preferido. La válvula 48 de control de gas le suministra combustible al quemador 14 mediante una l inea 21 de suministro de combustible. Las Figuras 1 -5 muestran la l inea 21 de suministro de - - combustible y la línea 47 de suministro de combustible de piloto que se extiende al exterior de una placa 25. La placa 25 es herméticamente extraible para un faldón 60 que forma la pared lateral de la cámara 1 5 de combustión. La placa 25 se retiene en posición por un par de tornillos 62 o por cualquier otro medio adecuado. La l inea 47 de suministro de combustible de piloto y la línea 21 de suministro de combustible pasan preferentemente por la placa 25 en una condición sustancialmente fija y hermética. El revestimiento 52 se extiende también por la placa 25 de manera substancialmente fija y la condición hermética como lo hace una linea de encendedor 64. La línea 64 de encendedor se conecta a un extremo a un botón 22 de encendedor y un segundo extremo a un piezoencendedor 66 (ver las Figuras 3 y 5) . Por ejemplo, el botón 22 de encendedor puede obtenerse por Channel Products , sin embargo, aquellos expertos en la materia reconocerán que pueden utilizarse muchas variaciones del botón 22 de encendedor. Cada una de la l ínea 47 de suministro de combustible de piloto, la l inea 21 de suministro de combustible, y el revestimiento 52 son conectables de manera extra ible a la válvula 48 de control de gas por las tuercas de compresión 68, 70 y 72, respectivamente. Cada una de las tuercas de compresión 68, 70 y 72 es roscada y se conecta de manera roscada a la válvula 48 de control. Refiriéndose ahora a las Figuras 1 -5, los productos de combustión pasan hacia arriba y hacia fuera de la parte superior del revestimiento 4 mediante una salida 16 de tubo después de que se ha transferido calor desde los productos de combustión al ag ua contenida en el tanque 6 de agua. La salida 1 6 del tubo descarga convencionalmente en un desviador 1 7 de succión que conecta a su vez con un conducto de escape que lleva hacia fuera, y que es bien conocido por los expertos en la materia. El calentador 2 de agua se instala preferentemente en las patas 24. El calentador de agua tiene un molde inferior 26 , el cual se levanta del suelo por las patas 24. El molde inferior 26 tiene preferentemente una o más aberturas 28 o algún otro medio (no se muestra) para recibir el aire de combustión , y permitir que el aire de combustión pase por él . Preferentemente, la válvula 48 de control de gas es operada electrónicamente, como conocen aquellos expertos en la materia . Preferentemente, cuando se suministra energ ía a la válvula 48 de control de gas, la válvula 48 es operable a la posición abierta . Preferentemente, la válvula 48 controla el flujo de gas tanto por la línea 21 de suministro de combustible como por la l inea 47 de sumin istro de combustible de piloto. Preferentemente, la válvula 48 se conecta a una fuente de combustible (no se muestra) por una l inea externa de suministro de combustible (no se muestra) como conocen aquellos expertos en la materia. Puede proporcionarse energ ía en mili-voltios , generada por un termopar. Sin embargo, aquellos expertos en la materia reconocerán que la energ ía puede provenir de cualquier fuente adecuada. La energía puede medirse en mili-voltios a 240 Voltios CA. Preferentemente, la válvula 48 se encuentra adaptada para cerrarse cuando se termina una fuente de energ ía a la válvula 48. El cierre de la válvula 48 ocurre de manera conocida . Solamente a manera de ejemplo, la válvula 48 puede llevarse a la posición cerrada por un resorte y abrirse por un activador electrónico. Cuando se termina la energ ía al activador electrónico, el resorte puede forzar a la válvula 48 a la posición cerrada . Refiriéndose a las Figuras 2, 3 y 5, se muestra un sistema 100 de detección de cámara de combustión. El sistema 1 00 de detección de cámara de combustión se muestra colocado sobre la placa 25, aunque no se necesita. Por ejemplo, puede colocarse sobre el faldón 60, si se desea. Preferentemente, el sistema 1 00 de detección puede conectarse electrónicamente a la válvula 48 por un cable 86. Para propósitos de describir el sistema 1 00 de detección , los términos próximo y distal, respectivamente, se refieren a las direcciones más cercana y retirada del quemador 14 colocado dentro de la cámara 1 5 de combustión . Refiriéndose a las Figuras 6 a 1 2, el sistema 1 00 comprende preferentemente una cubierta 102, un sensor 104, un eje 1 06, un espaciador 1 08, y una porción 1 1 0 de conmutador. El sistema comprende además una porción 1 03 de extremo proximal, una porción 1 05 de extremo distal y un eje longitudinal 101 que se extiende por él desde la porción 1 03 de extremo proximal a la porción 105 de extremo distal. Preferentemente , el sensor 104 se coloca dentro de la cubierta 102. El espaciador 108 se coloca distalmente del sensor 1 04, y el eje 106 se inserta a través de un pasillo central 148 en el espaciador 108. La porción 110 de conmutador se coloca distalmente al espaciador 108, en un extremo opuesto del espaciador 108 desde la cubierta 102. Cuando el sistema 100 de detección se coloca mediante la placa 25, la cubierta 102 es la parte del sistema de detección que se encuentra más cerca del quemador 14. Correspondientemente, la porción 110 de conmutador es la parte del sistema 100 de detección que se coloca más lejos del quemador 14. Aunque el sistema 100 de detección que tiene una cubierta 102, sensor 104, y porción 110 de conmutador se describe en la presente, aquellos expertos en la materia reconocerán que puede utilizarse una variedad de otras estructuras específicas sin aislarse del alcance de la invención. La cubierta 102, que se mueve de una porción distal a proximal de la misma, comprende preferentemente una porción 120 de barril, una porción 122 de saliente y una porción 124 de extensión de detección. La extensión 124 de detección se extiende de manera proximal desde la porción 122 de saliente en una dirección retirada de la porción 120 de barril. Preferentemente, la porción 120 de barril generalmente es cilindrica y hueca. La porción 120 de barril comprende una pared exterior 126 generalmente circunferencial que define una cavidad interior 128. Un extremo proximal de la cavidad interior 128 se define adicionalmente por una pared interna 130. La pared interna 130 generalmente es perpendicular al eje longitudinal 101. Un reborde circunferencial 132 se coloca dentro de la cavidad interior 128. El reborde circunferencial 132 se extiende substancialmente de manera circunferencial alrededor del borde exterior de la pared interna 128. El reborde circunferencial 1 32 se extiende substancialmente de manera circunferencial alrededor del borde exterior de la pared interna 1 30, a lo largo de la superficie interior de la pared exterior 1 26. Preferentemente , un borde 166 de cubierta distal se extiende distalmente y hacia el eje longitudinal 1 01 desde la pared exterior 1 26. Aunque en la presente se describe una porción 1 20 de barril circunferencial , aquellos expertos en la materia reconocerán que la porción 1 20 de barril puede ser de cualquier forma adecuada. La porción 1 22 de saliente preferentemente se coloca proximalmente de la porción 1 20 de barril . Preferentemente, la porción 1 22 de saliente tiene una pared 1 34 de saliente proximal ubicada en una superficie proximal de la misma y generalmente perpendicular al eje longitudinal 1 01 . Preferentemente, una superficie exterior 1 36 de la porción 1 22 de saliente generalmente es hexagonal . La superficie exterior 1 36 se encuentra hecha de una pluralidad de porciones planas exteriores 1 36a y de esquinas exteriores 1 36b. Las esquinas 1 36b de la superficie exterior hexagonal 1 36 se extienden generalmente más lejos del eje longitudinal 1 01 que la pared exterior circunferencial 1 26 de la porción 1 20 de barril. Aunque en la presente se muestra una porción 1 22 de saliente con forma hexagonal, aquellos expertos en la materia reconocerán que la porción 1 22 de saliente puede tener muchas formas diferentes sin aislarse del alcance de la presente invención . Preferentemente, la porción 1 24 de extensión de detección se extiende proximalmente desde la pared 1 34 de saliente proximal a lo largo del eje longitudinal 101 . La porción 1 24 de extensión de detección comprende un poste generalmente alargado. Preferentemente , una superficie exterior 1 38 de la porción 1 24 de extensión de detección es roscada, aunque aquellos expertos en la materia reconocerán que la superficie exterior 1 38 puede ser lisa o tener alguna otra textura adecuada sin aislarse del alcance de la invención . Una ventaja de la superficie exterior roscada 1 38 es que otros artículos pueden conectarse a la porción 1 24 de extensión de detección con relativa facilidad . Una vez instalada en el calentador 2 de agua , la extensión de detección es preferentemente la parte más cercana del sistema 1 00 de detección al quemador 14. El sensor 1 04 se encuentra colocado dentro de la cavidad interior 1 28 y completamente hacia dentro del faldón 60. El sensor 1 04 generalmente es un disco circular. El sensor 1 04 es preferentemente un disco bi-metálico a presión , el cual es conocido en la materia . El sensor 1 04 comprende una porción circunferencial exterior 140 y una porción central 142. El sensor 104 generalmente se lleva a una posición cóncava cuando es visto desde la dirección distal y convexa desde la dirección proximal . Para propósitos de esta descripción , la posición cóncava debe utilizarse intercambiablemente con la posición sin presión . Preferentemente, cuando el sensor 1 04 se inserta en la cavidad interior 128, la porción circunferencial exterior 140 embraga el reborde circunferencial 1 32. El reborde circunferencial 1 32 se eleva lo suficiente desde la pared interna 1 30 que cuando la porción circunferencial exterior 140 embraga el reborde circunferencial 1 32 , la porción central 142 no contacta la pared interna 1 30. El sensor 1 04 , aunque generalmente se inclina en una posición cóncava , preferentemente opera a una posición convexa después de alcanzar una temperatura predeterminada. El espaciador 1 08 generalmente es circular, tiene un pasillo central 148 y se encuentra adaptado parcialmente para caber dentro de la cavidad interna 1 28 de la porción 1 02 de cubierta. Preferentemente, el espaciador 108 se coloca generalmente perpendicular al eje longitudinal 1 01 . El espaciador 108 comprende una superficie 144 de espaciador proximal y una superficie 146 de espaciador distal. El espaciador 1 08 comprende un pasillo 148 de espaciador central adaptado para permitir que el eje 1 06 pase por el mismo a lo largo del eje longitudinal 1 01 . U n borde distal 1 50 se extiende distalmente desde la superficie 146 de espaciador distal y lejos del faldón 60 hacia el revestimiento 4. Preferentemente, el borde distal 1 50 se extiende circunferencialmente alrededor del pasillo 148 de espaciador central . Una revelación circunferencial 1 52 se coloca alrededor del borde exterior de la superficie 146 de espaciador distal . U n borde proximal 1 54 se extiende proximalmente desde la superficie 144 de espaciador proximal. Preferentemente, el borde proximal 1 54 se coloca circunferencialmente alrededor del borde exterior de la superficie proximal 144. Cuando se ensambla el sistema 1 00 de detección , el borde proximal 1 54 embraga el reborde circunferencial 1 32 de la porción 102 de cubierta. Un reborde proximal 1 56 se coloca alrededor de un borde interior 1 55 del borde proximal 1 54 y la superficie proximal 14. Cuando el sensor 1 04 se inserta en la cavidad interna 1 28 y el espaciador 1 08 se coloca sobre o distalmente del sensor 1 04, el borde proximal 1 54 rodea al sensor 1 04, restringiendo consecuentemente el movim iento lateral del sensor 1 04. El reborde proximal 1 56 no embraga comprimiblemente al sensor 1 04 a fin de restringir el movimiento del sensor 1 04 a lo largo del eje longitudinal 1 01 . Más bien , el reborde proximal 1 56 se coloca justo distalmente del sensor 1 04 para restringir holgadamente el movimiento longitudinal de la porción circunferencial 140 del sensor 1 04. Aquellos expertos en la materia reconocerán que el reborde proximal 1 56 puede embragar comprimiblemente al sensor 104, oprimiendo consecuentemente al sensor 104 contra el reborde circunferencial 1 32 de la porción 1 02 de cubierta. Preferentemente, el reborde proximal 1 56 se coloca proximalmente lo suficientemente lejos de la superficie proximal 144 del espaciador 1 08 de manera que cuando el sensor 1 04 opera desde una posición cóncava hasta una posición convexa , la porción central 142 del sensor 1 04 no se pone en contacto con la superficie proximal 144 del espaciador 108. La porción 1 06 de eje preferentemente es una pieza cilindrica sólida generalmente alargada . La porción 1 06 de eje comprende una porción 1 06a de extremo de eje proximal y una porción 1 06b de porción de extremo de eje distal 1 06b. El eje 1 06 se adapta preferentemente para pasar por el pasillo central 148. Aquellos expertos en la materia reconocerán que aunque el eje 106 y el pasillo central 148 se muestran en la presente por tener un perfil generalmente cil indrico, puede utilizarse cualquier forma de perfil.

Preferentemente, durante el ensamble del sistema 1 00 de detección, el eje 106 se inserta por el pasillo central 148, em bragando la porción central 142 del sensor 104. Preferentemente, el eje 1 06 es deslizable por el pasillo central 148 sin mucha, si la hay, resistencia a la fricción. La porción 1 1 0 de conmutador comprende una cubierta 1 58 de conmutador generalmente cil indrica, que tiene un extremo proximal 160 que comprende un borde proximal 1 62. El borde proximal 1 62 se extiende circunferencialmente alrededor del extremo proximal 1 60 de la cubierta 1 58 de conmutador. Preferentemente, el d iámetro exterior del borde proximal 1 62 es ligeramente menor que el diámetro interior de la pared exterior 1 26 de la porción 1 20 de barril . Preferentemente , el diámetro interior del borde proximal 1 62 es mayor que el diámetro exterior de la superficie 146 de espaciador distal, permitiendo consecuentemente que el borde proximal 1 62 contacte la superficie distal de la revelación circunferencial 1 52 mientras rodea la superficie 146 de espaciador distal. Un borde distal 164 del borde proximal define el término distal del borde proximal 1 62. El borde distal 1 64 del borde proximal 1 62 se coloca lo suficientemente proximal a lo largo de la cubierta 1 58 de conmutador que, cuando la porción 1 1 0 de conmutador se inserta en la cavidad interna 1 28 de la porción 1 02 de cubierta , la pared exterior 1 26 de borde 166 de cubierta distal se extiende distalmente del borde distal 164 del borde proximal 1 62. Al interior de la porción 1 1 0 de conmutador se encuentra un circuito comprendido por un primer cable 168 conectado operativamente a una primera terminal 170. La primera terminal 170 se coloca dentro de la cubierta 158 de conmutador. La primera terminal 170 se conecta conductivamente y fijamente a un miembro conductivo 172 que tiene una porción fija y una porción móvil y flexible. El miembro conductivo 172 comprende preferentemente un primer extremo 174 de contacto fijo, un segundo extremo 176 de contacto móvil y una sección 178 de resorte con forma de "U" colocada entre el primer extremo 174 de contacto fijo y el segundo extremo 176 de contacto móvil. El miembro conductivo 172 se conecta a la primera terminal 170 en el primer extremo 174 de contacto. Un segundo cable 180 se conecta operativamente a una segunda terminal fija 182. El segundo extremo 176 de contacto móvil se inclina hacia la segunda terminal fija 182 por la sección 178 de resorte con forma de "U". Cuando el segundo extremo 176 de contacto móvil contacta la segunda terminal fija 182, existe una conexión eléctrica continua entre el primer cable 168 y el segundo cable 180. En tal caso, existe un circuito cerrado entre el primer cable 168 y el segundo cable 180. El segundo extremo 176 de contacto móvil es operable lejos de la segunda terminal 182 al aplicar fuerza al segundo extremo 176 de contacto móvil distalmente, comprimiendo consecuentemente la sección 178 de resorte con forma de "U". Como se observa en la Figura 10, cuando se ensambla el sistema 100 de detección, el extremo 106b de eje distal se coloca justo debajo del segundo extremo 176 de contacto. Una superficie 184 de contacto convexa elevada se coloca sobre la superficie proximal del - - segundo extremo 1 76 de contacto móvil. La superficie 1 84 de contacto convexa elevada se encuentra adaptada para contactar el extremo 1 06b de eje distal en caso de que el eje 1 06 se traslade a una dirección distal , hacia el miembro conductivo 1 72. Cuando el eje 1 06 se traslada a una dirección distal, el extremo 1 06b de eje distal contacta la superficie 1 84 de contacto convexa elevada . En otras palabras , la superficie 1 84 de contacto convexa se mueve con relación al equilibrio de la porción 1 10 de conmutador substancialmente en concierto con la movilidad del eje 106. Si el eje 106 se traslada también distalmente, el segundo extremo 1 76 de contacto se traslada distalmente y lejos de la segunda terminal fija 182. Consecuentemente, el extremo 1 76 de contacto móvil también se mueve con relación al equilibrio de la porción 1 10 de conmutador substancialmente en concierto con el eje 106. Cuando el segundo extremo 1 76 de contacto móvil se traslada lejos de la segunda terminal fija 1 82, la conexión conductiva entre el primer cable 168 y el segundo cable 1 80 se interrumpe, abriendo consecuentemente la porción 1 10 de conmutador, como se observa mejor en la Figura 1 2. Es preferible que la porción 1 02 de cubierta se construya de bronce, o de algún otro metal con propiedades conductivas térmicas similares. El sensor 1 04 se encuentra hecho de materiales conocidos por los expertos en la materia de discos bimetálicos a presión. El espaciador 1 08 y el eje 106 se construyen preferentemente a partir de material cerámico. La porción 1 1 0 de conmutador comprende preferentemente una combinación de materiales, adaptado cada uno para atender un propósito específico. A manera de ejemplo, es preferible que los cables 168, 180, las terminales 170, 182 y el miembro conductivo flexible 172 conduzcan electricidad. Preferentemente, la cubierta 158 de conmutador y el eje 186 de reestablecimiento se encuentran hechos de materiales que generalmente aislan contra la conducción de electricidad y no facilitan el flujo de electricidad por el mismo, tal como cerámica. En el ensamble, como se observa mejor en la Figura 10, donde la parte inferior de la figura es la dirección proximal y la parte superior de la figura es la dirección distal, el sensor 104 se inserta primeramente en la cavidad interior 128 de la porción 102 de cubierta. El sensor 104 se inserta 104 en una posición cóncava, cuando es visto desde la parte superior o la dirección distal. Esto da como resultado que la porción central 142 del sensor 104 se coloca más cerca de la pared interior 130 que de la porción circunferencial 140. El espaciador 108 se inserta dentro de la cavidad interior 128, encima del espaciador 104, de manera que el borde proximal 154 del espaciador embrague el reborde circunferencial 132 de la porción 102 de cubierta. Cuando el borde proximal 154 del espaciador embraga el reborde circunferencial 132 de la porción 102 de cubierta, el sensor 104 se coloca entre la porción 102 de cubierta y el espaciador 108. Debe haber suficiente espacio entre la porción 102 de cubierta y el espaciador 108 para permitirle al sensor 104 operar entre las disposiciones cóncava y convexa. El eje 106 se inserta mediante el pasillo central 148 de manera que el extremo 106a de eje proximal embraga el costado distal de la porción central 142 del sensor 104. Cuando el extremo 106a de eje proximal embraga el costado distal de la porción central 142 del sensor 104, el extremo 106b de eje proximal se extiende proximalmente del borde distal 150 del espaciador 108. El borde proximal 162 de la porción 110 de conmutador se inserta después en la cavidad interna 128 de la porción 120 de barril. La porción 110 de conmutador se inserta suficientemente lejos en la cavidad interna 128 de manera tal que el borde distal 164 del borde proximal 162 es proximal del borde 166 de cubierta distal. Durante el ensamble, el borde 166 de cubierta distal se enrolla hacia el eje longitudinal 101, manteniendo consecuentemente la porción 110 de conmutador parcialmente dentro de la porción 102 de cubierta. La porción 110 de conmutador se retiene además parcialmente en la porción 102 de cubierta dimensionando las piezas de manera que existe un ajuste a presión entre la superficie circunferencial exterior del borde proximal 162 y la superficie interior de la pared exterior 126 de la porción 120 de barril. Un eje 186 de reestablecimiento móvil se extiende por la porción 110 de conmutador a lo largo del eje longitudinal 101. Un extremo proximal 188 del eje 186 de reestablecimiento se encuentra adaptado para embragar una superficie distal 177 del segundo extremo 176 de contacto móvil. Consecuentemente, el eje de reestablecimiento se mueve con relación al equilibrio de la porción 110 de conmutador substancialmente en concierto con el eje 106, la superficie 184 de contacto convexa y el extremo 1 76 de contacto móvil 176. Un extremo distal 1 90 si el eje 1 86 de reestablecimiento se extiende distalmente más allá de una superficie distal 1 1 1 de la porción 1 1 0 de circuito. Cuando se ensambla el sistema 1 00 de detección , y el sensor 104 se encuentra en una posición cóncava cuando es visto desde la dirección distal, es preferible que el segundo extremo 1 76 de contacto móvil se encuentre en contacto con la segunda terminal fija 1 82. Es preferible que el eje 106 se coloque entre la superficie distal de la porción central 142 del sensor 1 04 y la superficie 1 84 de contacto convexa elevada, sin embragar en absoluto la superficie 1 84 de contacto convexa elevada, o alternativamente, sin aplicar suficiente fuerza a la superficie 1 84 de contacto convexa elevada para alejar el segundo extremo 1 76 de contacto móvil de la segunda terminal fija 1 82. Preferentemente, el sistema ensamblado 1 00 se instala dentro de la placa 25 de acceso al insertar el sistema 1 00, el extremo distal 1 05 primeramente, mediante una abertura en la placa 25. El sistema 1 00 se inserta preferentemente desde un costado interior de la placa 25, cuando la placa 25 se encuentra instalada en el calentador 2 de agua. La instalación del sistema 1 00 dentro de la placa puede realizarse antes de que la placa 25 se instale en el calentador 2 de agua. Refiriéndose a la Figura 3A, una boquilla contacta la placa 25 para perforar un orificio para el sistema 1 00 y forma las lengüetas 200 que se extienden hacia fuera desde la placa 25. El sistema 1 00 se coloca después dentro de la placa 25 mediante el orificio recién formado desde el interior. Después, una prensa contacta las lengüetas 200 y las forma sobre la porción 202 de tapa redonda de la porción 1 1 0 de conmutador 1 10. Refiriéndose ahora a las Figuras 1 1 y 1 2 , el sistema 1 00 se inserta mediante la placa 25 solo lo suficientemente lejos para que la porción 1 1 0 de conmutador se extienda mediante la placa 25. Preferentemente, toda, o al menos una porción , de la porción 1 20 de barril se coloca sea dentro de la abertura de la placa 25 o en el costado interior (proximal) de la placa 25. Existe un espacio entre el costado distal de la porción 1 22 de saliente y una cara proximal 25a de la placa 25. Puede colocarse un espaciador 1 90 entre la porción 1 22 de saliente y la placa 25 para restringir el movimiento distal del ensamble 1 00 de detección . Preferentemente, la porción 1 1 0 de conmutador se coloca completamente fuera de la placa 25, aunque aquellos expertos en la materia reconocerán que toda o una porción de la porción 1 1 0 de conmutador puede colocarse dentro de la placa 25 o de la cámara 1 5 de combustión . El ensamble 1 00 de detección puede retenerse en su lugar, con relación a la placa 25 por un sujetador 1 92 de anillo deslizable, o sujetador de tuerca de empuje, como conocen aquellos expertos en la materia . Preferentemente, el sujetador 1 92 embraga comprimiblemente la cubierta 1 58 de circuito, aplicando la fuerza hacia adentro y distal sobre el ensamble 1 00 de detección . Preferentemente, el sujetador 1 92 inclina el sistema de detección distalmente, de manera que la saliente 1 22 embraga comprimiblemente el espaciador 1 90 contra la cara proximal 25a de la placa 25. Son posibles diversos métodos alternativos para instalar el sistema 100 a la placa 25. A manera de ejemplo, puede roscarse una porción de la cubierta 1 58 o la pared exterior 1 26 de la porción 1 20 de barril . Correspondientemente, las roscas de acoplam iento (no se muestran) pueden colocarse sobre la placa 25. Además, el ensamble 1 00 y un receso correspondiente (no se muestra) en la placa 25 pueden conformarse para crear un embrague mecánico, tal como un seguro semicruzado, entre el ensamble y la placa . El ensamble 1 00 también puede retenerse con relación a la placa 25 mediante el uso de sujetadores "C" y "E", o mediante soldadura de puntos de una porción del ensamble a la placa 25. Alternativamente, puede haber al menos uno, preferentemente dos, orificio(s) en la porción 1 1 0 de conmutador y el(los) orif icio(s) correspondiente(s) en la placa 25. El ensamble 1 00 puede retenerse en la placa 25 utilizando un tornillo u otros sujetadores conocidos. Debido a que la porción 1 20 de barril se coloca dentro de la placa 25 o proximalmente de la placa 25, el sensor 1 04 se instala al interior de la placa 25. El sensor 1 04 se coloca en un punto a lo largo del eje longitudinal 1 01 que generalmente es uniforme con el borde distal de la saliente 1 22. Esta disposición asegura que el sensor 1 04 se coloca al interior de la placa 25. La distancia entre la cara proximal 25a de la placa 25 y el sensor 104 es suficientemente grande para que el sensor 1 04 sea operado desde una disposición cóncava a convexa, la totalidad del sensor 1 04 se coloca al interior de la placa 25. En operación, la porción 1 10 de conmutación se conecta en serie con una fuente de energ ía en un extremo y la válvula 48 del otro.

Generalmente, dado que la porción 1 1 0 de conmutación normalmente se encuentra en posición cerrada , la porción 1 10 de conmutación facilita el flujo de corriente eléctrica desde la fuente de energ ía hacia la válvula 48 de control de gas. La válvula 48 se encuentra adaptada para cerrarse cuando la energ ía es interrum pida mediante la abertura del circuito. Cuando se cierra la válvula 48, se detiene el flujo de combustible al quemador 14. En términos generales, la combustión ocurre en la cámara 1 5 de combustión a una temperatura predeterminada . Esta temperatura se establece de acuerdo con las maneras conocidas por los expertos en la materia . Aquellos expertos en la materia también reconocerán que algunos eventos pueden ocasionar que la temperatura en la cámara 1 5 de combustión aumenta por encima del nivel predeterminado. Tal aumento en la cámara 1 5 de combustión puede ser ind icativo de un cambio en las características operativas de la cámara 1 5 de combustión tal como un evento de vapor inflamable, o la acumulación del área de entrada de aire de combustión con hilachas, polvo, aceite u otros residuos, ocasionando consecuentemente que el quemador 1 4 queme en una condición ineficaz rica en combustible. Cuando ocurre la combustión ineficaz rica en combustible, pueden liberarse niveles indeseables de monóxido de carbono. También puede haber otras condiciones indeseables indicadas por una temperatura elevada en la cámara 1 5 de combustión como es conocido por los expertos en la materia. La porción 102 de cubierta es la parte del sistema 1 00 de sensor que se coloca más cerca del quemador 14. Por lo tanto, la porción de cubierta se encuentra expuesta directamente al calor de la cámara 1 5 de combustión . El calor es conducido a través de la porción 102 de cubierta hacia la cavidad interior 1 28. El sensor 1 04 detecta la temperatura de la cavidad interior 1 28. Al detectar la temperatura de la cavidad interior 128, el sensor 104 detecta la temperatura de la cámara 1 5 de combustión. Cuando el sensor 1 04 alcanza una temperatura predeterminada, el sensor 104 opera desde una posición cóncava, como se observa en la Figura 1 1 , hasta una posición convexa , como se observa en la Figura 1 2. Cuando el sensor 1 04 opera de cóncava a convexa, el movim iento distal de la porción central 142 del sensor 1 04 traslada el eje 1 06 distalmente de manera tal que el eje 1 06 no se extiende ni se proyecta en absoluto hacia dentro de la cámara 1 5 de combustión , trasladando consecuentemente el segundo extremo 1 76 de circuito móvil distalmente y lejos de la segunda terminal fija 1 82. En términos generales, para modelos de gas natural , la temperatura predeterminada en la que opera el sensor 1 04 de una disposición cóncava a convexa se encuentra en el rango entre 400 y 460 grados Fahrenheit (204.4° C a 237.7°C). Una modalidad preferida de un sensor 104 se adapta para operar desde una disposición cóncava a convexa a 450 grados Fahrenheit (232.2 °C). Para los modelos que utilizan propano como combustible, es preferible que tengan la temperatura predeterm inada entre 300 y 350 grados Fahrenheit ( 148.8 y 1 76.6 °C) . Aquellos expertos en la materia reconocerán que la temperatura predeterm inada en la que opera el sensor 1 04 de una disposición cóncava a convexa puede variar fuera del rango anteriormente mencionado. Cuando el segundo extremo 1 76 de circuito móvil se aleja de la segunda terminal fija 1 82, el circuito se abre y ya no fluye corriente a través de la porción 1 1 0 de conmutador desde el primer cable 1 68 hacia el segundo cable 1 80. Esta interrupción en el flujo de corriente a través de la porción 1 1 0 de conmutador a la válvula 48 activa la válvula 48 para cerrar y restringir el flujo de combustible al quemador 1 4. El cierre de la válvula 48 cuando se termina la energ ía a la m isma es un procedimiento conocido por aquellos expertos en la materia . Preferentemente, cuando se cierra el circuito, y se termina la energ ía a la válvula 48 de control de gas, ya no se permite que el gas fluya al quemador. Cuando cesa el flujo de gas hacia el quemador 14 , se detiene la combustión en la cámara 1 5 de combustión . El sistema de detección puede reestablecerse el empuje del eje 1 86 de reestablecimiento proximalmente. Cuando se empuja proximalmente, el eje 1 86 de reestablecimiento embraga el segundo extremo 1 76 de circuito móvil , el cual embraga el eje 1 06, que embraga al sensor 1 04. Cuando un usuario aplica una fuerza proximal al eje 1 86 de reestablecimiento, la cadena anteriormente descrita de embrague aplica en último término fuerza a la porción central 142 del sensor 1 04 y "lanza" al sensor 1 04 de una disposición convexa de reg reso a una posición cóncava. Una variedad de modificaciones a los aspectos descritos será aparente para los expertos en la materia a partir de la descripción proporcionada en la presente. Consecuentemente, los aspectos de la invención pueden incorporarse en otras formas especificas sin aislarse del espíritu o atributos de los mismos y, convenientemente, debe hacerse referencia a las reivindicaciones anexas, más que a la especificación anterior, como indica el alcance de la invención .

Claims (9)

REIVI NDICAC IO N ES

1 . Un calentador de agua que comprende: un recipiente de agua; una cámara de combustión colocada debajo del recipiente de agua y formada al menos parcialmente por un armazón que tiene una superficie interior; un quemador colocado dentro de la cámara de combustión ; una línea de suministro de combustible conectada al quemador; una válvula asociada con la línea de suministro de combustible; un sensor de cámara de combustión móvil colocado al interior del armazón próximo a la superficie interior del armazón , y adaptado para detectar un aumento en la temperatura indicativo de una anormalidad en la cámara de combustión; y un conmutador asociado con el sensor y asociado operativamente con la válvula de manera tal que el conmutador activa la válvula para cerrar el combustible al quemador en respuesta a una temperatura detectada por el sensor.

2. El calentador de agua según la reivindicación 1 , donde el conmutador comprende además un eje de reestablecimiento móvil .

3. El calentador de agua según la reivindicación 1 , donde el sensor de cámara de combustión comprende además una cubierta que tiene una porción hueca y una protuberancia de detección extendida lejos de la porción hueca.

4. El calentador de agua según la reivindicación 4, donde el sensor de cámara de combustión se coloca dentro de la porción hueca y se encuentra adaptado para detectar la temperatura de la cubierta de sensor de cámara de combustión.

5. El calentador de agua según la reivindicación 1 , donde el sensor de cámara de combustión generalmente es un disco circular, normalmente inclinado en una posición cóncava y adaptado para operar en una posición convexa después de alcanzar una temperatura predeterm inada .

6. El calentador de agua según la reivindicación 5, que comprende además una porción de eje colocada entre el sensor y el conmutador y adaptado para moverse hacia el conmutador cuando el sensor se desvia de la posición cóncava a la posición convexa de manera tal que el eje no se proyecta ni se extiende hacia dentro de la cámara de combustión.

7. El calentador de agua según la reivindicación 6, donde el conmutador normalmente se encuentra cerrado y la operación del sensor de cámara de combustión de la posición cóncava a la posición convexa ocasiona que se abra el circuito normalmente cerrado, cerrando consecuentemente la válvula.

8. El calentador de agua según la reivindicación 1 , donde el sensor es reajustable.

9. El calentador de agua según la reivindicación 1 , donde el conmutador se encuentra en serie con la válvula . 1 0. El calentador de agua según la reivindicación 1 , donde el armazón comprende además una puerta de acceso que cubre una abertura en el armazón . 1 1 . El calentador de agua según la reivindicación 1 0 , donde el sensor de cámara de combustión se coloca al interior de la puerta de acceso. 1 2. El calentador de agua según la reivindicación 1 0, donde el circuito se coloca en el exterior. 1 3. Un sistema de detección de temperatura de cámara de combustión , que comprende: una cubierta que tiene una extensión de detección y una porción de barril; un sensor colocado dentro de la porción de barril y adaptado para operar desde una posición cóncava hacia una convexa después de alcanzar una temperatura predeterminada ; un conmutador que comprende un miembro que tiene una primera porción de extremo conectada a una primera terminal y una segunda porción de extremo móvil inclinada contra una segunda terminal ; y una porción de eje colocada entre el sensor y el miembro y adaptada para mover la segunda porción de extremo lejos de la segunda terminal cuando el sensor se desvia de una posición cóncava a una convexa . 14. El sistema según la reivindicación 1 3, donde el conmutador se cierra cuando el miembro se inclina contra la seg unda terminal. 1 5. El sistema según la reivindicación 1 3, dimensionado y conformado para instalarse al menos parcialmente al interior de una cámara de combustión de un calentador de agua , colocando consecuentemente al sensor hacia dentro de la cámara de combustión. 16. El sistema según la reivindicación 1 3, donde el conmutador comprende además un eje de reestablecimiento móvil asociado con la seg unda porción de extremo móvil . 1 7. El sistema según la reivindicación 1 3, donde la porción de eje se extiende o se proyecta lejos del sensor cuando el sensor se encuentra en posición convexa . 1 8. Un calentador de agua que comprende: un recipiente de agua; una cámara de combustión colocada debajo del recipiente de agua y formada al menos parcialmente por un armazón que tiene una superficie interior; un quemador colocado dentro de la cámara de combustión; una línea de suministro de combustible conectada al quemador; una válvula asociada con la línea de suministro de combustible; un sensor de cámara de combustión móvil colocado al interior del armazón próximo a la superficie interior, y adaptado para detectar un aumento en la temperatura indicativo de una anormalidad en la cámara de combustión; y un conmutador asociado con el sensor y asociado operativamente con la válvula de manera tal que el conmutador activa la válvula para cerrar el combustible al quemador en respuesta a una temperatura detectada por el sensor. 1 9. El calentador de agua según la reivindicación 1 7 , donde el conmutador comprende además un eje de reestablecimiento móvil . 20. El calentador de agua según la reivindicación 1 7, donde el sensor de cámara de combustión comprende además una cubierta que tiene una porción hueca y una protuberancia de detección extendida lejos de la porción hueca. 21 . El calentador de agua según la reivindicación 20, donde el sensor de cámara de combustión se coloca dentro de la porción hueca y se encuentra adaptado para detectar la tem peratura de la cubierta de sensor de cámara de combustión . 22. El calentador de agua según la reivindicación 1 7, donde el sensor de cámara de combustión generalmente es un disco circular, normalmente inclinado en una posición cóncava y adaptado para operar en una posición convexa después de alcanzar una temperatura predeterminada. 23. El calentador de agua según la reivindicación 22 , que comprende además una porción de eje colocada entre el sensor y el conmutador y adaptado para moverse hacia el conmutador cuando el sensor se desvía de la posición cóncava a la posición convexa de manera tal que el eje no se proyecta ni se extiende hacia dentro de la cámara de combustión . 24. El calentador de agua según la reivindicación 22, donde el conmutador normalmente se encuentra cerrado y la operación del sensor de cámara de combustión de la posición cóncava a la posición convexa ocasiona que se abra el circuito normalmente cerrado, cerrando consecuentemente la válvula. 25. El calentador de agua según la reivindicación 1 7 , donde el sensor es reajustable. 26. El calentador de agua según la reivindicación 1 7 , donde la anormalidad es un aumento en el contenido de monóxido de carbono en la cámara de combustión. 27. El calentador de agua según la reivindicación 1 7 , donde la anormalidad es un aumento en la temperatura de combustión en la cámara de combustión. 28. El calentador de agua según la reivindicación 1 7 , donde la anormalidad comprende la combustión de humos extraños. 29. El calentador de agua según la reivindicación 1 7, donde el conmutador se encuentra en serie con la válvula. 30. El calentador de agua según la reivindicación 1 7, donde el armazón comprende además una puerta de acceso que cubre una abertura en el armazón. RES U M E N Una cámara de combustión se coloca debajo del recipiente de agua de un calentador de agua y se forma al menos parcialmente por un armazón. Un quemador colocado dentro de la cámara de combustión y una línea de suministro de combustible se conecta al quemador. Una válvula asociada con la línea de suministro de combustible. Un sensor de cámara de combustión se coloca dentro de la cámara de combustión y se encuentra adaptado para detectar un aumento en la temperatura indicativo de una anormalidad en la cámara de combustión . U n circuito conectado al sensor y la válvula de manera tal que el circuito se activa a la válvula para cerrar el combustible al quemador en respuesta a una temperatura detectada por el sensor.