Válvula de regulación de gas y de seguridad.

Válvula de regulación de gas y de seguridad para quemadores de un dispositivo calentador de gas modulable,

que presenta al menos una carcasa (1) con un primer elemento de cierre eléctricamente controlable dispuesto entre un canal de entrada (2) y un canal de salida (3), cuyo elemento de cierre presenta un eje de accionamiento (4) accionado por medio de un accionamiento lineal, un cuerpo de estrangulación (6) dispuesto en el primer extremo del eje de accionamiento (4) y un primer elemento de muelle pretensado (5) que actúa sobre el elemento de cierre y que está dispuesto en el segundo extremo del eje de accionamiento (4), en donde, en función de una señal eléctrica suministrada por un dispositivo de control y regulación del dispositivo calentador de gas, el primer elemento de cierre libera progresivamente el canal de salida (3) actuante como vía de flujo para un canal en contra de la acción de la fuerza elástica del primer elemento de muelle (5), caracterizada porque está previsto un segundo elemento de cierre en la carcasa (1) y el segundo elemento de cierre, al igual que el primer elemento de cierre, está posicionado coaxialmente en el eje de accionamiento (4) para el cuerpo de estrangulación (6) .

Válvula de regulación de gas y de seguridad.

La invención concierne a una válvula integrada de regulación de gas y de seguridad para quemadores de un dispositivo calentador de gas modulable que se emplea para la adaptación a una carga térmica variable y para la desconexión brusca de la corriente del gas combustible, especialmente en termos de gas utilizados para la calefacción de viviendas y para el suministro de agua caliente.

Es estado de la técnica una unidad de una válvula de modulación con dos válvulas de seguridad independientes conectadas en serie. La válvula de modulación se regula aquí finamente por un imán proporcional o un motor de pasos. Las dos válvulas de seguridad independientes son maniobradas por electroimanes y se cierran en estado sin corriente por medio de muelles de reposición.

Un primer enfoque conocido para evitar el alto coste de tres unidades actoras, por ejemplo un motor de pasos y dos electroimanes, por cada válvula de regulación de gas y de seguridad es la integración de un muelle de reposición en el accionamiento de la válvula de modulación. Se puede suprimir así una válvula de seguridad y se necesitan solamente todavía dos unidades actoras por cada válvula de gas.

El documento GB 142760 revela una válvula doble con dos unidades actoras.

Como inconvenientes adicionales del estado de la técnica se pueden citar los altos costes para la fabricación de las válvulas de regulación de gas y de seguridad y la considerable demanda de espacio para la integración o instalación de las válvulas de regulación de gas y de seguridad en dispositivos calentadores de gas compactos, tal como, por ejemplo, en termos de gas colgados de la pared.

El cometido de la invención consiste en proponer una válvula de regulación de gas y de seguridad para quemadores de un dispositivo calentador de gas modulable en la que los componentes funcionales y los componentes técnicos de seguridad se puedan disponer concentrados en un espacio de montaje sumamente estrecho y la válvula de regulación de gas y de seguridad resulte así de menor tamaño y pueda fabricarse a más bajo coste.

El problema se resuelve con las características de la válvula de regulación de gas y de seguridad para quemadores de un dispositivo calentador de gas modulable según la reivindicación 1. Otras ejecuciones ventajosas están contenidas en la descripción y en los dibujos y son objeto de las reivindicaciones subordinadas correspondientes.

Según la invención, se ha previsto que la válvula de regulación de gas y de seguridad presente al menos una carcasa con un canal de entrada y un canal de salida, estando dispuesto entre el canal de entrada y el canal de salida un primer elemento de cierre eléctricamente controlable que presenta un eje de accionamiento, un cuerpo de estrangulación dispuesto en el primer extremo del lado de la válvula del eje de accionamiento y un primer elemento de muelle pretensado que actúa sobre el elemento de cierre y está dispuesto en el segundo extremo del eje de accionamiento. El primer elemento de cierre libera progresivamente el canal de salida como vía de flujo para un gas en función de una señal eléctrica suministrada por un dispositivo de control y regulación del dispositivo calentador de gas y en contra de la acción de la fuerza elástica del primer elemento de muelle. Además, está previsto en la carcasa un segundo elemento de cierre que, al igual que el primer elemento de cierre, está posicionado coaxialmente en el eje de accionamiento para el cuerpo de estrangulación.

El segundo elemento de cierre está constituido por una armadura que rodea en forma de anillo al eje de accionamiento, un cuerpo de obturación dispuesto en unión operativa axial con esta armadura y un segundo elemento de muelle pretensado que está dispuesto concéntricamente alrededor de la armadura entre el cuerpo de obturación y una pared de la carcasa. La superficie envolvente interior de la armadura vuelta hacia el eje de accionamiento abraza al eje de accionamiento casi sin contacto, de modo que el eje de accionamiento queda soportado y guiado en la armadura según la invención. Se forma aquí una rendija anular entre la armadura y el eje de accionamiento.

El primer elemento de cierre y el segundo elemento de cierre están configurados en forma eléctricamente controlable con independencia uno de otro en contra de la acción de la fuerza elástica de los elementos de muelle correspondientes de tal manera que, en función de una señal eléctrica suministrada por un dispositivo de control y regulación del dispositivo calentador de gas, se libere el canal de salida como vía de flujo para el gas. En el estado sin corriente de la válvula de regulación de gas y de seguridad los cuerpos de estrangulación del primer elemento de cierre y el elemento de obturación del segundo elemento de cierre cierran el canal de salida de manera hermética al gas en la zona de obturación de la válvula de regulación de gas y de seguridad debido a la acción de la fuerza elástica de los elementos de muelle correspondientes.

La afinidad de ambos elementos de cierre reside en que los dos elementos de cierre son solicitados con un respectivo elemento de muelle pretensado. No obstante, la diferencia significativa en el funcionamiento de ambos elementos de cierre consiste en que el primer elemento de muelle asume una función de regulación para adaptar la

corriente de gas a una carga térmica variable y el segundo elemento de muelle se utiliza exclusivamente como dispositivo de bloqueo de seguridad.

El cuerpo de estrangulación del primer elemento de cierre presenta para ello, debido a su funcionamiento, una curva característica de válvula porcentualmente igual para la modulación de la corriente de gas necesaria para alimentar el quemador del dispositivo calentador de gas. La ventaja de esta curva característica porcentualmente igual consiste en que se pueden estabilizar mejor presiones de alimentación variables y se suprime con ello el riesgo de un circuito de regulación oscilante.

El cuerpo de obturación del segundo elemento de cierre asume la función citada de un dispositivo de bloqueo de seguridad cuando la válvula de regulación de gas y de seguridad está conectada sin corriente. En caso de fallo de la tensión eléctrica, se cierra en forma hermética al gas el canal de salida actuante como vía de flujo, para lo cual se destensa el elemento de muelle dispuesto entre una pared de la carcasa y el cuerpo de obturación.

Durante el funcionamiento del quemador la armadura de este segundo elemento de cierre es atraída por la solicitación de la tensión en dirección al motor en contra de la acción de la fuerza elástica del segundo elemento de muelle de tal manera que el canal de salida queda completamente liberado en su sección transversal. El cuerpo de obturación puede presentar cualquier forma de sección transversal.

El cuerpo de obturación y el cuerpo de estrangulación llevan asociados unos respectivos asientos de válvula ajustables sobre los cuales descansan dichos cuerpos y los cuales están configurados en forma de anillo en la zona de obturación de la válvula de regulación de gas y de seguridad. Los asientos de válvula están escalonados en cascada de tal manera que, en el estado de cierre, es decir, en el estado exento de corriente de la válvula de regulación de gas y de seguridad, el cuerpo de obturación y el cuerpo de estrangulación encierran como superficies frontales un volumen espacial cilíndrico cerrado.

Se suprimen según la invención eventuales sobrepresiones del gas confinado en este volumen espacial debido a que primero se bloquea el elemento de cierre vuelto hacia el canal de entrada y a continuación el elemento de cierre vuelto hacia el canal de salida cierra el canal de salida actuante como vía de flujo. Las eventuales sobrepresiones del gas son reducidas en dirección al quemador de modo que se puede materializar en caso de avería un funcionamiento sin peligro de la válvula de regulación de gas y de seguridad. El gas no quemado puede circular así sin problemas hacia fuera del canal de salida de la válvula de regulación de gas y de seguridad.

Para materializar una obturación rápida del canal de salida actuante como vía de flujo en caso de avería son necesarios unos cortos tiempos de ajuste de los elementos de cierre. Se tiene en cuenta este requisito debido a que los recorridos de ajuste de los elementos de cierre son... [Seguir leyendo]

1. Válvula de regulación de gas y de seguridad para quemadores de un dispositivo calentador de gas modulable, que presenta al menos una carcasa (1) con un primer elemento de cierre eléctricamente controlable dispuesto entre un canal de entrada (2) y un canal de salida (3) , cuyo elemento de cierre presenta un eje de accionamiento (4) accionado por medio de un accionamiento lineal, un cuerpo de estrangulación (6) dispuesto en el primer extremo del eje de accionamiento (4) y un primer elemento de muelle pretensado (5) que actúa sobre el elemento de cierre y que está dispuesto en el segundo extremo del eje de accionamiento (4) , en donde, en función de una señal eléctrica suministrada por un dispositivo de control y regulación del dispositivo calentador de gas, el primer elemento de cierre libera progresivamente el canal de salida (3) actuante como vía de flujo para un canal en contra de la acción de la fuerza elástica del primer elemento de muelle (5) , caracterizada porque está previsto un segundo elemento de cierre en la carcasa (1) y el segundo elemento de cierre, al igual que el primer elemento de cierre, está posicionado coaxialmente en el eje de accionamiento (4) para el cuerpo de estrangulación (6) .

2. Válvula de regulación de gas y de seguridad según la reivindicación 1, caracterizada porque el eje de accionamiento (4) está configurado en forma ajustable con efecto modulante por un accionamiento lineal controlado por el dispositivo de control y regulación.

3. Válvula de regulación de gas y de seguridad según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el segundo elemento de cierre presenta una armadura (7) que abraza en forma de anillo al eje de accionamiento (4) y un cuerpo de obturación (8) que está en unión operativa axial con esta armadura, los cuales están configurados en forma eléctricamente controlable a través del dispositivo de control y regulación del dispositivo calentador de gas por medio del devanado del electroimán (17) , y está previsto un segundo elemento de muelle pretensado (9) que está dispuesto concéntricamente alrededor de la armadura (7) entre el cuerpo de obturación (8) y una pared (11) de la carcasa, estando presente una rendija anular (15) entre la armadura (7) y el eje de accionamiento (4) .

4. Válvula de regulación de gas y de seguridad según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el eje de accionamiento (4) del primer elemento de cierre se encuentra montado y guiado de forma axialmente móvil en la armadura anular (7) del segundo elemento de cierre.

5. Válvula de regulación de gas y de seguridad según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la armadura (7) del segundo elemento de cierre presenta al menos un elemento de sellado (10) concebido en forma hermética al gas, el cual está dispuesto entre la armadura (7) del segundo elemento de cierre y el eje de accionamiento (4) del primer elemento de cierre.

6. Válvula de regulación de gas y de seguridad según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque en el estado sin corriente de la válvula de regulación de gas y de seguridad el cuerpo de estrangulación (6) y el cuerpo de obturación (8) descansan sobre un respectivo asiento de válvula (12) , efectuándose el movimiento de cierre del cuerpo de estrangulación (6) y el proceso de cierre del cuerpo de obturación (8) independientemente uno de otro.

7. Válvula de regulación de gas y de seguridad según la reivindicación 6, caracterizada porque los asientos de válvula (12.1, 12.2) del cuerpo de obturación (8) y del cuerpo de estrangulación (6) están escalonados en forma de cascada uno respecto de otro en la zona de obturación (11) de la válvula de regulación de gas y de seguridad.

8. Válvula de regulación de gas y de seguridad según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque en la zona de obturación (11) de la válvula de regulación de gas y de seguridad la dirección de movimiento y de ajuste de los elementos de cierre corresponde a la dirección de flujo del gas.