PT1528320E - Válvula de gás - Google Patents

Description

1 DESCRIÇÃO "VÁLVULA DE GÁS" A invenção refere-se a uma válvula de gás hidraulicamente regulada para um esquentador a gás combustível.

Este tipo de válvulas de gás caracteriza-se pelo fato de, em função da quantidade de água por aquecer e de um botão de regulação, adaptar a quantidade de gás combustível que chega a um queimador. Por meio do botão de regulação pode regular um fator de multiplicação (caudal volúmico do gás combustível em relação ao caudal volúmico da água), ou seja, pode enfim regular, a grosso modo, a temperatura da água através do botão. Este tipo de válvulas de gás já nos foi apresentado em EP 1 353 126 A e DE 4 31 6 779 A.

Conforme os requisitos das normas, estas válvulas de gás têm de dispor de, pelo menos, duas válvulas estanques com diferentes sinais de comando. Frequentemente, é utilizado como sinal de comando a corrente de ionização numa chama ou uma tensão térmica causada pela chama. Se existir chama à superfície do queimador, é possível detetar, na área da chama, uma corrente de ionização. Esta corrente de ionização permite abrir, através de uma bobina, uma válvula, nomeadamente a válvula de segurança. Na outra válvula estanque trata-se frequentemente da válvula de défice de água. Nesta válvula obtém-se, num comutador do caudal da água, um movimento ascendente equivalente ao caudal volúmico da água. Este movimento ascendente permite abrir a válvula de défice de água e, consequentemente, 2 permite o fluxo de uma quantidade de gás combustível pela válvula de gás equivalente ao caudal volúmico da água.

Por fim, as válvulas de gás dispõem ainda frequentemente de uma válvula, com a qual se pode regular um fator de multiplicação entre o caudal volúmico do gás combustível e o caudal volúmico da água. Esta regulação é, regra geral, efetuada manualmente pelo utilizador, que frequentemente roda um botão giratório para trás para abrir e/ou fechar linear e continuamente uma válvula cónica. Altera-se, deste modo, a temperatura de saída do esquentador.

As válvulas de gás para esquentadores a gás combustível são, por norma, relativamente dispendiosas, uma vez que as diversas funções são realizadas através de uma mecânica com muitos desvios. A invenção pretende propor uma válvula de gás para esquentadores a gás combustível, caracterizada por uma instalação simples e segura. Pretende-se simplificar o direcionamento do gás de ignição e a vedação.

No estado tecnológico atual, o gás de ignição é guiado entre a sede da válvula de segurança (válvula magnética) e a sede da válvula para a pré-seleção da potência (válvula de gás principal) através de um orifício bifurcado e lateralmente retirado, e é conduzido à volta do mecanismo de comutação até à válvula de gás de ignição. Uma vez que o acionamento para esta válvula do gás da ignição se encontra fora da área condutora de gás, é necessária uma vedação dinâmica à parte no taco de válvula do gás de ignição.

Até agora utilizava-se no ajuste de fábrica ou na adaptação no local, uma válvula de borboleta adicional, para seccionar a passagem máxima de gás e, assim, regular a 3 potência nominal. Além disso, são produzidas e montadas, por tipo de gás e intensidade da potência, diferentes válvulas de pré-seleção da potência. Quando mudar o tipo de gás no local, esta válvula tem de ser substituída por outra, sendo que em alguns casos até se substitui a válvula de gás completa.

Em conformidade com as características da reivindicação 1, o gás combustível é guiado para a válvula do gás da ignição por dentro da válvula de gás principal. Uma vez que está vedada em relação ao ambiente, as pequenas fugas não resultariam na saída de gás combustível para o ambiente.

De acordo com as características da reivindicação 2, o gás de ignição é guiado pela mesma guia do mecanismo de acionamento mecânico da válvula de segurança. Deste modo, usam-se duplamente os orifícios e os espaços ocos existentes.

Outra vantagem de uma constituição vantajosa da invenção consiste em que, conforme a reivindicação 5, a válvula de gás poder ser adaptada por fora, no ajuste de fábrica ou no local, sem ter de montar uma válvula de borboleta adicional, por uma válvula regulável já existente, para compensar tolerâncias de produção e para se adaptar a diferentes intensidades de potência, pressões de rede e tipos de gás. Ao prescindir de uma válvula borboleta adicional, limita-se a perda de pressão da válvula de gás ao mínimo. Pode-se ainda ajustar a carga parcial, para além da potência nominal. No processo de produção basta montar uma válvula de pré-seleção da potência universal, que no caso de uma mudança do tipo de gás no cliente já não tem de ser trocada nem substituída. Poupam-se, assim, custos e o 4 aparelho torna-se mais apelativo para o cliente devido à maior flexibilidade. 0 cone da válvula de pré-seleção da potência pode ainda ser deslocado e consequentemente regulado, de forma progressiva e sensitiva, para a pré-seleção da potência em múltiplas etapas. Isto é possível, uma vez que se pode deslocar uma peça de comutação axial sobre um veio para rodar o parafuso de ajuste através de um grampo. 0 parafuso de ajuste encontra-se coaxial ao mecanismo de regulação do gás diretamente atrás do botão de gás, pelo que a sua ação é auto esclarecedora.

Passamos a explicar a invenção por meio dos desenhos. Nomeadamente:

As Fig. 1 até Fig. 16 mostram a válvula de gás em conformidade com a invenção em diferentes situações de funcionamento, bem como, os seus detalhes. A Figura 1 mostra a válvula de gás em conformidade com a invenção na vista de cima diagonal com o botão de comando 1 na parte frontal, o furo de receção lateral 43 para o comutador do caudal da água, a entrada traseira do gás 44, o íman térmico igualmente traseiro 48, a saída de gás 45 para o queimador, o bocal de medição 47 para medir a pressão de entrada, o bocal de medição 39 para medir a pressão do queimador, bem como, a saída do gás de ignição 26. As Figuras 2a e 2b mostram a válvula de gás em conformidade com a invenção de outras perspetivas igualmente na vista de cima diagonal. A Figura 3 mostra a válvula de gás em conformidade com a invenção no corte A - A de acordo com a Figura 1. A válvula de gás encontra-se no estado inicial, no qual não flui gás combustível. 0 botão de comando 1 encontra-se na 5 posição inicial. A válvula de segurança 2 com o iman térmico 48, a válvula do gás de ignição 3, a válvula de gás principal 4 para a pré-seleção da potência, que compreende um disco da válvula de pré-seleção da potência 23, e a válvula de défice de água 5, que não se pode ver na Figura 3, mas sim por ex. na Figura 8, estão fechadas. Acima da entrada de gás 44, que não se pode ver na Figura 3, existe gás combustível à esquerda à frente da válvula de segurança 2.

De acordo com a Figura 4, se rodar o botão de comando 1 para a esquerda no sentido anti-horário, a válvula de gás vai para a posição de ignição. Através do veio 6 transmite-se o movimento rotativo do botão de comando 1 para uma peça de comutação radial 10. Com o parafuso de ajuste 8 podem-se transmitir movimentos axiais do botão de comando 1 para um veio intermédio 51 e um perno ligado a ele 7. A peça de comutação radial 10 dispõe de uma curva de controlo 21 (comp. a Figura 14), pelo que a subida radial da curva de controlo 21 num movimento rotativo no sentido anti-horário provoca uma subida do disco da válvula do gás de ignição 11 contra a mola 12. É ligeiramente comprimido um filtro do gás de ignição 13. Uma junta plana 14 eleva-se de uma sede da válvula do gás de ignição 15.

Da Figura 5 pode ver-se que no próximo passo de operação o botão de comando 1 é pressionado com o veio 6 contra a mola 16. O parafuso de ajuste 8, o grampo 17 (ver também a Fig. 15), a peça de comutação radial 10, o perno 7 e a peça de comutação axial 9 são igualmente deslocados. O perno 7 embate no disco da válvula 18 do iman térmico 48 e eleva, contra a pressão da mola 49, a junta plana 19 da sede da válvula 20. O gás combustível pode agora fluir por 6 uma fenda 22 centralmente por entre o disco da válvula de pré-seleção da potência 23 até à câmara 24. Daí, o gás combustível flui pela fenda 25, passando por cima do filtro do gás de ignição 13, até à saída do gás de ignição 26.

Pode agora acender o queimador do gás de ignição. Depois de ligar o gás de ignição no queimador do gás de ignição, e após pouco tempo de espera, a chama pode transformar-se numa corrente térmica. Esta corrente térmica é encaminhada para o íman térmico 48, que por sua vez empurra o disco da válvula 18 para o íman térmico 48 contra a mola 49. 0 utilizador pode agora largar o botão de comando 1. Deste modo, as seguintes peças, nomeadamente o botão de comando 1, o veio 6, a peça de comutação radial 10, o parafuso de ajuste 8, o grampo 17, a peça de comutação axial 9 e o perno 7 regressam à posição inicial devido à força da mola 16. O gás de ignição continua a fluir.

Para a seleção da potência e de acordo com a Figura 6 - enquanto o gás de ignição continua a fluir - o botão de comando 1 é rodado no sentido anti-horário para o primeiro saltador, o que corresponde ao nivel mais baixo da pré-seleção da potência. A este movimento seguem-se as seguintes peças, nomeadamente o veio 6, a peça de comutação radial 10, o parafuso de ajuste 8, o perno 7, o grampo 17 e a peça de comutação axial 9.

Pelo fato dos patins 28 da camisa de comutação axial 27 (comp. a Fig. 16) assentarem em ranhuras no sentido longitudinal na caixa 30, só é possível um movimento axial da camisa de comutação axial 27. A camisa de comutação axial 27 dispõe de uma ponta de engate 29 (comp. a Fig. 16), que está em contacto com a curva de comutação 31 ou os 7 entalhes 32 da peça de comutação axial em rotação 9 (comp. a Fig. 15). Deste modo, o movimento rotativo do botão de comando 1 causa um movimento axial da peça de comutação axial 27 contra a mola 16. A ponta de engate 29 (comp. a Fig. 16) desliza ao longo da curva de comutação 31 (comp. a Fig. 15) até engatar no primeiro entalhe 32 (Fig. 15). Este movimento é também seguido pelo disco da válvula de pré-seleção da potência 23 e pela junta plana 33, que se eleva da sede da válvula 34. Deste modo, garante-se - definido pela fenda 35 - a passagem por um espaço intermédio 50 até à válvula de défice de água 5 (comp. a Fig. 8) para uma determinada quantidade de gás combustível.

Enquanto a Figura 6 apresenta a posição do disco da válvula de pré-seleção da potência 23 para o nível mais baixo de potência, a Figura 7 mostra o estado no qual o botão de comando 1 foi rodado, por posições intermédias até ao nível máximo de potência, no sentido anti-horário, fazendo com que a ponta de engate 29 engate no último entalhe 32 da peça de comutação axial 9. O disco da válvula de pré-seleção da potência 23 desbloqueia agora o corte transversal máximo da corrente.

Se, nesta chamada posição de prontidão, for extraída água, a membrana é deslocada por um conhecido processo hidráulico no comutador do caudal da água, e - através do perno 36 (comp. a Fig. 8) e o parafuso de ajuste 37 (Fig. 8) - a válvula de défice de água 5 (Fig. 8) é aberta contra a mola 38 (Fig. 8) de acordo com o caudal da água. O parafuso de ajuste 37 (Fig. 8) só pode ser acionado com a caixa aberta e, consequentemente, apenas quando estiver desligado. A corrente de gás combustível principal flui, de acordo com a Figura 9, pela válvula de défice de água 5 8 aberta desde o espaço intermédio 50, pela saída de gás 45 na caixa até ao queimador, onde a mistura de gás e ar é inflamada pela chama de ignição acesa.

As Figuras 10 e 11 ilustram a adaptação da válvula de gás principal 4 às diferentes tolerâncias de produção, intensidade de potência, diferentes pressões de rede e tipos de gás combustível.

Para a adaptação, o botão de comando 1 é rodado para um nível definido e, de seguida, é puxado para fora. O aparelho arranca com a extração de água, enquanto a pressão do queimador é continuamente medida através da medição no bocal de medição da pressão 39 (comp. a Fig. 1).

Rodando o parafuso de ajuste 8, altera-se a sua posição axial no veio intermédio 51 e, pela inserção circundante 40, seguem-se também ao grampo em u 17, as peças de comutação axiais 9, a mola 16, a manga de comutação axial 27 e, por fim, também o disco da válvula de pré-seleção da potência 23. Isto altera a área de passagem da válvula 35 até atingir a pressão desejada do queimador.

Outra característica é o fato da posição axial do botão de comando 1 não se alterar no processo de ajuste através do parafuso de ajuste 8. A posição do parafuso de ajuste 8 não tem de ser protegida para não se soltar sozinha devido à auto-inibição. A mola 16 atua duplamente (os sistemas anteriores usam duas molas para este efeito): Uma vez durante o processo de ignição, quando o botão de comando 1 é pressionado contra a mola 16, e depois ao largar o botão 1 para repor o mecanismo com veio e botão. Por outro lado, durante a abertura e fecho do disco da válvula de pré-seleção da potência 23. O ajuste é feito de modo progressivo e sensitivo. A vedação dinâmica (Fig. 3) 9 entre o veio 6 e a caixa só é axialmente esforçada no processo de ignição. Não se verificam movimentos de enroscamento.

Para além da válvula de gás descrita no texto que se segue com chama de ignição e ignição manual, também existe ainda a chamada válvula de gás eletrónica com ignição elétrica. Neste caso, não existe chama de ignição, o gás principal acende eletronicamente e diretamente ao extrair a água (motor de arranque direto). A deteção (proteção) da chama é realizada por um elétrodo de ionização. 0 eletroiman térmico é substituído por uma válvula de motor elétrica, que abre e fecha autonomamente pela alimentação de tensão da bateria ou do gerador. A válvula de pré-seleção da potência regulável por fora, que foi inicialmente mencionada, é também utilizada nesta variante com as mesmas vantagens.

Lista de símbolos de referência 1 Botão de comando 2 Válvula de segurança 3 Válvula do gás de ignição 4 Válvula de gás principal 5 Válvula de défice de água 6 Veio 7 Perno 8 Parafuso de ajuste 9 Peça de comutação axial 10 Peça de comutação radial 11 Disco da . válvula do gás de ignição 12 Mola 10 10 13 14 15 16 17 18 19 20 22 23 24 25 26 27 28 29 31 32 33 34 35 36 37 38 39 queimador 43 água

Filtro do gás de ignição Junta plana

Sede da válvula do gás de ignição

Mola

Grampo

Disco da válvula Junta plana Sede da válvula Fenda

Disco da válvula de pré-seleção da potência

Grampo

Fenda

Saída do gás de ignição Camisa de comutação axial Patim

Ponta de engate

Curva de comutação

Entalhe

Junta plana

Sede da válvula

Fenda

Perno

Parafuso de ajuste Mola

Bocal de medição para medir a pressão do Orifício de receção para comutador do caudal da 44 Entrada do gás 45 Saída do gás para o queimador 47 Bocal de medição para pressão de entrada 11 48 íman térmico 49 Mola 50 Espaço intermédio 51 Veio intermédio 12

DOCUMENTOS APRESENTADOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista dos documentos apresentados pelo requerente foi exclusivamente recolhida para informação do leitor e não faz parte do documento europeu da patente. Foi elaborada com o máximo cuidado; o IEP não assume, porém, qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente apresentados na descrição

EP 13531 26 A DE 4316779 A

Claims (5)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Válvula de gás hidraulicamente regulada para um esquentador a gás com uma válvula de segurança (2), uma válvula do gás da ignição (3), uma válvula de gás principal (4) para regular o fator de multiplicação, que define a relação entre o caudal volúmico do gás combustível e o caudal volúmico da água, caracterizada pelo fato de a válvula de gás principal (4) ser composta por, no mínimo, um disco de válvula de pré-seleção da potência (23) e uma sede da válvula (34), e pelo fato de o direcionamento do gás combustível ocorrer da válvula de segurança (2) para a válvula de gás da ignição (3) por dentro do disco de válvula de pré-seleção da potência (23).

2. Válvula de gás hidraulicamente regulada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o direcionamento de um dispositivo de acionamento mecânico, para abrir a válvula de segurança (2) para iniciar um queimador de ignição, se verificar igualmente por dentro do disco da válvula de pré-seleção da potência (23).

3. Válvula de gás hidraulicamente regulada de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de a válvula do gás de ignição (3) ser aberta e fechada através da rotação de uma peça de comutação radial (10) com uma curva de controlo (21), que pressiona ou não um disco da válvula do gás de ignição (11) para fora de uma sede da válvula do gás de ignição (15), dependendo da posição de rotação. 2

4. Válvula de gás hidraulicamente regulada de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de o acionamento mecânico da válvula de segurança (2), da válvula do gás de ignição (3) e da válvula de gás principal (4) ser iniciado por um movimento rotativo de um botão de comando (1).

5. Válvula de gás hidraulicamente regulada de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de o disco da válvula do gás de ignição (11) poder ser axialmente deslocado, diretamente ou indiretamente, através de um parafuso de ajuste (8). 1/13 Fiq. 1

1 2/13 Fiq. 2 a

3/13 Fia. 3

50 4/13

5/13

6/13 Fiq.6

7/13 Fiq. 7 26

8/13 FíçlS 8/13

9/13 Fiq.9

10/13 Fiq. 10

11/13 Fiq.11

27 12/13 Fia. 12

31 10 13/13 Fiq. 14

28