MXPA05004798A - Sistema, aparato y metodo para controlar la ignicion de gas, incluyendo reignicion, y aparatos de encendido de gas que los utilizan. - Google Patents

Abstract

Se describe un dispositivo de control de gas que esta configurado y dispuesto para controlar la operacion de un encendedor de superficie caliente de modo que es calentado hasta la temperatura de ignicion de un gas cuando se hace una demanda de calor y, despues de la ignicion, para controlar la operacion del encendedor, de modo que es capaz de reencender rapidamente el gas sin tener que mantener continuamente el encendedor a una temperatura mayor o igual que la temperatura de ignicion del gas; mas particularmente, el dispositivo de control de gas incluye circuiteria que controla la energizacion del encendedor para la ignicion del gas y, despues de que se determina que ha ocurrido la ignicion del gas, controla la energizacion del encendedor de modo que el encendedor puede ser calentado hasta las condiciones de la temperatura de ignicion dentro de periodos de reignicion deseados; se describen tambien sistemas y aparatos que describen dichos dispositivos de control, asi como metodos relacionados con los mismos.

Description

WO 2004/042485 A3 ! lili llilllii lt lililí íilii Slllí !I!ll Ei!l S 11 !il Sllll !illl l!I!! !l!ii ll!li li l!Illl! l!li il!i III) Published: For In'o-íelíer codes and other abbrevhuions, refer lo t e "Gutd- — wilh i ernational search repon ance Notes or: Codes and Abbreviations" appearirig at the begin- — before tlie expiralion of the time limit for amending llie ing of each regular issue of the PCT Gazette. claims and to be republished in the event of receipl of amendinents (88) Date orpublication of tlie intcrnational scarch rcport: 21 April 2005 SISTEMA, APARATO Y METODO PARA CONTROLAR LA IGNICION DE GAS, INCLUYENDO REIGN1CION, Y APARATOS DE ENCENDIDO DE GAS QUE LOS UTILIZAN La presente solicitud reclama el beneficio de la solicitud provisional de E.U.A. No. 60/423,509, presentada el 4 de noviembre de 2003, que se incorpora en su totalidad en la presente como referencia.

CAMPO DE LA INVENCION En términos generales, la presente invención se refiere a sistemas y métodos para controlar la ignición de gas; más particularmente a sistemas y métodos para controlar la ignición de gas, incluyendo reignición, cuando se usan encendedores de resistencia eléctrica; más particularmente a sistemas y métodos para controlar la ignición de gas en aparatos de encendido de gas y calentadores de agua; y más específicamente a sistemas y métodos que utilizan microprocesadores /microcontroladores para realizar dichas funcionalidades de control.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Existen varios aparatos tales como hornillos de cocinar, secadoras de ropa y calentadores de agua en los cuales un material combustible, tal como un hidrocarburo combustible (por ejemplo propano, gas natural), se mezcla con aire (esto es, oxígeno) y se quema continuamente dentro del aparato o calentador de agua a fin de proveer una fuente continua de energía calorífica. Esta fuente continua de energía calorífica es usada por ejemplo para cocinar la comida, secar la ropa y calentar el agua para abastecer una fuente de agua corriente caliente. Como esta mezcla de combustible y aire (esto es, mezcla combustible/aire) no se autoenciende cuando se hace la mezcla, se debe proveer una fuente de ignición para iniciar el proceso de combustión y continuar operando hasta que el proceso de combustión sea autosostenido. En un pasado no muy lejano, la fuente de ignición era lo que comúnmente se refería como una llama piloto en la que una cantidad muy pequeña del material combustible y aire se mezclaban y quemaban continuamente incluso mientras el aparato de calentamiento no estaba en operación. Por varias razones, el uso de una llama piloto como fuente de ignición fue eliminado y en su lugar se usa un encendedor. Un encendedor es un dispositivo que crea las condiciones requeridas para la ignición de la mezcla combustible/aire a voluntad, que incluye encendedores de tipo de chispa tales como encendedores piezoeléctricos y encendedores de tipo de superficie caliente tales como encendedores de superficie caliente de carburo de silicio. Los encendedores de tipo chispa que producen una chispa eléctrica que enciende el gas, proveen ventajosamente una ignición muy rápida, es decir, ignición en unos cuantos segundos. Los problemas con los encendedores de tipo de chispa, sin embargo, incluyen entre otras cosas el ruido electrónico y físico producido por la chispa. Con los encendedores de superficie caliente, tal como el encendedor de superficie caliente de carburo de silicio, la punta o elemento de calentamiento es calentado resistivamente por electricidad a la temperatura requerida para la ignición de la mezcla combustible/aire; así, la mezcla combustible/aire se enciende cuando fluye cerca del encendedor. Este proceso se repite según se requiera para cubrir los requerimientos de operación particulares del aparato de calentamiento. Los encendedores de tipo de superficie caliente son ventajosos ya que producen ruido despreciable en comparación con los encendedores de tipo de chispa. Sin embargo, los encendedores del tipo de superficie caliente pueden requerir un tiempo significativo de ignición/calentamiento para calentar resistivamente el encendedor de resistencia a una temperatura suficiente para encender el gas. Existen varios fabricantes de encendedores de superficie caliente usados, y un encendedor de cualquier fabricante, debido a su composición material, masa y configuración física particulares, generalmente calentará a una velocidad diferente, hasta una temperatura final diferente a la de un encendedor de otro fabricante. Por ejemplo, cuando se energiza a 1 15 v, los encendedores de un fabricante pueden calentar hasta una temperatura suficiente para encender el gas, aproximadamente 871 °C, en aproximadamente 5 segundos, y a una temperatura final relativamente estable de aproximadamente 1371 °C cuando se energiza durante 20 segundos o más. Un encendedor de otro fabricante puede requerir más o menos tiempo para calentar hasta 1371 °C, y puede llegar a una temperatura final más baja o más alta. La velocidad de cambio de temperatura y la temperatura final alcanzada también dependen del valor del voltaje aplicado. Específicamente, cuando el voltaje nominal aplicado es mas bajo, el encendedor calienta más lentamente y alcanza una temperatura final más baja que cuando se energiza a voltaje más alto; cuando el voltaje nominal aplicado es relativamente mayor, el encendedor calienta más rápido y alcanza una temperatura final más alta. Los sistemas de ignición de superficie caliente incluyen un módulo de control que, entre otras funciones, establece la duración del período de calentamiento del encendedor. Cuando se sabe que se va a usar un encendedor particular que tiene un tiempo de calentamiento breve, la duración del período de calentamiento del encendedor se puede establecer en un valor relativamente bajo, por ejemplo, 15 segundos. Sin embargo, cuando el encendedor particular por usar tiene un tiempo de calentamiento largo, o es deseable que el sistema sea utilizable con encendedores de tiempo de calentamiento cortos o largos, la duración del período de calentamiento del encendedor se establece en un valor relativamente grande, por ejemplo 45 segundos. Con respecto a la operación del sistema, el período de calentamiento del encendedor de 15-45 segundos, usualmente no presenta problema particular porque representa el período entre una demanda de calor y el tiempo necesario para permitir que el encendedor alcance la temperatura de ignición del gas. Desde el punto de vista del cocinado, secado de ropa y calentamiento de agua, estas demoras son esperadas y generalmente imperceptibles para el usuario. Por ejemplo, el retraso en la ignición de un homo es significativamente menor que el tiempo de precalentamiento del horno para cocinar o alcanzar condiciones de asado. De esta manera, para el usuario típico el retraso de 15-45 segundos de la ignición de gas no aumenta notablemente el tiempo de precalentamiento ni el tiempo para alcanzar las condiciones de asado. Sin embargo, estos períodos de calentamiento de encendedor son una desventaja desde el punto de vista de la reignición de gas durante un proceso de combustión/calentamiento, cuyos tiempos de reignición de gas, según las normas industriales establecidas, son del orden de 4 segundos o menos. Un sistema de control de quemador de gas de horno convencional que incluye una capacidad de reignición utiliza un sistema de control de válvula bimetálico, en donde la válvula permanece abierta de modo que el gas puede fluir para su combustión, siempre que el elemento bimetálico sea sometido a energía calorífica por arriba de una cantidad predeterminada. Para mantener la válvula abierta en estos tipos de sistemas, el encendedor debe quedar encendido (esto es, quedar caliente a la temperatura de ignición o arriba de la misma) durante todo el período de la operación del quemador, a fin de proveer la energía calorífica requerida para la válvula bimetálica. Además, para hornos con capacidad de autolimpieza, el encendedor permanece caliente a la temperatura de ignición del gas o por arriba de la misma, durante esa porción del ciclo de limpieza en donde el horno se calienta a temperaturas elevadas para remover o convertir (por ejemplo hasta ceniza) los residuos (por ejemplo astillas, chorreaduras, etc.) en las superficies interiores del horno. Este mantenimiento del encendedor a la temperatura de ignición del gas o por arriba de la misma durante todo el ciclo de cocinado/calentamiento o limpieza, reduce necesariamente la vida de servicio útil del encendedor. En USP 4,615,282 se encuentra un módulo de control en un sistema de ignición de superficie caliente que incluye una microcomputadora programada para proveer un período de calentamiento de encendedor preseleccionado, para permitir que un encendedor caliente hasta una temperatura de ignición de gas durante la operación normal (por ejemplo 15 o 45 segundos), y además está programada para proveer, solo con fines de prueba, un período de calentamiento acelerado de encendedor (por ejemplo 10 segundos), que es más corto que el período de calentamiento de encendedor preseleccionado, pero suficientemente largo para permitir que el encendedor caliente hasta una temperatura suficientemente alta para encender el gas. El programa para proveer el periodo de calentamiento acelerado del encendedor es ejecutado automáticamente en respuesta a una señal única de un dispositivo de prueba conectado desmontablemente al módulo de control. Además se provee que esta señal sea única y no pueda ser generada por el sistema mismo bajo condiciones normales o anormales.

De esta manera, sería deseable proveer un sistema, aparato o dispositivo nuevo para controlar la operación del encendedor de modo que el encendedor sea capaz de reencender el gas en los períodos deseados, sin tener que mantener el encendedor en un estado de "encendido" continuo, y métodos para controlar la energización/operación del encendedor. También sería deseable proveer dicho sistema y método de control en donde el encendedor se caliente hasta la temperatura de ignición para encender el gas y posteriormente la operación del encendedor sea controlada a fin de mantener el encendedor en un estado de rápida reignición del gas. Sería particularmente deseable proveer dicho dispositivo y método que controlaría la energización del encendedor, a fin de extender la vida operacional del encendedor en comparación con la vida operacional de los encendedores controlados por medio de los dispositivos de control de la técnica anterior. Tales sistemas, aparatos y dispositivos, preferiblemente, serían de construcción simple en comparación con los sistemas, aparatos o dispositivos de control de la técnica anterior, y con tales métodos no sería necesario que usuarios muy experimentados utilizaran el dispositivo.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención presenta un dispositivo de control de gas configurado y dispuesto a fin de controlar la operación de un encendedor de superficie caliente, de tal manera que dicho encendedor se calienta a la temperatura de ignición de un gas o por arriba de la misma, cuando se hace una demanda de calor. Dicho dispositivo de control de gas también está configurado y dispuesto de tal manera que después de dicha operación de ignición, el encendedor es controlado de modo que es capaz de reencender rápidamente el gas (esto es, reencender el gas en un período de reignición deseado), sin tener que mantener continuamente el encendedor a la temperatura de ignición del gas o arriba de ella, como se hace con la circuitería convencional de control de gas. Más particularmente, el dispositivo de control de gas incluye circuitería que controla la energización del encendedor para encender el gas y, después que se determina que ha ocurrido la ignición del gas, controla la energización del encendedor de tal manera que el encendedor se puede calentar hasta las condiciones de temperatura de ignición dentro de períodos de reignición deseados. También se presentan sistemas y aparatos que incorporan dichos dispositivos de control, así como también métodos relacionados. También se presenta un sistema de control de gas que controla la energización de un encendedor de resistencia eléctrica de una fuente de energía, e incluye un dispositivo de control configurado y dispuesto de tal manera que controla la operación del encendedor de resistencia eléctrica. Más particularmente, el dispositivo de control está configurado y dispuesto para calentar el encendedor de resistencia eléctrica a la temperatura de ignición de un gas que se quema o por arriba de la misma. Además, el dispositivo de control está configurado y dispuesto de tal manera que después de la ignición acertada del gas, la operación del encendedor de resistencia eléctrica es controlada de modo que el encendedor de resistencia eléctrica está a una temperatura menor que la temperatura de ignición del gas, y así el encendedor de resistencia eléctrica puede ser recalentado a fin de reencender el gas dentro de un período de reignición deseado. En modalidades más específicas, el sistema de control de gas controla también la operación de una o más válvulas de control de gas, dichas válvulas controlan el flujo de gas para la combustión. Además, el dispositivo de control está configurado y dispuesto a fin de abrir las válvulas de gas, una o más, después de que el dispositivo de control determina que el encendedor de resistencia eléctrica se calienta a una temperatura por lo menos igual a la temperatura de ignición del gas. Otros aspectos y modalidades de la invención se exponen más abajo.

Definiciones La presente invención se entiende con mayor claridad haciendo referencia a las siguientes definiciones: Se entiende que el término gas significa cualquier material gaseoso combustible como es conocido para los expertos en la materia, usado con respecto a aparatos de encendido de gas tales como los usados para cocinar la comida y secar la ropa (por ejemplo estufas, hornos, secadoras de ropa) y calentadores de agua, e incluye también, sin limitación, propano, gas natural, gas municipal y gas fabricado.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Para una comprensión más completa de la naturaleza y los objetos deseados de la presente invención, se hace referencia a la siguiente descripción detallada tomada en conjunto con las figuras anexas, en donde caracteres de referencia similares denotan partes correspondientes en las diversas vistas, y en donde: La figura 1 es un diagrama de bloques esquemático de un aparato de encendido de gas, que incluye un sistema de control de gas de acuerdo con la presente invención, que ilustra el control de un quemador de gas; La figura 2 es un diagrama de bloques esquemático del aparato de encendido de gas, que incluye un sistema de control de gas de acuerdo con la presente invención, que ilustra el control de una pluralidad de quemadores de gas; Las figuras 3A-3D ilustran un diagrama de flujo de un método de control de acuerdo con la presente invención; La figura 4 es un diagrama de bloques esquemático de un aparato de encendido de gas, que incluye una circuitería de control de encendedor ejemplar para un sistema de control de gas de acuerdo con una modalidad de la presente invención; y La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra el proceso de energización para un encendedor que se controla con la circuitería de control de encendedor de la figura 4.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Como se expuso arriba, los autores de la presente proveen ahora un sistema de ignición que comprende un dispositivo de control que puede controlar la operación de un encendedor de resistencia eléctrica, tal como un encendedor eléctrico sinterizado. Los encendedores preferidos ejemplares para usar en el sistema de ignición de la invención incluyen encendedores de cerámica sinterizada como los encendedores que se describen por ejemplo en las patentes de E.U.A. Nos. 6,852,629; 6,474,492; y 5,801361 , entre otras. El dispositivo de control está configurado adecuadamente para (i) calentar el encendedor a una temperatura mayor o igual que la temperatura de ignición de un gas para su combustión, y (ii) después de la ignición acertada del gas, controlar la operación del encendedor de modo que el encendedor esté a una temperatura menor que la temperatura de ignición del gas, y así el encendedor de resistencia eléctrica puede ser recalentado a fin de reencender el gas dentro de un período de reignición deseado. Preferiblemente, la temperatura del encendedor se mantiene al nivel deseado (por ejemplo a la temperatura de ignición o debajo de la temperatura de ignición) monitoreando el amperaje. Preferiblemente, el sistema solo puede abrir el flujo de gas cuando se alcanza un nivel de corriente predeterminado en el encendedor. Convenientemente, el dispositivo de control puede operar de tal manera que el encendedor de resistencia eléctrica se mantiene a una temperatura aproximadamente 100 °C o más, por ejemplo 200 °C, 300 °C, 400 °C, 500 °C, 600 °C, o 000 °C o más, menor a una temperatura deseada de ignición del gas (por ejemplo, una temperatura de ignición de gas deseada puede ser de aproximadamente 1100 °C, 1200 °C, 1300 °C o 1400 °C, por ejemplo 100 °C a 1400 °C). También, convenientemente, el encendedor de resistencia eléctrica se puede mantener a una temperatura no elevada (es decir, se puede mantener a temperatura ambiente) durante períodos sin ignición. Sin embargo, para muchas aplicaciones, es preferible que el encendedor se mantenga a alguna temperatura por arriba de la temperatura ambiente, pero por debajo de la temperatura de ignición (por ejemplo por debajo de aproximadamente 1200 °C, 1 150 °C o 1 100 °C) durante períodos en donde no se requiere o no se desea la ignición. Preferiblemente, un sistema de ignición de la invención provee una ignición rápida de combustible gaseoso, por ejemplo en donde la ignición ocurre en aproximadamente 6 segundos o menos después de la activación del sistema para ignición (es decir, el período de reignición), de preferencia aproximadamente 5, 4, 3 o incluso 2 segundos después de la activación del sistema para ignición.

Haciendo referencia ahora a las varias figuras, en donde caracteres de referencia similares se refieren a partes similares, en la figura 1 se muestra un diagrama de bloques esquemático de un calentador de agua de encendido de gas o aparato de encendido de gas, 10, tal como un hornillo u horno de gas que incluye un sistema de control de gas, 100, de acuerdo con la presente invención. El aparato de encendido de gas, 10, también incluye un mecanismo de control 12, una válvula de gas principal o maestra, 32, una válvula de control de gas o quemador, 34, tubería de suministro de gas, 36, un quemador 38, un mecanismo detector de llama, 50, y un encendedor 60. La energía eléctrica para operar los componentes del aparato de encendido de gas proviene de una fuente de energía 20, y el gas que se quema en el aparato de encendido de gas es de una fuente de gas, 30. En modalidades ilustrativas ejemplares, la fuente de gas 30 es una línea de suministro de gas dentro de una casa, dicha línea de gas incluye normalmente una válvula de cierre manual y está interconectada con una o más líneas de suministro de gas de una empresa de servicio de gas. También, la fuente de energía eléctrica, 20, es el panel eléctrico central dentro de una casa, que está acoplado eléctricamente por medio de un interruptor con las líneas eléctricas de una empresa de servicio eléctrico. Se debe reconocer que el voltaje eléctrico o voltaje de línea suministrado depende de la localización en el mundo, y de la escala operacional o variación permitida. En los Estados Unidos, en donde el voltaje de línea especificado es de 220 VAC, el voltaje de línea nominal varía normalmente entre aproximadamente 208 VAC y aproximadamente 240 VAC. En Europa y otras partes del mundo en donde el voltaje de línea especificado es de 230 VAC, el voltaje de línea nominal normalmente varía entre aproximadamente 220 VAC y aproximadamente 240 VAC. De esta manera, la variación de voltaje de línea puede variar universalmente en cualquier parte entre aproximadamente 176 VAC y aproximadamente 264 VAC. En los Estados Unidos, hay casos en donde se encuentran otros voltajes de línea nominales; en un caso, el voltaje de línea nominal es de 120 VAC, que varía entre aproximadamente 102 VAC y aproximadamente 132 VAC, y en otro caso el voltaje de línea nominal es de 24 VAC, que varía entre aproximadamente 20 VAC y aproximadamente 26 VAC. El mecanismo de control 12 es cualquiera de varios mecanismos o conmutadores conocidos que pueden proveer señales de salida al microcontrolador 1 10, en respuesta a entradas/acciones de usuario, a fin de apagar y prender selectivamente el quemador de gas 38 y también ajustar selectivamente la salida de calor del quemador de gas. En una modalidad ilustrativa ejemplar, el mecanismo de control 12 es un conmutador giratorio conocido para los expertos en la materia, que es girado selectivamente por un usuario para proveer así las señales de salida necesarias. En modalidades alternativas, el mecanismo de control 12 es uno o más conmutadores sensibles a la presión usados para prender y apagar el quemador de gas 38 y para seleccionar un grado de potencia (por ejemplo una temperatura). El conmutador sensible a la presión se puede usar en combinación con un LCD u otro tipo de presentación visual que despliegue la condición de prendido-apagado e información del grado de potencia al usuario. En la modalidad ilustrada, se muestra un subsistema de válvula de gas redundante comprendido de una válvula principal 32 y una válvula de control de gas, 34; sin embargo, este no se debe considerar limitativo de la presente invención a la modalidad ¡lustrada. El dispositivo de control de gas 100 de la presente invención se contempla y es adaptable para usar con aparatos de encendido de gas que tienen una sola válvula de control de gas entre la fuente de gas 30 y el quemador de gas 38. La tubería de suministro de gas, 36, es cualquiera de varios productos de tubería conocidos para los expertos en la materia que son apropiados para usar con gas y apropiados para interconectar la válvula principal 32, la válvula de control de gas, 34, del aparato de encendido de gas, con la fuente de gas 30 y a su vez con el quemador de gas 38. La válvula principal 32 es cualquiera de varias válvulas conocidas para los expertos en la materia, tal como una válvula de solenoide, que es selectivamente operable en respuesta a una señal de control del microcontrolador 1 10. En una modalidad ilustrada, la válvula principal 32 está configurada adecuadamente para ser una válvula de apertura/cierre y para estar en una posición abierta o cerrada en respuesta a una o más señales recibidas desde un dispositivo de control tal como el microcontrolador 10. Similarmente, la válvula de control de gas 34 es cualquiera de las válvulas de control de gas conocidas para los expertos en la materia, que puede ser ajustada selectivamente en cualquiera de varias posiciones, entre la posición cerrada y completamente abierta, inclusive, en respuesta a las señales de control de un dispositivo de control tal como el microcontrolador 1 10. De esta manera, la válvula de control de gas 34 ajusta la cantidad de gas que fluye a través de la válvula de control de gas hacia el quemador y consecuentemente controla selectivamente la cantidad de energía calorífica producida por el quemador de gas 38. El quemador de gas 38 es cualquiera de varios quemadores conocidos, o estructuras desarrolladas usando principios o técnicas muy conocidas mediante las cuales un gas combustible se entremezcla controlablemente con la atmósfera circundante, a fin de establecer un proceso de combustión. El mecanismo detector de llama, 50, es normalmente provisto para usar en la determinación de la presencia de combustión continua de la mezcla combustible/aire. En una modalidad, el mecanismo detector incorpora el fenómeno eléctrico de llama de rectificación de llama entre el encendedor 60 y una cubierta de metal aislado que rodea el encendedor como el mecanismo para detectar la presencia de una llama. En esta modalidad, es detectada o determinada la presencia de una llama si una fuga de corriente entre el encendedor y la cubierta rebasa un valor predeterminado. En otras modalidades, el mecanismo detector de llama es un tipo de termopila de detector que detecta la temperatura del área en la que la mezcla combustible/aire se quema, o comprende un detector óptico. El mecanismo detector de llama también puede comprender el blindaje del encendedor o el elemento quemador conectado a tierra. El mecanismo detector 50 está acoplado o interconectado operativamente con el microcontrolador 110 para proveer indicaciones o señales representativas de la presencia de una llama o la ausencia de una llama. Las acciones efectuadas por el microcontrolador 1 10 en respuesta a dichas indicaciones se describen más adelante. El encendedor 60 es cualquiera de varios encendedores de resistencia eléctrica o de superficie caliente conocidos para los expertos en la materia, apropiados para el uso/aplicación pretendida descrita en la presente. En una modalidad particularmente ilustrativa, el encendedor 60 es un encendedor de superficie caliente de cerámica/intermetálica, tal como el Norton Mini Igniters®, fabricado por St. Gobain Industrial Ceramics Norton Igniter Products. Dicho dispositivo de ignición incluye normalmente un elemento de calentamiento que se extiende hacia fuera desde un extremo de la base a la que está asegurado. Esto no se considera limitativo ya que la presente invención se puede usar con otros tipos de encendedores de superficie caliente, así como también otros tipos de dispositivos de ignición o encendedores, tales como por ejemplo Norton CRYSTAR Ignites®. En modalidades ejemplares específicas, el encendedor de superficie eléctrica 60 es un encendedor de resistencia eléctrica que tiene un voltaje de operación nominal de 18, 60, 70, 80, o 150 volt (V) CA; sin embargo, se debe reconocer que la presente invención no está particularmente limitada a estos voltajes de operación nominales. El sistema de control de gas 100 incluye un microcontrolador 1 10, un mecanismo de conmutación de energía, 120, y un mecanismo para monitorear el encendedor 60, a fin de determinar cuando el encendedor haya alcanzado una temperatura adecuada para la ignición del gas. En una modalidad ilustrativa, el mecanismo de monitoreo es un mecanismo detector de corriente 130 como es conocido en la técnica, que detecta la corriente del encendedor. Como es conocido para los expertos en la materia, se puede establecer una relación entre la corriente del encendedor y la temperatura del encendedor 60. De esta manera, cuando la corriente del encendedor detectada por el mecanismo detector de corriente 130 alcanza un valor predeterminado, en adelante referido como el umbral de la corriente, se sabe que el encendedor 60 ha logrado la temperatura de operación mínima necesaria para encender la mezcla gas-aire. Cuando la corriente detectada del encendedor alcanza el umbral de corriente, esta condición es referida algunas veces como que la fuente de ignición "está comprobada". Se debe reconocer que otros mecanismos conocidos para los expertos en la materia se contemplan para usar en la presente invención para determinar la condición operacional del encendedor 60. Por ejemplo, un elemento sensible a la temperatura (por ejemplo un elemento bimetálico) se puede colocar junto al encendedor 60 a fin de proveer una señal indicativa de cuando una temperatura rebasa un valor predeterminado. El mecanismo de conmutación de energía, 120, es cualquiera de varios circuitos o elementos de circuito que, en respuesta a señales de control del microcontrolador 10, energiza por lo menos selectivamente el encendedor 60 (esto es, prende el encendedor), de tal manera de calentar o recalentar el encendedor de modo que el encendedor esté suficientemente caliente para encender el gas, y lo desenergiza (esto es, apaga el encendedor) para detener el calentamiento de la resistencia del encendedor. Como se describe más abajo, en una modalidad de la presente invención, el mecanismo de conmutación de energía, 120, también es controlado por el microcontrolador 1 10, después de encender acertadamente el gas, a fin de mantener el encendedor 60 a una temperatura predeterminada o a una escala de temperatura predeterminada, menor que la temperatura de ignición de gas. El sistema puede comprender además uno o más elementos de ignición mejorados como los que se describen en la solicitud de patente publicada de E.U.A. copendiente y del mismo beneficiario, 2003-0164368A1 , que se expone más abajo y con referencia particular a la figura 4. En una modalidad ilustrativa, el mecanismo de conmutación de energía, 120, incluye un tiristor, un rectificador que bloquea la corriente en dirección tanto hacia delante como en reversa. En una modalidad más específica, el tiristor es un triac como los que se conocen en la técnica que bloquea la corriente en cualquier dirección hasta que recibe un impulso de compuerta desde el microcontrolador 110. Al recibir el impulso de compuerta, la corriente fluye a través del triac. El tiristor o triac se acopla eléctricamente con la fuente de energía eléctrica 20 y el encendedor de superficie caliente 60, a fin de controlar el flujo de corriente de la fuente de energía a través del encendedor de superficie caliente. De esta manera, en el caso que el tiristor o triac está bloqueando el flujo de corriente, el encendedor de superficie caliente 60 es desenergizado. En el caso que el tiristor o triac haya recibido un impulso de compuerta, la corriente fluye a través del encendedor de superficie caliente 60, energizando así el encendedor y haciendo que se caliente. El microcontrolador 110 incluye una unidad procesadora 112, una memoria de acceso aleatorio, 114, una memoria no volátil, 16, y un programa de aplicaciones para la ejecución en la unidad procesadora. El programa de aplicaciones incluye instrucciones y criterios para recibir y procesar las diversas señales introducidas al microcontrolador 1 0 desde el mecanismo detector de corriente 130 de encendedor, el mecanismo detector de llama 50 y el mecanismo de control 12 del aparato de encendido de gas. El programa de aplicaciones también incluye instrucciones y criterios a fin de proveer señales de control de salida a la válvula principal de gas, 32, la válvula de control de gas, 34, y el mecanismo de conmutación de energía 120, controlando así la admisión de gas al área de combustión, energizando el encendedor de superficie caliente 60 y manteniendo el encendedor en una condición de espera para reencender el gas dentro de un período predeterminado. El programa de aplicaciones, que incluye las instrucciones y sus criterios, se expone más abajo con respecto a las figuras 3A-D. La unidad procesadora 112 es cualquiera de varios microprocesadores conocidos por los expertos en la materia para realizar las funciones descritas en la presente y que operan en el medio que se pretende. En una modalidad ejemplar, la unidad procesadora 1 2 es Samsung S3C9444 o Microchip 12C671. La memona de acceso aleatorio (RAM) 1 14 y la memoria no volátil 1 16 es cualquiera de varios de tales dispositivos de memoria, chips de memoria, o similares, como es conocido para los expertos en la materia. La memoria no volátil 1 16, más particularmente, puede comprender memoria de tipo flash o de eje. En una modalidad particularmente ilustrativa, la memoria no volátil 1 16 incluye memoria de acceso aleatorio no volátil (NVRAM), memoria de solo lectura (ROM), tal como EPROM. En una modalidad particular, la unidad procesadora 1 2, RAM 4 y memoria no volátil 1 16 están dispuestas/arregladas a fin de estar colocalizadas sobre un solo chip integrado. Esto no es particularmente limitativo ya que estos componentes se pueden configurar y disponer en cualquiera de varias formas conocidas para los expertos en la materia. La operación del sistema de control de gas, 100, de la presente invención, así como también un aparato de encendido de gas ejemplar ilustrativo, 10, que incorpora dicho sistema, se entiende mejor de la siguiente exposición y haciendo referencia a las figuras 3A-D. También se debe hacer referencia a la figura 1 y la exposición precedente de las características y funcionalidades del sistema de control de gas 100 no provistas ni expuestas de otra manera mas abajo. Como se indicó arriba, lo siguiente también describe las funciones y las instrucciones y criterios del programa de aplicaciones que se ejecutan en el procesador 1 12 del microcontrolador 110. El sistema de control de gas 100 se opera de tal manera que el encendedor de superficie caliente 60 es desenergizado y las válvulas principal de gas y de control de gas, 32, 34, se cierran durante los tiempos en que no sea producida energía calorífica por el dispositivo 10 de aparato de encendido de gas, tal como una unidad de calentamiento, por ejemplo un calentador de agua. Por lo tanto, durante dichos tiempos no productores de calor, el sistema de control de gas 100 se encuentra en un estado inactivo. Cuando el aparato de encendido de gas 10 produce energía calorífica, es provista una señal de entrada al microcontrolador 1 10, tal como una señal del mecanismo de control 12. Dicha señal corresponde a una señal para iniciar el proceso de energización del encendedor de superficie 60, a fin de encender el gas /quemador de gas 38, paso 402. En caso de que el sistema de control de gas 100 esté desenergizado cuando está en estado inactivo, tal como por ejemplo después de que ha transcurrido un período sin recibir señales para energizar el encendedor 60, y para encender el gas /quemador de gas 38, dicha señal puede ser manifestada restableciendo la energía al sistema de control. Tales señales también son esencialmente una demanda de la producción de energía calorífica. Después de recibir señales de demanda de producción de energía calorífica, el microcontrolador 110 realiza una verificación de preinicio para detectar la presencia de una llama, pasos 404, 406. Más particularmente, el microcontrolador 1 10 evalúa las salidas, si hubiera alguna, del mecanismo de detección de llama 50 para determinar si las señales de salida indican la presencia de una llama. Si es determinado que está presente una llama (SI, paso 406) en donde ninguna debe estar presente, eso indica una falla y el microcontrolador 1 10 envía una señal de cierre a fin de ocasionar que el aparato de encendido de gas 0 sea puesto en un modo de cierre, paso 408. En el modo de cierre, el encendedor 60 y las válvulas de gas 32, 34, del aparato de encendido de gas 10 no pueden operar (por ejemplo, el encendedor no puede ser energizado y las válvulas no se pueden abrir). Normalmente, el fabricante del aparato de encendido de gas provee un mecanismo mediante el cual se puede reajustar el modo de cierre, por ejemplo, después de que ha transcurrido un período previamente especificado o después de que la energía eléctrica para el aparato ha sido removida y posteriormente restaurada. Si es determinado que una llama no está presente (NO, paso 406), el microcontrolador 1 10 envía una señal de control para energizar el encendedor 60 para calentar el encendedor hasta las condiciones de temperatura de ignición de gas, paso 410. Más particularmente, el microcontrolador 110 envía una o más señales de control al mecanismo de conmutación de energía 120 para suministrar energía eléctrica (esto es, voltaje y corriente) al encendedor 60, para energizar el encendedor. En una modalidad ejemplar ilustrativa, el mecanismo de conmutación 120 es operado selectivamente por el microcontrolador 1 10 de modo que el encendedor 60 se calienta hasta la temperatura de ignición del gas. Usando las salidas del mecanismo de monitoreo de encendedor, el microcontrolador 110 monitorea el encendedor, por ejemplo la temperatura del encendedor o los parámetros que pueden estar relacionados con la temperatura de ignición (por ejemplo la corriente del encendedor), paso 412, y evalúa estas condiciones para determinar si la temperatura del encendedor es mayor o igual que la temperatura de ignición del gas, paso 414. Como se indicó arriba, la corriente del encendedor se puede relacionar con la temperatura del encendedor. De esta manera, en una modalidad ejemplar, el microcontrolador 1 10 monitorea el mecanismo de detección de corriente del encendedor, 130, para determinar si la corriente del encendedor detectada o medida rebasa un umbral de corriente. De esta manera, si la corriente del encendedor detectada o medida es mayor o igual al umbral de corriente, entonces la temperatura del encendedor es correspondientemente mayor o igual a la temperatura de ignición del gas. Si es determinado que la temperatura del encendedor es menor que la temperatura de ignición del gas (NO, paso 414), se hace una determinación para ver si ha expirado un primer registro de suspensión, paso 416. En otras palabras, se hace una determinación para ver si el tiempo que ha transcurrido desde que fue generada la señal para energizar el encendedor 60 es mayor o igual a un período previamente especificado. Como se indica aquí, un encendedor dado está caracterizado normalmente por un período específico requerido para calentar el encendedor de modo que alcance la temperatura mínima requerida para la ignición del gas. De esta manera, el período previamente especificado para el primer registro de suspensión es establecido en base al período de calentamiento del encendedor que se usa. En una modalidad ilustrativa, el período previamente especificado es de 15 segundos. Si es determinado que el primer registro de suspensión ha expirado (SI, paso 416), entonces el microcontrolador 110 envía una señal de cierre ocasionando así que el aparato de encendido de gas 10 sea puesto en un modo de cierre, paso 408. Si es determinado que el primer registro de suspensión no ha expirado (NO, paso 416), entonces el proceso repite el proceso señalado en los pasos 412 y 414. Si es determinado que la temperatura del encendedor es mayor o igual a la temperatura del encendedor (NO, paso 414), el microcontrolador envía una o más señales de control que ocasionan que la válvula principal de gas 32 y la válvula de control de gas 34 se abran permitiendo así que el gas fluya hacia el quemador de gas 38, paso 420. En la modalidad ejemplar, el microcontrolador 10 evalúa la corriente del encendedor detectada o medida y si es determinado que la corriente detectada o medida es mayor o igual que el umbral de corriente, es determinado que el encendedor 60 está a una temperatura mayor o igual que la temperatura de ignición del gas. Después de la apertura de las válvulas de gas 32, 34, es establecido normalmente un período por el cual el gas que viene del quemador de gas 38 debe ser encendido y debe ser establecida una combustión sostenida continua del gas. Normalmente, se establece un período de aproximadamente 4 segundos para realizar lo anterior. De esta manera, después de la apertura de las válvulas 32, 34, es realizada una determinación para ver si un segundo registro de suspensión relacionado con el período precedente ha expirado, paso 422. Si el período no ha transcurrido (NO, paso 422), las válvulas 32, 34 se mantienen abiertas y el gas continúa fluyendo hacia el quemador de gas 38. Si es determinado que el segundo registro de suspensión ha expirado (SI, paso 422), el microcontrolador 110, usando señales del mecanismo de detección de llama 50, determina si hay flama indicativa de la ignición acertada del gas y el establecimiento de una combustión sostenida continua del gas, paso 424. Si es detectada una llama (SI, paso 424), el microcontrolador 1 10 continúa manteniendo las válvulas abiertas (por ejemplo, continúa para energizar las válvulas a fin de mantenerlas abiertas), paso 430, e inicia o establece la funcionalidad de reignición de la presente invención como se describe más adelante. Como las válvulas se mantienen abiertas, también son generadas señales para controlar o regular la salida de calor del quemador de gas 38. Más particularmente, el mecanismo de control 12 o un dispositivo regulador de temperatura del aparato de encendido de gas provee además señales (por ejemplo una señal de voltaje de línea) para controlar o regular la salida de calor del quemador de gas 38. En una modalidad ejemplar, el dispositivo regulador de temperatura o el mecanismo de control 12 envía una señal de voltaje de línea a la válvula de control de gas, 34, que a su vez regula la cantidad de gas que pasa a través de la válvula y así la cantidad de energía calorífica producida por el quemador de gas. El proceso también continúa para evaluar el estado operacional del aparato de encendido de gas 10 para determinar si está completo o finalizado el ciclo de calentamiento particular, paso 432. El proceso de calentamiento continúa (NO, paso 432) hasta que sea determinado que el ciclo de calentamiento ha finalizado (SI, paso 432). Cuando el ciclo de calentamiento particular está completo o terminado, las válvulas 32, 34 se cierran, el encendedor 60 es desenergizado y termina la funcionalidad de reignición, paso 434. Como se indicó arriba, si es detectada una llama (SI, paso 424), el microcontrolador 110 inicia o establece la funcionalidad de reignición de la presente invención como se describe más abajo. Más particularmente, el microcontrolador 1 10 envía una o más señales de control al mecanismo de conmutación de energía 120 para continuar energizando el encendedor 60, pero a fin de mantener el encendedor en una espera o espera de reignición, paso 440, y continúa monitoreando la presencia de una llama, paso 450. En cuanto a la energización del encendedor 60, el microcontrolador 1 10 controla el mecanismo de conmutación de energía de tal manera que el voltaje y la corriente aplicadas al encendedor son tales que el encendedor es mantenido a una temperatura o a una escala de temperatura que es menor que la temperatura de ignición del gas, pero suficientemente alta para que el encendedor pueda ser calentado a la temperatura mínima para la ignición del gas en un período menor al predeterminado. En modalidades ejemplares, el período predeterminado es de 4 segundos o menos; más particularmente, aproximadamente 2 segundos; y más específicamente en la escala de aproximadamente 2 segundos y aproximadamente 4 segundos, inclusive.

Del monitoreo de la presencia de la llama, paso 450, se hace una determinación para ver si la llama está o no presente, paso 452. Si es determinado que la llama está presente (SI, paso 456), el proceso continúa realizando los pasos 450 y 452 hasta que finalice el ciclo de calentamiento o sea detectada una pérdida de llama. En una modalidad ejemplar, el microcontrolador 1 10 detecta la pérdida de flama en un segundo o menos, más particularmente en aproximadamente 0.8 segundos. Si es determinado que no hay llama (NO, paso 452), entonces el microcontrolador 1 10 envía una o más señales de control al mecanismo de conmutación de energía 120 a fin de ocasionar que el encendedor 60 sea recalentado a las condiciones de temperatura de ignición del gas, paso 454. Puesto que el encendedor 60 es mantenido a una temperatura de espera (paso 440), el tiempo para recalentar el encendedor y restablecer las condiciones de temperatura de ignición de gas es de aproximadamente 2 a aproximadamente 4 segundos como se indicó arriba. Después de que una señal de control es enviada para energizar el encendedor y para restablecer las condiciones de temperatura de ignición de gas (paso 454), es determinado si ha transcurrido un período predeterminado desde que fue generada dicha señal de control, paso 456. Si el período predeterminado no ha transcurrido (NO, paso 456), el proceso continúa para ejecutar los pasos 454 y 456. Si el período predeterminado ha transcurrido (SI, paso 456), el proceso retorna al paso 424 (figura 3B) para una evaluación para determinar si una llama es detectada nuevamente.

Si no es detectada una llama (NO, paso 424), sea cuando las válvulas de gas se abrieron inicialmente después de energizar inicialmente el encendedor, o después de haber intentado reencender el gas después de la detección de una pérdida de llama, el microcontrolador 1 10 envía una o más señales de control al mecanismo de conmutación de energía 120 para desenergizar el encendedor 60, y envía señales de control para cerrar las válvulas principal y de control de gas, 32, 34, paso 460. Además, un contador que representa el número de ciclos de prueba para ignición es incrementado en uno y el número en el contador es comparado con un número máximo de ciclos de prueba para ignición, paso 462. Si es determinado que el contador iguala el número máximo de ciclos de prueba para ignición (SI, paso 462), entonces el microcontrolador 1 10 envía la señal de cierre, paso 408. Si es determinado que el número del contador es menor que el número máximo de ciclos de prueba para ignición (NO, paso 464), entonces el sistema es purgado para disipar gas no quemado o productos residuales de la combustión, paso 464. Un período predeterminado es establecido para dicha purga que es tiempo suficiente para la disipación de gas no quemado o productos residuales de la combustión. El proceso continúa con dicha purga (NO, paso 466), hasta que sea determinado que ha transcurrido el período predeterminado de prueba para ignición (SI, paso 466). Después de que el período predeterminado ha transcurrido, el proceso retorna al paso 404 (figura 3A) para realizar el proceso de verificación de preinicio. Haciendo referencia ahora a la figura 2, se muestra un diagrama de bloques esquemático de un aparato de encendido de gas que tiene una pluralidad de quemadores de gas, 38a, 38b, que incluye un sistema de control de gas 100' de acuerdo con la presente invención, que está configurado para controlar separadamente cada quemador de gas. En !a figura 2, se agregaron caracteres alfa a los números de referencia usados en la figura 1 para identificar los componentes que corresponden a los de la figura 1 , pero provistos para controlar uno de los quemadores de gas ¡lustrados en la figura 2. De esta manera, se hará referencia a la exposición precedente de la figura 1 y de las figuras 3A-D para ver los detalles de los elementos/componentes y funcionalidad correspondientes. En cuanto al microcontrolador 110' de esta modalidad, el microcontrolador, que incluye el programa de aplicaciones que son ejecutadas en el procesador 1 12 del microcontrolador, puede ser, por ejemplo, configurado adecuadamente de manera que el microcontrolador pueda controlar separadamente la operación de cada quemador de gas con independencia de la operación del otro quemador de gas, o alternativamente, por ejemplo, el microcontrolador se puede configurar para controlar un solo quemador a la vez. Por ejemplo, un quemador de gas podría operar normalmente mientras el otro de los quemadores de gas pasa por reignición del gas. Sin embargo, en el caso de realización del modo de cierre (paso 408), todos los quemadores de gas pueden ser afectados debido al cierre de la válvula principal de gas. En cuanto a otros aspectos del microcontrolador 1 10, los constituyentes de los mismos y el programa de aplicaciones para la ejecución, se deberá hacer referencia a la exposición precedente respecto a las figuras 1 y 4A-D. Se debe reconocer que aunque la figura 2 es ilustrativa de quemadores de un hornillo de encendido de gas, la circuitería y la configuración de sistema ilustrados en la figura 2 son fácilmente adaptables para usar en el control de una amplia gama de aparatos de encendido de gas que tienen una pluralidad de quemadores de gas, así como también los quemadores de gas usados en hornos para hornear y asar. Por ejemplo, en un horno de encendido de gas ilustrativo ejemplar de acuerdo con la presente invención, dicho horno incluiría una válvula principal de gas en serie con una válvula de gas de horneado para controlar el horneado y una válvula de control de gas de asado para controlar el asado. Esto es similar a la disposición de la primera y segunda válvulas de control de gas, 34a, b, y la válvula principal de control de gas, 32, como se muestra en la figura 2. Sin embargo, y a diferencia de la operación de un hornillo de encendido de gas, en el caso de un horno, la válvula de control de gas de horneado y la válvula de control de gas de asado, aunque controlables separadamente, no son energizadas ni abiertas al mismo tiempo porque un horno se usa normalmente para hornear o para asar y no para hacer las dos cosas al mismo tiempo. En cuanto a otros aspectos, se debe hacer referencia a la exposición precedente de las figuras 1-3 para mayores detalles del uso del sistema de control de gas de la presente invención, para un horno de encendido de gas y otras aplicaciones de encendido de gas no enumeradas aquí específicamente de otra manera. Haciendo referencia ahora a la figura 4, se muestra un diagrama de bloques esquemático de un aparato de encendido de gas que incluye un sistema de control de gas de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Se debe hacer referencia a USSN 10/090,450, presentada el 4 de marzo de 2002 (solicitud de patente publicada de E.U.A. 2003-0 64368A1 para Chodacki y otros, publicada el 4 de septiembre de 2003), cuyas enseñanzas se incorporan aquí como referencia en su totalidad, incluyendo los detalles no mostrados de otra manera en las figuras aquí referidas mas adelante o descritas más adelante. También se debe hacer referencia a la exposición precedente de las figuras 1 y 3A-D para ver los detalles de estructura / características / componentes comunes y los pasos de método no descritos de otra manera más adelante. El sistema de control de gas 300 incluye además un circuito de cruce a cero, 302, y un circuito de medición de voltaje de línea, 304, y el programa de aplicaciones para su ejecución en el procesador 112 del m ¡croco ntrolador 110, incluye además instrucciones y criterios para controlar la energización del encendedor de acuerdo con esta modalidad de la presente invención. La circuitería de cruce a cero, 302, está acoplada eléctricamente con la fuente de energía 20 para monitorear el voltaje de línea de la fuente de energía, y está acoplado operativamente con el microcontrolador 1 10. La circuitería de cruce a cero, 302, es cualquiera de varios circuitos conocidos para los expertos en la materia, que está configurado y dispuesto a fin de ser capaz de detectar o determinar cuando el voltaje de línea de CA cruza el eje del tiempo, en otras palabras pasa a través de voltaje cero. La circuitería de cruce a cero, 302, también está configurada y dispuesta a fin de proveer una señal de salida al microcontrolador 110 cuando el voltaje de línea de CA pasa a través de voltaje cero. En una modalidad ejemplar, las señales de salida son señales digitales. El aparato de medición de voltaje de línea, 304, está acoplado eléctricamente con la fuente de energía 20 y está acoplado operativamente con el microcontrolador 10. El aparato de medición de voltaje de línea 304 incluye cualquiera de varios circuitos de medición de voltaje de línea conocidos para los expertos en la materia, que está configurado y dispuesto para monitorear y determinar el voltaje de línea de la fuente de energía 4 y para proveer señales de salida representativas del voltaje de línea determinado. Más particularmente, tales circuitos están configurados y dispuestos a fin de ser capaces de determinar rápidamente el voltaje de línea y proveer tales señales de salida al microcontrolador 110. En una modalidad más particular, el aparato de medición de voltaje de línea, 304, comprende un circuito convencional de filtro divisor resistor. En una modalidad ejemplar, las señales de salida son señales analógicas; sin embargo, la circuitería se puede configurar a fin de proveer señales de salida digitales. El mecanismo de conmutación de energía, 320, comprende un tiristor 322, que es un rectificador que bloquea la corriente en dirección hacia delante y en reversa. En una modalidad más específica, el tiristor 322 es un triac como es conocido para los expertos en la materia, que bloquea la corriente en cualquier dirección hasta que recibe un impulso de compuerta desde el microcontrolador 110. Al recibir el impulso de compuerta, la corriente fluye a través del triac. El tiristor 322 o triac se acopla eléctricamente a la fuente de energía 4 y el encendedor de superficie caliente 60, a fin de controlar el flujo de corriente desde la fuente de energía a través del encendedor de superficie caliente. Así, en el caso en que el tiristor 322 o triac está bloqueando el flujo de la corriente, el encendedor de superficie caliente 60 es desenergizado. En el caso en que el tiristor 322 o triac ha recibido un impulso de compuerta, la corriente fluye a través del encendedor de superficie caliente 60 energizando así el encendedor y haciendo que se caliente. La operación del sistema de control de gas, 300, se entiende mejor a partir de la siguiente exposición y haciendo referencia a las figuras 3A-D y 5. También se debe hacer referencia a la figura 4 y la exposición precedente de las figuras 4 y 1 para ver las características y funcionalidades del sistema de control 300 no provistas ni expuestas de otra manera más adelante. Como se indicó arriba, lo siguiente también describe las funciones y las instrucciones, y los criterios del programa de aplicaciones ejecutado en el procesador 1 12 del microcontrolador 1 10. Sin embargo, la siguiente exposición está limitada principalmente a describir el proceso particular asociado con la energización del encendedor (paso 410, figura 3A) de acuerdo con esta modalidad de la presente invención.

Como se indicó arriba con respecto a la figura 3A, si es determinado que no está presente una llama (NO, paso 406), el microcontrolador 1 10 envía una señal de control para energizar el encendedor 60 para calentarlo hasta las condiciones de la temperatura de ignición de gas, paso 410. De acuerdo con esta modalidad, el microcontrolador 1 10 envía una señal (por ejemplo un impulso de compuerta) al triac o tiristor 322, para disparar el tiristor de manera que la corriente de la fuente de energía 4 fluye a través del encendedor de superficie caliente 60. Más particularmente, el microcontrolador 1 10 controla el triac o tiristor 322, de tal manera que la corriente fluye continuamente y así es suministrado voltaje "completo" al encendedor de superficie caliente 60, paso 502. Esto produce normalmente una condición de "sobrevoltaje", esto es, el voltaje desarrollado a través del encendedor de superficie caliente 60 es mayor que el voltaje de operación nominal para el o los encendedores. Consecuentemente, el encendedor de superficie caliente 60 calienta más rápido a una temperatura dada y también produce más energía calorífica en el encendedor. Como se indicó arriba, el aparato de medición de línea de voltaje 304 monitorea el voltaje de línea de la fuente de energía 20 y provee señales de salida representativas del voltaje de línea al microcontrolador. Después de recibir dicha señal de energización, el microcontrolador 1 10 procesa las señales de salida del aparato que mide el voltaje de línea, 304, para determinar la amplitud del voltaje de línea, paso 510. El microcontrolador 110 evalúa el voltaje de línea determinado o medido para determinar el período durante el cual se ha de aplicar o suministrar el voltaje "de línea completa" al encendedor de superficie caliente 60, paso 512. Este período es referido después como el período "completo". Más particularmente, el procesador 112 compara el voltaje de línea determinado con una tabla de búsqueda para determinar el período "completo" apropiado para el voltaje de línea determinado. En una modalidad más específica, la tabla de búsqueda es almacenada en la memoria no volátil 1 16. En una modalidad ejemplar, este proceso de determinación del período "completo" es terminado en aproximadamente un segundo después de que la señal para energizar el encendedor es recibida por el microcontrolador 110. Consecuentemente, el procesador 112 ajusta el período "completo" cada vez que el microcontrolador 110 recibe una señal de entrada para energizar el encendedor de superficie caliente 60 en base al voltaje de línea medido cada vez. En otras palabras, el tiempo que el voltaje "completo" será aplicado o suministrado al encendedor de superficie caliente 60 variará dependiendo del voltaje de línea medido cada vez que el encendedor es energizado. Por ejemplo, si el voltaje medido está en el extremo inferior de una escala de voltaje dada, entonces el período "completo" sería ajustado para compensar esto aplicando el voltaje "completo" durante un período más largo. Similarmente, si el voltaje medido está en el extremo superior de una escala de voltaje dada, entonces el período "completo" sería ajustado para compensar esto, aplicando el voltaje "completo" durante un tiempo relativamente más corto que para el voltaje de línea del extremo inferior.

Después de determinar ei período "completo", el procesador 1 12 determina continuamente si este tiempo ha expirado, paso 504. Si es determinado que el período no ha expirado (NO, paso 504), entonces el microcontrolador 1 10, más particularmente el procesador 112, controla el triac o tiristor 322 de tal manera que el voltaje "completo" continúa siendo aplicado o suministrado al encendedor de superficie caliente 60, paso 502. Si es determinado que el período ha expirado (SI, paso 504), entonces el procesador 1 12 controla el triac o tiristor 322 para regular el voltaje aplicado al triac o tiristor, paso 506. Después, el proceso retorna al paso 412 de la figura 3A. Se debe reconocer que el proceso de energización del encendedor descrito con respecto a las figuras 4 y 5, también es adaptable para usar en la energización del encendedor cuando se reenciende el gas después de la detección de una falla de la llama (pasos 450, 452, figura 3C). En tal caso, el encendedor está en una condición no caliente o caliente hasta una condición de temperatura de espera, antes de aplicar el voltaje completo como se describió anteriormente. En tales casos, el microcontrolador 1 10 determinaría similarmente un período de voltaje completo, controlaría la aplicación del voltaje completo al encendedor durante el período determinado, y después de la expiración del período determinado regularía entonces el voltaje al valor de operación nominal para el encendedor. Aunque se ha descrito una modalidad preferida de la invención usando términos específicos, dicha descripción es solo para fines ilustrativos y se entiende que se pueden hacer cambios y variaciones sin apartarse del espíritu o alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (13)

39 NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Un sistema de control de gas que controla la energización de un encendedor de resistencia eléctrica de una fuente de energía, dicho sistema de control comprendiendo: un dispositivo de control que está configurado y dispuesto para controlar la operación del encendedor de resistencia eléctrica; en donde el dispositivo de control está configurado y dispuesto para calentar el encendedor de resistencia eléctrica a una temperatura mayor o igual que una temperatura de ignición de un gas que se quema; y en donde el dispositivo de control también está configurado y dispuesto de modo que después de la ignición acertada del gas, la operación del encendedor de resistencia eléctrica es controlada de modo que el encendedor de resistencia eléctrica esté a una temperatura menor que la temperatura de ignición del gas, y de modo que el encendedor de resistencia eléctrica pueda ser recalentado a fin de reencender el gas dentro de un período de reignición deseado.

2.- El sistema de control de gas de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el sistema de control de gas controla la operación de una o más válvulas de control de gas, dichas válvulas controlan el flujo de gas para la combustión, y en donde el dispositivo de control está configurado y dispuesto para abrir las válvulas de gas, una o más, 40 después de que el dispositivo de control determina que el encendedor de resistencia eléctrica es calentado a una temperatura por lo menos igual a la temperatura de ignición del gas.

3.- El sistema de control de gas de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el dispositivo de control está configurado y dispuesto para controlar selectivamente la energización del encendedor de resistencia eléctrica después de la ignición acertada del gas, en donde el calentador de resistencia eléctrica es energizado selectivamente de modo que el encendedor de resistencia eléctrica se mantenga a una temperatura que es menor que la temperatura de ignición del gas, y la cual se establece de tal manera que un tiempo requerido para recalentar el encendedor de resistencia eléctrica desde la temperatura menor que la temperatura de ignición del gas hasta una temperatura mínima requerida para la ignición del gas, es menor que un período deseado para la reignición.

4.- El sistema de control de gas de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el dispositivo de control incluye: un mecanismo de conmutación conectado operativamente entre el encendedor de resistencia eléctrica y la fuente de energía; un microcontrolador y un programa de aplicaciones para ejecución en el microcontrolador; y en donde el programa de aplicaciones incluye instrucciones y criterios para enviar señales de control para el mecanismo de conmutación, para controlar selectivamente el voltaje que se aplica al encendedor de resistencia eléctrica, enviar señales de control para el 41 mecanismo de conmutación, para calentar el encendedor de resistencia eléctrica a la temperatura de ignición del gas, y enviar señales de control para el mecanismo de conmutación, después de la ignición acertada del gas, para mantener el encendedor de resistencia eléctrica a una temperatura menor que la temperatura de ignición del gas.

5. - El sistema de control de gas de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el programa de aplicaciones incluye además instrucciones y criterios para: calentar el encendedor de resistencia eléctrica a la temperatura que se establece de tal manera que un tiempo requerido para recalentar el encendedor de resistencia eléctrica desde la temperatura que se establece hasta una temperatura mínima requerida para la ignición del gas, está en un periodo deseado para la reignición.

6. - Un sistema de control de gas que controla la energización de un encendedor de resistencia eléctrica de una fuente de energía, y que controla la operación de una o más válvulas de control de gas, dichas válvulas controlan el flujo de gas para la combustión, dicho sistema de control de gas comprendiendo: un dispositivo de control que está acoplado operativamente entre el encendedor de resistencia eléctrica y la fuente de energía, y estando conectado operativamente a las válvulas de gas, una o más; en donde el dispositivo de control está configurado y dispuesto para aplicar selectivamente un voltaje al encendedor de resistencia eléctrica que responde a una señal de entrada que demanda calor; y en donde el dispositivo de control está configurado y dispuesto: de modo que el encendedor de resistencia eléctrica 42 es calentado por el voltaje aplicado selectivamente para estar a una temperatura mayor o igual que una temperatura para encender el gas, una temperatura de ignición del gas, de tal manera que después de determinar que el encendedor de resistencia eléctrica ha sido calentado a la temperatura de ignición del gas, las válvulas de gas, una o más, se abren, y de modo que después de determinar que el gas ha sido encendido acertadamente, el voltaje que se aplica al encendedor de resistencia eléctrica es controlado para mantener el encendedor de resistencia eléctrica a una temperatura operacional que es menor que la temperatura de ignición del gas.

7.- El dispositivo de control de gas de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el dispositivo de control está configurado y dispuesto de modo que el voltaje aplicado al encendedor de resistencia eléctrica después de determinar que el gas ha sido encendido acertadamente, es controlado de modo que el encendedor de resistencia eléctrica está a una temperatura establecida de tal manera que un tiempo que se requiere para recalentar el encendedor de resistencia eléctrica desde esa temperatura hasta una temperatura mínima requerida para la ignición del gas, está dentro de un periodo deseado para la reignición.

8.- Un sistema de ignición que comprende: un dispositivo de control que puede controlar la operación de un encendedor de resistencia eléctrica; en donde el dispositivo de control está configurado para (i) calentar el encendedor a una temperatura mayor o igual que una temperatura de ignición para un gas que se quema; y (ii) después de la ignición acertada del 43 gas, controlar la operación del encendedor de modo que el encendedor esté a una temperatura menor que la temperatura de ignición del gas, y de modo que el encendedor de resistencia eléctrica pueda ser recalentado para reencender el gas dentro de un período de reignición deseado.

9.- El sistema de ignición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque un encendedor de resistencia eléctrica está conectado operativamente al dispositivo de control.

10. - El sistema de ignición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el encendedor de resistencia eléctrica está en comunicación eléctrica con el dispositivo de control.

11. - El sistema de ignición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque el encendedor es un encendedor de cerámica concrecionada.

12. - El sistema de ignición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque después de la ignición del gas, el encendedor es mantenido a una temperatura menor que la temperatura de ignición del gas, pero mayor que la temperatura ambiente.

13. - El sistema de ignición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque el período de reignición deseado es de aproximadamente cuatro segundos o menos.