BR112015025350B1

BR112015025350B1 - Queimador de forno para fogão a gás, e, método para a produção de um queimador de forno para fogão a gás

Info

Publication number: BR112015025350B1
Application number: BR112015025350-4A
Authority: BR
Inventors: Ambrosio Olivos Perez; Héctor Galvez Bastias; Luís Strube Vega
Original assignee: Electrolux De Chile S.A.
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2022-05-03
Also published as: CA2901418A1; AU2014255335A1; WO2014170830A1; BR112015025350A2; EP2986912A1; US10401033B2; CL2013001049A1; US20160040891A1; EP2986912B1; AU2014255335B2

Abstract

QUEIMADOR DE FORNO PARA FOGÃO A GÁS, E, MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UM QUEIMADOR DE FORNO PARA FOGÃO A GÁS. A presente invenção refere-se a um dispositivo que misturam o gás combustível de ar para a combustão. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a queimadores para fornos de fogão a gás (de cozinha) equipados com dispositivos que misturam combustível e ar. Neste cenário, a finalidade de presente invenção é a de apresentar um queimador de forno para fogão a gás, além de um método para a sua produção, capaz de promover uma mistura total de gás combustível e ar, permitindo assim a utilização tanto do gás natural quanto do gás liquefeito, além de uma queda de pressão, sem necessidade de nenhum componente interno adicional para o queimador. Para obter os objetivos citados anteriormente, a presente invenção apresenta um queimado de forno citados anteriormente, a presente invenção apresenta um queimador de forno para fogão a gás (10, 12) que compreende um venturi (20) e que é formado por uma carcaça (10a) confeccionada pela moldagem de pelo menos uma chapa metálica, e que compreende pelo menos um flange (22) dentro do queimador (10,12) localizado a jusante do venturi (20) e inclinado em relação a um (...).

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a dispositivos que misturam o gás combustível e ar para a combustão. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a queimadores para fornos de fogões a gás (de cozinha) equipados com dispositivos que misturam combustível e ar.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] O estado da técnica relativamente aos fogões a gás compreende uma grande quantidade de formas e de configurações para os queimadores de fornos, em que cada um deles apresenta uma determinada vantagem para um melhor preparo dos alimentos ou otimização da combustão.

[003] Alguns fogões a gás utilizam reguladores de ar para otimizarem a quantidade de ar misturado com gás combustível na entrada do queimador. Este tipo de dispositivo é amplamente utilizado em fornos que funcionam tanto com gás natural quanto com gás liquefeito, uma vez que a relação ideal de ar na mistura para a combustão varia de acordo com o combustível empregado. No entanto, os reguladores apresentam um elemento adicional e mais oneroso, tornando o sistema de injeção e a queima do combustível mais complexa.

[004] São também conhecidos da técnica os fogões a gás que compreendem dispositivos para a otimização do processo de combustão em queimadores de fornos ao otimizarem o gás e as taxas de ar em venturi e em conjunto com o queimador, ou que são equipados com um dispositivo para a melhoria da mistura entre eles. Alguns desses fogões, por exemplo, adotam uma malha metálica na saída do queimador de venturi a fim de gerarem um fluxo turbulento, promovendo assim uma mistura melhor e mais rápida de ar/gás combustível. Além disso, esta malha promove uma queda de pressão do fluxo, colaborando assim para garantir que não ocorrerá nenhuma fuga da chama proveniente do queimador.

[005] Além disso, é conhecida a utilização de mecanismos internos para o queimador para que forneça principalmente um movimento de rotação no fluxo, promovendo assim a mistura de gás combustível/ar. São conhecidos diferentes mecanismos deste tipo, por exemplo, nos documentos US4872833, US1818471, e GB1499213.

[006] No entanto, todas estas técnicas citadas anteriormente apresentam o inconveniente de utilizarem pelo menos um componente adicional para permitir o efeito da melhoria da mistura de gás combustível/ar, tornando assim mais cara e mais lenta a produção de queimadores. Além disso, pelo menos um componente adicional está implícito em sua manutenção sempre que for necessária, impactando em mais custos.

[007] Assim sendo, há a necessidade de um queimador de forno para fogão a gás que supere todos estes inconvenientes de uma forma simples e eficiente.

CAMPO DA INVENÇÃO

[008] Um primeiro objeto da presente invenção é o de apresentar um queimador de forno para fogão a gás, além de um método para a sua produção, capaz de promover uma mistura total de gás combustível e ar, permitindo assim a utilização tanto do gás natural quanto do gás liquefeito.

[009] Um segundo objeto da presente invenção é o de apresentar um queimador de forno para fogão a gás, e um método para a sua produção, para a promoção ao mesmo tempo de uma mistura eficiente de ar/gás combustível com uma queda de pressão, sem necessidade de nenhum componente interno adicional para o queimador.

[0010] Estes objetos e outras vantagens da presente invenção se tornarão mais evidentes a partir da descrição a seguir e dos desenhos em anexo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0011] Para se poder obter os objetos anteriormente citados, a presente invenção apresenta um queimador de forno para fogão a gás que compreende um venturi, sendo formado por uma carcaça fabricada a partir da moldagem de pelo menos uma chapa metálica, e compreendendo pelo menos um flange interno no queimador localizado a justante do venturi, e inclinado em relação a um fluxo interno de fluido, tornando desnecessário todo e qualquer elemento interno adicional ao queimador para promover uma melhor mistura de gás/ar.

[0012] A presente invenção também apresenta um método para a produção de um queimador de forno para fogão a gás que compreende as etapas de (i) moldagem de uma chapa metálica para prover duas metades lado a lado para a carcaça de um queimador, (ii) dobragem das metades da carcaça para que as mesmas fiquem voltadas uma para a outra, formando assim o próprio queimador, e (iii) a fixação das extremidades livres da carcaça, em que pelo menos um flange interno do queimador localizado a jusante e inclinado em relação a um fluxo interno de fluido, é fornecido adicionalmente na etapa de moldagem da chapa metálica.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0013] A descrição detalhada que se segue refere-se às figuras abaixo, nas quais:

[0014] - A Figura 1 ilustra um conjunto de queimadores de um forno de um fogão a gás de acordo com a presente invenção;

[0015] - A Figura 2 ilustra uma vista frontal de um queimador lateral de acordo com a presente invenção;

[0016] - A Figura 3 ilustra uma chapa metálica prensada que irá gerar um queimador de acordo com a presente invenção;

[0017] - As Figuras 4a e 4d ilustram vistas frontais esquemáticas da chapa metálica constante da Figura 3 sendo dobradas para virem a formar o queimador de acordo com a presente invenção;

[0018] - A Figura 5 ilustra uma vista em perspectiva da parte frontal do queimador de acordo com a presente invenção;

[0019] - A Figura 6 ilustra uma segunda vista em perspectiva da parte frontal do queimador de acordo com a presente invenção;

[0020] - A Figura 7 ilustra uma seção do plano central na parte frontal do queimador de acordo com a presente invenção;

[0021] - A Figura 8 ilustra uma vista em perspectiva da seção lateral do queimador de acordo com a presente invenção;

[0022] - A Figura 9 ilustra uma vista lateral da seção lateral do queimador de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0023] A descrição a seguir tem início com uma possível forma de realização da presente invenção. Conforme se tornará evidente ao especialista na técnica, porém, a presente invenção não se limita a esta forma de realização específica.

[0024] A Figura 1 ilustra um conjunto de queimadores de um forno de um fogão a gás. De acordo com a ilustração, o forno compreende dois queimadores laterais 10, e um queimador piloto 12. Neste tipo de configuração de queimador em fornos de fogões a gás, não é incomum a disposição substancialmente retilínea dos queimadores laterais 10, juntamente com um queimador piloto 12 em forma T entre eles. Assim, quando o queimador piloto 12 é aceso de forma manual ou automática, a sua chama se propaga aos queimadores laterais 10.

[0025] Na configuração ilustrada na Figura 1, o queimador piloto 12 normalmente posicionado adjacente à porta do forno, é deslocado para o centro do forno a fim de reduzir a temperatura da região da porta, evitando assim o excesso de liberação de calor para o ambiente exterior.

[0026] Cada um dos queimadores laterais 10 e queimadores piloto 12 compreende de forma preferencial uma carcaça metálica. Cada uma das carcaças dos queimadores 10, 12, tal como ilustrado na Figura 3, é proveniente preferencialmente de uma única chapa metálica prensada 10a, sendo preferencialmente cortada em apenas uma etapa para formar as suas duas metades (somente um dos queimadores laterais 10 é ilustrado).

[0027] A Figura 4a ilustra uma vista frontal esquemática da chapa prensada constante da Figura 3. Assim que tiver sido moldada e cortada, a chapa com as duas metades da carcaça 10a é dobrada em torno de seu eixo longitudinal para formar o queimador lateral 10. Este processo está ilustrado nas Figuras 4a até 4d. De forma preferencial, as partes laterais 13 da chapa metálica excedem a região do queimador, definindo desta forma um plano central 30 do próprio queimador (do mesmo plano da chapa metálica não dobrada).

[0028] No caso do queimador piloto 12, a chapa pode ser moldada e cortada no formato adequado e depois dobrada da mesma forma, sendo que a dobra se produz preferencialmente em torno do eixo 17 definido pela parte superior na forma de um T, ou seja, o eixo que se encontra localizado na parte mais frontal do queimador piloto 12.

[0029] Preferencialmente, as duas metades dos queimadores 10, 12 são unidas entre si por meio de fixação, de preferência através de pelo menos um dos meios: rebitagem, solda, dobra de uma ponta sobre a outra, retorcimento, entre outros. A Figura 5 ilustra em detalhe uma configuração preferida para o queimador, na qual é empregada a dobragem de uma extremidade sobre a outra para a fixação das duas metades dos queimadores 10.

[0030] As carcaças definem um espaço interno na forma de dutos nos queimadores 10, 12, por meio do qual passa o fluido para a combustão. Além disso, os queimadores 10, 12 compreendem diversos orifícios 14, através dos quais a mistura de gás combustível/ar sai e é queimada.

[0031] Os queimadores 10, 12 compreendem em suas partes anteriores uma entrada 16 conectada à fonte de gás combustível ou de gás natural liquefeito, tal como acontece em uma rede de abastecimento residencial ou em um cilindro de gás. O gás é injetado na entrada 16 a uma determinada taxa. Adjacente à entrada de gás, são providas pelo menos uma entrada de ar 18 (Figura 6), e uma seção tubular com um diâmetro muito reduzido, já conhecida da técnica como venturi 20. De forma preferencial, somente é dotada uma entrada de ar 18 localizada na parte inferior do referido queimador 10, 12. Isto garante uma maior riqueza de O2 no ar que é admitido no queimador 10, 12 uma vez que a tendência do ar já queimado, sendo mais quente e mais rico do que o CO2, é a de subir e se manter na parte superior do forno, devido à sua menor densidade.

[0032] O venturi 20, tal como é já amplamente conhecido da técnica anterior, tem a função de reduzir a pressão nesta região, aumentando a taxa do gás combustível que é injetado por meio do efeito Venturi. Assim, é sugada uma quantidade suficiente de ar dentro do queimador 10, 12 à medida que o ar passa por ele.

[0033] Após a admissão de ar no queimador 10, 12 juntamente com o gás combustível, deve se garantir uma mistura eficiente dos dois gases para assegurar uma combustão eficiente, e uma queda de pressão do fluido a jusante proveniente do venturi 20 para a redução da taxa, além de se evitar os efeitos indesejados da fuga da chama.

[0034] Para o efeito, o queimador 10, 12 compreende em pelo menos um flange 22 dentro do queimador localizado a jusante um venturi 20, e inclinado em relação a um fluxo interno de fluido. De forma preferencial, tal como ilustrado na Figura 6, são providos dois flanges internos 22 opostos diametralmente em relação um ao outro, estando cada um deles inclinado em uma direção. Isto força o fluido a se deslocar em uma trajetória helicoidal ao passar através dos referidos flanges 22, gerando um fluxo em espiral, turbulento ou não, que aumenta de forma substancial o coeficiente de colisão entre as moléculas e, por consequência, a homogeneidade da mistura de gás combustível/ar. Além disso, este obstáculo promove uma queda de pressão do fluxo, evitando os efeitos indesejáveis na chama, conforme citado anteriormente.

[0035] De forma preferencial, ambos os flanges 22 estão inclinados de uma forma simétrica e oposta relativamente ao sentido de fluxo do fluido. A Figura 7 ilustra uma seção do plano central do queimador 10, em que é possível se ver uma metade do queimador, e somente a região mais interna 22a do flange 22 proveniente da outra metade do queimador. De referir que, preferencialmente, as regiões mais internas 22a dos flanges 22 do queimador são coplanares em relação ao plano central do queimador. De preferência, os flanges 22 estão inclinados em 45 ° em relação ao sentido do fluxo, cada um deles inclinado em uma direção. Nesta forma de realização, as direções diametralmente opostas dos flanges 22 estão inclinadas em 90 ° relativamente uma à outra. Ainda na Figura 7, podem ser vistas as aberturas A, B dentro do queimador, formadas pelos flanges 22 através dos quais passa o fluxo de fluido.

[0036] Como alternativa, e tal como ilustrado na Figura 8, os flanges 22 penetram no sentido do centro da seção transversal do queimador 10, 12 de forma a que as suas extremidades 22a estejam em contato (no ponto P). Assim, são dispostas duas paredes inclinadas 23 (cada uma em uma direção) na trajetória do fluido, não deixando nenhum espaço para que ocorra uma trajetória linear. Como alternativa, as extremidades mais internas 22a dos flanges 22 são coplanares em relação às partes laterais 13, na chapa metálica, tal como está ilustrado na Figura 9, que é uma vista lateral da seção ilustrada no queimador constante da Figura 8.

[0037] Como alternativa, os flanges 22 estão deslocados um do outro em relação ao eixo longitudinal do queimador 10, 12 dependendo da amplitude na queda desejada da pressão, e do comprimento do movimento rotacional que se deseja aplicar ao fluido. Quanto mais deslocados estiverem os flanges 22 um do outro, menor será a rotação e a queda de pressão do fluxo.

[0038] Ainda como alternativa, os queimadores laterais 10 podem ser girados em torno de seus eixos longitudinais a fim de se trocar o sentido da chama e, como consequência, o tipo de preparo dos alimentos. Preferencialmente, um eixo articulado 24 (Figura 1) está disposto na extremidade oposta da entrada de gás combustível 16 dos queimadores laterais 10. Preferencialmente, os queimadores laterais 10 estão equipados com abas 25, sendo que as abas 25 e o eixo articulado 24 são pressionados em conjunto com o restante do queimador 10 a partir da mesma chapa metálica, constituindo uma única peça. Este eixo articulado 24 pode ser girado por meio de um movimento de tração da aba 25 que pode estar conectada a um botão ou a um dispositivo de manuseio na parte externa do forno (não ilustrado), permitindo que o usuário possa ajustar a inclinação dos queimadores, e portanto, da chama. Como alternativa, o eixo articulado 24 ou a aba 25 podem estar conectados a um motor, preferencialmente elétrico (não ilustrado), para que a rotação ocorra automaticamente de acordo com o tipo de preparo que for selecionado pelo usuário.

[0039] Além disso, a presente invenção apresenta um método para a produção de um queimador 10, 12 para um forno de fogão a gás, compreendendo as seguintes etapas: moldagem de uma chapa metálica para prover duas metades lado a lado para uma carcaça 10a, 12a para o queimador 10, 12; dobragem das metades da carcaça 10a, 12 para ficarem viradas uma para a outra, formando assim o próprio queimador 10, 12; e fixação das extremidades livres da carcaça 10a, 12a; em que pelo menos um flange 22 dentro do queimador 10, 12 localizado a jusante de um venturi 20, e inclinado em relação a um fluxo interno de fluido, é disposto adicionalmente na etapa de moldagem de uma chapa metálica.

[0040] Assim, a presente invenção apresenta um queimador de forno para fogão a gás, além de um método para a sua produção, capaz de promover uma mistura total de gás combustível e ar, permitindo assim a utilização tanto do gás natural quanto do gás liquefeito. Além disso, promove-se uma mistura eficiente de ar/gás combustível com uma queda de pressão, sem necessidade de nenhum componente adicional dentro do queimador, na medida em que os flanges são pressionados diretamente sobre a confecção da carcaça do queimador, em que se utiliza o mesmo processo.

[0041] São permitidas diversas variantes focadas no âmbito da proteção do presente pedido. Assim, se enfatiza o fato de que a presente invenção não está limitada pelas específicas configurações / formas de realização descritas anteriormente.

Claims

1. QUEIMADOR DE FORNO PARA FOGÃO A GÁS (10, 12) que compreende um venturi (20) e que é formado por: uma carcaça (10a) confeccionada pela moldagem de pelo menos uma chapa metálica; dois flanges (22) dentro do queimador (10, 12) localizado a jusante do venturi (20) e inclinado em relação a um fluxo interno de fluido e diametralmente opostos um do outro, sendo que cada um deles está inclinado em uma direção; o queimador sendo caracterizado pelo fato de ambos os flanges (22) penetrarem no sentido do centro da seção transversal do queimador (10, 12), de forma que suas extremidades mais internas (22a) fiquem em contato.

2. QUEIMADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ambos os flanges (22) estarem inclinados de uma forma simétrica e oposta relativamente ao sentido de fluxo do fluido.

3. QUEIMADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 ou 2, caracterizado pelo fato de os flanges (22) estarem deslocados um do outro em relação ao eixo longitudinal do queimador (10, 12).

4. QUEIMADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de compreender um eixo articulado (24) formado na chapa metálica, constituindo uma única peça.

5. QUEIMADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de compreender uma aba (25) formada e dobrada na chapa metálica, constituindo uma única peça.

6. MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE UM QUEIMADOR DE FORNO PARA FOGÃO A GÁS (10, 12) conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: moldagem de uma chapa metálica para prover duas metades lado a lado para uma carcaça (10a, 12a) do queimador (10, 12); dobragem das metades da carcaça (10a, 12a) para ficarem viradas uma para a outra, formando assim o próprio queimador (10, 12); e fixação das extremidades livres da carcaça (10a, 12a); em que dois flanges (22) dentro do queimador (10, 12) localizado a jusante de um venturi (20) e inclinado em relação a um fluxo interno de fluido, é disposto adicionalmente na etapa de moldagem uma chapa metálica; e em que ambos os flanges (22) penetram no sentido do centro da seção transversal do queimador (10,12), de forma que suas extremidades mais internas (22a) fiquem em contato.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de as etapas de moldagem e dobragem compreenderem a formação de um eixo articulado (24) na extremidade do queimador (10).

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de as etapas de moldagem e dobragem compreenderem a formação de uma aba (25).