ES2313611T3 - Quemador de gas para aparatos de coccion. - Google Patents
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Abstract
Quemador de gas para aparatos de cocción, que presenta externamente por lo menos una parte anular (50), y - que presenta dos entradas de gas (3, 10) a las que se asocian por lo menos dos inyectores (4, 11) respectivamente, y en el que - la primera entrada de gas (3) suministra la mezcla aire/gas a una primera cámara anular (55) provista en dicha parte anular (50) y que se comunica con una primera serie de puertos principales (24) a través de los cuales sale dicha mezcla para formar un primer anillo de llama (43) dirigido hacia la parte exterior de la parte anular (50) y con una segunda serie de puertos principales (51) a través de los cuales sale dicha mezcla para formar un segundo anillo de llama (40) dirigido hacia la parte interior de dicha parte anular (50), caracterizado porque - la segunda entrada de gas (10) suministra la mezcla aire/gas a una segunda cámara anular (49) provista en dicha parte anular (50) y que alimenta una ranura anular (45) que forma un anillo de llama continuo (27) que constituye la única llama encendida en el quemador cuando funciona a potencia mínima.
Description
Quemador de gas para aparatos de cocción.
La presente invención se refiere a un quemador
de gas para aparatos de cocción.
En el campo de los quemadores de alto
rendimiento existe una búsqueda continua de una potencia alta, que
permita conseguir un cocinado rápido de alta eficacia, al mismo
tiempo que ofrezca un nivel mínimo muy bajo para cocinar los
alimentos que requieren una temperatura baja.
Estas características son muy solicitadas y
enfatizadas en determinados mercados, en los que también se combinan
con el requisito de unas características de construcción
especiales, como la hermeticidad de la superficie de trabajo del
aparato de cocción con el fin de evitar que los líquidos que se
puedan derramar entren en el interior del quemador o del
aparato.
Ya existen quemadores comerciales que satisfacen
dichos requisitos. Los quemadores duales están concebidos para
dichos requisitos, en los que se prevén por lo menos dos anillos de
llama, uno dispuesto dentro del otro.
La patente US nº 6.132.205, a nombre de Harneit,
describe un quemador con varios anillos de llama en el que el
anillo de llama exterior es el anillo principal mientras que, para
que funcione a la capacidad de quemador mínima, se alimentan un
primer anillo de llama y un segundo anillo de llama en un quemador
central pequeño.
Esta configuración adolece de la desventaja de
que la capacidad mínima nunca puede ser tan baja como se desea,
debido a que la cantidad de gas debe ser suficiente como para
asegurar que ambos anillos de llama internos funcionen, con el fin
de cumplir con las pruebas requeridas de acuerdo con la
normativa.
Además, para mezclar con el gas, el quemador
utiliza aire primario extraído del interior del aparato, de manera
que está influido por el denominado efecto de cavitación, es decir,
el vacío creado debajo de la zona en la que se alojan los
quemadores, provocado por la abertura o el cierre de una puerta de
una unidad de cocina o de un horno situado debajo y que, en los
quemadores que funcionan con aire primario extraído del interior
del aparato, extingue los quemadores cuando se encuentran en las
condiciones mínimas.
Esta limitación obliga al fabricante de
quemadores a alojar los quemadores en un compartimiento
completamente aislado y cerrado, que limita la dispersión de calor
e implica mayores costes, a pesar de que no siempre soluciona el
problema.
El documento EP 1.042.634 B1, a nombre del mismo
solicitante, describe un quemador alimentado mediante una válvula
de control de dos vías, y que consiste en dos quemadores
concéntricos de los que uno, el quemador central, presenta un
diámetro muy pequeño.
El quemador descrito en dicha patente está
conformado de tal modo que el quemador central utiliza aire primario
extraído de la parte superior exterior del aparato.
Cuando se encuentra en una posición, la válvula
alimenta ambos quemadores concéntricos, desarrollando la potencia
máxima, mientras que, cuando se encuentra en la otra posición
únicamente alimenta el quemador central; así, si la válvula gira
más hasta su posición de capacidad mínima, la llama se encuentra
presente en el quemador central pequeño.
Este quemador dual, que para el quemador central
extrae aire primario de la parte superior exterior del aparato,
presenta la ventaja de que no está influido por el efecto de
cavitación descrito anteriormente.
En este quemador, se consigue la capacidad
mínima cuando el gas emerge del quemador interior y quema únicamente
en el mismo; esto permite conseguir una potencia mínima muy baja,
ya que el diámetro del quemador interior es lo suficientemente
pequeño. Por otra parte, la llama concentra su calor en un diámetro
relativamente pequeño del recipiente, lo que no es perfecto para
mantener la temperatura baja y uniforme, esencial para la cocción
de determinados alimentos en particular.
También existen otras soluciones técnicas en las
que los quemadores presentan dos anillos de llama superpuestos y
más o menos del mismo diámetro.
La patente US nº 6.263.868 B1 a nombre de AGT, y
de forma similar el documento WO 02/08670 a nombre de Wolf
Appliances, describe un quemador de doble cuerpo controlado por una
válvula de alimentación de dos vías.
En este tipo, el quemador es redondo y está
formado de manera que su interior comprenda dos cámaras separadas,
alimentadas cada una de las mismas por su propio inyector, estando
una de dichas cámaras conectada al anillo de llama principal
dispuesto en la parte superior, y la otra al anillo de llama del
piloto de estabilización dispuesto debajo del otro y
sustancialmente con el mismo diámetro o ligeramente menor.
La válvula de control alimenta de forma
selectiva o bien ambos anillos de llama, o únicamente el anillo de
llama de estabilización inferior: de este modo, se consigue la
capacidad mínima en un diámetro lo suficientemente grande como para
conseguir bajo dichas condiciones una cocción más uniforme que con
los quemadores duales tradicionales descritos anteriormente.
Sin embargo, este tipo de quemadores también
adolecen de desventajas.
Una primera desventaja consiste en el hecho de
que el aire primario utilizado para mezclar el gas de los dos
inyectores que alimentan de forma separada ambas llamas, principal y
de estabilización, se origina en el interior de aparato de cocción,
de modo que cuando el quemador funciona a una capacidad mínima, se
ve influenciado por el efecto de cavitación.
Otra desventaja consiste en el hecho de que el
diámetro de dicho quemador que comprende las ranuras principales
que crean el anillo de llama principal cuando el quemador funciona
bajo condiciones de capacidad máxima es sustancialmente igual al
diámetro en el que se prevén las ranuras secundarias y que crean el
anillo de llama de estabilización que conforma las condiciones de
funcionamiento mínimas del quemador.
Existe una relación conocida entre el diámetro
de un quemador y su potencia máxima y mínima. A este respecto, para
un quemador de potencia máxima el diámetro debe ser bastante grande:
resulta que el diámetro de la llama a su potencia mínima también es
grande, de manera que la potencia mínima no puede se tan baja como
se desea. Al contrario, utilizando un diámetro pequeño se puede
obtener una potencia mínima muy baja, pero la potencia máxima no
puede ser elevada.
Así, resultan contrarios los requisitos de
potencia máxima alta con potencia mínima baja.
Otra solución técnica se describe en el
documento WO 00/49338 a nombre de EGA, que se refiere a un quemador
redondo tradicional con un anillo de llama, en el que el borde
exterior aloja otro quemador pequeño concebido para que funcione en
condiciones mínimas.
El quemador se controla mediante una válvula de
dos vías que alimenta de forma selectiva o bien la totalidad del
quemador, o sólo el quemador de potencia mínima pequeño.
Este quemador adolece de la desventaja de que el
aire primario para mezclar con el gas se origina debajo del
quemador y por ello se ve influenciado por el efecto de cavitación;
además, a pesar de que el quemador de potencia mínima presenta un
diámetro muy pequeño con la resultante potencia mínima muy baja,
ésta se concentra en un diámetro demasiado pequeño como para
obtener el calentamiento ideal de un recipiente.
Por lo tanto, un objetivo de la presente
invención es proporcionar un quemador de potencia alta que presente
una distribución del calor óptima debajo del recipiente, además de
presentar una potencia mínima muy baja para la cocción a
temperatura baja.
Este y otros objetivos que se pondrán de
manifiesto a partir de la descripción siguiente se alcanzan según
la invención mediante un quemador de gas para aparatos de cocción,
según se reivindica en la reivindicación 1.
A continuación se describen una forma de
realización preferida de la presente invención y algunas variantes
adicionales de realización, haciendo referencia a los dibujos
adjuntos, en los que:
la Figura 1 es una sección longitudinal de un
quemador según la invención,
la Figura 2 es una vista en perspectiva
explosionada del mismo,
la Figura 3 es una sección del mismo tomada por
la depresión 41,
la Figura 4 es una sección del mismo tomada por
los pasos 14,
las Figuras 5 y 6 son vistas en planta de la
base 6 tomadas desde abajo y desde arriba,
la Figura 7 es una vista en sección de una
variante tomada por las cámaras 49 y 25,
las Figuras 8, 9, 10 son vistas de otra variante
que se muestra en la configuración de aire primario desde
arriba.
Tal como se puede apreciar en las figuras, el
quemador de la presente invención comprende sustancialmente un
cuerpo 5 alojado debajo de la chapa de protección metálica 1 del
aparato de cocción, y una base 6, un divisor de llama 7 y una tapa
8 dispuesta sobre la chapa de protección metálica 1.
Se extienden tres conductores 33 y un conducto
52 desde el cuerpo 5, para su acoplamiento mediante tuercas de
fijación 9 que fijan la chapa de protección metálica 1 al cuerpo
5.
\global\parskip0.950000\baselineskip
El cuerpo 5 presenta una primera entrada de gas
3 provista de un inyector 4 encarado a un tubo Venturi 28, cuyo
extremo conduce a un cuerpo 19 que presenta una segunda entrada de
gas 10 que alimenta un segundo inyector 11 alojado en una cámara
16.
El cuerpo 19 presenta un conducto troncocónico
encarado al inyector 11 y que conecta con un segundo conducto
vertical 21.
El cuerpo 5 presenta una bujía de ignición 26
provista en su extremo superior de un disco de acero 38.
El cuerpo 19 está cerrado por su parte superior
mediante un elemento 12 que define una cámara 15 en forma de C y
una cámara en forma de disco 31.
Los tres conductos 33 se proyectan verticalmente
desde el elemento 12 y están provistos de aberturas 36 que se
comunican con la cámara 31 y de aberturas 34 que se comunican con la
cámara 15.
El conducto 52 presenta en su borde exterior una
depresión 41 y una abertura 35 que se comunican con la cámara 16.
En los conductos 33 y 52 se apoya la base 6, que presenta tres
aberturas 42 encaradas a las aberturas 34 de los conductos 33 y
tres aberturas 46 encaradas a las aberturas 36 de los mismos
conductos.
En su superficie inferior 30, la base 6 presenta
un plano 37 sobre el conducto 52 y así, sobre la abertura 35 para
definir con la depresión 41 un canal de paso 18.
La base 6 también forma unos pasos 14 entre su
superficie inferior 30 y la chapa de protección metálica 1.
El divisor de llama 7 presenta en su borde
exterior superior una primera serie de puertos principales 24 y en
su borde interior superior, una segunda serie de puertos principales
51.
El borde exterior inferior 2 del divisor de
llama 7 comprende unas aberturas 25 dispuestas radialmente a lo
largo de la totalidad de su circunferencia.
El divisor de llama 7 también presenta en su
parte superior cuatro ranuras 47 cerradas en su parte superior por
la tapa 8, que descansa en el divisor de llama.
El divisor de llama 7 define con la base 6 tres
cámaras anulares 44, 55 y 49, respectivamente.
La cámara 44 está formada por el borde exterior
de la base 2 y por el borde exterior del divisor de llama 7 y se
comunica con una cámara 55 a través de las aberturas 25.
La cámara 55 también se comunica con la cámara
15 a través de las aberturas 34.
La cámara 49 está formada por el borde interior
de la base 6 y por el borde interior del divisor de llama 7 y se
comunica con la cámara 31 a través de las aberturas 36. El borde
interior del divisor de llama 7 y el borde interior de la base 6
forman además una ranura 45 que se comunica con la cámara anular
49.
El quemador está conformado de manera que el
disco 38 de la bujía de ignición 26 está encarado a la ranura
45.
El quemador de la invención está controlado
mediante una válvula de dos vías (que no se muestra en los dibujos),
de las que una de las vías, el paso principal, está conectada a la
entrada de gas 3 y la otra vía, el paso de capacidad mínima, está
conectada a la entrada de gas 10.
El quemador según la invención funciona del modo
siguiente: haciendo girar la válvula unos 90º desde la posición
cerrada hasta la posición abierta de capacidad máxima, el gas
alcanza las dos entradas 3 y 10 simultáneamente.
En esta configuración, el gas que entra a través
de la entrada 3 sale del inyector 4 para arrastrar aire primario de
debajo de la placa de cocción, que se mezcla con el mismo a lo largo
del venturi 28.
Dicha mezcla aire/gas, indicada como la mezcla N
(mezcla principal), entra en la cámara 15, desde la que a través de
las aberturas 32 y 42 entra en la cámara 55. Desde la cámara 55 la
mezcla se distribuye exteriormente a través de las ranuras
principales exteriores 24 para crear el anillo de la llama exterior
43, y a través de las ranuras principales interiores 51 para crear
el anillo de la llama interior 40. La mezcla M también pasa a
través de las aberturas radiales 25 para crear un anillo de llama 23
para estabilizar el anillo de llama 43.
Al mismo tiempo, el gas que entra a través de la
abertura 10 alcanza el inyector 11 y al salir arrastra el aire
primario 29 a través del canal 18 procedente de la parte superior de
la placa de cocción.
El gas y el aire primario 29 entran en el
conducto troncocónico 22 para formar una mezcla aire/gas S (mezcla
a fuego lento). La mezcla S se distribuye a través del conducto 21 a
la cámara 31 desde la que, a través de las aberturas 36 y 46,
alcanza la cámara anular 49 en la que se reduce la velocidad, para
salir a través de la ranura 45 y crear el anillo de llama mínima (o
a fuego lento) que estabiliza el anillo de la llama interior
40.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Se deberá observar que el aire secundario 32
requerido para el anillo de la llama 40 y para el anillo de la
llama 27 alcanza el interior a través de los pasos 14.
A medida que se hace girar el mando de
funcionamiento de la válvula desciende el flujo de gas, sin embargo,
las condiciones de funcionamiento no varían hasta que se alcanza la
configuración de potencia baja, en la que las llamas 43, 40 y 27 se
encuentran en su condición mínima.
Girando más el mando, se alcanza la
configuración límite en la que la válvula ya no alimenta gas a la
entrada 3, sino sólo a la entrada 10: en esta configuración se
extinguen todas las llamas con la excepción del anillo de llama 27
presente en la ranura 45. Para establecer el quemador en su
condición de potencia más alta, se hace girar el mando a la
inversa, de manera que el gas vuelva a alcanzar la entrada 3 y así,
los puertos 51 y 24.
A partir de lo anterior, se pone de manifiesto
que el quemador según la invención presenta múltiples ventajas y en
particular:
- -
- gracias al divisor de llama de anillo doble se consigue una potencia muy alta para un diámetro pequeño: en esta configuración se alimenta aproximadamente el 20% de la mezcla aire/gas al anillo interior,
- -
- para igual potencia se consigue una longitud menor de las llamas exteriores, de modo que no se extienden más allá del perímetro del recipiente mientras que, al mismo tiempo, gracias al segundo anillo interior, se mejora la distribución de calor al recipiente, con una mejor cocción.
- -
- la potencia mínima es muy baja, está distribuida a lo largo de una circunferencia bastante grande, de modo que el calor se transfiere de forma uniforme al recipiente,
- -
- es sustancialmente insensible a las perturbaciones que derivan de los movimientos del aire en el interior del aparato que, cuando se encuentra en su condición mínima crítica, podría llevar a extinguir el quemador.
En la forma de realización que se muestra en la
Figura 7, las cámaras 44 y 49 se disponen de manera inversa. Esta
forma de realización presenta un anillo de llama mínima 27 mayor, lo
que permite que el calor se distribuya al recipiente en un diámetro
mayor.
En la forma de realización que se muestra en la
Figura 8, los inyectores 4 y 11 se disponen dentro del perímetro de
la base 6 y así, resultan accesibles desde arriba para una
sustitución más sencilla sin tener que retirar la chapa de
protección metálica del aparato.
Esta forma de realización presenta la
característica de utilizar aire primario que se origina desde el
exterior tanto para el inyector 11 como para el inyector 4.
En otra forma de realización, además de la parte
anular 50 se prevé una parte central, interior y concéntrica a la
misma, en la que se prevé otro anillo de llama; cuando se encuentra
en condiciones de funcionamiento mínimo, la única llama encendida
vuelve a ser el anillo de llama 27.
Claims (11)
1. Quemador de gas para aparatos de cocción, que
presenta externamente por lo menos una parte anular (50), y
- -
- que presenta dos entradas de gas (3, 10) a las que se asocian por lo menos dos inyectores (4, 11) respectivamente, y en el que
- -
- la primera entrada de gas (3) suministra la mezcla aire/gas a una primera cámara anular (55) provista en dicha parte anular (50) y que se comunica con una primera serie de puertos principales (24) a través de los cuales sale dicha mezcla para formar un primer anillo de llama (43) dirigido hacia la parte exterior de la parte anular (50) y con una segunda serie de puertos principales (51) a través de los cuales sale dicha mezcla para formar un segundo anillo de llama (40) dirigido hacia la parte interior de dicha parte anular (50), caracterizado porque
- -
- la segunda entrada de gas (10) suministra la mezcla aire/gas a una segunda cámara anular (49) provista en dicha parte anular (50) y que alimenta una ranura anular (45) que forma un anillo de llama continuo (27) que constituye la única llama encendida en el quemador cuando funciona a potencia mínima.
2. Quemador según la reivindicación 1,
caracterizado porque la segunda cámara (49) que alimenta la
llama de potencia mínima (27) está dispuesta en la parte interior
de la parte anular (50).
3. Quemador según las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado porque el aire secundario (32), necesario para
el funcionamiento de las llamas que funcionan en la parte interior
de la parte anular (50), se origina a través de unos pasos (14) de
la parte exterior del plano que pasa debajo de la base (6).
4. Quemador según las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque el inyector (11) suministra la mezcla
aire/gas a la segunda cámara anular (49) para formar el anillo de
llama de potencia mínima (27) utilizando aire primario que se
origina desde el exterior del aparato de cocción.
5. Quemador según las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque la totalidad del aire primario (29, 39a)
requerido para el funcionamiento del quemador se origina en el
exterior del aparato de cocción y alimenta los inyectores (4,
11).
6. Quemador según las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque los inyectores (4, 11) están dispuestos
en el perímetro exterior de la base (6).
7. Quemador según la reivindicación 1,
caracterizado porque la segunda cámara (49) que alimenta la
llama de potencia mínima (27) está dispuesta en la parte exterior
de la parte anular (50).
8. Quemador según la reivindicación 2,
caracterizado porque el segundo anillo de llama principal
(40) se encuentra sobre el anillo de llama de potencia mínima
(27).
9. Quemador según la reivindicación 8,
caracterizado porque el anillo de llama interior de potencia
mínima (27) constituye la llama de estabilización para el anillo de
llama principal superior (40).
10. Quemador según las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizado porque el divisor de llama (7) presenta por lo
menos un canal radial (47).
11. Quemador según las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado porque en la parte anular (50) y concéntrica a
la misma está prevista una parte central que presenta una serie de
puertos que dan lugar a un anillo de llama adicional que funciona
en las mismas condiciones que el anillo de llama principal (43).
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