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.
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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.
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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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