MX2012014726A - Quemador de gas con flama orientada hacia dentro. - Google Patents

Quemador de gas con flama orientada hacia dentro.

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MX2012014726A
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Paolo Serenellini
Andrea Mandolesi
Andrea Quintaba
Gianluca Giorgetti
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Somipress Societa Metalli Iniettati S P A
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Abstract

Se proporciona un quemador (300) de gas con flama dirigida hacia dentro, que comprende un cuerpo (2) de base que comprende una cámara (21) conectada a un tubo (7) tipo venturi radial alimentado por un inyector (6) de gas; un cuerpo (4) de mezclado con una base (42) toroidal que define una cámara (40) de mezclado toroidal que se comunica con la cámara (21) del cuerpo de base; una cubierta (5) superior circular con una superficie (52) interna orientada hacia el eje de la cubierta superior, en donde una pluralidad de orificios (53) se obtienen, en comunicación con la cámara (40) de mezclado para la emisión de flamas y dirigidas hacia el interior.

Description

QUEMADOR DE GAS CON FIAMA ORIENTADA HACIA. DENTRO DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente solicitud de patente para invención industrial se relaciona con un quemador de gas con flama orientada hacia dentro.
Los montajes de cocinado con gas, con flama orientada hacia fuera se conocen comúnmente en el mercado. No obstante, los montajes de quemador de gas presentan el inconveniente de baja eficiencia.
Con el fin de mejorar la eficiencia, se conocen montajes de cocinado con gas con una flama orientada hacia dentro. El documento WO2006/077086 describe un quemador de gas con dos inyectores, un anillo (43) de flama principal orientado hacia fuera y un segundo anillo (27, 40) de flama orientado hacia dentro. Con referencia a la figura 3 y la figura 4 del documento WO2006/077086, el aire (32) secundario tomado por encima de la hornilla de cocinado genera un flujo único que, a través de los conductos (14) de la base del quemador, llega a la parte interna del quemador, alimenta las flamas (27, 40) internas. De hecho, el aire (32) secundario no puede generar un segundo flujo de alimentación para las flamas (27, 40) internas que también pasan por encima de la tapa (8) del quemador debido a que el anillo (43) de flama externa genera una barrera térmica y utiliza todo el aire secundario que llega por encima de la corona del quemador.
El propósito de la presente invención es eliminar los inconvenientes de la técnica anterior al diseñar un quemador de gas con flama orientada hacia dentro que sea eficiente, seguro y al mismo tiempo fácil de elaborar e instalar.
Esto propósitos se obtienen de acuerdo con la invención, con las características reivindicadas en la reivindicación 1 independiente que se anexa.
Las modalidades ventajosas aparecerán a partir de las reivindicaciones dependientes.
El quemador de gas con flama orientada hacia dentro de acuerdo con la invención comprende: un cuerpo de base colocado debajo de la estufa, el cuerpo de base comprende una cámara conectada a por lo menos un tubo tipo venturi horizontal alimentado por al menos un inyector de gas; un cuerpo de mezclado colocado por encima del cuerpo de base por encima de la estufa, el cuerpo de mezclado se proporciona con una base toroidal que define una cámara de mezclado toroidal que se comunica con la cámara del cuerpo de base y por lo menos un orificio para el conducto de aire secundario; una cubierta superior circular colocada por encima del cuerpo de mezclado, la cubierta superior se proporciona con por lo menos un orificio que se comunica con por lo menos un orificio del cuerpo de mezclado para el conducto de aire secundario y una superficie interna que se orienta hacia el eje de la cubierta superior en la cual la pluralidad de los orificios de flama se obtienen en comunicación con la cámara de mezclado para emisión de las flamas hacia dentro.
La base del cuerpo de mezclado está separada del cuerpo de la base y la estufa de manera tal que genera una separación a través de la cual un primer flujo de aire secundario puede fluir por encima de la estufa. El primer flujo secundario pasa a través de por lo menos un orificio del cuerpo de mezclado y por lo menos un orificio de la cubierta superior, de manera tal que se alimenta con el aire la flama que proviene de los orificios de la cubierta superior.
La cubierta superior tiene una superficie externa inclinada en un ángulo comprendido entre 55° y 75° en relación a un plano horizontal paralelo a la estufa y una superficie interna inclinada en un ángulo comprendido entre 5o y 25° en relación al plano horizontal paralelo a la estufa, de manera tal que genera un segundo flujo de aire secundario por encima de la estufa que raspa la superficie externa y la superficie interna de la cubierta superior.
Las ventajas del quemador de gas de acuerdo con la invención son evidentes, es una estructura sencilla fácil de ensamblar que optimiza el flujo de aire secundario por encima de la estufa y de esta manera se obtiene una alta eficiencia de flama y se reduce el diámetro de flama.
Las características adicionales de la invención aparecerán más evidentes a partir de la descripción detallada siguiente la cual hace referencia a modalidades simplemente ilustrativas, no limitantes, que ilustran las figuras que se anexan, en donde: la figura 1 es una vista en perspectiva despiezada del quemador de gas de acuerdo con la invención; la figura 2 es una vista lateral del quemador de gas de la figura 1 en condición ensamblada; la figura 3 es una vista superior del quemador de gas de la figura 1 en condición ensamblada; la figura 4 es una vista en sección transversal a lo largo del plano IV-IV de la figura 3; la figura 5 es una vista en sección transversal despiezada del quemador de gas de la figura 4; la figura 6 es una vista en sección transversal a lo largo del plano VI-VI de la figura 3; y la figura 1 es una vista en sección transversal despiezada del quemador de gas de la figura 6; la figura 8 es una vista en perspectiva, despiezada, de una segunda modalidad del quemador de gas de acuerdo con la invención; la figura 9 es una vista en sección transversal del quemador de gas de la figura 8 en condición ensamblada; la figura 10 es una vista axial agrandada de un detalle de la cubierta superior del quemador de gas que muestra los ángulos de inclinación de la superficie externa e interna de la cubierta; la figura 11 es una vista en perspectiva despiezada de una tercera modalidad del quemador de gas de acuerdo con la invención; la figura 12 es una vista en sección transversal del quemador de gas de la figura 11 en la condición ensamblada; y la figura 13 es una vista en sección transversal desde otro ángulo con respecto a la figura 12.
Con referencia a las figuras mencionadas antes, el quemador de gas de la invención se describe, generalmente indicado con el número (100) .
Con referencia ahora a la figura 1, se describe una estufa (1), que se proporciona con un orificio (10) circular, se monta el quemador (100) de gas.
El quemador (100) de gas comprende un cuerpo (2) de base, una cubierta (3) intermedia, un cuerpo (4) de mezclado y una cubierta (5) superior. Un inyector (6) de gas se conecta al cuerpo (2) de base por medio de un tubo (7) tipo venturi.
El cuerpo (2) de base tiene una forma cilindrica con un elemento (20) central de manera tal que define una cámara (21) de inyección de gas toroidal abierta en la parte superior.
La pared cilindrica lateral del cuerpo (2) de base se proporciona con un orificio (22) radial acoplado al tubo (7) venturi. El tubo (7) venturi tiene una forma cilindrica con un eje radial horizontal en relación al cuerpo (2) de base. Aunque únicamente un inyector y únicamente un tubo tipo venturi radial se muestran en la figura, se pueden utilizar inyectores múltiples y tubos venturi horizontales múltiples también en una distribución no radial.
Como se muestra en la figura 2 y en la figura 4, el inyector (6) está colocado a una distancia adecuada (D) desde el extremo libre del tubo (7) tipo venturi de manera tal que ajusta un flujo (Fl) de aire primario, que entra, por el efecto venturi, dentro del tubo (7) tipo venturi y que se mezcla con el gas inyectado por el inyector (6) . El flujo (Fl) de aire primario entra por debajo de la estufa (1) .
El tubo (7) venturi tiene una sección (70) de entrada ahusada con diámetro que disminuye, una sección (71) cilindrica intermedia y una sección (72) de salida ahusada con diámetro que aumenta.
Regresando a la figura 1, el cuerpo (2) de base tiene un borde (23) superior anular1 y un reborde (24) en forma de disco. El borde (23) superior se inserta en el orificio (10) de la estufa y el reborde (24) superior se detiene contra la superficie inferior de la estufa. De esta manera, la parte cilindrica del cuerpo (2) de base está colocado debajo de la estufa (1) .
La cubierta (3) intermedia está conformada como una placa circular y se proporciona con un borde (30) anular que se detiene contra el borde (23) superior del cuerpo de base. En vista de lo anterior, la cubierta (3) intermedia básicamente está al mismo nivel que la estufa (1) y actúa como una cubierta para la cámara (21) del cuerpo de base.
La cubierta (30) intermedia tiene dos ranuras (32) periféricas para el conducto de una mezcla de aire-gas. Las ranuras (32) están colocadas en posición radial diametralmente opuesta en relación al cuerpo de base. Aunque las dos ranuras se muestran en la figura, se pueden proporcionar únicamente una ranura o más de dos ranuras .
Se obtienen cañas (32) alrededor de las ranuras (31) que sobresalen en la posición superior desde la cubierta intermedia.
Sobre la cubierta (3) intermedia, el cuerpo (4) de mezclado se monta, con una forma cilindrica con un orificio (43) central y una base (42) que define una cámara (40) de mezclado toroidal abierta en la parte superior, básicamente que tiene las mismas dimensiones que la cámara (21) del cuerpo de base.
Se obtienen dos ranuras (41) en la base (42) del cuerpo (4) de mezclado. Además, el cuerpo de mezclado se puede proporcionar con únicamente una o más de dos ranuras.
Las cañas (32) de la cubierta (3) intermedia se acoplan dentro de las ranuras (41) del cuerpo de mezclado de manera tal que colocan la cámara (21) del cuerpo de base en comunicación con la cámara (40) de mezclado, en donde el mezclado del gas con el aire primario se completa.
Con referencia a la figura 6, la cubierta (3) intermedia y el cuerpo (4) de mezclado tienen superficies (SI) coincidentes colocadas por encima de la estufa (1) de manera tal que transfieren cualquier fuga de gas (Pl) desde la cámara de mezclado por encima de la estufa (40) . De igual manera, el borde (23) superior del cuerpo de base y el cuerpo (30) lateral de la cubierta (3) intermedia tienen superficies (S2) de contacto colocadas por encima de la estufa (1) de manera tal que transfieren cualquier fuga (P2) de gas desde la cámara (20) de inyección de gas por encima de la estufa.
La cubierta superior o corona (5) tiene una forma toroidal con un orificio (50) central. La cubierta superior se proporciona con una superficie (51) externa orientada hacia fuera y una superficie (52) interna orientada hacia dentro, es decir, orientada hacia el eje del orificio (50) central. Como se observa mejor en la figura 10, la superficie (51) externa y la superficie (52) interna de la cubierta superior se proporcionan en una inclinación adecuada en relación a un plano (P) horizontal paralelo a la estufa (1) para optimizar el flujo de aire secundario, como se describe más adelante.
La superficie (52) interna está situada alrededor del orificio (50) central y tiene una pluralidad de orificios pequeños o muescas (53) pasantes para emisión de flama hacia el interior del quemador de gas. De hecho, la cubierta (5) superior cierra la cámara (40) de mezclado toroidal y los orificios (53) se comunican con la cámara (40) de mezclado.
Con referencia a la figura 4, el cuerpo (4) de mezclado se monta sobre la cubierta (3) intermedia de manera tal que deja una separación (8) entre la cubierta (3) intermedia y la base (42) del cuerpo de mezclado. Para tal fin, las cañas (32) de la cubierta intermedia se proporcionan en la base con separadores (33) que se detienen contra la base (42) del cuerpo de mezclado, manteniendo la base (42) del cuerpo de mezclado separada de la cubierta (3) intermedia.
De esta manera, un flujo (F2) de aire secundario es tomado únicamente por encima de la estufa (1) y se divide en dos flujos de aire secundarios (F2') y (F2") . El primer flujo (F2') de aire secundario pasa a través de la separación (8) entre la cubierta (3) intermedia y la base del cuerpo (4) de mezclado y se extrae hacia arriba, en el orificio (43) central del cuerpo de mezclado y en el orificio (50) central de la cubierta superior, alimentando las flamas que provienen de los orificios (53) de la cubierta superior.
En vez de esto, el segundo flujo (F2") de aire secundario raspa la superficie (51) externa de la cubierta superior y después se desplaza hacia abajo, raspando la superficie (52) interna de la cubierta superior, alimentado las flamas que provienen de los orificios (53) de la cubierta superior.
A continuación los elementos que son idénticos o correspondientes con los que se han descrito en lo anterior se indican con los mismos números de referencia, omitiendo su descripción detallada.
Con referencia a la figura 8 y a la figura 9, se describe una segunda modalidad de un quemador (200) de gas de acuerdo con la invención.
El quemador (200) de gas básicamente es el mismo que el montaje (100) de cocinado de gas. El quemador (200) de gas tiene una cubierta (3) intermedia constituida de una placa plana en forma de disco, en donde se obtienen tres ranuras (31) separadas por 120°. Cada ranura (31) está rodeada por una caña (32) que se proporciona con un separador (33) .
De igual manera, el cuerpo (4) de mezclado tiene tres ranuras (41) en donde las cañas (32) de la cubierta intermedia están acopladas.
El cuerpo (4) de mezclado tiene un borde (44) anular interno alrededor del orificio (43) central. Tres divisiones (245) están conectadas al borde (44) anular interno y se colocan por encima de las ranuras (41) correspondientes del cuerpo de mezclado. La superficie de las divisiones (245) básicamente es la misma que la superficie de las ranuras (41) . Las divisiones están ligeramente inclinadas hacia arriba en relación a la base (42) del cuerpo de mezclado.
Las divisiones (245) permiten que entre un flujo radial de una mezcla de aire-gas a la cámara (40) de mezclado. Asi, la mezcla de aire-gas se distribuye de manera uniforme en la cámara (40) de mezclado, y por lo tanto vuelve uniforme la velocidad de la mezcla de aire-gas a través de los orificios (53) de la cubierta superior.
Tal solución evita una emisión directa de la mezcla desde la cámara (40) de mezclado a los orificios (53) de la cubierta superior.
Con referencia a la figura 10, en la presente invención la inclinación de la superficie (51) externa y la superficie (52) interna de la cubierta superior se ha estudiado en relación al plano (P) horizontal paralelo a la cocina (1) con el fin de optimizar el flujo (F2") de aire secundario.
La superficie (51) externa está inclinada en un ángulo (a) comprendido entre 55° y 75°, de manera preferible 65°, en relación al plano (P) horizontal. En vez de la superficie (52) interna que esté inclinada en un ángulo (ß) comprendido entre 5° y 25°, de manera preferible 15°, en relación al plano (P) horizontal. De hecho, la inclinación ß = 15° de la superficie (52) interna permite una mejor distribución del aire secundario (F2' , F2") a las flamas del quemador; mientras que la inclinación a = 65° de la superficie (51) externa permite crear una "turbulencia" que favorece la entrada del flujo (F2") de aire secundario por encima de la cubierta (5) superior.
Debido a la forma del cuerpo (5) superior, el aire (F2) secundario tomado por encima de la estufa (1) se divide en dos flujos (F2' y F2") . El primer flujo de aire secundario (F2' ) pasa a través de las separaciones (8) bajo el cuerpo (4) de mezclado, alcanza la parte central del cuerpo de mezclado y alimenta aire secundario a los orificios (53) de flama en la posición inferior de la cubierta superior; mientras el segundo flujo (F2") de aire secundario pasa por encima de la cubierta (5) superior y sigue el perfil de las superficies externa e interna (51, 52) de la cubierta superior, alimenta el aire secundario a los orificios (53) de flama en la posición superior de la cubierta superior.
Esto permite crear arreglos múltiples de orificios (53) sobre niveles de altura diferente debido a que existen dos flujos de aire secundarios (F2' , F2") alimentando las flamas del quemador simultáneamente desde la parte inferior y desde arriba. Ventajosamente, por lo menos tres arreglos de orificios (53) se pueden colocar en alturas diferentes. En los ejemplos de las figuras, se proporcionan cuatro arreglos de orificios colocados a cuatro niveles de altura, con lo que se aprovecha eficientemente la superficie (53) interna de la cubierta superior.
De esta manera, un quemador con un anillo de flama reducido se obtiene en comparación con los quemadores tradicionales disponibles en el mercado (con la misma energía) y por lo tanto el quemador de la invención está caracterizado por una alta eficiencia y bajo consumo de gas .
Con referencia desde la figura 11 hasta la figura 13, se describe una tercera modalidad de un quemador (300) de gas de acuerdo con la invención.
En este caso, la cámara (21) del cuerpo de base es cilindrica, no toroidal.
La cubierta (3) intermedia se ha eliminado.
El cuerpo (4) de mezclado comprende: una base (42) que define una cámara (40) toroidal, un orificio (341) central que comunica con la cámara (21) del cuerpo de base y la cámara (40) toroidal, por lo menos un orificio (343) periférico aislado de la cámara (40) toroidal y que comunica con el exterior del conducto de aire secundario.
Preferiblemente se proporcionan cuatro orificios (343) periféricos en direcciones opuestas separadas mutuamente, de manera diametral.
La cubierta (5) superior está conformada como un disco y se proporciona con un plato (355) central y un área (356) toroidal periférica colocada alrededor del plato (355) central. El plato (355) central y el área (356) periférica se colocan de acuerdo con un plano paralelo al plano (P) horizontal del quemador de gas.
En el área (356) periférica toroidal se obtienen orificios (350) periféricos, colocados alineados con el orificios : (343) periféricos del cuerpo de mezclado para emisión de aire secundaria.
Alrededor de la superficie (356) periférica, la superficie (52) interna se proporciona y se inclina en un ángulo (ß) en relación al plano (P) horizontal. Alrededor de la superficie (52) interna, la superficie (51) externa se proporciona y está inclinada en un ángulo (a) en relación al plano (P) horizontal.
Como se muestra en la figura 12, también en el quemador (300) de gas el flujo (F2) de aire secundario por encima de la estufa se divide en un primer flujo (F2' ) que pasa a través de la separación (8) entre la estufa (1) -cuerpo (2) de base y la base (42) del cuerpo de mezclado y que cruza los orificios periféricos (343, 350) , respectivamente del cuerpo (4) de mezclado y la cubierta (5) superior.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Montaje de cocinado a gas que comprende un quemador de gas y una estufa, el quemador de gas comprende: un cuerpo de base colocado debajo de la estufa, el cuerpo de base comprende una cámara conectada a por lo menos un tubo tipo venturi horizontal alimentado por al menos un inyector de gas; un cuerpo de mezclado colocado por encima del cuerpo de base y por encima de la estufa, el cuerpo de mezclado se proporciona con una base con forma toroidal que define una cámara de mezclado toroidal que se comunica con la cámara del cuerpo de base y por lo menos un orificio para conducto de aire secundario; y una cubierta superior circular colocada por encima del cuerpo de mezclado, la cubierta superior se proporciona con por lo menos un orificio que se comunica con por lo menos un orificio del cuerpo de mezclado para el conducto de aire secundario y una superficie interna orientada hacia el eje de la cubierta superior en la cual una pluralidad de orificios de flama se obtienen en comunicación con la cámara de mezclado para liberar las flamas hacia dentro, en donde la base del cuerpo de mezclado está separada del cuerpo de base y la estufa de manera que genera una separación en la cual un primer flujo de aire secundario puede fluir por encima de la estufa, el primer flujo de aire secundario pasa a través de por lo menos un orificio del cuerpo de mezclado y por lo menos un orificio de la cubierta superior de manera que puede alimentarse con aire las flamas que salen de los orificios de flama de la cubierta superior, caracterizado porque la cubierta superior tiene una superficie externa inclinada en un ángulo comprendido entre 55° y 75° con respecto a un plano horizontal paralelo a la estufa y una superficie interna inclinada en un ángulo comprendido entre 5o y 25° con respecto al plano horizontal paralelo a la estufa de manera tal que genera un segundo flujo de aire secundario por encima de la estufa raspando la superficie externa y la superficie interna de la cubierta superior.
2. Montaje de cocinado a gas como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el ángulo entre la superficie externa de la cubierta superior y el plano horizontal paralelo a la estufa es igual a 65°.
3. Montaje de cocinado a gas como se reivindica en la reivindicación 1 ó 2, en donde el ángulo entre la superficie interna de la cubierta superior y el plano horizontal paralelo a la estufa es igual a 15°.
4. Montaje de cocinado a gas como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los orificios de la cubierta superior están distribuidos por lo menos sobre tres arreglos circulares a niveles de altura diferentes.
5. Montaje de cocinado a gas como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una cubierta intermedia colocada por encima del cuerpo de base sustancialmente al mismo nivel que la estufa, la cubierta intermedia es una placa en forma de disco y se proporciona con por lo menos una ranura en comunicación con la cámara del cuerpo de base.
6. Montaje de cocinado a gas como se describe en la reivindicación 5, en donde la cubierta intermedia comprende por lo menos una caña colocada alrededor de la ranura y que sobresale hacia arriba, la caña se proporciona con un separador de base adaptado para mantener el cuerpo de mezclado separado de la cubierta intermedia.
7. Montaje de cocinado a gas como se describe en la reivindicación 5 ó 6, en donde la cubierta intermedia en el cuerpo de mezclado tiene superficies de contacto y de acoplamiento colocadas por encima de la estufa de manera tal que transportan cualquier fuga de gas desde la cámara de mezclado por encima de la estufa.
8. Montaje de cocinado a gas como se describe en la reivindicación 5 ó 7, en donde el cuerpo de base y la cubierta intermedia y el cuerpo de mezclado tienen superficies de contacto colocadas por encima de la estufa, de manera tal que transfieren cualquier fuga de gas desde la cámara de inyección de gas al cuerpo de base.
9. Montaje de cocinado a gas como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el cuerpo de mezclado comprende divisiones colocadas por encima de las ranuras de manera tal que permiten que una mezcla de aire-gas radial fluya dentro de la cámara de mezclado.
10. Montaje de cocinado a gas como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el inyector está separado de la entrada del tubo tipo venturi de manera tal que define una entrada de aire primaria dentro del tubo tipo venturi colocada debajo de la estufa .
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