MXPA05004416A

MXPA05004416A - Microquemador de gas.

Info

Publication number: MXPA05004416A
Application number: MXPA05004416A
Authority: MX
Inventors: Kelley St Charles Frank
Original assignee: British American Tobacco Co
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2005-07-27
Also published as: RU2005115966A; CA2503494C; WO2004038292A1; CA2503494A1; US20040081933A1; BR0315654A; AU2003284965A1; AU2003284965B2; KR20050071612A; EP1558871A4; US6827573B2; KR100707581B1; RU2307984C2; JP2006504065A; ZA200503202B; CN1732358A; EP1558871A1; CN100489389C

Abstract

Se proporciona un microquemador de gas que genera un flama pre-mezclada, estable que produce de poco a nada de hollin o hidrocarburos no quemados. El quemador de gas incluye una entrada de combustible, boquilla, camara de oxigenacion con por lo menos una entrada de aire, una camara de mezclado que tiene una pared interna frustoconica, por lo menos una barrera permeable y un soporte de flama. El quemador de gas concienzudamente mezcla el combustible y el aire introducido para formar una mezcla casi estequiometrica antes de la combustion. El quemador de gas mezcla el combustible y el aire concienzudamente de manera que requiere de una velocidad de flujo de combustible menor que la que podria, de otra manera, ser necesaria para producir una flama pre-mezclada, estable. El quemados de gas puede incluir un tubo opcional de flama en donde una flama esta contenida y es secuestrada a partir del aire de difusion.

Description

WO 2004/038292 Al iJIINI IIJ l II 1! Illl '!IIII!J!I I III lililí II I II — befare the expiration of t¡ie time limit for amending the For two-letter codes and other abbreviations, refer to the "Guid- claims and to be republished in the event of receipt of anee Notes on Codes and Abbreviations" appearíng at the begin- amendments ning ofeach regular issue ofthe PCI Gazette.

MICROQUEMADOR DE GAS REFERENCfA CRUZADA CON SOLICITUDES ANTERIORES Esta Solicitud de Patente de PCT reivindica la prioridad y el beneficio de la Solicitud de Patente de E. U., actualmente pendiente, No. de Serie 10/217,965, presentada el 25 de octubre de 2002, la cual se incorpora en la presente por referencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Esta invención se refiere generalmente a quemadores para combustión de gas. Más particularmente, la presente invención se refiere a un quemador de gas integral para un artículo para fumar que emplea la combustión de un combustible gaseoso pre-mezclado. Los quemadores para combustión de gas a pequeña escala, tales como aquellos usados en encendedores de cigarros, son bien conocidos en la técnica. La mayoría de los encendedores para cigarros usan sustentación para arrastrar aire para combustión por difusión. Los vapores del combustible y el aire se juntan en el punto de ignición y se queman instantáneamente. De aquí que, el combustible y el aire no se mezclan corriente arriba del punto de ignición en tales encendedores. Puesto que no es necesario un aparato para el pre-mezclado, un encendedor de flama de difusión puede ser muy corto en longitud. Desafortunadamente, los 2 quemadores de flama por difusión tienden a producir hollín de los hidrocarburos sin quemar y productos pirrolíticos que ocurren debido a la combustión incompleta del combustible gaseoso. Además, las flamas producidas por quemadores de difusión tienden a ser inestables y doblarse conforme se hace girar el quemador. La producción de una flama pré-mezclada en un quemador para combustión de gas es también bien conocida en la técnica. Una flama pre-mezclada es el producto de un proceso de combustión en donde el combustible se mezcla con aire corriente arriba del punto de ignición. En el momento en que la mezcla de combustible/aire alcanza el punto de ignición, una cantidad estequiométricamente suficiente de oxígeno está disponible para que la reacción de combustión proceda hasta casi la terminación. La flama producida por el premezclado del combustible y el aire es estable y no se doblará si el quemador se hace girar. Además, puesto que la mezcla de combustible/aire tiende a quemarse completamente, un quemador de gas premezclado produce poco a ningún hollín o hidrocarburos sin reaccionar. La flama estequiométrica o rica en oxígeno producida en tales quemador de gas deja predominantemente C02, H20 y N2 como los únicos subproductos de combustión. En la producción de una flama premezclada, el mezclado del combustible y el aire antes de la combustión se realiza usualmente con un venturi, el cual arrastra aire al quemador a medida que pasa combustible a través del mismo. Sin embargo, la presencia de un venturi efectivo tiende a agregarse a la longitud total del aparato 3 quemador. Además, el requerimiento de régimen de flujo de masa de combustible del quemador afecta el tamaño global de la combinación del quemador y el contenedor de almacenaje de combustible. Por ejemplo, el régimen de flujo de combustible más pequeño para un encendedor a butano que mantiene una flama premezclada estable se aproxima a 0.71 mg/s. La reducción del requerimiento de régimen de flujo de masa de combustible permite así una reducción en el tamaño global del quemador y el contenedor de almacenamiento de combustible. La reducción de tamaño del quemador y el tanque de combustible expande el alcance de aplicaciones posibles de tal quemador. Por lo tanto, es deseable proporcionar un quemador de gas que produzca una flama premezclada estable y que sea suficientemente pequeño para ser usado en una variedad de aplicaciones, tales como artículos para fumar.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Es un objetivo de la presente invención proporcionar un quemador de gas que genere una flama premezclada estable con requerimientos bajos de régimen de flujo de masa de combustible. Es otro objetivo de la presente invención proporcionar un quemador de gas que pueda ser usado para un artículo para fumar y que pueda ser dimensionado también más pequeño que los 4 encendedores de gas convencionales. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar una cámara de mezclado para un quemador de gas que proporcione un mezclado altamente eficiente de combustible y aire en un volumen pequeño. Más particularmente, la presente invención está dirigida a un ensamble de quemador para combustión de combustible gaseoso. El ensamble de quemador incluye una entrada de combustible, boquilla, una cámara de oxigenación con por lo menos una entrada de aire, una cámara de mezclado, por lo menos una barrera permeable, una funda de flama, un tubo de flama opcional, y un alojamiento opcional de quemador. La entrada de combustible conecta el ensamble de quemador al tanque de almacenamiento de combustible gaseoso. Un mecanismo opcional de ajuste de flujo puede estar unido a la entrada de combustible para regular el régimen de flujo de masa de combustible de un contenedor de almacenamiento de combustible. La boquilla está en comunicación de flujo con la entrada de combustible y afecta tanto la presión estática como la velocidad de la corriente de combustible que pasa a través de la misma. La boquilla alimenta combustible desde la entrada de combustible a la cámara de oxigenación. El diámetro interno de la boquilla es significativamente menor que aquel de la entrada de combustible, por lo que se acelera la corriente de combustible que pasa a través de la misma. La presión estática de la corriente de combustible cae conforme viaja desde la boquilla restringida hacia la cámara de oxigenación más grande. Por 5 lo menos una entrada de aire está dispuesta en una o más de las paredes de la cámara de oxi.genación. El aire es arrastrado hacia la cámara de oxigenación a través de la(s) entrada(s) de aire por la reducción en presión estática causada por el combustible gaseoso que entra a la cámara de oxigenación a través de la boquilla. El tamaño de la boquilla influencia el régimen de flujo de masa de aire arrastrado hacia el tubo venturi a través de las entradas de aire. Una cámara de mezclado está en comunicación de flujo con la cámara de oxigenación. La cámara de mezclado proporciona el mezclado eficiente del aire y el combustible gaseoso en un volumen relativamente pequeño. La cámara de mezclado tiene ya sea una pared interna que incluye una sección troncocónica, o una férula puede estar dispuesta dentro de la cámara de mezclado para proporcionar una pared interna con una sección troncocónica. En cualquier caso, el interior de la cámara de mezclado se expande desde el extremo proximal, el cual está adyacente a la cámara de oxigenación, hasta el extremo distal. La pared lateral divergente de la cámara de mezclado proporciona un espacio interior en el cual se pueden mezclar eficientemente el combustible y el aire. Por lo menos una barrera permeable está dispuesta corriente abajo de y en comunicación de flujo con la cámara de mezclado. La barrera permeable puede estar dispuesta en la salida de la cámara de mezclado o estar separada de ia misma. La barrera permeable puede ser un metal poroso o placa de cerámica, u otro material permeable o estructura que inhiba el flujo de la mezcla de combustible/aire de la 6 cámara de mezclado. La barrera permeable restringe el flujo de la mezcla de combustible/aire y causa una caída en la presión estática de la mezcla. El resultado de la restricción de flujo es la recirculación de una porción de la corriente de combustible/aire dentro de la cámara de mezclado. Los remolinos de la recirculación tienden a formarse dentro de la cámara de mezclado alrededor del eje de la corriente de flujo. Esta recirculación proporciona un mezclado más completo de la corriente de combustible/aire antes de la ignición. Una funda de flama está dispuesta en el quemador de gas corriente abajo de y en comunicación de flujo con Ia(s) barrera(s) permeable(s). La funda de flama incluye por lo menos una abertura en ía misma la cual restringe adicionaimente el flujo de la corriente de combustible/aire. Un medio de ignición está dispuesto corriente abajo de la funda de fiama y precipita la combustión de la corriente de combustible/aire por activación. La funda de flama evita que la flama generada por la combustión de la corriente de combustible/aire retroceda a través del quemador. Se puede proporcionar también un tubo de flama opcional. El tubo de flama localiza la flama y evita la difusión de aire a esa. La flama generada por el quemador es una flama estable premezclada que tiene por lo menos una cantidad de aire estequiométricamente suficiente para la combustión completa del combustible. La flama generada en el quemador de gas no se doblará y, así, no es afectada por la orientación del quemador. Además, el proceso de combustión llevado a cabo en el quemador no requiere que el aire 7 difundido ayude para completar la reacción; por lo tanto, la flama puede estar encerrada en un tubo de flama. Encerrar la flama permite que el quemador de gas se emplee en una variedad de aplicaciones, tales como un encendedor de cigarros integral, en el cual otras flamas que dependen de la difusión de aire, serían inapropiadas. El quemador genera una flama estable, premezclada con un régimen de flujo de combustible significativamente menor que el requerido por los encendedores convencionales de cigarrillos. Por ejemplo, los encendedores de butano convencionales requieren generalmente regímenes de flujo de masa de combustible de por lo menos 0.71 mg/s, mientras que el quemador de gas de la presente invención produce una flama premezclada sustentable con un régimen de flujo de combustible en el rango de aproximadamente 0.14 mg/s a 0.28 mg/s. En este rango específico, un encendedor que utiliza el quemador de gas de la presente invención genera una producción de calor de aproximadamente 6 a 12 vatios. Tal producción de energía permite que tal quemador de gas se pueda usar en un encendedor integral para un artículo para formar. Se hará aparente que otros objetivos y ventajas de la presente invención serán obvios para aquellos expertos en la técnica por la lectura de la descripción detallada de la modalidad preferida expuesta en Ja presente más adelante.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS 8 La Figura 1 es una vista en perspectiva de un quemador de gas de la presente invención con porciones seleccionadas mostradas en líneas punteadas. La Figura 1a es una vista en perspectiva del quemador de gas de la Figura 1 con un cigarro insertado en ei mismo y con porciones seleccionadas mostradas en líneas punteadas y otras porciones seleccionadas en corte. La Figura 2 es una vista de sección transversal del quemador de gas tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Figura 1. La Figura 3 es una vista de sección transversal del quemador de gas de la presente invención unido a un contenedor para almacenamiento de combustible y encerrado en un alojamiento de quemador. La Figura 4 es una vista de sección transversal de otra modalidad del quemador de gas de la presente invención. La Figura 5 es una vista en explosión de todavía otra modalidad del quemador de gas de la presente invención. La Figura 6 es una vista de extremo del alojamiento del quemador del quemador de gas de la Figura 5. La Figura 7 es una vista de sección transversal del alojamiento del quemador de la Figura 6 tomada a lo largo de la línea 7-7. La Figura 8 es una vista de extremo de la boquilla del quemador de gas de la Figura 5. La Figura 9 es una vista lateral de la boquilla de la Figura 8 con porciones seleccionadas mostradas en líneas punteadas. 9 La Figura 10 es una vista de sección transversal de la boquilla de la Figura 8 tomada a lo largo de la línea 10-10. La Figura 11 es una vista expandida del área 10 de la boquilla de la Figura 10. La Figura 12 es una vista de extremo de la férula del quemador de gas de la Figura 5. La Figura 13 es una vista de sección transversal de la férula de la Figura 12 tomada a lo largo de la línea 13-13. La Figura 14 es una vista de extremo de una laminita del quemador de gas de la Figura 5. La Figura 15 es una vista lateral de la laminita de la Figura 14. La Figura 16 es una vista frontal de la barrera permeable del quemador de gas de la Figura 5 con porciones seleccionadas mostradas en líneas punteadas. La Figura 17 es una vista lateral de la barrera permeable de la Figura 16. La Figura 18 es una vista frontal de la funda de flama del quemador de gas de la Figura 5. La Figura 19 es una vista lateral de la funda de flama de la Figura 18 con porciones seleccionadas mostradas en líneas punteadas. La Figura 19a es una vista frontal de otra modalidad de la barrera permeable del quemador de gas de la presente invención. La Figura 19b es una vista lateral de la barrera permeable de la Figura 19a. 10 La Figura 20 es una vista frontal de otra modalidad de la funda de flama del quemador de gas de la Figura 5. La Figura 21 es una vista de sección transversal de la funda de flama de la Figura 20 tomada a lo largo de la línea 21-21. La Figura 22 es una vista frontal de otra modalidad de la barrera permeable del quemador de gas de la presente invención. La Figura 23 es una vista lateral de la barrera permeable de la Figura 22. La Figura 24 es una vista lateral de otra modalidad del alojamiento del quemador del quemador de gas de la presente invención con porciones seleccionadas en líneas punteadas. La Figura 25 es una vista de sección transversal del alojamiento del quemador de la Figura 24 tomada a lo largo de la línea 25-25. La Figura 26 es otra vista de sección transversal del alojamiento del quemador de la Figura 24 tomada a io largo de la línea 26-26.

DESCRIPCION DE LA MODALIDAD PREFERIDA Como se muestra en las Figuras, un quemador 10 de gas incluye una entrada 20 de combustible, un venturi, el cual incluye una boquilla 30 y una cámara 40 de oxigenación con . por lo menos una entrada 45 de aire, una cámara 50 de mezclado, por lo menos una barrera permeable o criba 60 de mezclado y una funda 70 de flama. El quemador 10 de gas produce una flama estable premezclada que se genera con regímenes menores de flujo de masa de combustible que 11 con ios quemadores convencionales. Como resultado, un encendedor que emplea el quemador 10 de gas de la presente invención puede ser dimensionado de tamaño más pequeño que los encendedores a gas comerciales convencionales. La Figura 1 muestra el quemador 10 de gas de la presente invención. La entrada 20 de combustible conecta un contenedor 15 para almacenamiento de combustible, como se muestra en la Figura 3, con la boquilla 30. La entrada 20 de combustible proporciona una trayectoria a través de la cual se puede alimentar combustible gaseoso desde el contenedor 15 de almacenamiento, en el cual aquel está contenido, hasta el quemador 10 de gas. El combustible puede ser cualquier combustible gaseoso conocido en la técnica, incluyendo hidrocarburos de bajo peso molecular tales como metano, etano, propano, butano y acetileno. La boquilla 30 estrecha el volumen disponible a través del cual puede viajar el combustible a través del quemador 10 de gas. La boquilla 30 tiene un orificio 35, como se muestra en la Figura 11, que abre hacia la cámara 40 de oxigenación. La pared 32 interna de la boquilla 30 puede incluir una sección 33 troncocónica, como se muestra en las Figuras 9 a 11. El orificio 35 puede tener un borde circular o cualquier otro borde conformado apropiadamente que permite que el combustible fluya a través del mismo. Como se muestra en las Figuras 1 y 2, entrada(s) 45 de aire se abren al ambiente y permiten que se arrastre aire hacia la cámara 40 de oxigenación. Por lo menos una entrada 45 de aire está en 12 comunicación de flujo con la cámara 40 de oxigenación. En dos modalidades preferidas, como se muestra en las Figuras 5 a 7 y las Figuras 24 a 26, el quemador 10 de gas puede tener cuatro o más entradas 45 de aire que conducen aire del ambiente a la cámara 40 de oxigenación. Adicionalmente, la entrada 45 de aire puede tener cualquier configuración apropiada. Por ejemplo, la entrada 45 de aire puede tener una pared lateral 47 cilindrica que se extiende a través de la pared lateral 41 de la cámara 40 de oxigenación, como se muestra en las Figuras 5 a 7. Como una alternativa para la entrada 45 de aire, una entrada de aire puede estar dispuesta de manera concéntrica con el orificio 35 en la pared 42 proximal de la cámara 40 de oxigenación. La boquilla 30 y la cámara 40 de oxigenación cooperan para formar un venturi de alta eficiencia. El flujo presurizado de combustible a través de la boquilla 30 y el orificio 35 hacia la cámara 40 de oxigenación causa una reducción en la presión estática del flujo en la cámara 40 de oxigenación. Esta reducción de la presión estática arrastra aire a través de la entrada 45 de aire hacia la cámara 40 de oxigenación. En una modalidad preferida, la cámara 40 de oxigenación es de aproximadamente 3 a 4 mm de longitud. La cámara 40 de oxigenación está en comunicación de flujo con la cámara 50 de mezclado. El combustible y el aire arrastrado fluyen desde la cámara de oxigenación hacia la cámara 50 de mezclado. La cámara 50 de mezclado puede tener una pared 51 lateral interna, por lo menos una porción 52 de la cual es troncocónica. Alternativamente, como se muestra en las Figuras 5, 12 y 13, se puede incluir una férula 13 55 de mezclado que tiene una pared 56 interna troncocónica, en el quemador 10 de gas, y sirve como la cámara de mezclado. En una modalidad preferida, la porción 52 troncocónica de la cámara 50 de mezclado es de aproximadamente 2 a 4 mm de longitud. Como se muestra en la Figura 2, por lo menos una barrera 60 permeable está en comunicación de flujo con la cámara 50 de mezclado. La barrera 60 permeable está dispuesta de preferencia corriente debajo de la cámara 40 de mezclado, como se muestra en las Figuras 1 a 4. La presencia de la barrera 60 permeable crea una diferencial de presión en cualquier lado de la misma, estando la presión estática mayor corriente arriba de la barrera 60 permeable y estando la presión menor corriente abajo de la misma. La presión diferencial proporciona así la formación de remolinos de recirculación dentro de la corriente de combustible/aire en cualquier lado del eje de la cámara de mezclado. El mezclado del aire y el combustible ocurre a nivel molecular y avanza hasta el mezclado casi completo antes de que la mezcla de combustible/aire salga de la cámara 50 de mezclado.

La barrera 60 permeable puede formarse de una variedad de materiales y puede tener una variedad de configuraciones. La barrera 60 permeable puede incluir una malla de alambre formada de un material metálico o polimérico, como se muestra en las Figuras 22 a 23. Por ejemplo, en una modalidad preferida, se incluyó una malla de alambre formada de alambre de níquel que tiene un diámetro de 0.114 mm en la barrera permeable. Otros metales a partir de los cuales se puede formar !a malla de alambre incluyen latón y acero. 14 Alternativamente, la barrera 60 permeable puede ser una placa porosa formada de material metálico o de cerámica. Una placa porosa puede tener unos pocos agujeros grandes, como se muestra en las Figuras 5, 16 y 17, o muchos agujeros más pequeños, como se muestra en las Figuras 19a y 19b. Independientemente de la configuración y los materiales de construcción de la barrera 60 permeable, la mezcla de combustible/aire viaja a través de la barrera 60 permeable. La barrera 60 permeable proporciona un mezclado adicional del combustible gaseoso y el aire conforme pasan a través de la misma. La caída en la presión estática experimentada por la mezcla de combustible/aire a medida que viaja a través de la barrera 60 permeable sirve para desacelerar el flujo de mezcla de manera que la flama producida corriente abajo no se despegará de la funda 70 de flama, mostrada en las Figuras 1, 5, 18 y 19. La diferencial de presión creada por la barrera 60 permeable afecta desfavorablemente el régimen de arrastre de aire en el quemador 10. Más particularmente, a medida que aumenta la caída de presión causada por la barrera 60 permeable, disminuye el régimen de flujo del aire arrastrado por el venturi, produciéndose así una mezcla de combustible/aire que tiende a ser más rica en combustible. Como resultado, debe tomarse en cuenta la porosidad de la barrera 60 permeable al seleccionar una barrera que proporcione una relación apropiada de combustible y aire. El objetivo de mezclar el combustible y el aire antes de la ignición es alcanzar una relación de mezcla de combustible a aire que se aproxime a una proporción estequiométrica, 15 o que sea ligeramente rica en oxígeno. El resultado de una mezcla estequiométricamente equilibrada de combustible y aire es que la mezcla procederá a una combustión casi completa por ignición, produciéndose así una flama estable sin hollín o hidrocarburos sin quemar. Por lo tanto, la porosidad o fracción de huecos de la barrera 60 permeable debe ser tal que, cuando se combina con una boquilla 30 de un tamaño en particular, la barrera 60 permeable proporcione una régimen de flujo de masa de aire arrastrado en la cámara 40 de oxigenación que conduzca a una proporción casi estequiométrica entre el combustible gaseoso y el aire. La porosidad es el porcentaje de área abierta presente en la barrera permeable. La porosidad representa el área disponible a través de la cual puede fluir la mezcla de combustible/aire desde la cámara 50 de mezclado. En una modalidad preferida, la barrera permeable tiene una porosidad de aproximadamente 35% a 40% para una boquilla 30 con diámetro de 30 micrones, con el fin de alcanzar una proporción de combustible a aire que es estequiométrica o ligeramente rica en oxígeno. La porosidad preferida de la barrera 60 permeable varía con el diámetro de la boquilla 30. El diámetro de la boquilla 30 afecta también el arrastre de aire dentro de la cámara 40 de oxigenación. La caída de presión del flujo de combustible aumenta conforme disminuye el diámetro de la boquilla. En una modalidad preferida, el diámetro de la boquilla 30 está dentro del rango de 30 a 60 micrones. Sin embargo, la presente invención contempla diámetros de boquilla fuera de este rango dado. 16 Para boquillas con diámetros que se aproximan a 50 micrones y mayores, una modalidad alternativa de la cámara 140 de oxigenación de la presente invención se muestra en la Figura 4. La cámara 140 de oxigenación tiene una pared 141 lateral esférica _y una porción deprimida en la pared 142 proximal en la cual está dispuesto un orificio, similar al orificio 35 mostrado en la Figura 1 , hacia el cual se abre la boquilla 130. Se pueden disponer entrada(s) 145 de aire en la pared 141 lateral esférica y/o en la pared 142 proximal. La cámara 140 de oxigenación está en comunicación de flujo con tanto la boquilla 130 como la cámara 150 de mezclado, la cual tiene una pared 151 lateral troncocónica. La funda 170 de flama está en comunicación de flujo con la criba 160 y el tubo 180 de flama. Como se muestra en la Figura 1, una funda de flama o placa 70 de quemador está en comunicación de flujo con la barrera 60 permeable. La funda 70 de flama tiene por lo menos una abertura 71 en la misma a través de ía cual fluyen el combustible y la corriente de aire premezclados. Como con la barrera 60 permeable, la porosidad de la funda 70 de flama afecta el régimen de arrastre de aire hacia la cámara 40 de oxigenación. Las aberturas 71 pueden ser circulares y pueden estar dispuestas alrededor del centro de la funda 70 de flama. Por ejemplo, se pueden disponer tres aberturas 71 sustancialmente circulares en la funda 70 de flama, como se muestra en las Figuras , 5, 18 y 19. Las tres aberturas 71 circulares pueden estar dispuestas a 120° de separación alrededor del centro de la funda 70 de flama. Alternativamente, la funda 70 de flama puede tener aberturas no 17 circulares. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 20 y 21, la funda 270 de flama puede tener tres aberturas 271 en forma de riñon a través de las cuales fluye la corriente de combustible/aire. Se contempla por la presente invención que la funda 70 de flama tenga una o más aberturas en la misma. La funda 70 de flama permite que la mezcla de combustible/aire fluya a través de la misma hasta el punto de ignición. Sin embargo, la funda 70 de flama evita que la flama premezclada producida por la combustión de la mezcla de combustible/aire viaje corriente arriba a través del quemador 10 de gas. En una modalidad preferida, la funda 70 de flama está separada aproximadamente 1 mm del extremo distal de mezclado de la cámara 50 de mezclado. Como se muestra en la Figura 3, el quemador 10 de gas puede incluir una fuente 99 de ignición colocada corriente abajo de la funda 70 de flama. La fuente 99 de ignición puede ser cualquier fuente conocida en la técnica, tal como un elemento piezoeléctrico, ignitor eléctrico o de piedra. Como se muestra en las Figuras 1 a 5, el quemador 10 de gas puede incluir también un tubo 80 o 180 de flama en el cual puede estar contenida la flama premezclada. El tubo 80 de flama evita la difusión de aire a la flama premezclada. El tubo 80 de flama puede estar formado de cualquier material metálico, de cerámica o polimérico que pueda resistir las temperaturas producidas por el proceso de combustión que ocurre en el quemador 10 de gas. La flama producida en el quemador 10 de gas está dispuesta sustancialmente dentro del 18 tubo 80 de fiama. El quemador 10 de gas puede estar alojado en un alojamiento 90 de quemador, como se muestra en las Figuras 3 y 5. El alojamiento 90 de quemador puede encerrar algunos o todos de la entrada 20 de combustible, la boquilla 30, la cámara 40 de oxigenación, la cámara 50 de mezclado, la barrera 60 permeable, la funda 70 de flama y el tubo 80 de flama, así como también un cartucho de almacenamiento de combustible gaseoso. El alojamiento 90 de quemador puede formarse de materiales metálicos, de cerámica o polímérícos. Como se muestra en las Figuras 5 a 19, el quemador 10 de gas se puede proporcionar en un ensamble. La Figura 5 muestra una vista en explosión de una modalidad del quemador 10 de gas. En esta modalidad, la boquilla 30, la férula 55, la barrera 60 permeable y la funda 70 de flama están dispuestas en un alojamiento 90 de quemador. En esta modalidad, el alojamiento 90 de quemador incluye una cámara 40 de oxigenación, entradas 45 de aire y el tubo 80 de flama formados integralmente en el mismo. Laminitas 59 están dispuestas entre la férula 55, la barrera 60 permeable y la funda 70 de flama. Las laminitas 59 proporcionan separación adecuada entre estos componentes. El quemador 10 de gas de la presente invención proporciona tal mezclado eficiente de combustibles de hidrocarburos de bajo peso molecular, tales como butano, con aire que la longitud del quemador 10 de gas puede ser de aproximadamente 50% más corta que la longitud de un quemador de butano que produce una flama 19 p re mezcla da, disponible comercialmente. Como resultado, el quemador 10 de gas de la presente invención puede estar dispuesto en un artículo auxiliar para fumar en el cual un material que se puede fumar se quema mediante un encendedor integral incluido en el mismo. La Figura 1a muestra el quemador 10 de gas con un cigarro 4 dispuesto en el tubo 80 de flama. El cigarro 4 puede incluir tabaco 5 o cualquier otro material que genera aerosol que se puede fumar bien conocido en la técnica. El tamaño de tal artículo auxiliar para fumar, incluyendo el quemador 10 de gas, puede aproximarse al tamaño de un cigarro convencional. La descripción detallada precedente de las modalidades preferidas de la presente invención se dan principalmente para claridad de entendimiento y no se deberá entender limitaciones innecesarias a partir de la misma de modificaciones que se harán obvias para aquellos expertos en la técnica a la lectura de la descripción y que se pueden hacer sin apartarse del espíritu de la invención y el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

20 REIVINDICACIONES

1. Un quemador de gas que comprende: un venturi que tiene una boquilla y una cámara de oxigenación en comunicación de flujo con dicha boquilla, dicha cámara de oxigenación que tiene por lo menos una entrada de aire; una cámara de mezclado en comunicación de flujo con dicha cámara de oxigenación y que tiene una porción troncocónica de una pared interna que diverge desde dicha cámara de oxigenación; por lo menos una barrera permeable en comunicación de flujo con dicha cámara de mezclado y que está dispuesta de manera opuesta a dicha cámara de oxigenación; y una funda de flama en comunicación de flujo con dicha barrera permeable.

2. El quemador de gas de la reivindicación 1, dicha por lo menos una entrada de aire que está abierta al ambiente.

3. Eí quemador de gas de la reivindicación 1 , dicha por lo menos una entrada de aire dispuesta en una pared lateral de dicha cámara de oxigenación.

4. El quemador de gas de la reivindicación 1, en donde dicha boquilla incluye un orificio que abre hacia dicha cámara de oxigenación .

5. El quemador de gas de la reivindicación 1, que incluye una entrada de combustible que está en comunicación de flujo con un contenedor de almacenaje de combustible. 21

6. El quemador de gas de la reivindicación 5, dicho contenedor de almacenaje de combustible que contiene un combustible gaseoso.

7. El quemador de gas de la reivindicación 6, dicho combustible gaseoso que incluye un hidrocarburo de bajo peso molecular.

8. El quemador de gas de la reivindicación 7, en donde dicho hidrocarburo de bajo peso molecular se selecciona del grupo que consiste de metano, etano, propano, butano y acetileno.

9. El quemador de gas de la reivindicación 1, que incluye un alojamiento de quemador.

10. El quemador de gas de la reivindicación 9, dicha cámara de mezclado, dicha barrera permeable y dicha funda de flama que están dispuestas en dicho alojamiento de quemador.

11. El quemador de gas de la reivindicación 1 , dicha cámara de mezclado que incluye una férula dispuesta en la misma.

12. El quemador de gas de la reivindicación 1, dicha funda de flama que tiene tres aberturas en la misma.

13. El quemador de gas de la reivindicación 12, en donde cada una de dichas tres aberturas es sustancialmente circular.

14. El quemador de gas de la reivindicación 12, dichas tres aberturas que están separadas aproximadamente 120° de separación alrededor de un centro de dicha funda de flama.

15. El quemador de gas de la reivindicación 12, en donde cada una de dichas tres aberturas tienen forma de riñon.

16. El quemador de gas de la reivindicación 1, dicha por lo menos una barrera permeable que incluye una malla de alambre. 22

17. El quemador de gas de la reivindicación 16, dicha malla de alambre que se forma de un metal.

18. El quemador de gas de la reivindicación 17, en donde dicho metal se selecciona del grupo que consiste de níquel, latón _y acero.

19. El quemador de gas de la reivindicación 1, dicha por lo menos una barrera permeable que se forma de una cerámica.

20. El quemador de gas de la reivindicación 1, dicha por lo menos una barrera permeable que tiene una porosidad de aproximadamente 35% a 40%.

21. El quemador de gas de la reivindicación 1, que incluye un medio de ignición en comunicación de flujo con dicha funda de flama.

22. El quemador de gas de la reivindicación 21, dicho medio de ignición que es un ignitor piezoeléctrico.

23. El quemador de gas de la reivindicación 1, dicha boquilla que tiene un diámetro interno de aproximadamente 30 a 60 micrones.

24. El quemador de gas de la reivindicación 1, dicha cámara de mezclado que es de aproximadamente 3 mm a 4 mm de longitud.

25. El quemador de gas de la reivindicación 1, en donde dicha cámara de oxigenación tiene una pared lateral esférica.

26. El quemador de gas de la reivindicación 25, dicha cámara de oxigenación que incluye una pared próxima! que tiene una porción definida en la misma.

27. El quemador de gas de la reivindicación 1, que incluye un tubo de flama en comunicación de flujo con dicha funda de flama.

28. El quemador de gas de la reivindicación 27, dicho tubo de 23 flama que se forma de un material de cerámica.

29. Un quemador de gas que comprende: una boquilla; una cámara de oxigenación en comunicación de flujo con dicha boquilla; por lo menos una entrada de aire en comunicación de flujo con dicha cámara de oxigenación; una cámara de mezclado en comunicación de flujo con dicha cámara de oxigenación, dicha cámara de mezclado que tiene una pared interna troncocónica; y una funda de flama en comunicación de flujo con dicha cámara de mezclado, dicha funda de flama que tiene por lo menos una abertura en ía misma.

30. El quemador de gas de la reivindicación 29, dicha por (o menos una entrada de aire que se abre al ambiente.

31. El quemador de gas de la reivindicación 29, en donde dicha boquilla incluye un orificio que abre hacia dicha cámara de oxigenación.