MXPA97002052A - Quemador de combustible gaseoso con compuertas generadoras de flama de velocidad reducida - Google Patents

Abstract

Una base de quemador de aluminio forjado tiene una entrada tubular que se comunica con una cavidad formada en una pestaña de diámetro agrandado remota de la entrada. La cavidad es cerrada por una tapa de aluminio forjado registrada contra la base. La base y la tapa son cada una almacenadas a lo largo de una línea de división tal que las almenas estén inter-digitadas. Hendiduras teniendo secciones transversales semi-circulares son formadas radialmente a través de las almenas y los espacios entre y cerca de la línea de división para formar compuertas generadoras de flama primarias, de sección transversal circular. Las almenas en la tapa son truncas y ahusadas para proporcionar pasajes de estabilización de flama adyacentes a las compuertas generadoras de flama alternas. Las hendiduras que forman las compuertas generadoras de flama primarias son configuradas para formar de preferencia una boquilla convergente divergente;y los pasajes de estabilización de flama son formados como una boquilla divergente, tanto para reducir la velocidad de flujo como para presurizar la separación de flama.

Description

QUEMADOR DE COMBUSTIBLE GASEOSO CON COMPUERTAS GENERADORAS DE FLAMA DE VELOCIDAD REDUCIDA Antecedentes de la Invención La presente invención se refiere a quemadores para combustible gaseoso y particularmente quemadores del tipo empleado para aparatos domésticos de cocina tales como arreglos de parrilla o estufa en los cuales una pluralidad de quemadores están dispuestos en la parte superior de un gabinete para cocinar alimentos en receptáculos. La invención se refiere particularmente a quemadores de estufa o parrilla domésticas donde se suministra una pluralidad de quemadores a partir de un múltiple conectado a una fuente de gas combustible con válvulas de control individuales, operadas por el usuario, para regular el flujo del combustible gaseoso a los quemadores individuales. Hasta ahora, ha sido común tener una pluralidad de quemadores superiores en una estufa doméstica de gas dispuestos en un arreglo, los quemadores individuales teniendo una configuración anular o generalmente en forma de anillo con las compuertas generadoras de flama dispuestas en relación periféricamente espaciada para proporcionar un anillo de flamas discretas que emanan de las compuertas de los quemadores. Se conoce proporcionar a tal quemador con una base que tiene una porción tubular de entrada y una pestaña de extremo de diámetro agrandado para definir un pleno o una cavidad de mezclado aire/combustible que es cerrada por una tapa de quemador. Las compuertas generadoras de flama en tal diseño de quemador conocido son formadas en el reborde anular externo de la cavidad de base, tal que cuando la tapa está en su lugar, el combustible gaseoso que fluye hacia la entrada tubular es mezclado con aire típicamente mediante un aspirador de entrada y es descargado a través de las compuertas de quemador para generación de flama. Tales quemadores conocidos que emplean una base y una tapa tienen las compuertas generadoras de flama formadas de modo que se extiendan radialmente a través del reborde externo de la base que es cerrada por la tapa para formar las compuertas generadoras de flama. En tal arreglo de quemador superior mencionado, cuando ocurren rápidas fluctuaciones en la velocidad de flujo del combustible debido, por ejemplo, a variaciones en la presión del suministro de combustible, ocurre una condición conocida como "estallido" donde la flama es separada de la compuerta generadora de flama. Las variaciones en la relación de mezcla combustible/ aire también producen separación de flama; y tales condiciones son experimentadas al encenderse la flama en un quemador frío. La separación de flama también ha sido experimentada cuando la línea de suministro del quemador es pre-calentada desde la proximidad a un horno caliente ubicado debajo del quemador superior. En tal arreglo, puede ocurrir una condición referida como "caliente-caliente", donde la presencia de un horno caliente super-calienta el combustible en el tubo de suministro de quemador superior y el pleno del quemador, ocasionando una velocidad de flujo incrementada en las compuertas generadoras de flama, dando como resultado la separación de flama. De esta manera, se ha deseado proporcionar un quemador superior de combustible gaseoso que tenga una flama estable a tasas de flujo de combustible variables y condiciones ambientales variables y proporcionar tal quemador a bajo costo en una producción masiva de alto volumen. Compendio de la Invención Es un objetivo de la presente invención proporcionar un quemador de combustible gaseoso para aplicaciones de estufa o parrilla que tenga mejoradas propiedades generadoras de flama y sea fácil de fabricar y de bajo costo de manufactura y adecuado para producción en altos volúmenes. Es un objetivo de la presente invención proporcionar un quemador de combustible gaseoso que proporcione velocidad de flujo reducida de la mezcla de combustible/aire que fluye a través de las compuertas generadoras de flama. La presente invención proporciona compuertas generadoras de flama formadas a lo largo de la línea de división de una base y una tapa de quemador, con una boquilla divergente formada en cada compuerta para reducir la velocidad de flujo. En la forma de realización preferida, se emplea una configuración convergente-divergente o venturi en las compuertas generadoras de flama primarias; y una boquilla divergente es provista en las compuertas de estabilización de flama auxiliares. Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es una vista explotada del conjunto de quemador de la presente invención mostrando la tapa alzada de la base; La figura 2 es una vista agrandada de una porción del conjunto de la figura 1; La figura 3 es una porción del conjunto de quemador de la figura 1 con la tapa ensamblada sobre la base; La figura 4 es una sección transversal tomada a través de la base de la forma de realización de la figura 1; La figura 5 es una vista similar a la figura 2 de otra forma de realización de la invención; La figura 6 es una vista en secciones tomada a lo largo de las líneas indicadoras de sección 6-6 de la figura 5; y La figura 7 es una vista similar a la figura 6 de un arreglo alterno para la forma de realización de la figura 5. Descripción Detallada Haciendo referencia a las figuras 1-4, el conjunto de quemador de la presente invención es indicado generalmente en 10 y tiene una base indicada generalmente en 12 teniendo una porción tubular de entrada 14 que tiene un pasaje de entrada 16 con cortes 18 formados en su extremo para aspirar aire al conectarse un conducto de suministro de combustible (no mostrado) al pasaje de entrada 16. La base 12 tiene formada integralmente con ella en el extremo opuesto a los cortes 18 una porción de pestaña generalmente circular, de diámetro agrandado 20 que tiene formada en su cara de extremo una cavidad 22 que se comunica con el pasaje de entrada 16. Una tapa de quemador 24 está dispuesta para que, al ensamblarse la base, se cierre la cavidad 22 para formar un pleno o cámara de mezclado para la mezcla de combustible y aire que entra en la cavidad 22 a través del pasaje de entrada 16. La cara de extremo axial del reborde externo de la pestaña 20, que forma la pared periférica de la cavidad 22, es almenada con una pluralidad de proyecciones axiales espaciadas circunferencial o anularmente denotadas por el número de referencia 26. En la práctica actualmente preferida, la base 12 es forjada de material de aluminio y las almenas o proyecciones 26 tienen una configuración generalmente rectangular y están dispuestas en un arreglo espaciado circunferencialmente en forma igual con la anchura en la dirección circunferencial igual para cada una de las proyecciones 26. La superficie de cara de extremo superior o axial 27 de cada una de las proyecciones 26 está dispuesta para yacer en un plano común para proporcionar una superficie periférica generalmente plana al reborde de la pestaña 20. Cada una de las superficies de cara de extremo superior o axial 27 de las proyecciones 26 tiene formada a través de la misma, en una dirección radial, una hendidura 28 que tiene de preferencia sección transversal semi-circular . Los espacios que se extienden circunferencialmente entre cada una de las proyecciones 26 mostradas en la figura 2 tienen una sección transversal generalmente rectangular y tienen formada en la cara inferior o axial 29 de las mismas una hendidura 30, de preferencia con una sección transversal semicircular similar a las hendiduras 28. La tapa de quemador 24 que es de preferencia forjada de material de aluminio tiene una pluralidad de proyecciones espaciadas circunferencial o anularmente 32 que se extienden axialmente hacia abajo de ella y configuradas para ser interdigitadas entre las proyecciones 26 de la base de quemador tal que las superficies de tapa 34 entre las proyecciones 32 registren contra las partes superiores 27 de las proyecciones 26 en la base. Cada una de las proyecciones 32 en la tapa 24 tiene sus lados ligeramente ahusados como se muestra en las figuras 2 y 3; y la longitud axial o profundidad de las mismas ligeramente menor que la profundidad o altura correspondiente en la dirección axial de las porciones almenadas 26 en la base 14 tal que, al ensamblarse la tapa contra la base, como se muestra en la figura 3, un ligero espacio libre denotado por el carácter de referencia "d" en la figura 3 existe entre las proyecciones 32 en la tapa y la parte inferior 29 de las hendiduras entre las proyecciones 26.

Este espacio libre, en conjunción con los lados ahusados de las proyecciones de tapa 32, crea un pasaje de estabilización de flama alrededor de las proyecciones 32 para permitir que fluya hacia afuera, a su través, una pequeña cantidad de la mezcla de combustible gaseoso y aire. Cada una de las proyecciones descendentes 32 en la tapa de quemador 24 tiene formada en su cara axial o parte inferior una hendidura que se extiende radialmente denotada por el número de referencia 36, que es de preferencia de sección transversal semi-circular y que corresponde a y está ubicada coincidente con la hendidura 30 adyacente formada en la base de quemador 14 tal que cuando la tapa está registrada contra la base de quemador 14, las hendiduras 36 y 30 forman una compuerta generadora de flama de sección transversal circular a través del reborde de la pestaña de quemador 20. De manera similar, las hendiduras que se extienden radialmente 38 son formadas en el espacio entre las proyecciones 34 en la tapa del quemador; y estas hendiduras 38 están dispuestas opuestas a las hendiduras 28 correspondientes formadas en las proyecciones 26 de la base del quemador tal que cada par de hendiduras 38, 28 forme una compuerta generadora de flama primaria que tiene una sección transversal circular. De esta manera, cuando la tapa de quemador registra contra la base de quemador, cada uno de los espacios entre las proyecciones 26 tiene un pasaje de estabilización auxiliar ahí formado alrededor de la proyección inter-digitada que se extiende hacia abajo 38 desde la tapa de quemador para proporcionar un pequeño flujo para estabilizar la flama en la compuerta de quemador primaria correspondiente que comprende las hendiduras 36, 30. Cada una de las compuertas generadoras de flama primarias formadas por las hendiduras 28, 38 y 30, 36 y 28, 38 es formada de preferencia como se muestra en la figura 2 en una boquilla convergente-divergente que tiene una garganta de venturi denotada respectivamente por los números de referencia 40, 42, 44. Haciendo referencia a las figuras 5 y 6, una forma de realización alterna de la invención indicada generalmente en 50 incluye una tapa de quemador 52 y una base 54 teniendo una pluralidad de porciones almenadas o alzadas 56, 58, 60 dependientes hacia abajo de la superficie inferior de la tapa 52 que son inter-digitadas entre proyecciones periféricas espaciadas que se extienden hacia arriba, correspondientes 62, 64, provistas en la base 54. Las compuertas generadoras de flama primarias son formadas por la unión de hendiduras dispuestas en forma opuesta 63 formadas en la proyección 62 y la hendidura 65 formada entre las proyecciones 56, 58; hendiduras 67 formadas entre las proyecciones 62, 64 y la hendidura 69 formada en la proyección 58; la hendidura 66 formada en la proyección 64 y la hendidura 68 formada entre las proyecciones 58, 60. Haciendo referencia a las figuras 5 y 6, la forma de realización 50 tiene los pasajes de estabilización de flama auxiliares formados por el lado 70 del pezón 56 y el lado 72 del pezón 62; el lado opuesto 74 del pezón 62 y el lado 76 del pezón 58; el lado 78 del pezón 58 y el lado 80 del pezón 64; el lado 82 del pezón 64 y el lado 84 del pezón 60. Los lados opuestos 72 y 72 del pezón 62 son ahusados para así crear pasajes de boquilla divergentes entre los pezones adyacentes 56, 58; y los lados opuestos 80, 82 del pezón 64 están similarmente ahusados para proporcionar pasajes de boquilla divergentes entre el pezón 64 y los pezones adyacentes 58, 60. De esta manera, la forma de realización 50 de las figuras 5 y 6 proporciona los pasajes de estabilización de flama auxiliares en la forma de boquillas divergentes para reducir la velocidad de flujo a su través. Haciendo referencia a la figura 7, una forma de realización alterna de la invención es ilustrada generalmente en 90 teniendo pezones periféricos espaciados dependientes hacia abajo 56', 58', 60' que dependen de la tapa que tiene sus lados opuestos ahusados, como se denota por el número de referencia 70' para el pezón 56', los números de referencia 76', 78' para el pezón 58'; y los números de referencia 86', 88' para el pezón 60' . En la forma de realización de la figura 7, los pezones 62', 64', que se extienden hacia arriba de la base de quemador, tienen sus lados opuestos extendiéndose radialmente como se denota por los números de referencia 72', 74' para el pezón 62' y 80', 82' para el pezón 64' . La presente invención de esta manera proporciona un único y novedoso quemador de combustible gaseoso para aplicaciones de estufa o parrilla teniendo una base de aluminio forjado que tiene una entrada tubular con una pestaña anular agrandada formada en un extremo que forma un pleno cuando una tapa de quemador de aluminio forjado es cerrada contra él. La línea de división entre la base y la tapa de quemador tiene una configuración almenada en la forma preferida y comprende proyecciones rectangulares de preferencia, inter-digitadas, cada una teniendo una hendidura formada su cara de extremo y en la parte inferior de los espacios entre ellas, las hendiduras teniendo una sección transversal semi-circular tal que al cerrarse la tapa contra el quemador, los pares adyacentes correspondientes de hendiduras formen compuertas generadoras de flama primarias teniendo una sección transversal circular. La interdigitación de proyecciones alternas sobre la tapa con los espacios entre las proyecciones en la base del quemador proporciona un ligero espacio libre entre ellas para formar pasajes de estabilización de flama auxiliares para la flama que emana de la compuerta primaria formada entre ellas . La presente invención de esta manera proporciona configuraciones de boquilla divergente en las compuertas generadoras de flama primarias y auxiliares de un quemador de combustible gaseoso con el fin de reducir la velocidad de flujo y minimizar la ocurrencia de la separación de flama desde la compuerta generadora.

El mejorado quemador de la presente invención de preferencia tiene una configuración de boquilla convergente-divergente para las compuertas generadoras de flama primarias. Aunque la presente invención ha sido descrita en lo anterior con respecto de las formas de realización ilustradas, se entenderá que la invención es capaz de modificaciones y variaciones y solo está limitada por las siguientes reivindicaciones.

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES 1. Un conjunto de quemador de gas combustible, que comprende : (a) una base que tiene una porción de entrada teniendo un pasaje de entrada en ella y adaptada para conexión a una fuente de gas combustible, y proporcionando aspiración de aire en ella; dicha base teniendo una porción agrandada que define una cavidad de mezclado que se comunica con dicho pasaje de entrada; (b) una tapa dispuesta en dicha base que cierra dicha cavidad de mezclado para formar una cámara de mezclado; y (c) dicha tapa y dicha base teniendo superficies que cooperan correspondientes en ellas, operativas para definir entre ellas una pluralidad de compuertas generadoras de flama espaciadas, cada una comunicándose con dicha cámara de mezclado, donde dichas superficies que cooperan están configuradas para proporcionar boquillas divergentes en dichas compuertas.
2. 2. El conjunto definido en la reivindicación 1, donde dichas compuertas generadoras de flama tienen una boquilla convergente -divergente en ellas.
3. 3. El conjunto definido en la reivindicación 1, donde dichas superficies que cooperan son operativas para definir pasajes de estabilización de flama auxiliares dispuestos entre dichas compuertas generadoras de flama; y dichas compuertas auxiliares incluyen boquillas divergentes.
4. 4. Un método de hacer un quemador de gas combustible, que comprende : (a) formar una base que tiene una porción de entrada de combustible/aire y una porción de cavidad de mezclado agrandada; (b) cerrar dicha cavidad con una tapa y formar una cámara de mezclado; y (c) formar superficies que cooperan en dicha base y dicha tapa y configurar dichas superficies para formar compuertas generadoras de flama divergentes en dicha cámara.
5. 5. El método definido en la reivindicación 4, donde dicho paso de configurar dichas superficies incluye formar compuertas generadoras de flama convergentes-divergentes .
6. 6. El método definido en la reivindicación 4, comprendiendo además configurar dicha superficie para formar compuertas estabilizadoras de flama divergentes entre dichas compuertas generadoras de flama.
7. 7. Un método de hacer un quemador de gas combustible, que comprende : (a) formar una base de quemador que tiene una porción de entrada de combustible/aire y una porción de cámara de mezclado agrandada; y (b) formar una pluralidad de compuertas generadoras de flama en dicha cámara, dichas compuertas teniendo una configuración de boquilla divergente.