WO2013051923A1 - Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, con cámara de combustión múltiple, aislamiento térmico, plancha de cocción y chimenea - Google Patents

Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, con cámara de combustión múltiple, aislamiento térmico, plancha de cocción y chimenea Download PDF

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WO2013051923A1
WO2013051923A1 PCT/MX2012/000097 MX2012000097W WO2013051923A1 WO 2013051923 A1 WO2013051923 A1 WO 2013051923A1 MX 2012000097 W MX2012000097 W MX 2012000097W WO 2013051923 A1 WO2013051923 A1 WO 2013051923A1
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stove
biomass
wood
pedestals
cooking plate
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PCT/MX2012/000097
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Bernardo RODRIGUEZ GONZALEZ
Reynaldo VILLARREAL ESCAMILLA
Benjamin Douglas WEST
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Ecozoom S. De R. L. De C.V.
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Priority to RU2014117928/06A priority patent/RU2014117928A/ru
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    • Y02A40/924—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation using renewable energies
    • Y02A40/928—Cooking stoves using biomass

Definitions

  • the present invention relates to a wood, coal or biomass combustion stove which allows the gases generated to be extracted by means of a plurality of combustion chambers communicated with a hot gas distribution chamber in combination with a chimney , avoiding the health problems associated with gas poisoning caused by cooking on open fire, allowing the stove to be used in closed spaces.
  • a second objective of the invention is to reduce the risk of burns by means of a thermal insulation between the exterior of the body of the stove and its internal elements, where the heat is produced.
  • a third objective of the invention is to allow the cooking of the foods contained in a plurality of containers simultaneously.
  • a fourth objective of the invention is to provide a surface that is heated with the gases produced in the combustion, to cook and heat food, particularly tortillas, using said surface as a comal, without being necessary to remove the containers. of food from fire.
  • the Chinese utility model No. CN 2434530 describes a stove consisting of a hollow cylinder whose inner wall contains a plurality of smoke exhaust pits, which lead to a cavity in the outer wall, which is connected to a chimney. In this case, the fumes generated in combustion are directed towards the cavity. To then be expelled by the chimney, so that the cavity retains the heat to maintain or raise the heat in the combustion chamber itself and has no means to take advantage of the heat for other purposes such as providing a hot plate.
  • German document No. DE 20309303 describes a cylindrical stove with a lower grate accessible by means of a side door. This stove does not allow its use in enclosed spaces such as the interior of a house since it has no means to direct the fumes generated in the combustion.
  • United States patent US 5842463 discloses a portable cylindrical stove with a fuel grate and an orifice ring for the air intake. This stove is designed to be used outdoors, since it also has no means to direct the fumes produced by combustion and consequently does not have the means to take advantage of the heat of said fumes.
  • the patent application WO 201 1060403 shows a cylindrical stove with a grid in the lower part, very similar to those described in the previous documents and likewise does not have the means to direct the fumes produced in the combustion and the The heat of said fumes is not used for other functions.
  • Figure 1 shows a top perspective front view of the stove.
  • Figure 2 shows a front view of the longitudinal section of the pedestals (300) and the cooking plate (100) of the stove.
  • Figure 3 shows a bottom view of the cooking plate (100).
  • Figure 4 shows a side view where the base (500) of the stove can be seen.
  • Figure 5 shows a cross section of a section of the cooking plate (200) and one of the lids (102), where the manner in which the handle (105) is attached to the lid (102) by means of the hook (108) and bar (109).
  • the present invention consists of a vertical combustion stove of wood, coal or biomass to which technical adaptations have been implemented that make it different from all existing stoves of this type and gives advantages in its utility allowing the user to cook more than a food at the same time, avoiding the risk of burns by contact, also avoiding intoxication by aspiration of smoke and providing a cooking plate to be used as a comal.
  • the stove consists of a piece of furniture comprising a substantially rectangular or square prismatic hollow box, the sides of which are substantially longer than His height.
  • Said hollow box forms a chamber (200) for the distribution of hot gases produced in combustion, which is supported by a plurality of pedestals (300) preferably cylindrical, within which combustion takes place and which contain some of the elements of said vertical stove, where said pedestals (300) are located below the hot gas distribution chamber (200), adjacent to one or more of the sides of said chamber (200).
  • the internal corners of the hot gas distribution chamber (200) are rounded to allow a better circulation of the hot gases within it.
  • Said base (500) consists of a rectangular plate bent at its center forming a vertex (501) of 90 °, where one of its sides parallel to said vertex (501) is fixed to the lower edge of the chamber (200) on its side opposite to that of the pedestals (300) while the other side parallel to the vertex (501) of the plate is fixed to the bases of the pedestals (300), as shown in Figure 4, forming a cavity (502) in the bottom of the stove that serves to store the wood and allow it to dry. Another function of the cavity (502) is to store the sections of the chimney (400), which remain unassembled during the transportation and distribution of the stove.
  • the surface of the base (500) is punched to give resistance to torsion forces to the plate that forms it.
  • the inner surface of the pedestals (300) is covered with a thick layer of thermal insulation (31 1), preferably ceramic, forming in the center of the pedestals (300) a vertical hole (310), preferably cylindrical, forming in its upper section a body of air and in its lower section the combustion chamber (309) and the fuel compartment (308), which are basic components of said vertical stove.
  • the ceramic has the function of isolating the stove thermally, avoiding the risk of burns by touching the outside of the body of the stove.
  • the ceramic can be replaced by any thermal insulator capable of withstanding the high temperatures of combustion inside the stove.
  • the height of the pedestals (300) is preferably greater than the diameter of its base, to allow the combustion chamber (309) to have a sufficient volume of air, to achieve combustion efficiency.
  • Each pedestal (300) has a pair of doors (301, 302) on its wall, preferably oriented towards the periphery of the stove, arranged one above the other and adjacent to the base of the pedestal (300).
  • the upper door (301) forms the access to the fuel compartment (308), in the lower section of the vertical recess (310).
  • Said upper door (301) has on its internal face a thermally insulating coating (311), preferably ceramic, of the same thickness as the thermal insulation of the rest of the interior of the pedestal (300).
  • each of the doors (301, 302) is fastened to its respective pedestal (300) preferably by means of hinges (303) fixed to a frame (305), which in turn is fixed to the corresponding pedestal (300), means of screws, rivets or other similar element to achieve the fixation of the frames (305) to the pedestal (300).
  • the lower door (302) it allows to control the air inlet to the combustion chamber (309) and also allows to remove the ashes from the bottom of the pedestal (300), resulting from the combustion.
  • the lower door (302) can be replaced by other similar elements that allow regulation of air intake and extraction of ashes, such as a sliding window.
  • the stove has an accessory to facilitate fuel feeding, which consists of a tray whose height is equal to the height of the lower edge of the upper door (301).
  • the stove is powered by solid fuel, which may consist of firewood, charcoal or branches, sticks, stems, trunks, wooden sticks and other similar elements, collectively called biomass, either in its natural or processed form.
  • solid fuel which may consist of firewood, charcoal or branches, sticks, stems, trunks, wooden sticks and other similar elements, collectively called biomass, either in its natural or processed form.
  • the tray is positioned in front of the upper door (301), said upper door (301) is opened and the pieces of firewood, coal or biomass that make up the fuel are introduced in the fuel compartment (308). to the combustion chamber (309) through said upper door (301), while the tray holds the bodies of the pieces of firewood, coal or biomass in a horizontal position.
  • the grid (307) allows the solid fuel to be maintained within the fuel compartment (308) and at the same time allows air to enter from below it into the combustion chamber (309). Once the fuel has been consumed and generated ashes, they slide to the bottom of the pedestal (300) through the slits of the grid (307), so that they can be removed through the lower door (302). When igniting the fuel and while it is consumed, it is necessary to push the pieces of wood, coal or biomass that form it towards the combustion chamber (309) until they are consumed in their entirety. Once introduced, all the fuel in the compartment (308), the upper door (301) is closed to reduce the air input to the combustion chamber (309), decreasing in turn the speed of combustion, besides allowing to maintain the temperature in the stove.
  • the upper door can be left open once the fuel has been consumed, at the user's discretion, without affecting the operation of the stove.
  • the lower door (302) serves to regulate the entry of air to the combustion chamber (309), so that when the lower door (302) is fully opened, more air enters the combustion chamber through the slits in the grate. (307) and therefore, the fuel burns more quickly achieving higher temperature, heating the interior of the stove for a shorter time. Conversely, by moving the lower door (302) to lower degrees of opening, less air enters the combustion chamber (309) and therefore, the fuel burns more slowly, managing to heat the interior of the stove for a longer time, but at a lower temperature.
  • the grid (307) and the upper and lower doors (301, 302) can be dispensed with, where there is only one nozzle for introducing the fuel into the fuel compartment (308) with the disadvantage of not to be able to regulate the entrance of air to the combustion chamber (309), preventing the regulation of the temperature and time of combustion.
  • the tray has a height equal to that of the lower edge of said mouth to introduce the fuel.
  • the hot gas distribution chamber (200) has a plurality of holes (201) in its base, each located in correspondence with one of the vertical holes (310) of the pedestals (300) and positioned concentrically to said gaps (310) vertical.
  • the bottom and the internal side faces of said hot gas distribution chamber (200) are coated with a layer of thermal insulation (31 1), preferably ceramic, to keep the heat inside the chamber (200) of hot gases and to avoid to heat the outside of the body of the stove.
  • the holes (201) of the base of the hot gas distribution chamber (200) also passes through said layer of thermal insulation (31 1), so that the vertical holes (310) and the hot gas distribution chamber (200) are connected through said holes (201) and the hot gases generated in the combustion chamber (309) rise through the vertical gap (310) and are transferred through said orifices (201) into the interior of the hot gas distribution chamber (309) .
  • the above can be seen in the longitudinal section shown in Figure 2.
  • the upper cover of the hot gas distribution chamber (200) consists of a cooking plate (100) preferably made of a material of high thermal conductivity that fulfills the function of heat exchanger of the stove.
  • Said cooking plate (100) has a plurality of openings (101) passing through it, each one arranged in correspondence with each of the vertical holes (310) of each of the pedestals
  • the cooking plate (100) has on its upper surface edges (106) with a difference in level surrounding the openings (101).
  • Each opening (101) has a loose lid (102) made of material of high thermal conductivity, preferably of the same material as the cooking plate (100), in the same shape as the opening (101) and larger than this one, so that it is resting on the edge
  • the lid (102) has at its center a concavity (103) with a horizontal bar (108) in its center separated from the bottom of the concavity (103), inside which a hook (109) is inserted, being attached to said bar (108) without permanently fixing it.
  • Said hook (109) is held by a handle (105), wherein said handle (105) serves to grip the lid (102) and unclog the opening (101) of the cooking plate (100) without touching the lid (102) or the cooking plate (100), inserting the hook (109) in the concavity (103) to hold the lid (102) by means of the bar (108) in the center of the concavity (103) and thus raise the lid.
  • FIG 5 it can be clearly seen the way in which the hook (109) is inserted in the concavity (103).
  • the opening (101) is uncovered and a food container with a diameter greater than the diameter of said opening (101) is placed on the cooking plate (100), directly on said opening (101), so that said container resting on the surface of the cooking plate (100), above the opening (101) and the heat produced in the combustion chamber (309) rises through the vertical recess (310), entering the chamber (200). ) of hot gas distribution just below the container, directly heating its base, which in this case replaces the cooking plate (100) as a heat exchanger for the food inside the container.
  • the cooking plate (100) has an exhaust hole (104) to allow the exit of the hot gases from the hot gas distribution chamber (200) produced in the combustion, preferably arranged on the side opposite to that where they are located. the openings (101).
  • Said tube forms a chimney (400) to allow the escape of hot gases from the stove.
  • Said chimney (400) is composed of tubular sections assembled one at the end of another.
  • the hot gases that are produced in the combustion chamber (309) rise through the vertical gap (310) towards the hot gas distribution chamber (200), in directing the openings (101) of the cooking plate (100), filling said distribution chamber (200) with said hot gases, where the heat is transferred to the cooking plate (100) and to the bases of the food containers in its case, heating them, then leaving through the exhaust hole (104) towards the chimney (400).
  • the hot gases inside the stove cause an increase in the pressure inside it.
  • Dica pressure causes the natural behavior of the hot gases produced in the combustion to rise through the vertical hole (310), entering the chamber (200) and arriving directly at the exhaust hole (104) and then quickly leaving the stove by the chimney (400), releasing the pressure produced.
  • this natural behavior does not allow the hot gases to be distributed inside the chamber (200), preventing the plate (100) from heating up uniformly.
  • the cooking plate (100) has a plurality of long and thin moldings (107) protruding from its bottom surface , arranged parallelly between the openings (101) and the exhaust hole (104), so that the initial ends of said moldings (107) are positioned adjacent the openings (101) and the final ends of the moldings (107) are positioned adjacent to the edges of the cooking plate (100).
  • Said moldings (107) function as conduits that prevent the hot gases from going directly towards the exhaust opening (104) and, on the other hand, when the hot gases enter the distribution chamber (200), they collide with the walls of said moldings ( 107) and are directed towards the periphery of the distribution chamber (200), following the path imposed by the moldings (107), until finding the way to the exhaust hole (104), to exit through the chimney (400).
  • Figure 3 shows the path followed by the flow of hot gases inside the chamber (200) of distribution, marked dotted line.
  • the cooking plate (100) is heated uniformly over its entire surface, which makes it possible to use the upper surface of the cooking plate (100) as a comal, to cook and heat food, particularly tortillas, without removing the food containers that are heating over the openings (101).

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Abstract

La presente invención consiste en una estufa del tipo denominado "cohete", que tiene una pluralidad de huecos cilindricos verticales que contienen una cámara de combustión, un compartimento de combustible y una chimenea. Dichos huecos cilindricos verticales están conectados a una cámara de gases calientes donde dichos gases son aprovechados para calentar una plancha que es utilizada a manera de comal. La plancha cuenta con boquetes encima de los huecos cilindricos verticales, sobre los cuales se disponen los recipientes de alimentos que se desea calentar. La cámara de gases calientes cuenta con una abertura y un tubo de escape para disponer los gases fuera del habitáculo donde se utiliza la estufa. La estufa tiene un recubrimiento aislante térmico dispuesto entre sus paredes interiores y el mueve exterior para evitar quemaduras. El tubo de escape evita la intoxicación por inhalación de humo que se presenta comúnmente por cocinar a fuego abierto.

Description

ESTUFA AHORRADORA DE LEÑA, CARBÓN O BIOMASA, CON CÁMARA DE COMBUSTIÓN MÚLTIPLE, AISLAMIENTO TÉRMICO, PLANCHA DE COCCIÓN Y
CHIMENEA
DESCRIPCIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una estufa de combustión de leña, carbón o biomasa la cual permite extraer los gases generados por medio de una pluralidad de cámaras de combustión comunicadas con una cámara de distribución de gases calientes en combinación con una chimenea, evitando los problemas de salud asociados a la intoxicación por gases producidos al cocinar a fuego abierto, permitiendo utilizar la estufa en espacios cerrados. Un segundo objetivo de la invención es reducir el riesgo de quemaduras por medio de un aislamiento térmico entre el exterior del cuerpo de la estufa y sus elementos internos, en donde se produce el calor. Un tercer objetivo de la invención es permitir la cocción de los alimentos contenidos en una pluralidad de recipientes simultáneamente. Un cuarto objetivo de la invención es proporcionar una superficie que- se calienta con los gases producidos en la combustión, para cocer y calentar alimentos, particularmente tortillas, usando dicha superficie a manera de comal, sin ser necesario quitar los recipientes. de alimentos del fuego.
ANTECEDENTES
Existen estufas de combustión de madera como la descrita en el modelo de utilidad de
China No. CN 2459539, donde se describe una estufa que utiliza fragmentos de madera como combustible, la cual tiene forma de barril, con una abertura en la parte inferior para la entrada de aire y una chimenea en la parte superior. El problema que presenta esta estufa es que al tener un solo quemador, solo permite calentar un recipiente con alimentos a cada momento y no tiene los medios necesarios para aprovechar el calor de los humos generados por la combustión.
El modelo de utilidad de China No. CN 2434530 describe una estufa que consiste en un cilindro hueco cuya pared interior contiene una pluralidad de hoyos para escape de humos, que conducen a una cavidad en la pared exterior, la cual está conectada a una chimenea. En este caso, los humos generados en la combustión son dirigidos hacia la cavidad. Para después ser expulsados por la chimenea, de modo que la cavidad retiene el calor para mantener o elevar el calor en la propia cámara de combustión y no tiene ningún medio para aprovechar el calor para otros objetivos como el de proporcionar una plancha caliente.
El documento alemán No. DE 20309303 describe una estufa cilindrica con una rejilla inferior accesible por medio de una puerta lateral. Esta estufa no permite su uso en espacios cerrados como el interior de una vivienda ya que no tiene medios para dirigir los humos generados en la combustión.
La patente de Estados Unidos US 5842463 describe una estufa portátil cilindrica con una rejilla para combustible y un anillo de orificios para la toma de aire. Esta estufa está diseñada para ser utilizada en exteriores, ya que tampoco tiene medios para dirigir los humos producidos por la combustión y consecuentemente tampoco tiene los medios para aprovechar el calor de dichos humos.
La solicitud de patente WO 201 1060403 muestra una estufa cilindrica con una rejilla en la parte inferior, muy similar a las descritas en los documentos anteriores y de igual forma no cuenta con los medios para dirigir los humos producidos en la combustión y el calor de dichos humos no es aprovechado para otras funciones.
No se encontró en el estado de la técnica ningún documento que contemple el uso de más de una cámara de combustión, ni se encontró ningún documento que muestre la implementación de una plancha de cocción que se caliente aprovechando el calor de los gases producidos en la combustión, por medio de una cámara de humos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La figura 1 muestra una vista frontal en perspectiva superior de la estufa.
La figura 2 muestra una vista frontal del corte longitudinal de los pedestales (300) y la plancha (100) de cocción de la estufa.
La figura 3 muestra una vista inferior de la plancha (100) de cocción.
La figura 4 muestra una vista lateral donde se aprecia la base (500) de la estufa.
La figura 5 muestra un corte transversal de una sección de la plancha de cocción (200) y una de las tapas (102), donde se aprecia la forma en que el mango (105) se sujeta a la tapa (102) por medio del gancho (108) y la barra (109).
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención consiste en una estufa de combustión vertical de leña, carbón o biomasa a la cual se le han implementado adaptaciones técnicas que la hacen diferente a todas las estufas existentes de este tipo y le da ventajas en su utilidad permitiendo al usuario cocer más de un alimento al mismo tiempo, evitando el riesgo de quemaduras por contacto, asimismo evitando intoxicación por aspiración de humo y proporcionando una plancha de cocción para usarse a manera de comal.
La estufa consiste en un mueble que comprende una caja hueca prismática sustancialmente rectangular o cuadrada, cuyos lados son sustancialmente más largos que su altura. Dicha caja hueca conforma una cámara (200) para la distribución de los gases calientes producidos en la combustión, la cual está sostenida por una pluralidad de pedestales (300) preferentemente cilindricos, dentro de los cuales se lleva a cabo la combustión y que contienen algunos de los elementos de la citada estufa vertical, donde dichos pedestales (300) están ubicados debajo de la cámara (200) de distribución de gases calientes, adyacentes a uno o varios de los lados de dicha cámara (200). Preferentemente, las esquinas internas de la cámara (200) de distribución de gases calientes están redondeadas para permitir una mejor circulación de los gases calientes dentro de ésta.
Detrás de los pedestales (300), en el lado opuesto a éstos en relación al centro de la cámara (200) de distribución de gases calientes, hay una base (500) que soporta parte del peso de la estufa para darle estabilidad y evitar que se incline hacia un lado, ya que al ubicarse los pedestales (300) adyacentes a algún lado de la cámara (200), la estufa perdería equilibrio en ausencia de dicha base (500). Dicha base (500) consiste en una placa rectangular doblada en su centro formando un vértice (501 ) de 90°, donde uno de sus lados paralelos a dicho vértice (501) está fijo al borde inferior de la cámara (200) en su lado opuesto al de los pedestales (300) mientras que el otro lado paralelo al vértice (501 ) de la placa está fijo a las bases de los pedestales (300), como se muestra en la figura 4, formando una cavidad (502) en la parte inferior de la estufa que sirve para almacenar la leña y permitir que ésta se seque. Otra función de la cavidad (502) es la de almacenar las secciones de la chimenea (400), que permanecen sin ensamblar durante la transportación y distribución de la estufa. La superficie de la base (500) está troquelada para darle resistencia ante fuerzas de torsión a la placa que la conforma. La superficie interior de los pedestales (300) está recubierta con una capa gruesa de aislante térmico (31 1 ), preferentemente cerámica, formando en el centro de los pedestales (300) un hueco (310) vertical, preferentemente cilindrico, que conforma en su sección superior un cuerpo de aire y en su sección inferior la cámara de combustión (309) y el compartimento (308) de combustible, los cuales son componentes básicos de la citada estufa vertical. La cerámica tiene la función de aislar la estufa térmicamente, evitando el riesgo de quemaduras por tocar el exterior del cuerpo de la estufa. Un técnico en la materia podrá notar que la cerámica puede ser sustituida por cualquier aislante térmico capaz de resistir las altas temperaturas de la combustión en el interior de la estufa.
La altura de los pedestales (300) es preferentemente mayor al diámetro de su base, para permitir que la cámara de combustión (309) tenga un volumen de aire suficiente, para lograr la eficiencia de la combustión. Cada pedestal (300) tiene un par de puertas (301 , 302) en su pared, orientadas preferentemente hacia la periferia de la estufa, dispuestas una arriba de la otra y adyacentes a la base del pedestal (300). La puerta superior (301 ) conforma el acceso al compartimento (308) de combustible, en la sección inferior del hueco (310) vertical. Dicha puerta superior (301 ) tiene en su cara interna un recubrimiento de aislante térmico (311) resistente al calor, preferentemente cerámica, del mismo grosor que el aislante térmico del resto del interior del pedestal (300). De este modo, al cerrar la puerta superior (301), el calor se conserva dentro del hueco (310) vertical, evitando que éste se transfiera al material de dicha puerta superior (301), limitando la posibilidad de quemaduras al usuario. En el interior del pedestal (300) hay una rejilla (307) horizontal situada a una altura correspondiente a la altura de la línea entre la puerta superior (301 ) y la puerta inferior (302), en el fondo del hueco (310) vertical. Cada una de las puertas (301 , 302) se sujeta a su respectivo pedestal (300) preferentemente por medio de bisagras (303) fijas a un marco (305), el cual a su vez esta fijo al pedestal (300) correspondiente, por medio de tornillos, remaches u otro elemento similar para lograr la fijación de los marcos (305) al pedestal (300). En el lado del marco (305) opuesto a aquél de la bisagra (303) hay una aldaba (304) para asegurar la puerta (301 , 302) cuando está cerrada. La puerta inferior (302) permite controlar la entrada de aire a la cámara de combustión (309) y además permite retirar las cenizas del fondo del pedestal (300), resultantes de la combustión. La puerta inferior (302) puede ser sustituida por otros elementos similares que permitan la regulación de entrada de aire y la extracción de cenizas, como por ejemplo una ventana corrediza.
La estufa tiene un accesorio para facilitar la alimentación del combustible, el cual consiste en una bandeja cuya altura es igual a la altura del borde inferior de la puerta superior (301). La estufa se alimenta con combustible sólido, el cual puede consistir en leña, carbón o ramas, varas, tallos, troncos, palos de madera y otros elementos similares, llamados en conjunto biomasa, ya sea en su forma natural o procesada. Para alimentar el combustible se posiciona la bandeja frente a la puerta superior (301), se abre dicha puerta superior (301) y se introducen las piezas de leña, carbón o biomasa, que conforman el combustible, en el compartimento (308) de combustible hacia la cámara de combustión (309) a través de dicha puerta superior (301), mientras la bandeja sostiene los cuerpos de las piezas de leña, carbón o biomasa en posición horizontal. La rejilla (307) permite mantener el combustible sólido dentro del compartimento (308) de combustible y al mismo tiempo permite la entrada de aire desde debajo de ésta hacia la cámara de combustión (309). Úna vez que el combustible se ha consumido y ha generado cenizas, éstas se deslizan hacia el fondo del pedestal (300) a través de las rendijas de la rejilla (307), para poder ser retiradas a través de la puerta inferior (302). Al encender el combustible y mientras éste se consume, es necesario empujar las piezas de leña, carbón o biomasa que lo conforman hacia la cámara de combustión (309) hasta que se consuman en su totalidad. Una vez introducido, todo el combustible en el compartimento (308), se cierra la puerta superior (301) para disminuir la entrada de aire a la cámara de combustión (309), disminuyendo a su vez la velocidad de la combustión, además de permitir mantener la temperatura en la estufa. La puerta superior se puede dejar abierta una vez consumido el combustible, a voluntad del usuario, sin afectar el funcionamiento de la estufa. La puerta inferior (302) sirve para regular la entrada de aire a la cámara de combustión (309), de modo que al abrir totalmente la puerta inferior (302) entra más aire a la cámara de combustión a través de las rendijas de la rejilla (307) y por tanto, el combustible se quema más rápidamente logrando mayor temperatura, calentando el interior de la estufa durante menor tiempo. Inversamente, al mover la puerta inferior (302) a menores grados de apertura, menos aire entra a la cámara de combustión (309) y por tanto, el combustible se quema más lentamente, logrando calentar el interior de la estufa por mayor tiempo, pero a menor temperatura.
En otra modalidad de la invención, se puede prescindir de la rejilla (307) y las puertas superior e inferior (301 , 302), en donde solo existe una boca para introducir el combustible al compartimento de combustible (308) con la desventaja de no poder regular la entrada de aire a la cámara de combustión (309), impidiendo la regulación de la temperatura y tiempo de combustión. En esta modalidad, la bandeja tiene una altura igual a aquella del borde inferior de dicha boca para introducir el combustible.
La cámara (200) de distribución de gases calientes tiene una pluralidad de orificios (201) en su base, cada uno situado en correspondencia con uno de los huecos (310) verticales de los pedestales (300) y posicionado de manera concéntrica a dichos huecos (310) verticales. El fondo y las caras laterales internas de dicha cámara (200) de distribución de gases calientes están recubiertos con una capa de aislante térmico (31 1 ), preferentemente cerámica, para mantener el calor dentro de la cámara (200) de gases calientes y evitar que se caliente el exterior del cuerpo de la estufa. Los orificios (201) de la base de la cámara (200) de distribución de gases calientes también atraviesan dicha capa de aislante térmico (31 1), de modo que los huecos (310) verticales y la cámara (200) de distribución de gases calientes están conectados a través de dichos orificios (201) y los gases calientes generados en la cámara de combustión (309) suben por el hueco (310) vertical y se transfieren a través de dichos orificios (201) al interior de la cámara (309) de distribución de gases calientes. Lo anterior se puede apreciar en el corte longitudinal mostrado en la figura 2.
La cubierta superior de la cámara (200) de distribución de gases calientes consiste en una plancha (100) de cocción hecha preferentemente de un material de alta conductividad térmica que cumple la función de intercambiador de calor de la estufa. Dicha plancha (100) de cocción tiene una pluralidad de aberturas (101 ) que la atraviesan, dispuestas cada una en correspondencia con cada uno de los huecos (310) verticales de cada uno de los pedestales
(300), concéntricos a éstos, de modo que el calor producido en la cámara de combustión (309) sube por el hueco (310) vertical, entrando a la cámara (200) de gases calientes justo por debajo de las aberturas (101). La plancha (100) de cocción tiene en su superficie superior bordes (106) con un desnivel que rodean las aberturas (101). Cada abertura (101 ) tiene una tapa (102) suelta hecha de material de alta conductividad térmica, preferentemente del mismo material de la plancha (100) de cocción, de la misma forma de la abertura (101) y de tamaño mayor a éste, de manera que está apoyada sobre el borde
(106) de la plancha (100) de cocción ubicado alrededor de dicho abertura (101 ), acoplándose al desnivel de dicho borde (106). La tapa (102) tiene en su centro una concavidad (103) con una barra (108) horizontal en su centro separada del fondo de la concavidad (103), dentro de la cual se inserta un gancho (109), sujetándose a dicha barra (108) sin fijarse permanentemente a ésta. Dicho gancho (109) está sujetado por un mango (105), donde dicho mango (105) sirve para agarrar la tapa (102) y destapar la abertura (101) de la plancha (100) de cocción sin tocar la tapa (102) o la plancha (100) de cocción, insertando el gancho (109) en el concavidad (103) para sujetar la tapa (102) por medio de la barra (108) en el centro de la concavidad (103) y así levantar la tapa. En la figura 5 se puede apreciar claramente la forma en que el gancho (109) se inserta en la concavidad (103).
Para cocinar alimentos, se destapa la abertura ( 101) y se coloca en la plancha (100) de cocción, directamente sobre dicha abertura (101 ), un recipiente con alimentos de diámetro mayor al diámetro de dicha abertura (101), de modo que dicho recipiente se apoye sobre la superficie de la plancha (100) de cocción, encima de la abertura ( 101 ) y el calor producido en la cámara de combustión (309) sube por el hueco (310) vertical, entrando a la cámara (200) de distribución de gases calientes justo por debajo del recipiente, calentando directamente su base, la cual sustituye en este caso a la plancha (100) de cocción como intercambiador de calor para el alimento dentro del recipiente.
La plancha (100) de cocción tiene un agujero (104) de escape para permitir la salida de los gases calientes de la cámara (200) de distribución de gases calientes producidos en la combustión, dispuesto preferentemente en el lado opuesto a aquél donde se encuentran las aberturas (101). Sobre el agujero (104) de escape hay un tubo dispuesto verticalmente, acoplado a la plancha (100) de cocción por medio de una base cónica atornillada a dicha plancha (100) de cocción, justo encima del agujero (104) de escape. Dicho tubo conforma una chimenea (400) para permitir el escape de gases calientes de la estufa. Dicha chimenea (400) esta compuesta de secciones tubulares ensambladas una en el extremo de otra. De este modo, los gases calientes que se producen en la cámara de combustión (309) suben por el hueco (310) vertical hacia la cámara (200) de distribución de gases calientes, en dirección a las aberturas (101) de la plancha (100) de cocción, llenando dicha cámara (200) de distribución con dichos gases calientes, donde el calor se transfiere a la plancha (100) de cocción y a las bases de los recipientes de comida en su caso, calentándolas, para después salir por el agujero (104) de escape hacia la chimenea (400).
Los gases calientes dentro de la estufa provocan un aumento en la presión dentro de ésta. Dica presión provoca que el comportamiento natural de los gases calientes producidos en la combustión sea subir por el hueco (310) vertical, entrando a la cámara (200) y llegando directamente al agujero (104) de escape para después salir rápidamente de la estufa por la chimenea (400), liberando la presión producida. Sin embargo este comportamiento natural no permite que los gases calientes se distribuyan dentro de la cámara (200), impidiendo que la plancha (100) se caliente uniformemente.
Para lograr que los gases calientes se distribuyan en la cámara (200) de distribución antes de salir por la chimenea (400), la plancha (100) de cocción tiene una pluralidad de molduras (107) largas y delgadas que sobresalen de su superficie inferior, dispuestas paralelamente entre las aberturas (101) y el agujero (104) de escape, de modo que los extremos iniciales de dichas molduras (107) están posicionados adyacentes a las aberturas (101) y los extremos finales de las molduras (107) están posicionados adyacentes a las orillas de la plancha (100) de cocción. Dichas molduras (107) funcionan como conductos que impiden que los gases calientes vayan directamente hacia la abertura (104) de escape y en cambio, cuando los gases calientes entran a la cámara (200) de distribución, chocan con las paredes de dichas molduras (107) y son dirigidos hacia la periferia de la cámara (200) de distribución, siguiendo la trayectoria impuesta por las molduras (107), hasta hallar el camino hacia el agujero (104) de escape, para salir por la chimenea (400). En la figura 3 se aprecia la trayectoria que sigue el flujo de gases calientes dentro de la cámara (200) de distribución, marcada en línea punteada. De este modo, la plancha (100) de cocción se calienta uniformemente en toda su superficie, lo cual permite utilizar la superficie superior de la plancha (100) de cocción a manera de comal, para cocer y calentar alimentos, particularmente tortillas, sin retirar los recipientes de comida que se estén calentando sobre las aberturas (101).

Claims

REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficiente mi invención, considero como una novedad y por lo tanto reclamo como de mi exclusiva propiedad, lo contenido en las siguientes cláusulas:
1. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, caracterizada porque comprende una caja hueca prismática, donde dicha caja conforma una cámara de distribución de los gases calientes producidos en la combustión, la cual está sostenida por una pluralidad de pedestales, donde dichos pedestales están ubicados debajo de la cámara de distribución de gases calientes, adyacentes a uno o varios de los lados de dicha cámara; donde detrás de los pedestales, en el lado opuesto a éstos en relación al centro de la cámara de distribución de gases calientes, hay una base que soporta parte del peso de la estufa para darle estabilidad y evitar que se incline hacia un lado; donde la superficie interior de los pedestales está recubierta con una capa de aislante térmico, formando en el centro de los pedestales un hueco vertical, que conforma en su sección superior un cuerpo de aire y en su sección inferior conforma la cámara de combustión y el compartimento de combustible; donde cada pedestal tiene un par de puertas en su pared, orientadas preferentemente hacia la periferia de la estufa, dispuestas una arriba de la otra y adyacentes a la base del pedestal, donde la puerta superior conforma un acceso a dicho compartimento de combustible, ubicado en la sección inferior de dicho hueco vertical y la puerta inferior permite regular la entrada de aire a la cámara de combustión y además permite retirar las cenizas del fondo del pedestal, resultantes de la combustión.; donde en el interior de dicho pedestal hay una rejilla horizontal situada a una altura correspondiente a la altura de la línea entre dicha puerta superior y dicha puerta inferior, en el fondo del hueco vertical, donde dicha rejilla permite mantener el combustible sólido dentro del compartimento de combustible y al mismo tiempo permite la entrada de aire desde debajo de ésta hacia la cámara de combustión; donde la cámara de distribución de gases calientes tiene una pluralidad de orificios en su base, cada uno situado en correspondencia con uno de los huecos verticales de los pedestales y posicionado de manera concéntrica a dichos huecos verticales, donde el fondo y las caras laterales internas de dicha cámara de distribución de gases calientes están recubiertos con una capa de aislante térmico, donde dichos orificios de la base de la cámara de distribución de gases calientes también atraviesan dicha capa de aislante térmico, de modo que los huecos verticales y la cámara de distribución de gases calientes están conectados a través de dichos orificios; donde la cubierta superior de la cámara de distribución de gases calientes consiste en una plancha de cocción que cumple la función de intercambiador de calor de la estufa; donde dicha plancha de cocción tiene una pluralidad de aberturas que la atraviesan, dispuestas cada una en correspondencia con cada uno de los huecos verticales de cada uno de los pedestales, concéntricos a éstos, de modo que el hueco vertical, está situado justo por debajo de las aberturas; donde cada abertura tiene una tapa suelta, de la misma forma de la abertura y de tamaño mayor a éste, de manera que dicha tapa está apoyada sobre la plancha de cocción, encima de la abertura; donde la plancha de cocción tiene un agujero de escape para permitir la salida de los gases calientes de la cámara de distribución de gases calientes producidos en la combustión, donde sobre dicho agujero de escape hay un tubo dispuesto verticalmente, acoplado a la plancha de cocción, justo encima del agujero de escape, donde dicho tubo conforma una chimenea para permitir el escape de gases calientes de la estufa; donde la plancha de cocción tiene una pluralidad de molduras largas y delgadas que sobresalen de su superficie inferior, dispuestas paralelamente entre las aberturas y el agujero de escape, de modo que los extremos iniciales de dichas molduras están posicionados adyacentes a las aberturas y los extremos finales de las molduras están posicionados adyacentes a las orillas de la plancha de cocción, donde dichas molduras funcionan como conductos que distribuyen los gases calientes dentro de la cámara de distribución.
2. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizada porque dicha puerta superior tiene en su cara interna un recubrimiento de aislante térmico del mismo grosor que el aislante térmico del resto del interior del pedestal.
3. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque cada una de las puertas se sujeta a su respectivo pedestal preferentemente por medio de bisagras fijas a un marco, el cual a su vez esta fijo al pedestal correspondiente, por medio de tornillos, remaches u otro elemento similar para lograr la fijación de los marcos al pedestal.
4. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque en el lado del marco opuesto a aquél de la bisagra hay una aldaba para asegurar la puerta superior o inferior cuando éstas están cerradas.
5. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la puerta inferior puede ser sustituida por otro elemento similar que permitan la regulación de entrada de aire y la extracción de cenizas, como puede ser una ventana corrediza.
6. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones
1 a 5, caracterizada porque la estufa tiene un accesorio para facilitar la alimentación del combustible, el cual consiste en una bandeja cuya altura es igual a la altura del borde inferior de la puerta superior.
7. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, caracterizada porque comprende una caja hueca prismática, donde dicha caja conforma una cámara de distribución de los gases calientes producidos en la combustión, la cual está sostenida por una pluralidad de pedestales, donde dichos pedestales están ubicados debajo de la cámara de distribución de gases calientes, adyacentes a uno o varios de los lados de dicha cámara; donde detrás de los pedestales, en el lado opuesto a éstos en relación al centro de la cámara de distribución de gases calientes, hay una base que soporta parte del peso de la estufa para darle estabilidad y evitar que se incline hacia un lado; donde la superficie interior de los pedestales está recubierta con una capa de aislante térmico, formando en el centro de los pedestales un hueco vertical, que conforma en su sección superior un cuerpo de aire y en su sección inferior conforma la cámara de combustión y el compartimento de combustible; donde cada pedestal tiene una boca de entrada al compartimento de combustible, ubicado en la sección inferior de dicho hueco vertical; donde la cámara de distribución de gases calientes tiene una pluralidad de orificios en su base, cada uno situado en correspondencia con uno de los huecos verticales de los pedestales y posicionado de manera concéntrica a dichos huecos verticales, donde el fondo y las caras laterales internas de dicha cámara de distribución de gases calientes están recubiertos con una capa de aislante térmico, donde dichos orificios de la base de la cámara de distribución de gases calientes también atraviesan dicha capa de aislante térmico, de modo que los huecos verticales y la cámara de distribución de gases calientes están conectados a través de dichos orificios; donde la cubierta superior de la cámara de distribución de gases calientes consiste en una plancha de cocción que cumple la función de intercambiador de calor de la estufa; donde dicha plancha de cocción tiene una pluralidad de aberturas que la atraviesan, dispuestas cada una en correspondencia con cada uno de los huecos verticales de cada uno de los pedestales, concéntricos a éstos, de modo que el hueco vertical, está situado justo por debajo de las aberturas; donde cada abertura tiene una tapa suelta, de la misma forma de la abertura y de tamaño mayor a éste, de manera que dicha tapa está apoyada sobre la plancha de cocción, encima de la abertura; donde la plancha de cocción tiene un agujero de escape para permitir la salida de los gases calientes de la cámara de distribución de gases calientes producidos en la combustión, donde sobre dicho agujero de escape hay un tubo dispuesto verticalmente, acoplado a la plancha de cocción, justo encima del agujero de escape, donde dicho tubo conforma una chimenea para permitir el escape de gases calientes de la estufa; donde la plancha de cocción tiene una pluralidad de molduras largas y delgadas que sobresalen de su superficie inferior, dispuestas paralelamente entre las aberturas y el agujero de escape, de modo que los extremos iniciales de dichas molduras están posicionados adyacentes a las aberturas y los extremos finales de las molduras están posicionados adyacentes a las orillas de la plancha de cocción, donde dichas molduras funcionan como conductos que distribuyen los gases calientes dentro de la cámara de distribución.
8. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a la reivindicación 7, caracterizada porque la estufa tiene un accesorio para facilitar la alimentación del combustible, el cual consiste en una bandeja cuya altura es igual a la altura del borde inferior de la boca de entrada al compartimento de combustible.
9. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones
1 a 8, caracterizada porque los pedestales son preferentemente cilindricos y la altura de dichos pedestales es preferentemente mayor al diámetro de su base, para permitir que la cámara de combustión tenga un volumen de aire suficiente, para lograr la eficiencia de la combustión.
10. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la cámara de distribución de gases calientes es sustancialmente rectangular o cuadrada, sus lados son sustancialmente mayores que su altura y sus esquinas son preferentemente redondeadas para permitir una mejor circulación de los gases calientes dentro de ésta.
1 1. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque dicha base consiste preferentemente en una placa rectangular doblada en su centro formando un vértice de 90°, donde uno de sus lados paralelos a dicho vértice está fijo al borde inferior de la cámara en su lado opuesto al de los pedestales mientras que el otro lado paralelo al vértice de la placa está fijo a las bases de los pedestales, formando una cavidad en la parte inferior de la estufa que sirve para almacenar la leña o para almacenar las secciones de la chimenea.
12. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 1 1 , caracterizada porque dicho aislante térmico es preferentemente cerámica, cuya función es la de aislar el interior de la estufa térmicamente, evitando el riesgo de quemaduras por tocar el exterior del cuerpo de la estufa.
13. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque dicho hueco vertical es preferentemente cilindrico.
14. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque la superficie de la base está troquelada para darle resistencia ante fuerzas de torsión a la placa que la conforma.
15. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones
1 a 14, caracterizada porque dicha plancha de cocción y dicha tapa suelta están hechas preferentemente de un material de alta conductividad térmica.
16. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada porque dicha plancha de cocción tiene en su superficie superior bordes con un desnivel que rodean las aberturas, sobre los cuales se apoya la tapa, acoplándose ésta última en dicho desnivel.
17. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada porque dicha tapa tiene en su centro una concavidad con una barra horizontal en su centro separada del fondo de la concavidad, dentro de la cual se inserta un gancho, sujetándose a dicha barra sin fijarse permanentemente a ésta, donde dicho gancho está sujetado por un mango, el cual sirve para agarrar dicha tapa y destapar la abertura de la plancha de cocción sin tocar la tapa o la plancha de cocción, insertando dicho gancho en dicha concavidad para sujetar dicha tapa por medio de dicha barra en el centro de dicha concavidad y así levantar dicha tapa.
18. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 17, caracterizada porque el agujero de escape está dispuesto preferentemente en el lado de la plancha de cocción opuesto a aquél donde se encuentran las aberturas.
19. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 18, caracterizada porque dicha chimenea está acoplada a la plancha de cocción preferentemente por medio de una base cónica, atornillada a dicha plancha de cocción sobre el agujero de escape.
20. Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, de acuerdo a las reivindicaciones
1 a 19, caracterizada porque donde dicha chimenea esta compuesta de secciones tubulares ensambladas una en el extremo de otra.
PCT/MX2012/000097 2011-10-03 2012-10-03 Estufa ahorradora de leña, carbón o biomasa, con cámara de combustión múltiple, aislamiento térmico, plancha de cocción y chimenea WO2013051923A1 (es)

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