Aparato quemador.

Quemador, que comprende:

unos medios (120) de mezcla de combustible y aire,

que comprenden un elemento (136) poroso que presentauna pluralidad de trayectorias de flujo aleatorias, comprendiendo el elemento poroso una espuma metálicaanular;

una pared periférica situada aguas abajo de los medios de mezcla; y

un conjunto Venturi (106) dispuesto aguas arriba de los medios (120) de mezcla, que conectan mediante fluidolos medios (120) de mezcla y una fuente de combustible; en el que el quemador carece de cualquier conjunto deoxidante forzado,

caracterizado porque la pared (122) periférica define a través de la misma una pluralidad de orificios de salida (128),definiendo los orificios de salida (128) una trayectoria de flujo de mezcla combustible/aire y estando construidos ydispuestos para lograr una velocidad de flujo mínima de la mezcla combustible/aire; y el elemento (136) poroso estádispuesto de manera adyacente a una superficie interna de la pared (122) periférica.

Aparato quemador.

Antecedentes de la invención

Campo de la invención La invención se refiere a un aparato quemador y, en particular, a dispositivos de calentamiento y/o de cocina que 10 presentan uno o más aparatos quemadores de combustible gaseoso.

Descripción de la técnica relacionada Granger et al., en la patente US no 3.947.227 dan a conocer quemadores que presentan un elemento quemador de 15 espuma metálica que retiene combustible líquido mediante acción capilar.

Goldstein et al., en la patente US no 5.356.487, dan a conocer un quemador de matriz de fibra de radiador de emisión estimulada y amplificada térmicamente.

Cooper, en la publicación de solicitud internacional WO 84/01992 y la patente US no 4.608.012, da a conocer un conjunto quemador de gas radiante de autoaireación que comprende una cámara de mezclado cerrada excepto por una entrada de aire a cuyo interior se dirige un chorro inyector de gas. La cámara está terminada con un elemento quemador radiante de espuma cerámica.

Gordon et al., en la patente US no 5.511.974, dan a conocer un quemador de baja emisión de espuma cerámica para dispositivos domésticos alimentados por gas natural.

Lannutti, en la patente US no 5.782.629, da a conocer una superficie quemadora radiante y un procedimiento para fabricar la misma.

Kahlke et al., en la patente US no 5.800.156, dan a conocer un quemador radiante con una placa quemadora permeable al gas.

Shizukuisha et al., en las patentes US no 6.030.206, no 6.065.962 y no 6.095.800, dan a conocer una estructura de 35 prevención de fugas para el caso de un quemador de combustión de superficie.

Rattner et al., en la publicación de solicitud de patente US 2003/0054313, dan a conocer un elemento de radiador compuesto de una espuma metálica para su utilización dentro de un quemador radiante.

Herbert, en la publicación de solicitud de patente europea EP 0 194 157, da a conocer un quemador de gas para su utilización en una calefacción por gas de autoaireación que presenta una placa de distribución de fibras con aberturas o autoporosa, sólida o aglomerada y una placa de espuma cerámica de poro abierto para la combustión de superficie de dicha mezcla.

Se conoce por el documento GB 1 602 196 A proporcionar un quemador que comprende medios de mezcla de combustible y oxidante, que comprende un elemento poroso que presenta una pluralidad de trayectorias de flujo aleatorias, una pared periférica que presenta una pluralidad de orificios de salida dispuestos en la misma situada aguas abajo de los medios de mezcla.

El documento FR 2 792 394 da a conocer un quemador que comprende medios de mezcla de combustible y aire, en el que los medios comprenden un elemento poroso que define una pluralidad de trayectorias de flujo aleatorias. El elemento poroso está formado a partir de una espuma metálica anular. El quemador proporciona además una pared periférica situada aguas abajo del elemento poroso y un conjunto Venturi situado aguas arriba del elemento poroso. El quemador no requiere un conjunto de oxidante forzado.

Un quemador según la invención se caracteriza por las características enumeradas en la parte caracterizadora según la reivindicación 1.

Según una o más formas de realización, la invención también se refiere a un procedimiento para fabricar un 60 quemador según la reivindicación 5.

En los dibujos adjuntos, cada componente idéntico o casi idéntico que se ilustra en las diversas figuras se representa mediante un número similar. Con fines de claridad, no todos los componentes pueden marcarse en todos los dibujos. En los dibujos:

las figuras 1A a 1C son ilustraciones esquemáticas que muestran diversas vistas de un aparato quemador según una o más formas de realización de la invención, mostrando la figura 1A una vista frontal en perspectiva, mostrando la figura 1B una vista posterior en perspectiva, y mostrando la figura 1C una vista en alzado del

aparato quemador;

las figuras 2A a 2B son ilustraciones esquemáticas que muestran vistas en sección transversal del aparato quemador ilustrado en las figuras 1A a 1C, mostrando la figura 2A una vista lateral en sección transversal y mostrando la figura 2B una vista frontal en sección transversal;

las figuras 3A a 3B son ilustraciones esquemáticas de un componente, que comprende una pluralidad de orificios de salida, de un aparato quemador según una o más formas de realización de la invención, mostrando la figura 3A una vista en perspectiva del componente y mostrando la figura 3B una vista en alzado del componente;

las figuras 4A a 4B son ilustraciones esquemáticas de un aparato quemador según formas de realización adicionales de la invención, mostrando la figura 4A una vista en perspectiva y mostrando la figura 4B una vista en perspectiva en despiece ordenado del conjunto;

la figura 5 es un gráfico que muestra el tiempo transcurrido (minutos) para calentar aproximadamente 3, 3 kg (aproximadamente 7, 3 libras) de agua hasta un incremento de temperatura de aproximadamente 69, 4ºC (125ºF) a partir de la temperatura ambiente utilizando diversos conjuntos quemadores (con indicación de capacidad de combustión, kW (BTU/h) ) ; y

la figura 6 es un gráfico que muestra la temperatura de régimen establecido oC (oF) mientras se hierve aceite vegetal a fuego lento utilizando conjuntos quemadores (con indicación de capacidad de combustión, kW (BTU/h) ) .

Descripción detallada Esta invención no está limitada en su aplicación a los detalles de construcción ni a la disposición de componentes expuestos en la siguiente descripción o ilustrados en los dibujos. La invención admite otras formas de realización y puede ponerse en práctica o llevarse a cabo de diversas maneras.

La invención se refiere a conjuntos o aparatos quemadores que presentan relaciones de reducción altas, emisiones de monóxido de carbono (CO) bajas y eficiencias altas. La invención se refiere además a un aparato quemador compacto, de perfil bajo que proporciona velocidades de calentamiento/combustión altas (flujo de calor) y que también presenta velocidades de combustión bajas proporcionando así tanto un calentamiento acelerado como un calentamiento sostenible bajo. La invención proporciona conjuntos quemadores que presentan uno o más componentes que facilitan el mezclado de combustible y oxidante así como la distribución uniforme de la mezcla por una pluralidad de orificios de quemador. El aparato quemador puede comprender además uno o más componentes que eviten o al menos inhiban el retroceso de la llama mientras favorecen la emisión reducida o nula de especies no deseadas durante la utilización de combustión. El aparato quemador de la invención puede utilizarse en servicios de tipo industrial, comercial, e incluso doméstico de calentamiento y/o de cocina.

La invención se refiere además a un aparato quemador aspirado de manera natural, libre de cualquier conjunto de oxidante forzado.

Según una o más formas de realización, el aparato quemador de la invención puede presentar un perfil de sección transversal menor en comparación con conjuntos quemadores convencionales mientras proporciona una capacidad de combustión máxima equivalente. Por ejemplo, un aparato quemador de la invención con un diámetro nominal de 5, 08 cm (2 pulgadas) puede presentar una capacidad de combustión máxima de al menos aproximadamente 2, 61 kW (9.000 BTU/h) , y en algunos casos, al menos aproximadamente 3, 68 kW (12.700 BTU/h) mientras que presenta una altura de perfil de prominencia de menos de aproximadamente 25, 4 mm (aproximadamente 1 pulgada) , en algunos casos, de menos de aproximadamente 19 mm (aproximadamente 0, 75 pulgadas) . La altura de prominencia se determina como una distancia de separación entre una superficie superior del conjunto quemador y una superficie expuesta sobre la que se monta el quemador. Por tanto según una o más formas de realización de la invención, un aparato quemador de la invención, utilizado, por ejemplo, en dispositivos de cocina, puede montarse en una superficie de placa de cocina a una profundidad que proporciona una distancia desde una superficie superior de placa de cocina del conjunto quemador a la superficie de montaje de menos de aproximadamente 25, 4 mm.

Según formas de realización adicionales de la invención, el aparato quemador puede presentar una relación de reducción alta mientras que, en algunos casos, también proporciona capacidades de combustión máximas comparables o iguales en relación con los aparatos quemadores convencionales. Por ejemplo, un aparato quemador de la invención con un diámetro nominal de 5, 08 cm (2 pulgadas) puede presentar una... [Seguir leyendo]

1. Quemador, que comprende:

unos medios (120) de mezcla de combustible y aire, que comprenden un elemento (136) poroso que presenta una pluralidad de trayectorias de flujo aleatorias, comprendiendo el elemento poroso una espuma metálica anular;

una pared periférica situada aguas abajo de los medios de mezcla; y

un conjunto Venturi (106) dispuesto aguas arriba de los medios (120) de mezcla, que conectan mediante fluido los medios (120) de mezcla y una fuente de combustible; en el que el quemador carece de cualquier conjunto de oxidante forzado,

caracterizado porque la pared (122) periférica define a través de la misma una pluralidad de orificios de salida (128) , definiendo los orificios de salida (128) una trayectoria de flujo de mezcla combustible/aire y estando construidos y dispuestos para lograr una velocidad de flujo minima de la mezcla combustible/aire; y el elemento (136) poroso esta dispuesto de manera adyacente a una superficie interna de la pared (122) periférica.

2. Quemador según la reivindicación 1, en el que dicho elemento (136) poroso presenta una densidad de poro en un intervalo comprendido entre 3, 9 poros por centímetro y 23, 6 poros por centímetro (entre 10 poros por pulgada y 60 poros por pulgada) .

3. Quemador según la reivindicación 1, en el que dicha espuma metálica anular presenta una densidad de poro en un intervalo comprendido entre 3, 9 poros por centímetro y 23, 6 poros por centímetro (entre 10 poros por pulgada y 60 poros por pulgada) .

4. Quemador según la reivindicación 1, en el que el elemento (136) poroso está dispuesto en una cavidad de quemador (120) definida por la pared (122) periférica y una tapa (126) . 30

5. Procedimiento para fabricar un quemador que comprende una pared (122) periférica que presenta una pluralidad de orificios de salida (128) dimensionados para alcanzar una velocidad de flujo mínima de una mezcla combustible/aire a través de los mismos, comprendiendo el procedimiento la acción de instalar un elemento poroso que presenta una pluralidad de trayectorias de flujo aleatorias en unos medios (120) de mezcla de combustible y

oxidante, en el que el elemento poroso comprende una espuma metálica anular que está dispuesta de manea adyacente a una superficie interna de la pared (122) periferica; e instalar un conjunto Venturi aguas arriba de los medios (120) de mezcla, para conectar mediante fluido los medios (120) de mezcla a una fuente de combustible, careciendo el quemador de cualquier conjunto de oxidante forzado.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la pluralidad de orificios están dimensionados y separados para proporcionar una carga de orificio en un intervalo comprendido entre 28, 4 kW/cm2 y 113, 5 kW/cm2 (entre 15.000 BTU/h/in2 y 60.000 BTU/h/in2) durante la combustión de la mezcla combustible/aire.

7. Aparato quemador que comprende el quemador según la reivindicación 1, dispuesto en un utensilio de cocina. 45

8. Aparato quemador según la reivindicación 7, en el que el utensilio de cocina comprende un conjunto de soporte de utensilios de cocina que proporciona una distancia de separación de menos de 5, 08 cm (2 pulgadas) entre una superficie de calentamiento de un utensilio de cocina y una superficie superior del quemador.

9. Aparato quemador según la reivindicación 7, en el que el utensilio de cocina no comprende un conjunto de aire forzado.