BRPI1105370A2

BRPI1105370A2 - Sistema de combustão para queimadores de equipamentos de cocção

Info

Publication number: BRPI1105370A2
Application number: BRPI1105370-4A2A
Authority: BR
Inventors: Silva Marcos Raphael Da; Gaspari Henrique Cesar De
Original assignee: Whirlpool Sa
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-11-12
Also published as: MX2014007610A; EP2839214A1; US20150037741A1; WO2013106892A1

Abstract

SISTEMA DE COMBUSTÃO PARA QUEIMADORES DE EQUIPAMENTOS DE COCÇÃO. A presente invenção refere-se a um sistema de combustão aplicado em queimadores de equipamentos de cocção, sendo compreendido por características técnicas capazes de aumentar a eficiência e a capacidade de troca de calor dos equipamentos de cocção, através de um regime turbulento do processo e combustão. Preferencialmente o sistema de combustão de acordo com a presente invenção compreende um duto de alimentação de combustível (1) conectado ao queimador (2) de um equipamento de cocção através de um mecanismo intermitente (3) cuja finalidade é promover a liberação e bloqueio do fluxo de combustível proveniente do duto de alimentação 1, de tal modo que um elemento de ignição (4) promova a combustão turbulenta do combustível no queimador (2).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE COMBUSTÃO PARA QUEIMADORES DE EQUIPAMENTOS DE COCÇÃO".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um sistema de combustão para equipamentos de cocção, particularmente em fogões domésticos. Mais especificamente, o sistema de combustão, objeto da presente invenção, compreende características inovadoras capazes de aumentar a eficiência e a capacidade de troca de calor dos equipamentos de cocção, através de um regime turbulento do processo e combustão.

Fundamentos da Invenção De acordo com o estado da técnica, é do conhecimento geral que os equipamentos

de cocção são dotados de uma mesa de cocção sobre a qual são distribuídos os queimadores responsáveis por promover a chama e o aquecimento dos utensílios de cocção (panelas, travessas e similares). Neste sentido, observa-se que as empresas fabricantes desses tipos de equipamento buscam constantemente aperfeiçoamentos e soluções que, de alguma forma, resultem em benefícios técnicos e funcionais, mas principalmente relacionados à eficiência, segurança e praticidade.

Assim, no intuito de obter esses aperfeiçoamentos e resultados, são conhecidos no estado da técnica inúmeros modelos de equipamentos de cocção dotados de queimadores providos de dispositivos e mecanismos complementares que são capazes de aumentar os níveis de segurança ou eficiência. A título de exemplo, o documento US 6322352 apresenta um sistema de combustão a gás dotado de um mecanismo para efetuar o corte no fornecimento do combustível no caso de falha no acendimento do queimador. Conforme pode ser observado, referido modelo do estado da técnica tem por finalidade unicamente aumentar a segurança dos equipamentos de cocção através da eliminação dos riscos de vazamento de combustível, sendo seu funcionamento convencional a partir do momento em que se obtém a ignição do queimador. Portanto, é importante destacar que esse modelo de queimador do estado da técnica não é capaz de prover qualquer melhoria na eficiência da troca de calor.

Particularmente com relação ao aumento de eficiência dos queimadores, também se conhece os documentos US 7942143 e JP 2005156087, os quais revelam queimadores dotados de dispositivos e mecanismos complementares que buscam promover uma chama e um fluxo de calor com elevada capacidade térmica. Mais especificamente, nota-se que esses modelos do estado da técnica compreendem uma disposição construtiva em seus componentes cuja finalidade é prover espécies de barreiras posicionadas ao longo do fluxo de calor gerado pelo queimador ou nas proximidades da chama. O objetivo desses modelos é formar um ambiente que propicie a manutenção do fluxo de calor na região do queimador e, com isso, tentar obter o aumento da eficiência térmica dos equipamentos de cocção. Conforme pode ser observado, esses modelos do estado da técnica apresentam uma configuração relativamente complexa, requerendo a disposição de uma série de dispositivos e mecanismos complementares que, ao final, acabam resultando no aumento de custo de fabricação e montagem dos equipamentos de cocção.

Adicionalmente, os modelos de equipamentos de cocção conhecidos no estado da

técnica revelam uma limitação relacionada ao consumo de combustível, uma vez que, na tentativa de se obter o aumento da eficiência e capacidade de troca de calor, acabam utilizando meios que afetam o consumo do combustível. Além disso, tais modelos requerem ' uma chama contínua e, para tanto, existe um fluxo de combustível ininterrupto para o adequado funcionamento dos queimadores.

De forma sucinta e objetiva, verifica-se que as técnicas atuais não revelam equipamentos de cocção dotados de um sistema de combustão que, de forma efetiva, proporcione uma redução no consumo de combustível. No mais, as técnicas atuais também não proporcionam a elevação no rendimento e eficiência na troca de calor dos queimadores. Dessa forma, nota-se que, apesar de funcionais até o momento, os equipamentos

de cocção do estado da técnica podem ser aperfeiçoados de modo a prover o aumento da eficiência, sem com isso, refletir de forma considerável nos custos de fabricação e montagem devido a necessidade de grandes adaptações e/ou implementos complexos.

Objetivos da Invenção

Diante do acima exposto, é um objetivo da presente invenção prover um sistema de

combustão aplicado em equipamentos de cocção capaz de aperfeiçoar e/ou minimizar os inconvenientes e limitações dos sistemas de combustão conhecidos no estado da técnica de forma simples e eficiente.

Mais particularmente, é um dos objetivos da presente invenção, um sistema de combustão aplicado em queimadores de equipamentos de cocção, compreendendo características técnicas e funcionais que promovem o aumento da eficiência da troca de calor dos queimadores.

O sistema de combustão, objeto da presente invenção, também tem como objetivo melhorar o processo de combustão do combustível, de modo a promover do aumento da eficiência, ou ainda, a economia no consumo de combustível.

Sumário da Invenção

Portanto, no intuito de obter os objetivos e efeitos técnicos acima indicados, a presente invenção refere-se a um sistema de combustão para queimadores de equipamentos de cocção que é compreendido por um duto de alimentação de combustível conectado ao referido queimador, sendo ditos elementos conectados por meio de pelo menos um mecanismo intermitente que libera e bloqueia a injeção do fluxo de combustível, de modo a promover a geração de uma combustão turbulenta através de pelo menos um elemento de ignição.

Em uma concretização preferencial, o referido mecanismo intermitente é do tipo eletrônico, sendo compreendido por pelo menos uma válvula acionada por meio de sinais elétricos / eletrônicos fornecidos por um controlador eletrônico capaz de controlar a quantidade de gás e os respectivos intervalos de tempo da injeção de combustível no queimador.

Alternativamente, em outra concretização da presente invenção, o referido mecanismo intermitente é do tipo mecânico, sendo compreendido por pelo menos uma válvula acionada por meio de uma alavanca cuja extremidade fica posicionada na saída do canal de alimentação de combustível, de modo a promover a liberação e o bloqueio do fluxo de combustível (ou uma mistura ar-combustível) na câmara de combustão do queimador. Preferencialmente, nesta realização, a referida válvula é conectada à dita alavanca por meio de pelo menos um elemento de retorno capaz de forçar o reposicionamento da alavanca na posição fechada.

Ainda em uma concretização preferencial da presente invenção, a referida câmara

de combustão pode compreender pelo menos uma entrada auxiliar de ar ou ar-combustível, em qualquer proporção.

Cabe destacar que o sistema de combustão, segundo a presente invenção, pode ser aplicado em queimadores com configuração fechada ou aberta, ou seja, com câmara de combustão aberta ou fechada.

Também deve ficar claro que o elemento de ignição pode ser qualquer tipo, desde que seja capaz de promover a explosão na câmara e combustão no momento adequado. Preferencialmente, pode ser elétrico / eletrônico ou uma pequena chama piloto alimentada por um duto paralelo que também é alimentado pelo duto de alimentação principal. Descrição Resumida dos Desenhos

Figura 1 - mostra de modo esquemático o sistema de combustão segundo a presente invenção;

Figura 2 - mostra de modo esquemático o sistema de combustão segundo uma primeira concretização preferencial da presente invenção; Figurai - mostra de modo esquemático o sistema de combustão segundo uma

segunda concretização preferencial da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

De acordo com as figuras esquemáticas acima mencionadas, alguns exemplos de realizações possíveis da presente invenção serão descritos de forma mais detalhada a seguir, porém de forma meramente exemplificativa e não limitativa, uma vez que o presente sistema de combustão pode ser construído com diferentes características estéticas e dimensionais sem que, com isso, se fuja do escopo de proteção desejado. O sistema de combustão objeto da presente invenção tem por objetivo principal prover um fluxo de combustível intermitente de modo a prover uma combustão pulsada, tal como um combustor pulsante. Mais especificamente, o sistema de combustão, de acordo com a presente invenção compreende um duto de alimentação de combustível 1 (ou uma mistura ar-combustível) conectado ao queimador 2 de um equipamento de cocção, sendo que entre referidos componentes há um mecanismo intermitente 3 cuja finalidade é promover a liberação e bloqueio do fluxo de combustível (ou uma mistura ar-combustível) proveniente do duto de alimentação 1, de tal modo que um elemento de ignição 4 promova a combustão do combustível no queimador 2 quando da liberação do fluxo pelo mecanismo intermitente 3.

Conforme ilustra a figura 1, o sistema de combustão da presente invenção é aplicado em um queimador 2 cuja finalidade é aquecer um utensílio de cocção 5 posicionado em uma grelha ou trempe 6. Esse aquecimento ocorre através de uma chama oriunda de uma câmara de combustão que opera em conjunto com um mecanismo que alimenta, de forma intermitente, o combustível e/ou da mistura ar-combustível em qualquer proporção dentro da câmara de combustão para gerar um regime de combustão turbulento o qual é capaz de aumentar a eficiência da troca de calor, uma vez que, conforme deve ser observado, as taxas de transferências de calor são diretamente proporcionais à diferença de temperatura existente entre os meios. Em uma concretização preferencial da presente invenção, o sistema de combustão

compreende um mecanismo intermitente eletrônico 3', sendo constituído por uma válvula acionada por meio de sinais elétricos / eletrônicos, tal como uma válvula eletromagnética. Nesta realização, conforme mostra a Figura 2, o mecanismo intermitente 3' é conectado em um controlador eletrônico 7, através do qual é possível regular a quantidade de gás e os intervalos de tempo da injeção de combustível no queimador 2.

A Figura 3 mostra uma concretização alternativa do sistema de combustão segundo a presente invenção e compreende um mecanismo intermitente mecânico 3". Nesta realização, o referido mecanismo intermitente 3" é constituído por uma válvula 8 acionada por meio de uma alavanca 9 capaz de liberar e bloquear o fluxo de combustível na câmara de combustão 10 do Queimador 2, dentro da qual é disposto o elemento de ignição 4 para promover a combustão pulsada conforme a injeção de combustível.

Mais particularmente, cabe destacar que a referida alavanca 9 de movimenta entre a posição fechada e a posição aberta em virtude da variação da pressão no interior da câmara de combustão 10. Em outras palavras, no momento em que ocorre a explosão pelo elemento de ignição 4 há uma elevação na pressão interna, o que provoca a movimentação da alavanca 9 para a posição fechada e, ao mesmo tempo, acionando a válvula 8 no momento em que a pressão no interior da câmara de combustão 10 se equaliza, a referida alavanca 9 movimenta-se para a posição aberta, reiniciando o processo intermitente de liberação e bloqueio de combustível pelo duto de alimentação 1.

De modo preferencial, a referida válvula 8 está interligada à alavanca 9 através de um elemento de retorno 12, tal como uma mola. Esse elemento de retorno 12 é responsável por forçar o retorno da referida alavanca 9 para a posição fechada, quando da equalização da pressão na câmara de combustão.

O sistema de combustão, segundo a presente invenção, pode ser aplicado em queimadores compreendidos por câmaras de combustão abertas ou fechadas, ou seja, com ou sem um anteparo ou difusor de chama antes da grelha ou trempe. Adicionalmente, também deve ser observado que o elemento de ignição 4 pode ser

de qualquer tipo, desde que seja capaz de promover a queima intermitente no momento de liberação do fluxo de combustível. Preferencialmente, o referido elemento de ignição é elétrico / eletrônico ou, alternativamente uma pequena chama piloto alimentada por um duto paralelo 11, tal como ilustra a Figura 3. É importante ressaltar que o presente sistema de combustão apresenta,

preferencialmente e vantajosamente, apenas dois estágios de trabalho, quais sejam totalmente fechado e totalmente aberto, isso porque, de acordo com os objetivos da presente invenção, não há interesse direto em obter estágios de trabalho intermediários, ou seja, variando a chama entre valores pequenos e valores grandes, uma vez que nestas condições, haveria períodos de regimes de funcionamento constantes e não turbulentos. Logicamente, que tal configuração é apenas preferencial, não cabendo qualquer tipo de restrição ao escopo de proteção desejado.

Também deve ficar claro que o sistema de combustão da presente invenção em nada altera a rotina dos usuários quanto à manipulação dos equipamentos de cocção. Isso porque, o usuário continuará simplesmente acionando o queimador desejado, de modo que o sistema automaticamente realizará o procedimento intermitente de abertura e bloqueio da injeção de combustível conforme indicado acima.

Por fim, é importante destacar que a descrição acima tem por objetivo apenas descrever de maneira exemplificativa algumas concretizações preferenciais do sistema de combustão para queimadores de equipamentos de cocção, segundo a presente invenção. Logo, como bem compreendem os técnicos no assunto, são possíveis numerosas modificações, variações e combinações construtivas dos elementos que exercem a mesma função substancialmente da mesma forma para alcançar os mesmos resultados, as quais estão dentro do escopo de proteção, conforme delimitado pelas reivindicações anexas.

Claims

1. Sistema de combustão para queimadores de equipamentos de cocção, que compreende um duto de alimentação de combustível (1) conectado ao queimador (2), sendo CARACTERIZADO por compreender: pelo menos uma câmara de combustão (10) cooperante com um mecanismo intermitente (3) para alimentação, de forma intermitente, do combustível, do ar ou de uma mistura de ar e combustível, dentro da câmara de combustão (10), e pelo menos um elemento de ignição (4) cooperante com o mecanismo intermitente (3).

2. Sistema de combustão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do referido mecanismo intermitente (3') ser eletrônico e compreender pelo menos uma válvula acionada por meio de sinais elétricos / eletrônicos, tal como uma válvula eletromagnética.

3. Sistema de combustão, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato do referido mecanismo intermitente (3') ser conectado a pelo menos um controlador eletrônico (7) que controla o fluxo de combustível e/ou de mistura ar-combustível e os intervalos de tempo da injeção de combustível no queimador (2).

4. Sistema de combustão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do referido mecanismo intermitente (3") ser mecânico e compreender pelo menos uma válvula (8) acionada por meio de uma alavanca (9) de liberação e bloqueio do fluxo de combustível e/ou de mistura ar-combustível na câmara de combustão (10) do queimador (2), dentro da qual é disposto o referido elemento de ignição (4).

5. Sistema de combustão, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a referida válvula (8) está interligada à alavanca (9) através de pelo menos um elemento de retorno (12).

6. Sistema de combustão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita câmara de combustão (10) compreender pelo menos uma entrada auxiliar de ar ou ar-combustível, em qualquer proporção.

7. Sistema de combustão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que íTcâmara de combustão do queimador (2) pode ser aberta ou fechada.

8. Sistema de combustão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido elemento de ignição (4) é elétrico / eletrônico ou uma pequena chama piloto alimentada por um duto paralelo (11).