ES2853484T3 - Tubo de quemador y tubo venturi para parrilla de gas - Google Patents

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ES2853484T3 ES18192938T ES18192938T ES2853484T3 ES 2853484 T3 ES2853484 T3 ES 2853484T3 ES 18192938 T ES18192938 T ES 18192938T ES 18192938 T ES18192938 T ES 18192938T ES 2853484 T3 ES2853484 T3 ES 2853484T3
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J Michael Alden
Mohammed Shoeb
Kevin James Schmeski
Luis Diaz
Jose Ignacio Mugica
Isabel Alava
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Abstract

Un miembro de tubo venturi (60) para su uso en un tubo de quemador (20) para una parrilla de gas, el tubo de quemador (20) tiene una longitud, una parte superior (23) con orificios de gas (30) y una parte inferior (26), el miembro de tubo venturi (60) tiene una cara delantera (61) que tiene una parte superior (65) y una parte inferior (66), la cara delantera (61) incluye una abertura (62) para alojar un cuello de una válvula de gas, una pestaña superior (65) que se extiende hacia atrás desde la parte superior de la cara delantera (61) y una pestaña inferior sustancialmente paralela (66) que se extiende hacia atrás desde la parte inferior de la cara delantera (61), y una pestaña de constricción superior inclinada hacia abajo (74) que se extiende hacia atrás desde la pestaña superior (65) y una pestaña de constricción inferior inclinada hacia arriba (75) que se extiende hacia atrás desde la pestaña inferior (66), la pestaña de constricción superior (74) y la pestaña de constricción inferior (75) convergen para formar un área de garganta (76), caracterizado porque el miembro de tubo venturi (60) comprende además: una porción arqueada superior (77) que se extiende hacia atrás desde la pestaña de constricción superior (74); y una porción arqueada inferior (78) que se extiende hacia atrás desde la pestaña de constricción inferior (75).

Description

DESCRIPCIÓN
T ubo de quemador y tubo venturi para parrilla de gas
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Las presentes invenciones se refieren a quemadores y a tubos venturi para su uso en aparatos de gas tales como parrillas de gas. Más particularmente, las presentes invenciones se refieren a tubos de quemador (que incluyen tubos de quemador ahusados) que tienen orificios de gas elevados y una superficie interior homogénea y/o a tubos venturi que proporcionan un flujo homogéneo y constante de la mezcla de gas/aire a lo largo de la longitud del tubo de quemador adyacente a los orificios de gas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Se conocen los quemadores y conjuntos de tubos de quemador, que incluyen los usados en parrillas de gas. La mayoría de las parrillas de gas convencionales incluyen conjuntos de tubos de quemador que proporcionan una pluralidad de tubos de quemador, válvulas de gas y un colector de distribución de gas. Cada tubo de quemador tiene una longitud definida por un extremo abierto y un extremo cerrado y una pluralidad de orificios de salida a lo largo de la longitud del tubo de quemador entre el extremo abierto y el cerrado. Típicamente, el extremo abierto del tubo de quemador incluye un obturador de aire que se usa para ajustar la mezcla de gas y aire de combustión, así como una región de tubo venturi para aumentar la velocidad de la mezcla de gas/aire en el tubo. El extremo abierto del tubo de quemador se conecta al cuello de una válvula de control de gas, que está en comunicación fluida con un colector de distribución de gas, que está en comunicación fluida con una fuente de gas tal como un depósito.
Por razones de costes, fabricación y otras razones, muchos tubos de quemador convencionales se construyen a partir de tubos circulares soldados huecos, a menudo, fabricados a partir de acero inoxidable. Típicamente, se forma una región de tubo venturi al pinzar el tubo cerca del extremo abierto del tubo de quemador. El tubo venturi aumenta la velocidad de la mezcla de combustible/aire desde la boquilla de gas hacia el tubo de quemador. Típicamente, también se proporciona un obturador de aire en el extremo abierto del tubo de quemador para ajustar la mezcla de aire y combustible.
También por razones de costes y otras razones de fabricación, los orificios de gas de los tubos de quemador típicos se perforan en el tubo desde el exterior del tubo hacia el interior, ya sea en la parte superior o en los laterales del tubo. Esto da lugar a rebabas u otras obstrucciones en el interior del tubo de quemador que pueden interrumpir el flujo de la mezcla de combustible/aire y producir una mala calidad de la llama. Además, las llamas producidas por dichos tubos de quemador se asientan típicamente de forma directa sobre la superficie del propio tubo de quemador. Esto aumenta la temperatura del tubo de quemador y puede dar lugar a un aumento de la corrosión y taponamiento de los orificios, así como a una vida más corta del tubo de quemador. Además, muchos tubos de quemador conocidos tienen una sección transversal sustancialmente uniforme a lo largo de su longitud que puede dar lugar a una presión de combustible desigual o inconstante a lo largo del tubo. Esto también puede afectar negativamente a la calidad de la llama.
Por tanto, existe una necesidad de tubos de quemador mejorados que proporcionen características y calidad de llama mejoradas y que aumenten la vida útil del tubo de quemador. También existe la necesidad de tubos de quemador que permitan un flujo homogéneo de combustible/aire en toda su longitud, así como una presión constante en toda la longitud del tubo de quemador. Las presentes invenciones resuelven las deficiencias descritas anteriormente y otras y proporcionan nuevas características y ventajas sobre los tubos de quemador conocidos. También existe una necesidad de tubos venturi mejorados para su uso con tubos de quemador, ya sea solos o junto con los tubos de quemador de las presentes invenciones. Por ejemplo, es posible, debido a la variación entre los componentes del tren de gas, que se puedan formar turbulencias en la porción superior del tubo de quemador adyacente al orificio de salida de gas. Esto puede dar lugar a una mala calidad de la llama y/o al fallo al encender la mezcla de gas/aire. Por tanto, existe una necesidad de tubos venturi que dirijan la mezcla turbulenta de gas/aire a la parte inferior del tubo de quemador y proporcionen un flujo homogéneo y constante de la mezcla de gas/aire a lo largo de la parte superior del tubo de quemador adyacente a los orificios de gas. Esto da lugar a un sistema de suministro de gas/aire más estable y a una mejor calidad de la llama. Las presentes invenciones resuelven las deficiencias de los tubos venturi conocidos y proporcionan nuevas características y ventajas sobre los tubos venturi conocidos, solos o junto con los tubos de quemador de las presentes invenciones.
El documento EP 3156724 A1 (D1) se refiere a tubos de quemador y a conjuntos de quemador especialmente para su uso en parrillas de gas. En particular, la solicitud tiene como objetivo conjuntos de quemador y tubos de quemadores que son ahusados, tienen orificios de gas elevados y una superficie interior homogénea. El documento EP3156724 A1 es la técnica anterior más cercana a la presente invención.
El documento US 5.423.675 A (D2) se refiere a cámaras de mezcla. En particular, trata de cámaras de mezcla de gas que tienen ventiladores y deflectores internos para mezclar aire y gas para la combustión.
El documento US 3.990.838 (D3) se refiere en general a quemadores de gas. Más particularmente, esta patente tiene como objetivo un quemador para mezclar gas y aire en el que el cuerpo está encerrado y tiene dos extremos abiertos.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
En general, los tubos de quemador y los tubos venturi de las presentes invenciones forman parte de conjuntos de quemador usados con parrillas de gas. Las presentes invenciones conservan las ventajas de los tubos de quemador y tubos venturi conocidos y proporcionan nuevas características y ventajas, algunas de las cuales se describen a continuación y otras que resultarán evidentes para los expertos en la técnica.
De acuerdo con las presente invenciones, se proporciona un miembro de tubo venturi para su uso en un tubo de quemador para una parrilla de gas, el tubo de quemador tiene una longitud, una parte superior con orificios de gas y una parte inferior. El miembro de tubo venturi incluye una cara delantera que tiene una parte superior y una parte inferior, la cara delantera incluye una abertura para alojar un cuello de una válvula de gas; una pestaña superior que se extiende hacia atrás desde la parte superior de la cara delantera y una pestaña inferior sustancialmente paralela que se extiende hacia atrás desde la parte inferior de la cara delantera; una pestaña de constricción superior inclinada hacia abajo que se extiende hacia atrás desde la pestaña superior y una pestaña de constricción inferior inclinada hacia arriba que se extiende hacia atrás desde la pestaña inferior, la pestaña de constricción superior y la pestaña de constricción inferior convergen para formar un área de garganta. También se proporcionan una porción arqueada superior que se extiende hacia atrás desde la pestaña de constricción superior y una porción arqueada inferior que se extiende hacia atrás desde la pestaña de constricción inferior.
El miembro de tubo venturi puede incluir además una porción arqueada superior que tiene una forma cóncava en general adyacente a la parte superior del tubo del quemador y/o una porción arqueada inferior que tiene una porción cóncava y una porción convexa en general adyacente a la parte inferior del tubo de quemador. En una realización preferida, la porción arqueada superior ocupa el espacio donde se pueden formar turbulencias a lo largo de la parte superior del tubo de quemador y adyacente a los orificios de gas. También en una realización preferida, se crea una primera área de turbulencias en la porción cóncava de la porción arqueada inferior y se crea una segunda área de turbulencias adyacente al extremo de la porción convexa de la porción arqueada inferior. La pestaña de constricción superior puede ser arqueada.
También se proporciona un conjunto de quemador para usar en una parrilla de gas. Incluye un tubo de quemador ahusado que tiene un extremo abierto, un extremo cerrado y un interior sustancialmente hueco y homogéneo que está libre de rebabas u otras obstrucciones. El tubo de quemador incluye una superficie superior, la superficie superior influye una pluralidad de orificios de gas que tienen una altura que se proyecta sobre la superficie superior del tubo y una abertura en la parte superior de la altura, la abertura tiene un diámetro. También se proporciona un miembro de tubo venturi en el extremo abierto del tubo de quemador, el miembro de tubo venturi incluye una cara delantera que tiene una parte superior y una parte inferior, la cara delantera incluye una abertura para alojar un cuello de una válvula de gas; una pestaña superior que se extiende hacia atrás desde la parte superior de la cara delantera y una pestaña inferior sustancialmente paralela que se extiende hacia atrás desde la parte inferior de la cara delantera; una pestaña de constricción superior inclinada hacia abajo que se extiende hacia atrás desde la pestaña superior y una pestaña de constricción inferior inclinada hacia arriba que se extiende hacia atrás desde la pestaña inferior, la pestaña de constricción superior y la pestaña de constricción inferior convergen para formar un área de garganta; una porción arqueada superior que se extiende hacia atrás desde la pestaña de constricción superior donde la porción arqueada superior tiene una forma cóncava en general adyacente a la parte superior del tubo de quemador; y una porción arqueada inferior que se extiende hacia atrás desde la pestaña de constricción inferior donde la porción arqueada inferior tiene una porción cóncava y una porción convexa en general adyacente al fondo del tubo de quemador.
Un tubo venturi preferido puede incluir además una porción arqueada superior que ocupa el espacio donde se pueden formar turbulencias en la parte superior del tubo de quemador adyacente a los orificios de gas y se crea una primera área de turbulencia en la porción cóncava de la porción arqueada inferior y se crea una segunda área de turbulencia adyacente al extremo de la porción convexa de la porción arqueada inferior.
En una realización preferida del tubo de quemador, la altura del orificio de gas del quemador es entre aproximadamente 0,0508 centímetros y 0,15748 centímetros (0,020 y 0,062 pulgadas) y el diámetro de la abertura tiene entre aproximadamente 0,1905 centímetros y 0,2794 centímetros (0,075 y 0,110 pulgadas). De forma más específica y preferida, la altura del orificio de gas es aproximadamente 0,1524 centímetros (0,060 pulgadas) y el diámetro del orificio tiene de aproximadamente 0,23622 centímetros a 0,25146 centímetros (0,093 y 0,099 pulgadas). Además y como se prefiere, la relación entre la altura del orificio de gas y el diámetro de la abertura del orificio de gas es entre aproximadamente 0,640 y 0,650 y, preferiblemente, mayor que 0,5.
En una realización preferida del tubo de quemador, la altura de los orificios de gas es entre 0,05080 centímetros y 0,15748 centímetros (0,020 y 0,062 pulgadas) y el área de la abertura del orificio de gas es entre 0,0387096 centímetros cuadrados y 0,0516128 centímetros cuadrados (0,006 y 0,008 pulgadas cuadradas). En una realización preferida particular, la altura del orificio de gas es aproximadamente 0,1524 centímetros (0,060 pulgadas) y el área de la abertura es aproximadamente 0,04516 centímetros cuadrados (0,007 pulgadas cuadradas). De forma alternativa, la abertura del orificio puede ser en general circular y tener un diámetro. En dicha realización, la altura del orificio de gas es entre 0,0508 centímetros y 0,15748 centímetros (0,020 y 0,062 pulgadas) y el diámetro de la abertura tiene entre 0,1905 centímetros y 0,2794 centímetros (0,075 y 0,110 pulgadas). Más particularmente, la altura del orificio de gas es aproximadamente 0,1524 centímetros (0,060 pulgadas) y el diámetro de la abertura tiene aproximadamente 0,24892 centímetros (0,098 pulgadas). También se puede proporcionar un obturador de aire que coopera con el extremo abierto del tubo de quemador y el miembro de tubo venturi.
En consecuencia, es un objetivo de las presentes invenciones proporcionar un tubo de quemador seguro y fiable que funcione de forma eficiente sobre un amplio intervalo de gases y mezclas y un amplio intervalo de presiones de entrada.
Otro objetivo de las presentes invenciones es proporcionar un tubo de quemador ahusado que permita una presión constante a lo largo de la longitud del tubo.
Todavía otro objetivo de las presentes invenciones es proporcionar un tubo de quemador que tenga una superficie interior homogénea que permita el flujo de fluido laminar a lo largo de la longitud del interior del tubo.
Aún otro objetivo de las presentes invenciones es proporcionar orificios de gas elevados que permitan mejores características de llama y ayuden a mantener una temperatura más fría en el tubo de quemador.
T odavía aún otro objetivo de las presentes invenciones es fabricar el tubo de quemador formando los orificios de gas elevados desde lo que será el interior del tubo de quemador hasta lo que será el exterior del tubo de quemador, de modo que el interior del tubo de quemador sea homogéneo y no tenga rebabas ni otras obstrucciones.
Un objetivo adicional de las presentes invenciones es reducir la corrosión y el taponamiento del orificio de gas del tubo de quemador.
Todavía un objetivo adicional de las presentes invenciones es proporcionar aberturas de orificio de gas más grandes que proporcionen características de llama mejoradas y sean menos susceptibles a la corrosión, pero que no sean propensas a llamaradas o retroceso de la llama hacia el tubo de quemador cuando esté en uso.
Aún una objeción adicional de las presentes invenciones es permitir una mayor selección de material así como ventajas de fabricación y de costes.
Otro objetivo de las presentes invenciones es proporcionar un tubo de quemador que tenga características de llama mejoradas y menos degradación del material.
Todavía aún otro objetivo de las presentes invenciones es proporcionar un tubo de quemador mejorado que tenga una sección transversal ahusada, un miembro de tubo venturi y un obturador de aire que coopere con el extremo abierto del tubo de quemador para ajustar la mezcla de combustible/aire.
Todavía otro objetivo de las presentes invenciones es proporcionar un miembro de tubo venturi mejorado y que incluya uno que pueda funcionar con un tubo de quemador que tenga una sección transversal no circular y que mejore la calidad de la llama y/o encendido.
Todavía aún un objetivo adicional de las presentes invenciones es proporcionar un miembro de tubo venturi mejorado que produzca el flujo homogéneo de la mezcla de gas/aire a lo largo de la parte superior del tubo de quemador adyacente a los orificios de salida de gas.
Todavía aún otro objetivo de las presentes invenciones es proporcionar un miembro de tubo venturi mejorado que fuerce cualquier turbulencia de la mezcla de gas/aire hacia la parte inferior del tubo de quemador y lejos de los orificios de salida de gas.
Todavía aún otro objetivo de las presentes invenciones es proporcionar un miembro de tubo venturi mejorado que proporcione un flujo homogéneo de la mezcla de gas/aire adyacente a los orificios de gas del tubo de quemador y proporcione un flujo estable de mezcla de gas/aire y que mejore la calidad de la llama y/o el encendido.
DEFINICIÓN DE LOS TÉRMINOS DEL INVENTOR
Se pretende que los siguientes términos que se pueden usar en las diversas reivindicaciones y/o en la memoria descriptiva de esta patente tengan su significado más amplio de acuerdo con los requisitos de la ley:
Como se usa en esta solicitud, "delantero" o "hacia delante" se usa con referencia a la parte delantera o hacia la parte delantera de una parrilla de gas que incluye típicamente el panel de control, perillas de control de gas y similares. Sin embargo, se entiende que las presentes invenciones pueden ser aplicables a parrillas que tienen controles laterales y tubos de quemador que se extienden de lado a lado de la parrilla.
Como se usa en esta solicitud, "atrás" o "hacia atrás" se usa con referencia a la parte posterior o hacia la parte posterior de una parrilla de gas típica.
Como se usa en esta solicitud, "obturador de aire" significará el dispositivo, que se encuentra típicamente en el extremo abierto del tubo de quemador, que coopera con el extremo abierto del tubo de quemador para permitir el ajuste de una abertura del tubo de quemador para controlar la mezcla de combustible a aire de combustión.
Como se usa en esta solicitud, "sistema de encendido" significará dispositivos que son capaces de generar chispas para encender la mezcla de combustible/aire emitida por los orificios de salida de un tubo de quemador.
Cuando son posibles significados alternativos, ya sea en la memoria descriptiva o en las reivindicaciones, se pretende que el significado más amplio sea coherente con la comprensión de los expertos en la técnica. Se pretende que todas las palabras usadas en las reivindicaciones se usen en el uso normal y habitual de la gramática, el comercio y el idioma español.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Los objetivos, características y ventajas expuestos y no expuestos de las presentes invenciones (a veces usados en singular, pero que no excluyen el plural) resultarán evidentes a partir de las siguientes descripciones y dibujos, donde los números de referencia similares representan elementos similares en las distintas vistas, y en los que: La figura 1 es una vista lateral en planta de una realización preferida de un tubo de quemador de la presente invención, mostrado con un obturador de aire preferido y una realización alternativa de un miembro de tubo venturi instalado y mostrado con el extremo cerrado antes del cierre;
la figura 2 es una vista en perspectiva despiezada de los componentes de la realización de la figura 1 y que muestra el extremo cerrado del tubo de quemador cerrado;
la figura 3 es una vista lateral en planta de una realización preferida del tubo de quemador de la presente invención de la figura 1;
la figura 4 es una vista superior en planta del tubo de quemador preferido de la figura 3;
la figura 5 es una vista en perspectiva del tubo de quemador preferido de la figura 3 y que muestra el extremo cerrado del tubo de quemador abierto;
la figura 6 es una vista detallada en sección transversal de los orificios de gas elevados preferidos de la presente invención;
la figura 7 es una vista superior detallada de los orificios de gas elevados preferidos de la presente invención; la figura 8 es una vista en perspectiva de una realización de un miembro de tubo venturi de la presente invención;
la figura 9 es una vista en perspectiva de un obturador de aire preferido de la presente invención;
la figura 10 es una vista en perspectiva de una realización preferida de un miembro de tubo venturi de la presente invención;
la figura 11 es una vista lateral de la realización preferida de un miembro de tubo venturi de la figura 10; y la figura 12 es una vista en sección transversal de porciones de una realización preferida del miembro de tubo venturi de la presente invención instalado en un tubo de quemador preferido típico de la presente invención y que muestra las áreas de flujo homogéneo y turbulento de la mezcla de gas/aire.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
A continuación, se expone una descripción de lo que se cree en la actualidad que son las realizaciones preferidas o los mejores ejemplos representativos de las invenciones reivindicadas. Se contemplan alternativas y modificaciones futuras y presentes de las realizaciones y realizaciones preferidas. Se pretende que cualquier alternativa o modificación que haga cambios insustanciales en la función, propósito, estructura o resultado esté cubierta por las reivindicaciones de esta patente.
Se pueden observar los aspectos generales de un conjunto de quemador 10 de las presente invenciones con referencia a las figuras 1 y 2. El conjunto de quemador 10 incluye un tubo de quemador 20 preferido, un obturador 50 y un miembro de tubo venturi 60. En las figuras 10-12, se muestra una realización preferida del miembro de tubo venturi 60. El tubo de quemador 20 preferido tiene una longitud entre un extremo abierto 21 y un extremo cerrado 22. El extremo abierto 21 está típicamente hacia la parte delantera de la parrilla adyacente a una válvula de gas y a un colector de distribución de gas (no mostrado) y el extremo cerrado 22 se sujeta típicamente a la parte trasera de una parrilla. En la mayoría de situaciones, una parrilla incluirá una pluralidad de tubos de quemador 20 separados en paralelo entre sí. Como entenderán los expertos en la técnica, las presentes invenciones son igualmente aplicables a parrillas que tienen los controles en el lateral y el tubo de quemador 20 que se extiende de lado a lado de la parrilla.
En una realización preferida, el tubo del quemador 20 tiene una forma de sección transversal rectangular, con una superficie superior 23, dos superficies laterales 24, 25 y una superficie inferior 26 que forma un interior sustancialmente hueco. Los expertos en la técnica entenderán que la forma de la sección transversal del tubo de quemador 20 no tiene que ser rectangular, como en la realización preferida. Por ejemplo, la forma de la sección transversal puede ser cuadrada, circular u ovalada. Se entenderá además que los miembros de tubo venturi 60 de las presentes invenciones también se pueden usar con tubos de quemador 20 no rectangulares. En la realización preferida, el tubo de quemador 20 es ahusado, es decir, hay una disminución gradual del área de la sección transversal a lo largo de la longitud desde el extremo abierto 21 hacia el extremo cerrado 22. Esto permite una presión constante de la mezcla de combustible/aire a lo largo del tubo de quemador 20. Se proporciona una ventana 28 en cada lateral 24, 25 cerca del extremo abierto 21 del tubo de quemador 20. La ventana 28, junto con el obturador de aire 50 (figura 9), se usa para ajustar la mezcla de aire/combustible como entenderán los expertos en la técnica. Además, se proporciona un miembro de tubo venturi 60 que acelera la mezcla de gas/aire introducida en el tubo de quemador 20 que ayuda a aspirar el aire de combustión, mezclar el gas y el aire de combustión e igualar la presión y la velocidad. Un miembro de tubo venturi 60 preferido también proporciona un flujo homogéneo y constante a lo largo del tubo 20 adyacente a los orificios de gas 30.
También se proporcionan una pluralidad de orificios de gas 30. En una realización preferida, los orificios de gas 30 se distribuyen por igual a lo largo de la superficie superior 23 del tubo de quemador 20. Los expertos en la técnica entenderán que el número y la separación de los orificios, así como el tamaño de la forma de la sección transversal del tubo de quemador 20, se calculan o determinan en función de las BTU deseadas de cada tubo de quemador 20. Es importante destacar que los orificios de gas 30 se forman o extruyen desde el interior del tubo 20 hacia el exterior del tubo 20. De esta manera, a diferencia de los tubos de quemador convencionales que están perforados desde el exterior hacia el interior del tubo, no hay rebabas u obstrucciones en el interior del tubo de quemador 20 que obstruyan el flujo de combustible/aire o que hagan turbulento ese flujo. Como resultado, se logran características deseables de llama azul, entre otras ventajas.
En la realización preferida y el procedimiento preferido de su fabricación, el tubo de quemador 20 se construye a partir de una única chapa de material de tamaño y forma apropiados, típicamente acero inoxidable. En lo que se convertirá en el interior del tubo de quemador 20, se forman o extruyen los orificios de gas 30 sobre lo que será la superficie superior 23. Una vez que se forman los orificios 30 desde el interior hacia el exterior, la chapa de material se pliega a continuación para formar las superficies superior 23 y lateral 24, 25, así como la superficie inferior 26. Se proporciona una lengüeta 27 y se suelda de forma conjunta, de modo que se forme un tubo de quemador 20 sustancialmente hueco, ahusado y libre de rebabas. Véanse las figuras 1, 2, 3 y 5. Los expertos en la técnica entenderán que existen procedimientos, distintos del procedimiento preferido, para fabricar un tubo de quemador 20 ahusado y orificios 30 coherentes con los objetos y objetivos de las presentes invenciones.
Los orificios de gas 30 elevados preferidos de las presentes invenciones se pueden observar mejor con referencia a las figuras 6 y 7. Cada orificio 30 tiene una altura 32 medida desde la superficie superior 23 con una abertura 33 en la parte superior de la altura 32. Cada abertura 33 tiene un diámetro 34. En la realización preferida, las aberturas 33 son circulares. Los expertos en la técnica entenderán que las aberturas 33 pueden tener otra forma y que las dimensiones analizadas en esta solicitud para el diámetro se pueden convertir fácilmente en área si, por ejemplo, se usan aberturas cuadradas o rectangulares. Debido a que la abertura 33 del orificio 30 se eleva por encima de la superficie superior 23 del tubo de quemador 20¡, la llama también se eleva por encima de la superficie superior 23 del tubo de quemador 20. Esto mejora la calidad de la llama y reduce la temperatura del tubo 20 durante el asado, lo que aumenta la vida útil del tubo 20 y evita la corrosión y el taponamiento de las aberturas de orificio 33. Los expertos en la técnica entenderán que los orificios 30 se pueden ubicar de forma alternativa en una o ambas superficies laterales 24, 25. También se entenderá que también se pueden usar formas no rectangulares del tubo de quemador 20 de acuerdo con las presentes invenciones.
Las pruebas han demostrado que la relación entre la altura de orificio 32 y el diámetro 34 de la abertura de orificio 33 es importante para una calidad de llama adecuada y eficiente y la longevidad del tubo de quemador 20. La relación teórica ideal entre la altura de orificio 32 con respecto al diámetro 34 de la abertura de orificio 33 es 1:1. Sin embargo, en la práctica, esa relación no se puede obtener cuando se fabrica de manera rentable un tubo de quemador 20 de las presentes invenciones. Ya que los orificios 30 se forman típicamente a partir de materiales de la superficie superior 23, solo hay una cantidad limitada de material disponible para formar los orificios 30, como entenderá un experto en la técnica. Además, las pruebas también han mostrado que, en los tubos de quemador 20 dimensionados para su uso en parrillas de gas típicas, el diámetro 34 de la abertura de orificio 33 no debe exceder de 0,2794 centímetros (0,110 pulgadas) para evitar un retroceso de la llama hacia el tubo de quemador 20. Por tanto, se ha determinado que la altura de orificio 32 máxima, razonablemente factible, es de aproximadamente 0,05080 centímetros a 0,15748 centímetros (0,020 a 0,062 pulgadas). Y, el diámetro 34 preferido de la abertura de orificio 33 está entre aproximadamente 0,1905 centímetros y 0,2794 centímetros (0,075 y 0,110 pulgadas). En la realización preferida, la relación entre la altura de orificio 32 y el diámetro de abertura 34 es de aproximadamente 0,645. Esta relación preferida se logra usando una altura de orificio 32 preferida de 0,152 centímetros (0,060 pulgadas) y un diámetro de abertura de orificio 34 preferido de 0,23622 centímetros (0,093 pulgadas). Esta configuración preferida, junto con el ahusamiento del tubo de quemador 20, proporciona la mejor calidad de llama, reduce el taponamiento y prolonga la vida útil del tubo de quemador 20.
Se puede observar una realización alternativa de un miembro de tubo venturi 60 con referencia a la figura 8. La realización de la figura 8 no se encuentra dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. El miembro de tubo venturi 60 incluye una cara delantera 61 que tiene una abertura 62 para alojar el cuello de una válvula de gas típica (no mostrado). También se proporciona una lengüeta lateral que se proyecta hacia atrás 63 que tiene un agujero 64 a cada lado de la cara delantera 61. Una pestaña superior 65 y una pestaña inferior 66 se proyectan hacia atrás de la cara 61. La pestaña superior 65 incluye una porción en forma de V que tiene un vértice 67. De forma similar, la pestaña inferior 66 incluye una porción en forma de V invertida que tiene un vértice 68. Como se puede observar en la figura 8, el espacio entre las pestañas superior e inferior 65 y 66 se estrecha, formando lo que se conoce comúnmente como una garganta o área de garganta (76 en las figuras 10 y 11), donde los dos vértices 67 y 68 opuestos convergen. Se proporciona un puntal estabilizador 69 en la parte trasera del miembro para sostener las pestañas superior e inferior 65 y 66 y mantener su separación cuando se instalan en el extremo abierto 21 del tubo de quemador 20. Se puede proporcionar un agujero 70 en la pestaña superior 65 cerca de la parte delantera para alojar un tornillo usado para sujetar el obturador de aire 50 al tubo de quemador 20 (véanse las figuras 2 y 9), como se describe a continuación.
Como se muestra en las figuras 1 y 2, el miembro de tubo venturi 60 se inserta en el extremo abierto 21 del tubo de quemador 20. Se puede fijar al tubo de quemador 20 usando un tornillo (no mostrado) a través del agujero 64 de la lengüeta 63 en los agujeros 71 en los laterales 24, 25 del tubo de quemador 20. Se entenderá que se pueden usar otros medios para unir el miembro de tubo venturi 60 al tubo de quemador 20. Cuando se inserta en el tubo de quemador 20, el cuello de una válvula de gas típica (no mostrado) se inserta en la abertura 62. A medida que la mezcla de combustible/aire pasa entre el espacio entre el vértice superior 67 y el vértice inferior 68, aumenta su velocidad. Los expertos en la técnica entenderán que el miembro de tubo venturi 60 tiene la forma y el tamaño necesarios para encajar dentro del extremo abierto 21 y coincide con la forma de la sección transversal del tubo de quemador 20.
Se puede observar una realización preferida del miembro de tubo venturi 60 con referencia a las figuras 10, 11 y 12. Como el miembro de tubo venturi 60 alternativo descrito anteriormente, el miembro de tubo venturi 60 incluye una cara delantera 61 que tiene una abertura 62 para alojar el cuello de una válvula de gas típica (no mostrado). También se proporcionan una pestaña superior 65 y una pestaña inferior 66. Se puede proporcionar un agujero 70 en la pestaña superior 65 que se puede usar para sujetar el miembro de tubo venturi 60 y/o el obturador de aire 50 al tubo de quemador 20. Aunque no se muestran en las figuras 10 y 11, se pueden proporcionar lengüetas laterales 63 (véase la figura 8) en la realización preferida, si se desea, como medio de unión al tubo de quemador 20.
La pestaña superior 65 y la pestaña inferior 66 del miembro de tubo venturi 60 preferido son en general paralelas entre sí en la porción del miembro de tubo venturi 60 que recibe el gas procedente de la boquilla de gas (no mostrada) y donde se une al extremo abierto 21 del tubo de quemador 20. La pestaña superior 65 se extiende hacia atrás desde la cara 61 hacia un punto de transición superior 72. De forma similar, la pestaña inferior 66 se extiende hacia atrás hacia un punto de transición inferior 73.
Hay una pestaña de constricción superior 74 que se extiende hacia atrás desde el punto de transición superior 72.
La pestaña de constricción superior 74 se extiende hacia abajo desde el punto de transición superior 72. La pestaña de constricción superior 74 puede ser recta o ligeramente curvilínea, como se muestra en las figuras 10 y 11. De forma similar, hay una pestaña de constricción inferior inclinada hacia arriba 75 que se extiende hacia atrás desde el punto de transición inferior 73. La pestaña de constricción superior 74 y la pestaña de constricción inferior 75 convergen en el área de garganta 76. El área de garganta 76 del miembro de tubo venturi 60 preferido forma el espacio más estrecho en el miembro de tubo venturi 60 y es aproximadamente el equivalente al espacio entre el vértice superior en forma de V 67 y el vértice inferior en forma de V invertida 68 de la realización como se muestra en la figura 8. La región de garganta 76 acelera y ayuda a mezclar el gas y el aire introducidos en el tubo de quemador 20. También se puede proporcionar un puntal estabilizador 69.
Hay una porción arqueada superior 77 que se extiende hacia atrás desde la pestaña de constricción superior 74 y que comienza aproximadamente en el área de garganta 76. La porción arqueada superior 77 es en general cóncava y termina a una altura aproximadamente equivalente en altura a la pestaña superior 65. La porción arqueada superior 77 sirve, entre otras cosas, para ocupar el espacio cerca de la parte superior del tubo de quemador 20 donde se podrían formar turbulencias indeseables cerca de los orificios de gas 30. Hay una porción arqueada inferior 78 que se extiende hacia atrás desde la pestaña de constricción inferior 75 y que comienza aproximadamente en el área de garganta 76. La porción arqueada inferior 78 incluye una porción cóncava 79 y una porción convexa 80. Como se muestra en la figura 11, la porción arqueada inferior 78 se desplaza de forma homogénea de forma ondulada entre la porción cóncava 79 y la porción convexa 80. La porción arqueada inferior 78 termina en un punto aproximadamente equivalente en altura a la pestaña inferior 66.
Como se muestra en las figuras 11 y 12, la porción cóncava 79 de la porción arqueada inferior 78 forma una primera área de turbulencia 81. Se crea una segunda área de turbulencia 82 después de la porción convexa 80 de la porción arqueada inferior 78. El extremo de la porción convexa 80 coincide aproximadamente con la parte inferior 26 del tubo de quemador 20. La forma única de la porción arqueada superior 77 ocupa el espacio en la parte superior del tubo de quemador 20 donde es más probable que se produzcan turbulencias no deseadas. La porción arqueada inferior 78 crea lo que se conoce comúnmente como un efecto coanda en la parte inferior 26 del tubo de quemador 20. Específicamente, a medida que la mezcla de gas/aire se acelera y sale del área de garganta 76, se crean turbulencias en la primera 81 y la segunda 82 área de turbulencia (véase la figura 12). La porción arqueada inferior homogénea y ondulada crea el efecto coanda deseado en la primera y la segunda área de turbulencia 81/82. Las áreas de turbulencia 81/82 se crean en la porción inferior del tubo de quemador 20, de modo que se cree un área de flujo homogéneo 83 en la porción superior del tubo de quemador 20 adyacente a los orificios de gas 30 (véase la figura 12). Esto crea un flujo homogéneo y uniforme en los orificios de gas 30, creando flujos mejores, más estables y uniformes que dan lugar a una mejor constancia de la llama a lo largo del tubo de quemador 20. También proporciona un mejor encendido (véase la figura 12).
Los expertos en la técnica entenderán que la longitud de los arcos curvados de forma homogénea en la porción arqueada inferior 78, así como su curvatura, se pueden ajustar en función de, entre otras cosas, el volumen del tubo de quemador 20, la longitud del tubo de quemador 20 y la disposición de los orificios de gas 30. Además, si se desea, se pueden proporcionar porciones cóncavas 79 y convexas 80 adicionales extendiendo la longitud de la porción arqueada inferior 78 a lo largo de la longitud del tubo de quemador 20. Sin embargo, se ha determinado que dos de dichas porciones son eficaces para crear el efecto coanda deseado en el tubo de quemador 20 del tamaño, configuración y volumen usados típicamente en aplicaciones de asado a la parrilla. Además, los expertos en la técnica entenderán que las porciones arqueadas descritas anteriormente de las porciones arqueadas superior 77 e inferior 78 se pueden formar a partir de una única pieza de material o pueden ser piezas de material separadas unidas entre sí, tal como mediante soldadura.
Se puede observar un obturador de aire 50 preferido de las presentes invenciones con referencia a la figura 9. Como entenderán los expertos en la técnica, el obturador de aire 50 coopera con la ventana 28 en el extremo abierto 21 del tubo de quemador 20 para permitir el ajuste del aire de combustión a la mezcla de combustible. Un obturador 50 preferido incluye una parte superior 51 que tiene una ranura 52 que se usa para sujetar el obturador 50 a través del agujero 72 al tubo de quemador 20 una vez está en la posición correcta para la mezcla deseada. El obturador 50 incluye dos laterales 53, cada uno con un rebaje 54 y dos secciones inferiores 55. Los expertos en la técnica entenderán que se proporciona un espacio entre los miembros inferiores 55 para alojar la lengüeta 27 en la parte inferior del tubo de quemador 20 que forma parte de un procedimiento de fabricación preferido. Los rebajes 54 de los laterales 53 alojan las pestañas de unión 63 del miembro de tubo venturi 60 cuando se une al tubo de quemador 20.
Cuando está en uso, el cuello de una válvula de gas se inserta en la abertura 62 del miembro de tubo venturi 60 con el extremo abierto del tubo de quemador 20 típicamente en la parte delantera de la parrilla. El extremo cerrado 22 del tubo de quemador 20 se sujeta de forma móvil a la parte trasera de la parrilla y el extremo abierto se conecta de forma deslizante al cuello de la válvula mediante el obturador de aire 50. De esta manera, el tubo 20 se puede expandir y contraer según sea necesario durante el uso. El gas se inyecta en el miembro de tubo venturi 60 y se mezcla con la cantidad deseada de aire de combustión usando el obturador de aire 50. El miembro de tubo venturi 60 (y, en particular, el área de garganta 76 de la realización preferida del miembro de tubo venturi 60 y entre el vértice en forma de V 67 y el vértice en forma de V invertida 68 de la realización del tubo venturi 60 de la figura 8) acelera la velocidad de la mezcla de combustible/aire y fluye hacia abajo de la longitud del tubo de quemador 20. Debido al ahusamiento del tubo de quemador 20, la presión a lo largo de la longitud del tubo 20 es relativamente constante. Y, debido a la configuración única del miembro de tubo venturi 60 preferido (véanse las figuras 10 y 11), se crea un flujo 83 homogéneo y estable a lo largo de la parte superior del tubo de quemador 20 adyacente a los orificios 30 (véase la figura 12).
Cuando se enciende, la llama se asienta sobre los orificios de gas 30 elevados en la abertura 33. Ya que la llama se eleva de la superficie superior 23 del tubo de quemador 20, el tubo de quemador 20 permanece más frío. Esto da lugar a menos atascamiento del orificio 30 y menos corrosión del tubo de quemador 20. De esta manera, se puede lograr una vida más larga del tubo de quemador 20 y una alta calidad de la llama. Además, cuando se usa la relación preferida entre la altura de orificio 32 y el diámetro 34 de la abertura de orificio 33, la calidad de la llama aumenta más.
La descripción anterior no pretende limitar el significado de las palabras usadas o el alcance de las siguientes reivindicaciones que definen la invención. Más bien, se contempla que existirán modificaciones futuras en la estructura, función o resultado que no sean cambios sustanciales y que se pretende que todos estos cambios insustanciales en lo que se reivindica estén cubiertos por las reivindicaciones. Por tanto, aunque se han ilustrado y descrito realizaciones preferidas de las presentes invenciones, se entenderá que se pueden realizar cambios y modificaciones sin apartarse de la invención reivindicada. Además, aunque la expresión "invención reivindicada" o "presente invención" se usa a veces en este documento en singular, se entenderá que hay una pluralidad de invenciones como se describe y reivindica.
Varias realizaciones de las presentes invenciones se exponen en las siguientes reivindicaciones.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un miembro de tubo venturi (60) para su uso en un tubo de quemador (20) para una parrilla de gas, el tubo de quemador (20) tiene una longitud, una parte superior (23) con orificios de gas (30) y una parte inferior (26), el miembro de tubo venturi (60) tiene una cara delantera (61) que tiene una parte superior (65) y una parte inferior (66), la cara delantera (61) incluye una abertura (62) para alojar un cuello de una válvula de gas, una pestaña superior (65) que se extiende hacia atrás desde la parte superior de la cara delantera (61) y una pestaña inferior sustancialmente paralela (66) que se extiende hacia atrás desde la parte inferior de la cara delantera (61), y una pestaña de constricción superior inclinada hacia abajo (74) que se extiende hacia atrás desde la pestaña superior (65) y una pestaña de constricción inferior inclinada hacia arriba (75) que se extiende hacia atrás desde la pestaña inferior (66), la pestaña de constricción superior (74) y la pestaña de constricción inferior (75) convergen para formar un área de garganta (76),
caracterizado porque el miembro de tubo venturi (60) comprende además:
una porción arqueada superior (77) que se extiende hacia atrás desde la pestaña de constricción superior (74); y una porción arqueada inferior (78) que se extiende hacia atrás desde la pestaña de constricción inferior (75).
2. El miembro de tubo venturi (60) de la reivindicación 1, donde la porción arqueada superior (77) tiene una forma cóncava en general adyacente a la parte superior (23) del tubo de quemador (20).
3. El miembro de tubo venturi (60) de la reivindicación 1, donde la porción arqueada inferior (78) tiene una porción cóncava (79) y una porción convexa (80) en general adyacente a la parte inferior (26) del tubo de quemador (20).
4. El miembro de tubo venturi (60) de la reivindicación 2, donde la porción arqueada inferior (78) tiene una porción cóncava (79) y una porción convexa (80) en general adyacente a la parte inferior (26) del tubo de quemador (20).
5. El miembro de tubo venturi (60) de la reivindicación 2, donde la porción arqueada superior (77) ocupa el espacio donde se pueden formar turbulencias a lo largo de la parte superior (23) del tubo de quemador (20) y adyacente a los orificios de gas (30).
6. El miembro de tubo venturi (60) de la reivindicación 3, donde se crea una primera área de turbulencia (81) en la porción cóncava (79) de la porción arqueada inferior (78) y se crea una segunda área de turbulencia (82) adyacente al extremo de la porción convexa (80) de la porción arqueada inferior (78).
7. El miembro de tubo venturi (60) de la reivindicación 4, donde la porción arqueada superior (77) ocupa el espacio donde se pueden formar turbulencias en la parte superior del tubo de quemador (20) adyacente a los orificios de gas (30) y una primera área de turbulencia ( 81) se crea en la porción cóncava (79) de la porción arqueada inferior (78) y se crea una segunda área de turbulencia (82) adyacente al extremo de la porción convexa (80) de la porción arqueada inferior (78).
8. El miembro de tubo venturi (60) de la reivindicación 1, donde la pestaña de constricción superior (74) es arqueada.
9. Un conjunto de quemador (10) para su uso en una parrilla de gas, que comprende un miembro de tubo venturi (60) según cualquiera de las reivindicaciones 1-8 y que comprende además:
un tubo de quemador ahusado (20) que tiene un extremo abierto (21), un extremo cerrado (22) y un interior sustancialmente hueco y homogéneo que está libre de rebabas u otras obstrucciones y una superficie superior (23), la superficie superior (23) incluye una pluralidad de orificios de gas (30) que tienen una altura (32) que se proyecta por encima de la superficie superior (23) y una abertura (33) en la parte superior de la altura (32), la abertura (33) tiene un diámetro (34);
un miembro de tubo venturi (60) en el extremo abierto (21) del tubo de quemador (20);
donde la parte arqueada superior (74) del miembro de tubo venturi (60) tiene una forma cóncava en general adyacente a la parte superior (23) del tubo de quemador (20); y
donde la porción arqueada inferior (28) del miembro de tubo venturi (60) tiene una porción cóncava (79) y una porción convexa (80) en general adyacente a la parte inferior (26) del tubo de quemador (20).
10. El conjunto de quemador (10) de la reivindicación 9, donde la altura (32) del orificio de gas (30) es entre aproximadamente 0,0508 centímetros y 0,15748 centímetros (0,020 pulgadas y 0,062 pulgadas) y el diámetro (34) de la abertura (33) del orificio de gas (20) tiene entre aproximadamente 0,1905 centímetros y 0,2794 centímetros (0,075 pulgadas y 0,110 pulgadas).
11. 10. El conjunto de quemador (10) de la reivindicación 9, donde la relación entre la altura (32) del orificio de gas (30) y el diámetro (34) de la abertura (33) del orificio de gas (30) es entre aproximadamente 1,625 centímetros y 1,6510 centímetros (0,640 pulgadas y 0,650 pulgadas).
12. El conjunto de quemador (10) de la reivindicación 11, donde la relación entre la altura (32) del orificio de gas (30) y el diámetro (34) de la abertura (33) del orificio de gas (30) es superior a 0,5.
13. El conjunto de quemador (10) de la reivindicación 9, donde la altura (32) de los orificios de gas (30) es entre 0,05080 centímetros y 0,15748 centímetros (0,020 pulgadas y 0,062 pulgadas) y el área de la abertura (33) del orificio de gas (30) es entre 0,0387096 centímetros cuadrados y 0,0516128 centímetros cuadrados (0,006 pulgadas cuadradas y 0,008 pulgadas cuadradas).
14. El conjunto de quemador (10) de la reivindicación 9, donde se proporciona un obturador de aire (50) que coopera con el extremo abierto (21) del tubo de quemador (20) para permitir el ajuste de la mezcla de combustible y aire que entra en el tubo de quemador (20).
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