BRPI0816788B1 - Queimador de gás para um fogão - Google Patents

Abstract

queimador de gás para um fogão a presente invenção refere-se a um queimador de gás (16), em particular um queimador de gás para um fogão, que compreende uma pluralidade de porções de queima (40, 42, 44). um queimador de gás de acordo com a presente invenção compreende uma pluralidade de porções de queima (40, 42, 44) adaptadas para receber um escoamento de gás a partir do dispositivo de suprimento de gás (20, 30, 36) que compreende dispositivo injetor (20) adaptado para ejetar um escoamento de gás divergente ao longo da direção de escoamento (1 o) para definir um ângulo de dispersão y. o queimador de gás é caracterizado pelo fato de dispositivo de ajustamento de escoamento de gás (24, 25) ser fornecido para modificar dito ângulo de dispersão y, de tal modo que o dito escoamento de gás é habilitado a suprir uma ou mais da dita pluralidade de porções de queima (40, 42, 44) dependendo do ajustamento de dito ângulo de dispersão y.

Description

A presente invenção refere-se a um queimador de gás, em particular um queimador de gás que tem uma pluralidade de porções de queima projetadas para utilização no fogão de uma cozinha ou utensílio similar.

Fogões de queima de gás - como estão se tornando atualmente populares no mercado - usualmente incluem queimadores de gás de entrada de elevado calor, por exemplo, queimadores que têm uma taxa de entrada de calor acima de 3 kW. Em tais queimadores de gás as porções de queima usualmente compreendem, no mínimo, dois anéis de chama concêntricos para dispersar, tão igualmente quanto possível, a quantidade de calor gerada pelo queimador sobre uma área operacional relativamente grande e larga, de modo a ser capaz de, tão igualmente quanto possível, aquecer mesmo panelas e caçarolas de grande dimensão.

Com relação a isto, são conhecidos na técnica queimadores de gás nos quais os anéis de chama são supridos através de um único tubo de injeção de gás, ao qual uma torneira para regular o escoamento de gás está geralmente associada. Em queimadores de gás deste tipo, para a finalidade específica de impedir que ocorra a condição frequentemente limitante na qual os diversos anéis de chama de um queimador se mantêm em todos os casos em operação constante, isto é, queimando todos juntos a despeito disto ser ou não realmente estritamente necessário, como por exemplo, no caso no qual a área superficial do fundo do vaso que está sendo aquecido não é tão grande, isto é, é de pequena dimensão, bem como tendo em vista otimizar a distribuição da saída de calor para o queimador de gás sob qualquer circunstância, inúmeras soluções foram propostas na técnica.

Assim por exemplo, foram desenvolvidos e fornecidos queimadores de gás apresentando diversos anéis de chama, nos quais os próprios anéis de chama são supridos separadamente. Um exemplo amplamente reconhecido de queimadores de gás deste tipo está descrito no pedido de patente WO 9 908 046.

Com referência ao que é estabelecido e descrito no pedido de patente acima citado, quando montadas juntas, a totalidade das partes que constituem um queimador de gás formam uma câmara inferior e uma câmara superior dentro dela, no qual estas câmaras são separadas uma da outra por uma divisória que se estende horizontalmente. Na câmara inferior está abrigado um primeiro tubo de injeção de gás dotado de um injetor que dá para o interior de um primeiro dispositivo de mistura de ar/gás formado de um tubo Venturi que se ramifica para dois condutos que suprem o anel de chama mais exterior. Na câmara superior existe, por sua vez, abrigado um segundo tubo de injeção de gás, dotado de um injetor que serve para um segundo dispositivo de mistura de ar/gás formado de um tubo Venturi que supre o anel de chama mais interior.

A vazão nos tubos de injeção de gás, e, portanto também a saída de calor que os únicos anéis de chama isolados são capazes de desenvolver é feita variar, isto é, é ajustada de maneira adequada uma torneira de gás de duas vias que tem diversos ajustamentos operacionais. Em um destes ajustamentos operacionais de tal torneira de gás, o gás escoa sendo ejetado a partir dos dois bocais ou injetores dos dois tubos de injeção de gás correspondente e se mistura com o ar nos dois dispositivos respectivos de mistura de ar/gás e, como resultado, ambos os anéis de chama são supridos. Em um ajustamento operacional diferente da torneira de gás, no qual a taxa de escoamento do gás é reduzida, apenas um escoamento de gás é ejetado pelo injetor do segundo tubo de injeção de gás para escoar de maneira isolada para o interior do segundo dispositivo de mistura de ar/gás, de modo que apenas o anel de chama interior é suprido com a mistura de combustão relacionada. Para ser capaz de operar de maneira regular, o queimador de gás de qualquer de ambos os anéis de chama ou o único anel de chama interior são inflamados dependendo de necessidades reais, tal como, por exemplo, a dimensão da panela. Considerado - porém não descrito ainda mais, realmente - no mesmo pedido de patente existe uma outra modalidade que proporciona que a vazão de gás seja capaz de ser ajustada por meio de duas torneiras de gás.

Uma desvantagem de queimadores de gás do tipo acima descrito deriva geralmente do fato que os diversos anéis de chama, isto é, porções de queima, são supridas através de uma respectiva pluralidade de injetores distintos associados às próprias porções de queima, com isto envolvendo de forma muito considerável uma complexidade na construção dos queimadores, bem como uma dimensão consideravelmente grande - e requisitos de espaço de montagem relativamente grandes - deles, o que certamente não é satisfatório, ou mesmo condição aceitável tendo em vista a aplicação destes queimadores em fogões, particularmente quando estes fogões são do tipo projetado para uso em residências.

São conhecidos na técnica ainda outros queimadores de gás nos quais a porção de aquecimento é formada de uma placa de material poroso ou cerâmico, isto é, os assim chamados queimadores catalíticos. Em uma modalidade tradicional dos mesmos, um queimador de gás catalítico para utilização doméstica compreende um suporte de material poroso, geralmente na forma de um poliedro regular no qual um catalisador apropriado é dispersado em uma zona que é geralmente definida como a zona de reação neste caso específico. Uma das duas faces do suporte de material poroso é exposta e é atingida por um jato de combustível que sai de, no mínimo, um dispositivo injetor localizado em proximidade ao suporte do próprio material poroso. O combustível então difunde e propaga através de tal suporte de material poroso no sentido da zona de reação enquanto se mistura com um componente, isto é, uma substância que auxilia combustão, difundindo a partir da face oposta do suporte do material poroso, com isto permitido que o processo de combustão tenha lugar.

Em queimadores de gás catalíticos deste tipo, todo o suporte de material poroso é envolvido pela combustão, isto é, a combustão tem lugar sobre toda a área de tal suporte. A única possibilidade existente para que a quantidade de calor desenvolvido por tal combustão seja ajustada, se situa em controlar a taxa da reação, regulando a vazão do gás de combustão, sem qualquer possibilidade existente para que a área superficial do suporte de material poroso envolvida por combustão seja variada de maneira real.

É, portanto, o objetivo principal da presente invenção afastar as desvantagens e contratempos de queimadores de gás que apresentam uma pluralidade de porções de queima como são atualmente conhecidos na técnica. Dentro deste objetivo genérico, é uma finalidade principal da presente invenção fornecer um queimador de gás que tenha uma pluralidade de porções de queima, no qual um conjunto da pluralidade de porções de queima é suprido por ajustar de maneira apropriada o jato de gás que sai de um injetor.

Outra finalidade da presente invenção é fornecer um queimador que compreenda uma pluralidade de porções de queima, no qual o conjunto de porções de queima, que é projetado para estar envolvido pelo processo de combustão, possa ser selecionado de maneira adequada e devida.

Outra finalidade da presente invenção é fornecer tal queimador de gás que compreende uma pluralidade de porções de queima com uma estrutura que é muito mais simples e mais compacta.

Ainda outra finalidade da presente invenção é fornecer um queimador de gás que compreende uma pluralidade de porções de queima, no qual a área da superfície envolvida pelo processo de combustão pode ser variada de acordo com necessidades reais e requisitos reais.

Ainda uma outra finalidade da presente invenção é fornecer um queimador de gás que compreende uma pluralidade de porções de queima, que seja capaz de alcançar as intenções e finalidades acima observadas a custos completamente competitivos, e seja ainda capaz de ser produzido utilizando dispositivos de fabricação como são amplamente conhecidos e prontamente disponíveis na técnica.

Uma vantagem importante do queimador de gás que compreende uma pluralidade de porções de gás constituídas por uma pluralidade de anéis de chama de acordo com a presente invenção, é fornecida pelo fato que uma turbulência dos jatos de gás é criada, com o resultado que a quantidade de ar trazida para dentro por tal jato é aumentada com o melhoramento da mistura de combustão.

Uma vantagem de um queimador de gás que compreende uma pluralidade de porções de queima constituídas por porções de um material poroso ou cerâmico de acordo com a presente invenção, deriva da possibilidade de o controle da taxa de reação ser melhorado através de um sistema apropriado de injeção de combustível.

Outra vantagem da presente invenção se situa na possibilidade que fogões para utilização doméstica e/ou profissional sejam fabricados, os quais são adaptados para aquecer de maneira precisa panelas e caçarolas que são as mais variadas em dimensão e forma.

De acordo com a presente invenção estas intenções, juntamente com outras que serão evidentes a partir da divulgação a seguir, são alcançadas em um queimador de gás que compreende uma pluralidade de porções de queima que incorpora os aspectos e características como definidas e descritas nas reivindicações anexas.

Vantagens e aspectos da presente invenção serão de alguma forma mais facilmente entendidos a partir da descrição de algumas modalidades tomadas como exemplo, que são fornecidas abaixo a guisa de exemplo não-limitativo, com referência aos desenhos que acompanham, nos quais:

a figura 1A é uma vista em seção transversal do injetor de jato de gás controlado mostrado na figura 1B, como visto ao longo da linha l-l nele;

a figura 1B é uma vista esquemática em planta de um injetor de jato de gás controlado;

as figuras 1C e 1D são vistas esquemáticas do injetor de gás controlado mostrado na figura 1A como visto em dois dos seus estados operacionais diferentes;

as figuras 2 e 3 são vistas esquemáticas de uma primeira modalidade preferida de um queimador de gás que compreende uma pluralidade de porções de queima e que utiliza um injetor de jato de gás controlado de acordo com a presente invenção, no qual as porções de queima consistem de uma pluralidade de anéis de chama;

as figuras 4 e 5 são vistas esquemáticas de uma variante da primeira modalidade preferida citada acima, na qual é fornecido um outro queimador de gás que apresenta uma pluralidade de anéis de chama;

as figuras 6 e 7 são vistas esquemáticas de uma segunda modalidade preferida, na qual é fornecido um queimador de gás que apresenta um único anel de chama com entrada de calor ajustável; e as figuras 9 e 10 são vistas esquemáticas de uma terceira modalidade preferida de um queimador de gás que compreende uma pluralidade de porções de queima, que utiliza um injetor de jato de gás controlado de acordo com a presente invenção, no qual as porções de queima consistem de porções de um suporte poroso.

Um queimador de gás de acordo com a presente invenção é suprido por meio de um escoamento de gás formado em e injetado a partir de um injetor que é feito e fornecido de acordo com os ensinamentos contidos no estudo por Vincent Faivre e Thierry Poinsot que foi publicado no Journal of Turbulence 5:025 (2004) sob o título de Experimental and Numerical Investigations into Active Control of a Jet for Combustion Applications (Investigações experimentais e numéricas em controle ativo de um jato para aplicações de combustão), e que pode ser encontrado no endereço na internet: HTTP://www.cerfacs.fr/~cfdbib/repository/TR cfd o4 90.pdf

A finalidade do trabalho de pesquisa descrito no estudo citado acima, era desenvolver um dispositivo atuador para controlar o aprimoramento de mistura de um jato não-reativo axissimétrico. Os atuadores consistem de pequenos jatos que alimentam o escoamento de jato primário. Estes jatos são orientados para adicionar um componente de azimute ao campo de velocidade. Em particular os pontos e aspectos a seguir são enfrentados pelos autores:

- a orientação ótima dos atuadores;

- o efeito da distância dos atuadores a partir da saída de jato de gás do injetor;

- o efeito da relação das taxas de escoamento de gás dos atuadores para a taxa de escoamento de gás do conduto principal e, finalmente,

- o ângulo de difusão dos jatos de gás.

Está ilustrado nas figuras 1A até 1D um dos injetores descritos na publicação citada acima, isto é, um injetor que foi descoberto ser particularmente bem adequado para alcançar as finalidades da presente invenção, na qual será naturalmente apreciado que mesmo outros tipos de injetores do tipo descrito em dita publicação podem também ser empregados para alimentar um queimador de gás que caia dentro do escopo da presente invenção.

Nas figuras 1A até 1D um injetor de jato de gás controlado 20 é fornecido com um conduto de injeção de gás principal interior 22 que tem uma forma de seção transversal circular que se estende ao longo de um eixo 10, e dimensionado de modo a assegurar uma vazão de gás adequada. No mínimo, um conduto atuador que tem uma dimensão menor do que dito conduto principal é fornecido para suprir gás adicional para o conduto principal 22.

Nas modalidades preferidas, dois dispositivos de ajustamento de escoamento de gás 24 e 25 são fornecidos para conectar ao conduto principal 22. O diâmetro de tal dispositivo de ajustamento de escoamento de gás 24 e 25 e a sua orientação, são parâmetros críticos, uma vez que o rendimento de controle de gás é comprometido, e são selecionados de acordo. Por outro lado, o número dos dispositivos de ajustamento de escoamento de gás 24 e 25 que deve ser ou pode ser empregado, depende da dimensão, isto é, da área de seção transversal do conduto principal 22. Preferivelmente os eixos 12 e 13 dos dispositivos de ajustamento de escoamento de gás 24 e 25 são ambos perpendiculares ao eixo de injeção 10 do conduto principal 22, e os próprios dispositivos de ajustamento de escoamento de gás 24 e 25 se conectam ao conduto principal 22 tangencialmente, como está melhor mostrado na figura 1B.

O jato de gás ejetado pelo injetor 20 diverge ao longo da direção de escoamento ou eixo de injeção 10, definindo com isto um ângulo de uma dispersão γ. O ângulo de dispersão γ do jato de gás que sai do injetor de jato de gás controlado 20 é controlado através da injeção de gás nos dispositivos de ajustamento de escoamento de gás 24 e 25, de modo que o ângulo de dispersão γ do jato de gás é capaz de variar entre duas dispersões de ângulos limites diferentes, isto é, um mínimo e um máximo que são definidos pelos ângulos α e β, respectivamente, mostrados nas figuras 1C e 1D. O jato de gás que sai do injetor de jato de gás controlado 20 tem um ângulo de uma dispersão α (figura 1C) quando o gás escoa a partir do conduto principal 22 e os dispositivos de ajustamento de escoamento de gás 24 e 25 estão inativos, isto é, não operativos. O jato de gás que sai do injetor de jato de gás controlado 20 tem ao contrário um ângulo de uma dispersão β > α (figura 1b) quando os dispositivos de ajustamento de escoamento de gás 24 e 25 estão injetando gás para o interior do conduto principal 22 de maneira tangencial e, como resultado, a jusante deste ponto de injeção o movimento do escoamento de gás se divide em um componente e retilíneo intermediário ao longo do eixo de injeção 10 com uma energia cinética elevada, e um componente tangencial periférico que faz com que a porção periférica do escoamento de gás gire ao redor do eixo de injeção 10. Como resultado o ângulo β do gás na saída do injetor de jato de gás controlado 20 é maior do que um ângulo a, de modo que o gás tende a expandir com um movimento turbulento. A variação do ânguio γ entre o seu vaior mínimo α e o valor máximo β pode ser provocada para ter lugar de maneira equivalente ao mesmo tempo em uma maneira contínua e em uma maneira seletiva de acordo com as necessidades e requisitos reais. Nas modalidades e variantes relacionadas que serão descritas abaixo, pode ser feito uso igualmente de qualquer dispositivo de ajustamento de escoamento de gás que possibilite o valor assumido pelo ângulo γ definido pelo jato de gás que sai do injetor ser ajustado em uma maneira contínua ou, se preferido, o dispositivo de ajustamento de escoamento de gás que faz com que dito ângulo γ varie entre valores predefinidos compreendidos entre o valor α anteriormente observado e um valor máximo β·

O queimador de gás que compreende uma pluralidade de porções de queima de acordo com a presente invenção, compreende um injetor de jato de gás controlado 20 que fornece combustível para os diversos elementos do dito queimador, que são adaptados para alimentar as respectivas porções de queima associadas a ele. A forma particular e o arranjo de alguns dos elementos que constituem um queimador de acordo com a presente invenção, são selecionados de tal maneira a possibilitá-los a acomodar de maneira mais efetiva o jato de gás emitido pelo injetor 20 sob todas as condições possíveis de seu ângulo γ.

As figuras 2 e 3 ilustram de maneira esquemática uma primeira modalidade preferida de um queimador de gás 16 que compreende uma pluralidade de porções de queima e que faz uso de um injetor de jato de gás controlado 20, no qual as porções de queima são constituídas por uma pluralidade de anéis de chama, por exemplo, três tais anéis de chama 40, 42 e 44, como preferivelmente arranjados de maneira concêntrica ao redor do eixo de injeção 10 do gás.

O queimador de gás 16 com diversos anéis de chama é constituído de um primeiro elemento queimador periférico que compreende um corpo em forma de taça 30 e uma tampa de queimador 39 conformada em anel 34, e um segundo elemento queimador intermediário que compreende um corpo cilíndrico 36 e uma tampa de queimador conformada em anel. O queimador de gás 16 ainda compreende um injetor de jato de gás controlado 20 que supre o gás combustível para diversas porções de queima dele. O injetor 20 do tipo de jato de gás controlado compreende dispositivos de injeção de gás 22, 24 e 25. Um dispositivo de ajustamento de escoamento de gás (não-mostrado) do tipo que tem outros ajustamentos operacionais é fornecido na maneira usual para ajustar a saída de calor do queimador.

O corpo em forma de taça citado acima 30 tem uma espiga que é aberta em seu fundo e delimitada em seus lados por um anel cônico interior 27 e um anel cônico exterior 28 (figura 3). Estes anéis cônicos 27 e 28 são preferivelmente coaxiais um em relação ao outro e o eixo longitudinal deles coincide com o eixo de injeção 10. Tais anéis cônicos 27 e 28 afunilam para cima, isto é, ao longo da direção de movimento para frente do escoamento de gás. Em sua porção superior a espiga do corpo em forma de taça 30 se estende radialmente para fora formando com isto um disco oco com um furo no seu centro que é confinado por uma superfície inferior 46 e uma superfície superior 47 de um diâmetro menor, de modo que uma margem anelar 49 aberta no seu topo é fornecida na extremidade do disco oco. A tampa de queimador conformada de maneira circular 34 é colocada no topo da dita margem anelar 49 do disco oco do corpo em forma de taça 30 de modo a possibilitar aos anéis de chama 42 e 44 serem formados desta maneira. Dentro do elemento queimador periférico são fornecidas duas câmaras 31 e 32 em comunicação uma com a outra (figura 2), que formam um tubo Venturi. A mistura de gás/ar é formada e distribuída dentro de tal corpo em forma de taça 30.

O corpo cilíndrico 36 do elemento queimador intermediário repousa contra o corpo em forma de taça 30 do elemento queimador periférico se situando com isto de maneira coaxial com este último e criando duas câmaras 32 e 35 em comunicação uma com a outra que formam, elas mesmas, um tubo Venturi onde a mistura de gás/ar é formada e distribuída.

A porção convergente 32 do tubo Venturi do elemento queimador intermediário é contida em um arranjo preferivelmente coaxial dentro da porção convergente 31 do tubo Venturi do elemento queimador periférico. Este arranjo dos dois dispositivos 31 e 32 para misturar gás e ar de acordo com a presente invenção possibilita que um único injetor 20 do tipo de jato de gás controlado citado acima seja utilizado para suprir um ou mais tais anéis de chama 40, 42 e 44.

O injetor de jato de gás controlado 20 está localizado sob a espiga do corpo em forma de taça 30, onde ele é arranjado para facear, isto é, dar para as aberturas dos dois dispositivos de mistura de gás/ar 31 e 32. O escoamento do gás distribuído para o interior do conduto principal 22 dos dispositivos de ajustamento de escoamento de gás 24 e 25 é ajustado através de um dispositivo de ajustamento que pode, por exemplo, ser uma torneira de gás ou uma válvula (não-mostrado) na qual são fornecidos diversos ajustamentos operacionais. Em um primeiro ajustamento operacional de tal dispositivo de ajustamento de escoamento de gás, no qual o gás está sendo apenas injetado através do conduto principal 22, o jato de gás na saída do injetor de jato de gás controlado 20 é emitido em um ângulo γ = α, de modo que ele é apenas direcionado para atingir e penetrar no dispositivo de mistura interior 32 e, como resultado, o único anel de chama 40 é suprido como ilustrado na figura 2. Em um segundo ajustamento operacional do dispositivo de ajustamento de escoamento de gás no qual gás está sendo injetado ao mesmo tempo através do conduto principal 22 e através dos dispositivos de ajustamento de escoamento de gás 24 e 25 dos jatos de gás na saída do injetor de jato de gás controlado 20, é emitido em um ângulo γ = β de modo que ele é direcionado para atingir e penetrar ambos os dispositivos de mistura 31 e 32 e como resultado todos os anéis de chama 40, 42 e 44 são supridos, como está melhor mostrado na figura 3. Neste caso, devido a um aumento no nível de turbulência trazido pelo jato de gás que se expande com um movimento que é constituído de um componente central direcionado ao longo do eixo de injeção 10 e um componente tangencial periférico ao redor do eixo de injeção 10, uma maior quantidade de ar é trazida para o interior dos dois dispositivos de mistura ar/gás 31 e 32, e este fato contribui para um rendimento aumentado do queimador de gás 16.

Está ilustrada de maneira esquemática nas figuras 4 e 5 uma variante da primeira modaiiaade preferida descrita acima, na qual outro queimador de gás 216 que apresenta diversos anéis de chama, tem uma construção que é similar em todas as suas partes àquela do queimador considerado em conexão com a primeira modalidade preferida descrita anteriormente, e no qual a única diferença que existe quando comparada com este último se situa na maneira na qual gás é alimentado neste caso para os anéis de chama 240, 242 e 244 que são preferivelmente arranjados de maneira concêntrica ao redor do eixo de injeção de gás 210. A saber, o corpo em forma de taça 230 compreende um dispositivo de mistura ar/gás interior 233 para alimentar os anéis de chama 242 e 244 enquanto que o corpo cilíndrico 236 compreende o dispositivo de distribuição de mistura de ar/gás exterior 231 que é conectado com o dispositivo de distribuição de ar/gás 235 para alimentar o anel de chama 240. De maneira similar ao que foi descrito anteriormente com referência às figuras 2 e 3, estes dispositivos exteriores de mistura de ar/gás interior e exterior 232 e 231 são definidos por anéis cô nicos 227 e 228 que são preferivelmente arranjados de maneira coaxial ao redor do eixo de injeção de gás 210.

Como resultado, em um primeiro ajustamento operacional do dispositivo de ajustamento de escoamento de gás no qual o jato de gás na saída do injetor 220 é emitido em um ângulo γ = α o mesmo jato de gás é direcionado para atingir e penetrar no dispositivo de mistura interior 232 de modo a suprir os anéis de chama 242, 244 como ilustrado na figura 4; inversamente, um segundo ajustamento operacional do dispositivo de ajustamento de escoamento de gás no qual o jato de gás na saída do injetor de jato de gás controlado 220 é emitido em um ângulo γ = β > α, o mesmo jato de gás é direcionado para atingir e penetrar ambos os dispositivos de mistura 231 e 232 e, como resultado, todos os anéis de chama 240, 242 e 244 são supridos, como está melhor mostrado na figura 5.

As figuras 6 e 7 ilustram de maneira esquemática uma segunda modalidade preferida da presente invenção, na qual é fornecido um queimador de gás 316 que tem um único anel de chama com uma saída de calor ajustável, no qual as porções de queima acima mencionadas são constituídas de uma pluralidade 350 ue puiias de chama principai e uma piuraiidade 352 de portas de chama auxiliares, respectivamente. O único anel de chama é feito pela composição das portas de chama 350 e 352 citadas acima.

Um queimador de gás 316 com um único anel de chama de saída ajustável é constituído de uma porção base que compreende um corpo em forma de taça 330, e um elemento superior que compreende um corpo cilíndrico 336 e uma tampa de queimador conformada em anel 339. O corpo em forma de taça 330 tem uma espiga que é aberta no fundo dela e é delimitada em seus lados por um anel cônico interior 327 e um anel cônico exterior 328. Estes anéis cônicos 327 e 328 são preferivelmente coaxiais um em relação ao outro e são afunilados para cima, isto é, ao longo da direção de movimento para frente do escoamento de gás. Em sua porção superior a espiga do corpo em forma de taça 330 se estende radialmente para fora formando com isto um disco oco com um furo em seu centro que é confinado por uma superfície inferior 346 e uma superfície superior 347 que tem o mesmo diâmetro. Os limites circunferenciais periféricos 357 e 359 das superfícies 346 e 347 entram em contato contra as respectivas arestas opostas de uma mesma superfície lateral 354 da porção base, na qual é formada dita pluralidade 352 de aberturas. Fornecido desta maneira existe praticamente um dispositivo de mistura de distribuição de ar/gás 331, 333 que alimenta a pluralidade 352 de portas de chama auxiliares.

A porção base se monta de maneira coaxial ao longo do eixo 310 com o elemento superior, este último sendo obtido colocando a tampa de queimador 339 sobre o corpo cilíndrico 336, de modo a formar a pluralidade 350 de portas de chama principais. Tal pluralidade 350 de portas de chama principais pode naturalmente ser formada diretamente na superfície lateral do corpo cilíndrico 336. Este corpo cilíndrico 336 se ajusta em ou se acopla com a superfície lateral 354 da porção base sem qualquer interrupção de continuidade cilíndrica; como resultado, as duas pluralidades 350 e 352 de portas de chama vêm se situar em uma mesma superfície cilíndrica compondo com isto o mesmo anel de chama que, por esta razão, se torna capaz de distribuir uma saída de calor ajustável graças a ditas pluralidades 350 e 352 de portas de chama que sao capéizüb utj stir alimentadas de maneira independente uma da outra.

Esta composição global dos diversos membros e elementos que constituem o queimador de gás 316 é tal de modo ainda a criar duas câmaras 332 e 335 uma em comunicação com a outra, que formam um tubo Venturi no qual gás e ar são misturados e a mistura resultante de ar/gás é distribuída para alimentar a pluralidade 350 das portas de chama principal. A porção convergente 332 do tubo Venturi da porção queimador superior é contida dentro da porção convergente 331 do tubo Venturi da porção queima da base. Este arranjo dos dois dispositivos 331 e 332 para misturar gás e ar de acordo com a presente invenção possibilita que um único injetor 320 do tipo de jato de gás controlado citado acima seja utilizado para suprir ao mesmo tempo pluralidades de portas de chama 350, 352.

O injetor de jato de gás controlado 320 é localizado sob a espiga do corpo em forma de taça 330 onde ele é arranjado para facear, isto é, dar para o interior das aberturas dos dois dispositivos de mistura gás 331 e 332.

O princípio operacional é similar àquele das modalidades anteriormente descritas, de modo que qualquer outra explicação é intencionalmente omitida neste caso. Contudo, por razões de maior clareza, parece apropriado que uma única parte característica da operação seja relembrada aqui, a saber, a parte na qual a porção de aquecimento do queimador formado da pluralidade 350 de portas de chama é alimentada com gás combustível através do injetor de jato de gás controlado 320, quando o ângulo de injeção γ do gás é igual a a (figura 6) enquanto ambas as porções de queima ou de aquecimento do queimador formado das pluralidades 350 e 352 de portas de chama são alimentadas com gás combustível quando o ângulo de injeção γ do gás é igual a β > α (figura 7).

Naturalmente é possível que os dispositivos de suprimento de gás sejam arranjados de modo a serem capazes de apenas alimentar um conjunto definido de ditas pluralidades 350 e 352 de portas de chama de acordo com, isto é, dependendo do valor assumido pelo ângulo γ, de modo que as porções de queima individuais sejam capazes de ser ativadas por setor, isto é, os seíuiea individuais ou segmentos de ditas porções de queima são capazes de serem inflamados de maneira seletiva.

Ambas tais primeira e segunda modalidades preferidas descritas acima podem naturalmente ser apreciadas para também contemplar o caso no qual os respectivos queimadores poderíam ser dotados de um primeiro dispositivo de mistura de ar/gás 31; 231; 331 que contém um segundo dispositivo de mistura ar/gás 32; 232; 332 em um arranjo não-coaxial. Em adição, tais dispositivos de mistura ar/gás 31; 231; 331 e 32; 232; 332 - um contido dentro do outro - poderíam ser fornecidos em um número maior do que dois, por exemplo três deles, tornando com isto possível que três respectivas porções de queima distintas sejam individualizadamente alimentadas com a mistura de combustível neste caso.

As figuras 8 e 9 ilustram de maneira esquemática uma terceira modalidade preferida de um queimador de gás de um tipo catalítico que compreende uma pluralidade de porções de queima, no qual as porções de quei15 ma são identificáveis como porções de um suporte de material poroso 464.

Um queimador de gás catalítico 416 compreende dito suporte de material poroso 464, uma câmara 466 bem como o injetor de jato de gás controlado citado anteriormente 420. O suporte de material poroso 464 consiste em uma estrutura poliédrica que tem uma pluralidade de canais ou capilares 468 que se estendem substancialmente ao longo do eixo 410. Estes canais ou capilares 468 podem ser ou separados um do outro, isto é, não se comunicando um com outro como está representado nas figuras 8 e 9, ou podem ser organizados em setores que compreendem canais de comunicação, no qual os diversos setores são, contudo, isolados um do outro. No suporte de material poroso 464 existe ainda dispersado, um dispositivo catalisador que possibilita o processo de combustão ter lugar, isto é, realizar tal processo de combustão. A câmara 466 é uma fixação estacionária que sustenta com a ajuda de dispositivo geralmente conhecido como tal na técnica (nãomostrado nas figuras) - o suporte de material poroso 464. Para esta finalidade tal câmara é de fato dotada de uma primeira porção extrema aberta em uma forma poliédrica apropriada que assegura um acoplamento selado estanque a gás com u suporte de maíeriai poroso 464. Em uma segunda porção extrema da câmara 466 que se situa oposta à primeira citada anteriormente, é fornecido um furo que possibilita ao injetor de jato de gás controlado 420 - que é associado à dita câmara 466 com a utilização de dispositivo amplamente reconhecido como tal na técnica - ser inserido para o interior dela.

O injetor de jato de gás controlado 420 é orientado de modo a dar para, isto é, facear um lado do dito suporte do material poroso 464 que é, desta maneira, exposto a um escoamento de gás que injetado contra ele que - misturando com o ar - possibilita que a combustão tenha lugar. Através de um dispositivo de atuação adequado (não-mostrado) tal como uma torneira ou uma válvula de gás, na qual são fornecidos diversos ajustamentos operacionais, a vazão de gás pode ser regulada e os dispositivos de ajustamento de escoamento de gás 424, 425 podem ser controlados para controlar de maneira correspondente o ângulo de saída γ do gás. Em um primeiro tal ajustamento operacional de dito dispositivo atuador, o jato de gás e emitido em um ângulo γ = α de modo que ele é apenas direcionado para atingir uma primeira porção 460 do suporte de material poroso 464 que consiste em um primeiro conjunto de canais 468, isto é, porções de queima. Esta porção 460 é portanto suprida com a mistura de combustível e combustão pode ter lugar de acordo. Em um segundo ajustamento operacional do dito dispositivo atuador os dispositivos de ajustamento de escoamento de gás 424, 425 modificam o ângulo γ acima citado, mudando seu valor para γ =β. O jato de gás é com isto direcionado para atingir uma segunda porção ou ajustamento 464 de porções de queima - em adição à primeira porção anteriormente citada 460 - de modo que a combustão é deixada ter lugar substancialmente sobre toda a superfície do suporte de material poroso 464. O dispositivo de ajustamento de escoamento de gás 424, 425 é capaz de permitir que a variação do ângulo γ seja realizada ao mesmo tempo de maneira contínua ou em etapas discretas entre o valor mínimo α e o valor máximo β, de modo que a área real de suporte poroso 464 envolvida pela combustão terá uma extensão variável dependendo do valor assumido pelo dito ângulo γ.

Como resultado, o arranjo de acordo com a presente invenção é curnpietamente efetivo em aicançar as intenções indicadas anteriormente. Em particular, ele assegura que um ajustamento de porções de queima é capaz de ser suprido em uma maneira controlável a partir de um único injetor 20 do tipo de jato de gás controlado, em uma maneira eficiente de acordo com as necessidades reais. Com o arranjo de acordo com a presente invenção é dada a possibilidade que fogões sejam fornecidos, nos quais o queimador individual é capaz de ter sua área de aquecimento adaptada de acordo com a dimensão do recipiente, isto é, panela ou caçarola a ser aquecida. Um efeito vantajoso de economia de combustível pode desta maneira ser obtido ao mesmo tempo em que assegura ao mesmo tempo desempenho de cozimento e resultado melhorados.

Será facilmente apreciado que a presente invenção pode ser configurada em inúmeras maneiras que diferem daquela descrita acima, e pode ser o tema de inúmeras outras modificações sem se afastar do escopo da presente invenção.

Claims (18)

1. Queimador de gás (16, 216, 316, 416) que compreende uma pluralidade de porções de queima (40, 42, 44; 240, 242, 244; 350, 352; 468) adaptadas para receber um escoamento de gás a partir de dispositivo de suprimento de gás (20, 30, 36; 220, 230, 236; 320, 330, 336; 420, 466) que compreende dispositivo injetor (20, 220, 320, 420), adaptado para ejetar um escoamento de gás que diverge ao longo da direção de escoamento (10, 210, 310, 410) para definir um ângulo de dispersão γ, caracterizado pelo fato de o dispositivo de ajustamento de escoamento de gás (24, 25; 224, 225; 324, 325; 424, 425) ser fornecido para modificar dito ângulo de dispersão γ de tal modo que dito escoamento de gás seja possibilitado para suprir uma ou mais de ditas pluralidade de porções de queima (40, 42, 44; 240, 242, 244; 350, 352, 468) dependendo do ajustamento de dito ângulo de dispersão γ.

2. Queimador de gás (16, 216, 316, 416) de acordo com a reivindicação 1, em que a dita pluralidade de porções de queima (40, 42, 44, 240, 242, 244; 350, 352; 468) são supridas por um único dispositivo injetor (20, 220, 320, 420).

3. Queimador de gás (16, 216, 316) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a dita pluralidade de porções de queima (40, 42, 44; 240, 242, 244; 350, 352) são alimentados por uma pluralidade de tubos Venturi que têm porções (27, 28; 227, 228; 327, 328) voltadas para dito dispositivo injetor (20, 220, 320) e arranjadas de maneira coaxial ao redor de um eixo de injeção de escoamento de gás (10, 210, 310),

4. Queimador de gás (16, 216) de acordo com qualquer reivindicação precedente, em que a dita pluralidade de porções de queima (40, 42, 44; 240, 242, 244) são na forma de uma pluralidade de anéis de chama.

5. Queimador de gás (16, 216) de acordo com a reivindicação 4, em que a dita pluralidade de anéis de chama (40, 42, 44) são fornecidos em um arranjo concêntrico ao redor de um eixo de injeção de gás (10, 210).

6. Queimador de gás (316) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que a dita pluralidade de porções de queima (350, 352) são na forma de uma primeira e uma segunda pluralidade de portas de chama arranjadas de modo a formar um único anel de chama que se estende ao redor de um eixo de injeção de escoamento de gás (310).

7. Queimador de gás (16, 216, 316, 416) de acordo com a reivindicação 1, que compreende um suporte (464) de um material poroso, em que as ditas porções de queima são formadas de uma pluralidade de canais ou capilares (468).

8. Queimador de gás (16, 216, 316, 416) de acordo com a reivindicação 7, em que a dita pluralidade de canais ou capilares (468) são separados um do outro.

9. Queimador de gás (16, 216, 316, 416) de acordo com a reivindicação 7, em que a dita pluralidade de canais ou capilares (468) são arranjados para formar setores individuais que são separados um do outro e em que a dita pluralidade de canais ou capilares (468) dentro de cada tal setor são comunicantes um com o outro.

10. Queimador de gás (16, 216, 316, 416) de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, em que o dispositivo catalítico adaptado para realizar um processo de combustão de gás é dispersado em dito suporte (464) tie matei ia! poiuso.

11. Queimador de gás (16, 216, 316, 416) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual o dito ângulo de dispersão γ varia entre um primeiro valor mínimo oc quando dito dispositivo de ajustamento de escoamento de gás (24, 25; 224, 225; 324, 325; 424, 425) está inativo e um segundo valor máximo β > oc sob o efeito produzido por dito dispositivo de ajustamento de escoamento de gás (24, 25; 224, 225; 324, 325; 424, 425) estando operativo.

12. Queimador de gás (16, 216, 316, 416) de acordo com a reivindicação 11, em que o dito dispositivo de ajustamento de escoamento de gás (24, 25; 224, 225; 324, 325; 424, 425) é adaptado para modificar o dito ângulo de dispersão γ entre dito primeiro valor mínimo α e dito segundo valor máximo β do mesmo, seja de maneira contínua ou de maneira seletiva, isto é, em etapas discretas.

13. Queimador de gás (16, 216, 316, 416) de acordo com a rei vindicação 12, em que a dita pluralidade de porções de queima (40, 42, 44; 240, 242, 244; 330, 352; 468) são arranjadas de tal modo que no mínimo uma das ditas porções de queima é ativada quando γ = a, enquanto todas tais porções de queima estão ativadas quando γ = β.

14. Queimador de gás (16, 216, 316, 416) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que os ditos dispositivos de ajustamento de escoamento da gás (24, 25; 224, 225; 324, 325; 424, 425) são formados sobre ditos dispositivos injetores (20, 220, 320, 420).

15. Queimador de gás (16, 216, 316, 416) de acordo com a reivindicação 14, em que os ditos dispositivos de ajustamento de escoamento de gás (24, 25; 224, 225; 324, 325; 424, 425) compreendem um par de condutos que se estendem de maneira perpendicular ao eixo longitudinal (10, 210, 310, 410) de um conduto principal (22), dito par de condutos sendo conectado ao dito conduto principal (22) tangencialmente.

16. Queimador de gás (16, 216, 316, 416) de acordo com a reivindicação 15, em que os ditos dispositivos de ajustamento de escoamento de gás (24, 25; 224, 225; 324, 325; 424, 425) são adaptados para injetar um escoamento ue gás para o conduto principal (22) para com isto modificar o ângulo de dispersão γ entre um valor mínimo α e um valor máximo β > cc do mesmo.

17. Fogão que compreende no mínimo um queimador de gás (16, 216, 316, 416) como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes.

18. Fogão de acordo com a reivindicação 17, em que os ditos dispositivos de ajustamento de escoamento de gás (24, 25; 224, 225; 324, 325; 424, 425) são ativados através de uma torneira de gás operada por botão ou dispositivo válvula.