IT202100001640A1 - Bruciatore atmosferico a gas per apparecchi di cottura. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell?invenzione avente per titolo:

Titolo: ?Bruciatore atmosferico a gas per apparecchi di cottura?

CAMPODELL?INVENZIONE

La presente invenzione riguarda un bruciatore atmosferico a gas per apparecchi di cottura, ad esempio e preferibilmente adatti alla cottura in ambito domestico, del tipo semi-areato, ovvero del tipo in cui la miscela combustibile, che viene erogata dallo sparti-fiamme o dagli sparti-fiamme del bruciatore, ? una miscela combustibile costituita solitamente da un gas combustibile, ad esempio metano o GPL, e da un certo volume di aria (primaria) in quantit? non stechiometrica per consentire la combustione del gas, cos? che risulti necessario l?apporto di un ulteriore volume di aria atmosferica (aria secondaria), presente nell?ambiente circostante in corrispondenza dei fori di fiamma dello sparti-fiamme o degli sparti-fiamme del bruciatore, allo scopo di permettere la combustione dello stesso gas.

TECNICAANTERIORENOTA

Nell?ambito dei bruciatori atmosferici a gas per apparecchi di cottura del tipo sopra indicato, ? tecnica nota realizzare un particolare tipo di bruciatore comprendente una coppa inferiore, che viene vincolata al ripiano dell?apparecchio di cottura, ed un corpo intermedio che viene vincolato superiormente e in modo removibile alla suddetta coppa inferiore, e che, a sua volta, comprende una pluralit? di camere di erogazione della miscela combustibile. Le camere di erogazione del corpo intermedio sono dotate di relativi sparti-fiamme e sono chiuse superiormente da opportuni mezzi di copertura, quali ad esempio dei coperchi.

In particolare, ? noto realizzare tali camere di erogazione del corpo intermedio del bruciatore in modo sostanzialmente concentrico, ad esempio ponendo una camera di erogazione centrale almeno in parte circondata da una o pi? camere di erogazione perimetrali, e in cui ciascuna di esse ? alimentata, tramite almeno un miscelatore ad essa dedicato, ad esempio del tipo ad effetto Venturi, con una miscela combustibile formata da gas e aria primaria.

Allo scopo di contenere le dimensioni complessive del bruciatore, e in particolare le dimensioni in altezza, sono noti bruciatori in cui ciascun miscelatore di ogni camera di erogazione ? un miscelatore del tipo cosiddetto ad ?effetto Venturi radiale?, costituito da un breve condotto assiale che ? sagomato in modo tale da consentire l?afflusso di un volume di gas in pressione e di un adatto volume di aria primaria al suo imbocco inferiore e che termina in una sezione ristretta, oltre la quale si apre una camera discoidale conformata in modo tale per cui i fluidi che transitano entro tale miscelatore (ossia il gas combustibile e l?aria primaria) si espandano gradualmente in senso radiale (ossia sostanzialmente perpendicolarmente all?asse del condotto). Quando, tramite un apposito iniettore, viene iniettato un gas combustibile in pressione lungo l?asse del condotto assiale, la conformazione di tale miscelatore permette la generazione di un effetto Venturi per cui si ha lo stabilirsi di una minima depressione, in corrispondenza dell?imbocco inferiore del condotto assiale, che, unitamente all?effetto di trascinamento dovuto al flusso di gas combustibile in pressione, ? sufficiente a richiamare una corretta quantit? di aria primaria entro lo stesso condotto assiale, e per cui si ottiene la corretta miscelazione, in prevalenza entro la suddetta camera discoidale, del gas combustibile iniettato con l?aria primaria cos? richiamata.

Gli iniettori che alimentano il gas combustibile ai rispettivi miscelatori ad effetto Venturi radiale di ciascuna camera di erogazione sono alloggiati sulla coppa inferiore e possono essere alimentati separatamente o congiuntamente.

Pur se esistono bruciatori del tipo suindicato con camere di erogazione tra loro collegate da condotti, vi sono alcune realizzazioni di tale tipo di bruciatore in cui le camere di erogazione possono essere fluidicamente separate tra loro.

Ad esempio, la privativa WO 2004/044490 A1, a nome della presente Richiedente, descrive un simile bruciatore in cui una camera di erogazione della miscela combustibile centrale ? circondata da due camere di erogazione perimetrali separate fluidicamente tra loro e da quella centrale, e in cui un primo miscelatore ad effetto Venturi radiale alimenta la camera di erogazione centrale e due distinti miscelatori ad effetto Venturi radiale alimentano le camere di erogazione perimetrale.

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Le camere di erogazione della miscela combustibile sono ricavate su un corpo intermedio del bruciatore che ? vincolato ad una relativa coppa inferiore, la quale alloggia gli iniettori dei diversi miscelatori ad effetto Venturi radiale. Gli iniettori che alimentano il gas combustibile ai miscelatori ad effetto Venturi radiale descritti in WO 2004/044490 A1 possono essere regolati separatamente o congiuntamente tra di loro tramite appositi rubinetti.

WO 2004/044490 A1 non descrive particolari conformazioni della relativa coppa inferiore ed inoltre prevede che il bruciatore prelevi aria primaria tramite aperture poste al di sopra del ripiano dell?apparecchio di cottura.

La domanda di brevetto WO 2011/144630 A2, a nome DEFENDI, descrive un altro bruciatore del tipo sopra indicato, che ? estremamente simile a quello di WO 2004/044490 A1, pur differendo da quest?ultimo per il fatto che le camere di erogazione della miscela combustibile, ossia la camera centrale e le due camere perimetrali che almeno in parte circondano quella centrale, sono fluidicamente collegate tra di loro.

L?incontro di flussi di miscela combustibile provenienti da miscelatori ad effetto Venturi radiale differenti, nel bruciatore di WO 2011/144630 A2 pu? provocare una erogazione non equilibrata di tale miscela dai relativi sparti-fiamme.

La privativa cinese CN 104696963 A di MIDEA descrive ancora un altro bruciatore estremamente simile a quello descritto in WO 2004/044490 A1, in cui tuttavia ? previsto che la coppa inferiore vincolata al piano dell?apparecchio di cottura alloggi in un unico vano gli iniettori destinati ad immettere un flusso di gas nei relativi miscelatori ad effetto Venturi radiale, cos? che l?aria primaria richiamata da tali miscelatori affluisca ed interessi contemporaneamente tali iniettori.

La presenza di un unico vano di alloggiamento degli iniettori ricavato nella coppa inferiore di CN 104696963 A pu? comportare un irregolare afflusso di aria primaria ai singoli miscelatori del bruciatore e quindi una irregolare formazione e distribuzione della miscela combustibile.

? uno scopo della presente invenzione quello di risolvere o mitigare i problemi tecnici che affliggono i bruciatori atmosferici a gas semi-areati noti del tipo sopra brevemente descritto, ovvero in sintesi quei bruciatori a gas dotati di pi? camere di

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erogazione della miscela combustibile, e destinati ad apparecchi di cottura.

Un altro scopo della presente invenzione ? quindi quello di realizzare un bruciatore del tipo sopra indicato che risulti essere particolarmente efficiente dal punto di vista fluidodinamico, permettendo una regolare alimentazione della miscela combustibile ai relativi sparti-fiamme, e che nel contempo sia di semplice realizzazione e permetta una ottimale stabilit? della combustione.

BREVERIASSUNTODELL?INVENZIONE

Questi ed altri scopi sono raggiunti dal bruciatore atmosferico a gas per apparecchi di cottura secondo la prima rivendicazione indipendente. Particolari forme realizzative di questo bruciatore sono ulteriormente rivendicate nelle relative rivendicazioni dipendenti.

Il bruciatore atmosferico a gas del tipo semi-areato per un apparecchio di cottura, secondo la presente invenzione, comprende una coppa inferiore e mezzi per il suo vincolo ad un ripiano dell?apparecchio di cottura, un corpo intermedio del bruciatore vincolato e sovrapposto a tale coppa inferiore e avente una camera centrale di erogazione della miscela combustibile, che ? dotata di un proprio spartifiamme centrale, ed almeno una camera perimetrale di erogazione della miscela combustibile, che circonda almeno parzialmente detta camera centrale e che ? dotata di almeno uno sparti-fiamme almeno parzialmente perimetrale, nonch? mezzi per la copertura superiore di tale camera centrale e di tale almeno una camera perimetrale.

Il bruciatore secondo l?invenzione prevede che la suddetta camera centrale e la suddetta almeno una camera perimetrale siano fluidicamente separate, e che, ciascuna di dette camere di erogazione, comprenda almeno un proprio miscelatore ad effetto Venturi di tipo radiale alimentato da un relativo iniettore alloggiato nella coppa inferiore.

Vantaggiosamente, tale coppa inferiore comprende, per ciascuno di detti iniettori, un relativo alloggiamento, ciascuno di detti alloggiamenti per detti iniettori essendo sostanzialmente fluidicamente separato da ciascuno degli altri alloggiamenti, almeno quando il suddetto corpo intermedio del bruciatore ? vincolato alla coppa inferiore.

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La pressoch? completa separazione fluidica del flusso di gas combustibile e di aria primaria che affluisce agli sparti-fiamme delle camere di erogazione del bruciatore qui rivendicato, ottenuta tramite la separazione fluidica non solo di tali camere di erogazione, ma anche degli alloggiamenti degli iniettori dei relativi miscelatori ad effetto Venturi radiale, consente di ottimizzare l?efficienza fluidodinamica del bruciatore, rendendo la combustione pi? regolare.

Come l?esperto del settore pu? comprendere, le ridottissime differenze di pressione generate dai miscelatori ad effetto Venturi radiale, oltre al succitato effetto di trascinamento dovuto all?iniezione di un flusso di gas combustibile, e dunque i flussi fluidici da essi prodotti, sono facilmente influenzati da variazioni e turbolenze dell?ambiente esterno, cos? che l?ottenimento di una elevata efficienza fluidodinamica, come dimostrata nel bruciatore qui rivendicato, non ? scontata e pu? portare ad un sensibile miglioramento delle condizioni termodinamiche della combustione.

Secondo un aspetto preferito della presente invenzione, il corpo intermedio del bruciatore pu? di preferenza comprendere una camera di erogazione della miscela combustibile che ? dotata di un proprio sparti-fiamme centrale, e due camere perimetrali di erogazione della miscela combustibile, ad esempio di forma sostanzialmente semi-anulare, che circondano almeno parzialmente detta camera centrale e in cui ciascuna di esse ? dotata di almeno uno sparti-fiamme perimetrale. Le due camere perimetrali e la camera centrale sono fluidicamente separate l?una dall?altra e di conseguenza ciascuna di esse comprende almeno un proprio miscelatore ad effetto Venturi radiale.

Questa configurazione ottimizza i flussi fluidici del gas e dell?aria primaria, oltre che della miscela combustibile ottenuta dalla loro miscelazione, e quindi migliora le condizioni fluidodinamiche in cui opera il bruciatore.

Ulteriormente, dato che il bruciatore qui rivendicato pu? prevedere non solo un unico organo di regolazione degli iniettori del gas combustibile, ad esempio un solo rubinetto che comanda contemporaneamente l?afflusso del gas agli iniettori, ma alternativamente anche la presenza di due o pi? organi di regolazione degli iniettori, ad esempio un rubinetto per ciascun iniettore, cos? da controllare in modo

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differenziato l?afflusso del gas ai vari iniettori e quindi la portata della miscela nelle singole camere di erogazione, la soluzione preferita qui descritta permette di comandare in modo estremamente accurato la distribuzione del calore sulla superficie del bruciatore.

In una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, i fori di ogni sparti-fiamme sono sagomati per indirizzare orizzontalmente la miscela combustibile in uscita, ad esempio predisponendo la sezione di efflusso della miscela combustibile in modo che le relative pareti siano sostanzialmente verticali e si sviluppino lungo un asse sostanzialmente orizzontale, quando il corpo intermedio del bruciatore ? vincolato superiormente alla suddetta coppa inferiore. Tale soluzione, in combinazione alla soluzione che vede per ogni camera di erogazione della miscela combustibile un proprio percorso sostanzialmente separato fluidicamente dagli altri e alla soluzione che consiste nell?utilizzo di vari miscelatori ad effetto Venturi radiale, porta ad un miglioramento dell?efficacia del bruciatore in termini di propagazione della fiamma e quindi del calore erogato. L?efflusso sostanzialmente orizzontale della miscela combustibile dai fori di fiamma degli sparti-fiamme riduce eventuali perdite di carico a cui il flusso della miscela pu? essere soggetto e quindi, ricordando che l?impiego di pi? miscelatori ad effetto Venturi radiale comporta il fatto che essi ? date le limitazioni dimensionali del bruciatore ? non abbiano portate fluidiche elevate, una migliore uniformit? della distribuzione delle fiamme su ogni sparti-fiamme.

Secondo ancora un altro aspetto della presente invenzione, come sar? chiaro all?esperto del ramo, il bruciatore oggetto di questa invenzione pu? indifferentemente prevedere mezzi per consentire una alimentazione dell?aria primaria entro i miscelatori ad effetto Venturi radiale sia prelevando l?aria primaria dal di sopra del ripiano dell?apparecchio di cottura, sia alternativamente (o ipoteticamente anche congiuntamente) prelevando l?aria primaria dal di sotto di tale ripiano dell?apparecchio di cottura.

Infine, come sar? chiaro all?esperto del ramo, i mezzi di copertura delle camere di erogazione della miscela combustibile del bruciatore qui rivendicato possono essere singoli per ogni camera di erogazione oppure in un pezzo unico a coprire due o pi?

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camere di erogazione contemporaneamente.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE ALLEGATE

Questi ed altri aspetti della presente invenzione saranno ancora pi? chiari all'esperto del ramo dalla descrizione di una forma di realizzazione della presente invenzione, fornita qui a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle figure allegate, in cui:

la figura 1 ? una vista in prospettiva di un bruciatore secondo una prima forma di realizzazione dell'invenzione;

la figura 2 ? una vista in sezione, secondo la linea A-A, del bruciatore di figura 1; la figura 3 ? una vista in sezione, secondo la linea B-B, del bruciatore di figura 1; la figura 4 ? una vista tridimensionale della coppa inferiore di figura 1;

la figura 5 ? una vista tridimensionale dello sparti-fiamme del bruciatore di figura 1;

la figura 6 ? una vista tridimensionale dei coperchi del bruciatore di figura 1; la figura 7 ? una vista in prospettiva di un bruciatore secondo una seconda forma di realizzazione dell'invenzione;

la figura 8 ? una vista in sezione, secondo la linea A-A, del bruciatore di figura 7; e la figura 9 ? una vista in sezione, secondo la linea B-B, del bruciatore di figura 7. DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI ALCUNE FORME DI REALIZZAZIONE DELLA PRESENTE INVENZIONE

Con riferimento inizialmente alla figura 1, un bruciatore atmosferico a gas 10 per un ripiano di un apparecchio di cottura, secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione, comprende una coppa inferiore 1, conformata per essere fissata ad un ripiano 4 di un apparecchio di cottura, un corpo intermedio 2 del bruciatore 10, dotato di camere di erogazione e di una pluralit? di sparti-fiamme e conformato per accoppiarsi in modo removibile alla coppa inferiore 1, nonch? mezzi per la copertura superiore del corpo intermedio 2, costituiti nello specifico da due coperchi 3a, 3b.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la coppa inferiore 1 del bruciatore 10 ? realizzata in un pezzo unico, cos? come ? realizzato in un pezzo unico il corpo intermedio 2, mentre i mezzi di copertura, ovvero i due coperchi 3a, 3b, sono realizzati in due pezzi distinti. Altre modalit? di realizzazione del bruciatore possono tuttavia essere previste senza uscire dall?ambito di tutela qui richiesto. Esaminando pi? in dettaglio il bruciatore 10, con riferimento in particolare alle figure 2, 3 e 4, questo comprende, come detto, una coppa inferiore 1, costituita di preferenza da un corpo unico generalmente concavo, che a sua volta comprende, oltre a mezzi per il suo vincolo (non mostrati) al ripiano 4 di un apparecchio di cottura, un condotto 7, generalmente orizzontale, che ? dotato di un attacco ad una tubazione di una rete esterna di distribuzione del gas (sulla destra in figura 2) e di tre aperture di efflusso che a loro volta sono fluidicamente collegate a tre iniettori 6a, 6b, 6c, rispettivamente fissati sul fondo di tre alloggiamenti 5a, 5b, 5c realizzati in tale coppa inferiore 1 del bruciatore 10.

Il condotto di alimentazione 7 del gas combustibile agli iniettori 6a, 6b, 6c ? funzionalmente collegato, secondo un aspetto della presente invenzione, ad un unico rubinetto che regola contemporaneamente la portata di gas diretta a tali iniettori 6a, 6b, 6c.

Si osservi che sebbene nella forma di realizzazione del bruciatore 10 qui illustrato ? presente un solo condotto di alimentazione degli iniettori 6a, 6b, 6c del gas combustibile, cos? che un singolo rubinetto regoli la portata del gas diretta simultaneamente agli iniettori 6a, 6b, 6c, sono naturalmente possibili forme di realizzazione alternative del bruciatore 10, in cui ciascun iniettore 6a, 6b, 6c ? alimentato da un proprio condotto di alimentazione del gas, regolato da un corrispondente rubinetto, cos? che la portata di gas diretta ad ogni iniettore pu? essere regolata in modo indipendente dalle altre portate, o ancora in cui sono presenti un primo condotto, con un relativo rubinetto di regolazione, che regola l?afflusso del gas all?iniettore centrale 6b ed un secondo condotto, con un ulteriore relativo rubinetto di regolazione, che regola l?afflusso del gas contemporaneamente ai due iniettori laterali 6a, 6b, o altre combinazioni di tali soluzioni.

La coppa inferiore 1, nella particolare forma di realizzazione dell?invenzione qui esaminata, ? conformata in modo tale da definire i suddetti alloggiamenti 5a, 5b, 5c sostanzialmente separati fluidicamente l?uno dall?altro (in particolare quando il bruciatore 10 ? assemblato o almeno quando il corpo intermedio 2 ? accoppiato alla coppa inferiore 1) e da presentare delle aperture di afflusso per l?aria primaria A che si aprono, quando la coppa inferiore 1 viene fissata a tale ripiano 4, al di sopra del ripiano 4 dell?apparecchio di cottura e che sono fluidicamente collegate a tali alloggiamenti 5a, 5b, 5c degli iniettori 6a, 6b, 6c.

Come l?esperto del ramo ben comprender?, tali aperture di afflusso per l?aria primaria possono essere realizzate in modo tale che esse risultino disposte al di sotto del ripiano 4 quando la coppa inferiore 1 ? fissata a tale ripiano 4, oppure esse possono essere in parte disposte al di sopra e in parte disposte al di sotto di tale ripiano 4 dell?apparecchio di cottura.

Si noti in ogni caso che le aperture per l?afflusso di aria primaria ricavate grazie alla particolare conformazione della coppa inferiore 1, sono sagomate in modo tale che, preferibilmente, per ciascuno degli alloggiamenti 5a, 5b, 5c degli iniettori 6a, 6b, 6c vi sia almeno una apertura di afflusso che ? distinta dalle aperture di afflusso per gli altri alloggiamenti. In questo modo, ciascun alloggiamento 5a, 5b, 5c degli iniettori 6a, 6b, 6c viene alimentato da un proprio flusso di aria primaria A che viene prelevato grazie ad almeno una propria apertura per l?aria primaria.

Sulla coppa inferiore 1, come si vede in particolare nella figura 4, sono disposti anche una termocoppia di sicurezza 11 ed una candela di accensione 12 che, quando il bruciatore 10 ? completamente assemblato, risultano adiacenti a fori di fiamme di almeno uno sparti-fiamme del corpo intermedio 2 del bruciatore 10.

Nella realizzazione del bruciatore 10 illustrata in figura 1, la termocoppia 11 e la candela di accensione 12 sono disposte in prossimit? dello sparti-fiamme centrale del corpo intermedio 2 del bruciatore 10.

La coppa inferiore 1, con riferimento anche alla figura 5, ? altres? conformata in modo tale da accoppiarsi superiormente, in modo removibile, con il corpo intermedio 2 del bruciatore 10, il quale a sua volta ? conformato in modo tale che, una volta accoppiato alla coppa inferiore 1, separi tra loro gli alloggiamenti 5a, 5b, 5c della stessa coppa inferiore 1, cos? che essi risultino fluidicamente separati l?uno dall?altro, fatta eccezione per le succitate aperture di afflusso per l?aria primaria A, che naturalmente collegano fluidicamente tutti gli alloggiamenti 5a, 5b, 5c all?ambiente esterno al di sopra e/o al di sotto del ripiano 4 dell?apparecchio di cottura.

Il corpo intermedio 2 del bruciatore 10, pi? in particolare, comprende una camera centrale 9b di erogazione della miscela combustibile e due camere perimetrali 9a, 9c di erogazione della miscela che, sagomate in forma semi-anulare, circondano tale camera centrale 9b.

Ciascuna delle camere centrale e perimetrali di erogazione 9b, 9a e 9c del corpo intermedio 2 ? fluidicamente separata dalle altre camere di erogazione ed ? dotata di un proprio sparti-fiamme da cui effluisce la miscela combustibile.

Si noti che con il termine ?sparti-fiamme? si intende qui una parete che circonda almeno in parte una camera di erogazione della miscela combustibile e che ? dotata di fori, definiti fori di fiamma, preposti a consentire l?efflusso di tale miscela combustibile per la sua combustione. Nelle forme di realizzazione del bruciatore secondo la presente invenzione qui mostrate, tali fori di fiamma degli sparti-fiamme sono realizzati come fenditure di almeno parti delle pareti che circondano la relativa camera di erogazione della miscela combustibile, le quali assumono la forma di un foro passante, ovvero di un foro di fiamma, grazie ai mezzi di copertura del corpo intermedio del bruciatore stesso, che definiscono in questo modo la parete superiore di tali aperture.

Altre configurazioni di tali aperture, ad esempio ricavate interamente, quali perforazioni, in parti di una parete che circonda una camera di erogazione della miscela combustibile, sono ugualmente possibili.

Come si vedr? meglio nel seguito, i fori degli sparti-fiamme dei bruciatori qui rappresentati hanno preferibilmente conformazione tale da indirizzare il flusso di miscela combustibile in uscita lungo una direzione sostanzialmente orizzontale. Le camere centrale e perimetrali 9b, 9a, 9c di erogazione della miscela combustibile del corpo intermedio 2 del bruciatore 10, quando il corpo intermedio 2 ? vincolato superiormente alla coppa inferiore 1, sono collocate rispettivamente in corrispondenza degli alloggiamenti 5b, 5a e 5c della coppa inferiore 1 e comunicano fluidicamente con tali alloggiamenti 5b, 5a, 5c grazie a dei rispettivi miscelatori ad effetto Venturi radiale 8b, 8a, 8c di cui ? dotato il corpo intermedio 2, estendendosi appunto rispettivamente entro i succitati alloggiamenti 5b, 5a, 5c.

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Pi? in dettaglio, ciascuna delle camere di erogazione 9a, 9b, 9c della miscela combustibile comprende almeno un proprio miscelatore ad effetto Venturi radiale 8a, 8b, 8c che ? preposto a formare e alimentare la miscela combustibile, costituita da gas ed aria primaria, alla relativa camera di erogazione 9a, 9b, 9c e che viene a sua volta alimentato da un relativo iniettore 6a, 6b, 6c disposto entro un proprio alloggiamento 5a, 5b, 5c della coppa inferiore 1 e da un flusso di aria primaria richiamato dallo stesso miscelatore ad effetto Venturi radiale 8a, 8b, 8c.

Si ricorda che con l?espressione ?aria primaria? si intende quel volume di aria atmosferica che viene miscelato ad un gas combustibile, quale il metano o il gas di citt?, in una proporzione inferiore a quella stechiometrica necessaria per permettere la combustione della miscela cos? ottenuta. In questo modo, la miscela combustibile costituita da gas e aria primaria richiede l?apporto di un ulteriore volume di aria atmosferica, chiamato ?aria secondaria?, affinch? essa possa essere combusta. L?aria secondaria, nei bruciatori per apparecchi di cottura, ? solitamente costituita da aria atmosferica presente in prossimit? dei fori di fiamma da cui esce la miscela combustibile e da cui si dipartono le fiamme di combustione, una volta che tale combustione viene innescata ad esempio da una candela di accensione. Sia l?aria primaria, sia l?aria secondaria, nei comuni bruciatori per apparecchi di cottura, non sono normalmente alimentati tramite flussi forzati e dunque non richiedono apparecchi di ventilazione per il loro afflusso nel bruciatore.

Si ricorda altres? che un ?miscelatore ad effetto Venturi radiale? non ? altro che una canalizzazione o condotto comprendente in successione un tratto preferibilmente convergente, una sezione ristretta, ed un tratto divergente, in cui il tratto preferibilmente convergente ? costituito da un tubo cilindrico a diametro di preferenza decrescente, la sezione ristretta ? un tratto, o una sezione, di condotto anulare ad area costante che ? coassiale al tratto preferibilmente convergente, e il tratto divergente ? costituito da una camera discoidale che si estende radialmente dalla sezione ristretta, sviluppandosi lungo superfici sostanzialmente ortogonali all?asse del tratto preferibilmente convergente e della sezione ristretta. Quando un flusso di gas, tramite un iniettore, viene immesso nel tratto preferibilmente convergente secondo una direzione coincidente con quella dell?asse dello stesso

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tratto preferibilmente convergente, la conformazione di questo miscelatore ad effetto Venturi radiale, come noto, genera una depressione, in corrispondenza della sezione di ingresso del tratto preferibilmente convergente, che richiama aria primaria, e altres? provoca, sostanzialmente in corrispondenza del tratto divergente radiale, ove avviene una espansione con relativo recupero della pressione dei fluidi in esso transitanti, la miscelazione dell?aria primaria con il gas iniettato.

Si desidera a questo punto rilevare che pur se qui si ? descritto un bruciatore 10 comprendente un corpo intermedio 2 che definisce tre camere di erogazione 9a, 9b, 9c con relativi tre miscelatori ad effetto Venturi radiale 8a, 8b, 8c ed una relativa coppa inferiore 1 con tre alloggiamenti 5a, 5b, 5c per tre iniettori 6a, 6b, 6c, si vuole qui sottolineare che anche bruciatori comprendenti un corpo intermedio con una camera centrale di erogazione ed una sola camera perimetrale di erogazione, fluidicamente separata dalla camera centrale, e quindi una corrispondente coppa inferiore con solo due alloggiamenti per due relativi iniettori, rientra nell?ambito di tutela qui richiesto.

Anche bruciatori con quattro o pi? camere di erogazione fluidicamente separate ricavate sul corpo intermedio e corrispondenti quattro o pi? alloggiamenti per gli iniettori ricavati sulla coppa inferiore rientrano nell?ambito di tutela qui richiesto. Tornando al bruciatore 10 delle figure da 1 a 6, come l?esperto del ramo avr? gi? apprezzato, quando il corpo intermedio 2 ? vincolato superiormente, pur in modo removibile, alla coppa inferiore 1, si generano, entro il bruciatore 10, tre regioni che sono sostanzialmente separate tra loro fluidicamente (ad eccezione della loro comunicazione fluidica con l?ambiente esterno per l?afflusso di aria primaria), e che sono costituite dalle camere di erogazione 9a, 9b, 9c del corpo intermedio e dai rispettivi alloggiamenti 5a, 5b, 5c della coppa inferiore 2, reciprocamente sovrapposti. Tali regioni separate comunicano con l?ambiente esterno, al di sopra o al di sotto del ripiano 4 dell?apparecchio di cottura, tramite relative aperture per l?ingresso dell?aria primaria A e contengono ciascuna un iniettore 6a, 6b, 6c, ed un relativo miscelatore 8a, 8b, 8c ad effetto Venturi radiale.

Ciascuno dei miscelatori 8a, 8b, 8c, di tali regioni separate, come si vede ad esempio nelle figure 2, 3 e 5, comprende un tratto cilindrico inferiore a sviluppo assiale con

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diametro decrescente, la cui sezione di ingresso viene percorsa dal gas iniettato dal relativo iniettore 6a, 6b, 6c e dall?aria primaria richiamata dallo stesso miscelatore 8a, 8b, 8c per effetto Venturi, una sezione ristretta posta alla sommit? di tale tratto cilindrico inferiore, e a seguire una camera discoidale di espansione, a sviluppo radiale, definita inferiormente da una superficie piana anulare 13a, 13b, 13c (figura 5) e superiormente dalla corrispondente superficie, affacciata a tale superficie piana anulare 13a, 13b, 13c, dei mezzi di copertura costituiti, nel bruciatore 10 qui mostrato, dai coperchi 3a, 3b.

Le camere di erogazione 9a, 9b, 9c del bruciatore 10 entro cui si diffonde la miscela combustibile formata nei relativi miscelatori 8a, 8b, 8c sono rispettivamente dotate di sparti-fiamme estesi lungo almeno una delle loro pareti perimetrali, e in particolare per quanto riguarda le camere perimetrali 9a, 9c, tali sparti-fiamme sono estesi di preferenza lungo le pareti perimetrali esterne, cos? da permettere l?efflusso di tale miscela combustibile verso l?esterno e la propagazione delle fiamme in corone sostanzialmente circolari.

Altre forme di realizzazione in cui le camere perimetrali 9a, 9c di erogazione della miscela combustibile comprendono anche uno sparti-fiamme lungo la propria parete perimetrale interna sono ovviamente possibili.

Si osservi che tra le camere perimetrali 9a, 9c di erogazione che sostanzialmente circondano la camera centrale 9b di erogazione, sono presenti dei canali 16a, 16b che separano tali camere perimetrali 9a, 9c e che consentono sia un afflusso di aria secondaria verso il centro del bruciatore 10, sia eventualmente la propagazione della fiamma dall?interno verso l?esterno del bruciatore 10, o viceversa.

Si noti che la suddetta separazione dello spazio interno del bruciatore 10 in tre regioni sostanzialmente separate fluidicamente, costituite dall?unione delle camere di erogazione 9a, 9b, 9c del corpo intermedio 2 con i relativi alloggiamenti 5a, 5b, 5c della coppa inferiore 1 del bruciatore 10, rende pi? regolare la miscelazione del gas con l?aria primaria nei miscelatori ad effetto Venturi radiale 8a, 8b, 8c, rende pi? omogeno il flusso della miscela combustibile entro le tre camere di erogazione 9a, 9b, 9c della stessa miscela combustibile, oltre ad impedire che eventuali turbolenze, o altre condizioni termodinamiche o fisiche avverse, che interessano una delle regioni del bruciatore 10 possano influenzare le altre regioni, con un conseguente aumento della stabilit? della combustione.

In particolare, tale soluzione che vede la realizzazione di tre regioni sostanzialmente separate fluidicamente, consente di calibrare in modo ottimale gli stessi iniettori 106a, 106b, 106c, cos? da permettere, in fase di progettazione, un accurato bilanciamento della distribuzione della potenza erogata dal bruciatore, anche grazie alle diverse pressioni presenti potenzialmente in tali regioni separate.

Di fatto, tali regioni sostanzialmente separate fluidicamente del bruciatore 10 definiscono tre rispettivi bruciatori, in larga parte separati tra di loro.

Secondo un aspetto preferito della presente invenzione, gli sparti-fiamme del bruciatore 10 comprendono dei fori di fiamma, definiti in questo specifico caso da fenditure 14 e 15 chiuse superiormente dai succitati coperchi 3a, 3b del bruciatore 10, i quali sono sagomati in modo tale da indirizzare il flusso della miscela combustibile effluente da tali fori di fiamma lungo una direzione sostanzialmente orizzontale, ovvero sostanzialmente parallela al fondo della relativa camera di erogazione e quindi sostanzialmente parallela al ripiano 4 di cottura.

Ad esempio, la sezione di efflusso della miscela combustibile di tali fori di fiamma, definiti almeno in parte dalle fenditure 14, 15 (rispettivamente destinate a creare fori di fiamma veri e propri e fori di fiamma pilota), possono essere realizzati in modo tale che le relative pareti siano sostanzialmente verticali e che si sviluppino lungo un asse sostanzialmente orizzontale, quando il corpo intermedio 2 del bruciatore 10 ? vincolato superiormente alla suddetta coppa inferiore 1 dello stesso bruciatore 10.

Questa conformazione dei fori di fiamma impedisce che vi siano indesiderate perdite di carico durante l?erogazione della miscela combustibile verso l?ambiente esterno e quindi contribuisce ad aumentare la stabilit? della combustione, oltre a consentire una ottimale disposizione delle fiamme uscenti dallo sparti-fiamme. Come sopra gi? accennato, il bruciatore 10 illustrato nelle figure da 1 a 6 comprende, quali mezzi di chiusura superiore del corpo intermedio 2, due coperchi 3a, 3b, rispettivamente destinati a coprire superiormente le due camere perimetrali 9a, 9c di erogazione del gas combustibile del corpo intermedio 2 e la camera centrale 9b

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di erogazione del gas combustibile, dello stesso corpo intermedio 2.

Questa soluzione permette di realizzare la camera centrale 9b di erogazione della miscela combustibile in modo che essa sia estesa in altezza in modo differente dall?estensione in altezza delle due camere perimetrali 9a, 9c di erogazione della miscela combustibile, le quali possono cos? avere altezza minore o maggiore di quella della suddetta camera centrale 9b.

Tale possibilit? non ? prevista nel bruciatore atmosferico a gas 110 raffigurato nelle figure da 7 a 9 che, per il resto del tutto analogo al bruciatore 10 mostrato nelle figure da 1 a 6, prevede che i mezzi di copertura del corpo intermedio 102 siano costituiti da un unico coperchio 103, a sviluppo sostanzialmente planare.

Il bruciatore 110, in modo sostanzialmente identico al bruciatore 10 sopra descritto, comprende, oltre al coperchio 103 e al corpo intermedio 102, una coppa inferiore 101 comprendente tre alloggiamenti 105a, 105b, 105c per rispettivi tre iniettori 106a, 106b, 106c del gas combustibile ed un condotto 107 di alimentazione del gas da una rete di distribuzione esterna ai suddetti tre iniettori 106a, 106b, 106c.

Il corpo intermedio 102 comprende tre camere di erogazione della miscela combustibile 109a, 109b, 109c, tra loro fluidicamente separate e dotate di relativi sparti-fiamme, che comprendono ciascuna un relativo miscelatore ad effetto Venturi radiale 108a, 108b, 108c e che sono destinate ad accoppiarsi, quando il bruciatore 110 ? assemblato, e quindi la coppa intermedia 102 ? vincolata superiormente, pur in modo removibile, alla coppa inferiore 101, rispettivamente con gli alloggiamenti 105a, 105b, 105c della stessa coppa inferiore 101, cos? da definire delle regioni (camere) sostanzialmente separate tra loro fluidicamente e dotate ciascuna di almeno una apertura di afflusso per l?aria primaria A, di almeno un iniettore 106a, 106b, 106c e di almeno un relativo miscelatore ad effetto Venturi radiale 108a, 108b, 108c.

In questo modo, ciascuna di tali regioni di fatto si comporta come un bruciatore separato dagli altri, pur se il controllo della portata del gas combustibile diretta agli iniettori 106a, 106b e 106c ?, nella forma di realizzazione qui illustrata, realizzato da un unico rubinetto che determina la portata del gas entro il suddetto condotto 107 di alimentazione.

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Si noti tuttavia che, anche in questo bruciatore 110, ciascuno degli iniettori 106a, 106b, 106c della coppa inferiore 101 pu? essere alternativamente alimentato mediante un flusso di gas combustibile regolato individualmente da un relativo rubinetto, cos? che la coppa inferiore 101 comprenda pi? condotti di alimentazione del gas combustibile a tali iniettori 106a, 106b, 106c.

In ogni caso, la separazione del bruciatore 110 in tre regioni che di fatto costituiscono tre bruciatori sostanzialmente separati fluidicamente l?uno dall?altro consente di calibrare in modo ottimale gli stessi iniettori 106a, 106b, 106c e quindi consente di bilanciare in modo estremamente accurato la distribuzione della potenza erogata dal bruciatore, e in particolare la distribuzione della potenza termica massima sul fondo del contenitore di cottura posto su tale bruciatore, grazie al fatto che le pressioni in tali regioni non si equalizzano tra di loro.

Si osservi altres? che pur se le aperture di afflusso dell?aria primaria A sono realizzate nel bruciatore 110 al di sopra del ripiano 104 dell?apparecchio di cottura, ? naturalmente possibile realizzare tali aperture, in tutto o in parte, al di sotto di tale ripiano 104.

Ulteriormente, gli alloggiamenti 105a, 105b, 105c della coppa inferiore 101 risultano essere, quando il corpo intermedio 102 ? in impegno con tale coppa inferiore 101, tra loro sostanzialmente isolati fluidicamente, cos? che l?iniezione del gas e l?afflusso di aria primaria A entro i rispettivi miscelatori ad effetto Venturi radiale 108a, 108b, 108c non ? influenzata, o ? ben poco influenzata, dalle condizioni fisiche (termodinamiche) che si verificano negli altri alloggiamenti della coppa inferiore 102 del bruciatore 110.

In modo analogo, la separazione delle camere di erogazione 109a, 109b, 109c del corpo intermedio 102 impedisce che eventuali condizioni termodinamiche avverse che possono eventualmente influenzare una delle camere di erogazione possa avere un effetto sulle altre camere di erogazione.

Tale conformazione del bruciatore 110, al pari di quella del bruciatore 10, aumenta quindi la stabilit? della combustione.

La stabilit? della combustione del bruciatore 110 ? aumentata altres? dalla conformazione dei fori di fiamma degli sparti-fiamme di cui ? dotato il corpo

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intermedio 102, i quali sono sagomati in modo tale da indirizzare lungo un asse sostanzialmente orizzontale la miscela combustibile in uscita.

Ancora, come sar? chiaro all?esperto del ramo, il fatto che i mezzi di copertura del corpo intermedio 102 siano costituiti da un unico coperchio 103 a sviluppo planare, pur imponendo che le altezze delle pareti delle camere di erogazione centrale e perimetrali 109a, 109b, 109c siano le medesime, semplifica la realizzazione di tali mezzi di copertura con evidenti risparmi di fabbricazione.

Si osserva poi che nel bruciatore 110, a differenza del bruciatore 10 delle figure 1-6, inoltre, la candela di accensione ? posta esteriormente alla corona di fiamme esterna del bruciatore, mentre la termocoppia di sicurezza ? posta in corrispondenza dello sparti-fiamme della camera centrale 109b di erogazione della miscela combustibile, come si pu? apprezzare dalla rappresentazione della figura 7. Questo indica che la disposizione della candela di accensione e della termocoppia di sicurezza ? legato a criteri di progettazione e non rileva circa l?ambito di tutela di questa privativa. Infine si noti che, pur se si sono qui raffigurati due forme di realizzazione di un bruciatore atmosferico a gas secondo aspetti preferiti della presente invenzione, con forme geometriche e configurazioni schematizzate nelle figure, qualsiasi altro bruciatore atmosferico a gas che preveda la soluzione qui rivendicata, indipendentemente dalla sua forma geometrica, dalle sue dimensioni e dai materiali con cui ? realizzato, rientra comunque nell?ambito di tutela qui definito.

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Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Bruciatore atmosferico a gas (10; 110) del tipo semi-areato per un apparecchio di cottura, comprendente una coppa inferiore (1; 101) e mezzi per il suo vincolo ad un ripiano (4; 104) dell?apparecchio di cottura, un corpo intermedio (2; 102) vincolato e sovrapposto a detta coppa inferiore (1; 101) e avente una camera centrale (9b; 109b) di erogazione della miscela combustibile che ? dotata di un proprio sparti-fiamme centrale, ed almeno una camera perimetrale (9a; 9c; 109a; 109c) di erogazione della miscela combustibile, che circonda almeno parzialmente detta camera centrale (9b; 109b) e che ? dotata di almeno uno sparti-fiamme perimetrale, nonch? mezzi (3a, 3b; 103) per la copertura superiore di detta camera centrale (9b; 109b) e di detta almeno una camera perimetrale (9a; 9c; 109a; 109c), in cui detta camera centrale (9b; 109b) e detta almeno una camera perimetrale (9a; 9c; 109a; 109c) sono fluidicamente separate, e in cui ciascuna di dette camera centrale e almeno una camera perimetrale (9a; 9b; 9c; 109a; 109b; 109c) comprende almeno un proprio miscelatore (8a; 8b; 8c; 108a; 108b; 108c) ad effetto Venturi di tipo radiale alimentato da un relativo iniettore (6a; 6b; 6c; 106a; 106b; 106c) alloggiato in detta coppa inferiore (1; 101), caratterizzato dal fatto che detta coppa inferiore (1; 101) comprende per ciascuno di detti iniettori (6a; 6b; 6c; 106a; 106b; 106c) un relativo alloggiamento (5a; 5b; 5c; 105a; 105b; 105c), ciascuno di detti alloggiamenti (5a; 5b; 5c; 105a; 105b; 105c) per detti iniettori (6a; 6b; 6c; 106a; 106b; 106c) essendo fluidicamente separato da ciascuno degli altri alloggiamenti (5a; 5b; 5c; 105a; 105b; 105c), almeno quando detto corpo intermedio (2; 102) del bruciatore (10; 110) ? vincolato a detta coppa inferiore (1; 101).

2. Bruciatore atmosferico a gas (10; 110) secondo la rivendicazione 1, in cui detto corpo intermedio (2; 102) del bruciatore comprende una camera centrale (9b; 109b) di erogazione della miscela combustibile che ? dotata di un proprio sparti-fiamme centrale, e due camere perimetrali (9a; 9c; 109a; 109c) di erogazione della miscela combustibile, che circondano almeno parzialmente detta camera centrale (9b; 109b) e in cui ciascuna di esse ?

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dotata di almeno uno sparti-fiamme perimetrale, dette due camere perimetrali e detta camera centrale essendo fluidicamente separate l?una dall?altra.

3. Bruciatore atmosferico a gas (10; 110) secondo la rivendicazione 2, in cui ciascuna di dette due camere perimetrali (9a; 9c; 109a; 109c) di erogazione della miscela combustibile ha forma sostanzialmente semi-anulare.

4. Bruciatore atmosferico a gas (10; 110) secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i fori di fiamma di ogni sparti-fiamme sono sagomati per indirizzare orizzontalmente la miscela combustibile in uscita.

5. Bruciatore atmosferico a gas (10; 110) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuno di detti miscelatori (8a; 8b; 8c; 108a; 108b; 108c) ad effetto Venturi di tipo radiale comprende una camera discoidale di espansione della miscela combustibile che ? almeno in parte definita superiormente da detti mezzi (3a, 3b; 103) per la copertura superiore di dette camere di erogazione (9a; 9b; 9c; 109a; 109b; 109c) del corpo intermedio (2; 102) del bruciatore.

6. Bruciatore atmosferico a gas (10; 110) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi per alimentare aria primaria (A) entro detti miscelatori (8a; 8b; 8c; 108a; 108b; 108c) ad effetto Venturi radiali, detti mezzi per alimentare aria primaria comprendendo delle aperture di afflusso dell?aria primaria che sono poste al di sopra del detto ripiano (4; 104) dell?apparecchio di cottura o alternativamente al di sotto di detto ripiano (4; 104) dell?apparecchio di cottura.

7. Bruciatore atmosferico a gas (10; 110) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi per la copertura superiore comprendono un coperchio separato (3a, 3b) per almeno due delle dette camere di erogazione (9a; 9b; 9c; 109a; 109b; 109c) della miscela combustibile.

8. Bruciatore atmosferico a gas (10; 110) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detti mezzi per la copertura superiore comprendono un coperchio (103) realizzato in pezzo unico per coprire le

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dette camere di erogazione (9a; 9b; 9c; 109a; 109b; 109c) della miscela combustibile.

9. Bruciatore atmosferico a gas (10; 110) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta almeno una camera perimetrale (9a; 9c; 109a; 109c) di erogazione comprende almeno uno sparti-fiamme con fori di fiamme rivolti verso l?esterno del bruciatore o comprende due spartifiamme, l?uno rivolto verso detta camera centrale di erogazione, l?altro rivolto verso l?esterno del bruciatore.

10. Bruciatore atmosferico a gas (10; 110) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le portate del gas combustibile entro detti iniettori (6a; 6b; 6c; 106a; 106b; 106c) alloggiati nella coppa inferiore (1; 101) sono regolate da un unico rubinetto del gas o alternativamente da due o pi? rubinetti del gas separati.