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Campo de la Invención

La presente invención tiene relación con estufas o calentadores, en donde dicho sistema de quemado de pellets multifunción y configurable en base a pellets para uso domiciliario e industrial no utiliza electricidad, es caracterizado por poseer un quemador extraible y un tubo inclinado de salida de gases calientes, el cual conecta el quemador del sistema de quemado de pellets multifunción y configurable en base a pellets, con un estanque acumulador de calor que opera como cámara de combustión y como filtro de partículas.

Antecedentes de la Invención

Los aspectos de esta invención tienen relación en general con las estufas de pellets, dichas estufas se dividen en dos categorías principales, a saber, las estufas de pellets alimentadas en forma eléctrica y las estufas de pellets alimentadas por gravedad de tiraje natural.

En la actualidad en el caso de las estufas a pellets eléctricas, estas requieren para operar electricidad, con el objetivo de impulsar los ventiladores que inyectan el aire para producir la llama y extraer los gases de la combustión, adicionalmente para impulsar el motor eléctrico que alimenta la caída del pellet. En la actualidad este tipo de estufas opera con un encendido electrónico que consiste en el movimiento de una resistencia eléctrica insertada en el apilado de pellets, conjuntamente uno de los ventiladores comienza a inyectar aire a la cámara en donde se encuentra el apilado de pellets y la resistencia eléctrica, iniciando de esta forma el proceso de combustión, mientras el segundo ventilador extrae los gases y humos producto de la combustión, mientras el alimentador de pellets deja caer gradualmente los pellets a la cámara de combustión. Existe modelos que incluyen un tercer ventilador, llamadas estufas a pellets de convección que soplan aire caliente hacia los espacios o lugares que requieren ser calefaccionados.

En el estado del arte existe una gran cantidad de patentes relacionadas con estufas a pellets las cuales utilizan ambos sistemas, ya sea eléctricas o las estufas de pellets alimentadas por gravedad de tiraje natural.

Existe ciertas desventajas relacionadas con las estufas a pellets eléctricas, relacionados con la poca energía calórica que entregan, ya que su enfoque es más estético que funcional, además poseen muchas partes móviles y sistemas de control, que hacen en un principio dificultosa la operación y familiarización con el aparato.

Otra desventaja reside en su inoperabilidad al faltar la energía eléctrica debido a un corte, o una falla en la red de distribución, un desperfecto en el sistema eléctrico y otros.

Adicionalmente a su falta de utilidad en zonas aisladas, rurales o en donde la distribución eléctrica no llega.

El sistema de quemado de pellets multifunción y configurable en base a pellets sin uso de componentes electrónicos para calefacción de uso domiciliario e industrial consiste en un volumen formado por un cuerpo metálico similar a los sistemas conocidos de combustión, en la parte frontal superior, se localiza una puerta de carga para el pellet, además en la parte superior se ubica la superficie metálica para calentar alimentos. La cámara de encendido y quemador se ubica en la parte frontal inferior sobre el acumulador de cenizas. La salida de humos se encuentra ubicada en la parte superior. La entrada de aire se encuentra localizada en la parte frontal inferior, el aire es conducido por aspiración desde la cámara de combustión, antes de llegar a esta, hará un recorrido por el estanque y bajada de pellets.

Los objetos particulares y las ventajas de la invención serán evidentes para aquellos entendidos en la técnica, es decir, aquellos que tienen conocimiento o experiencia en este campo de la tecnología, a la vista de la siguiente descripción de la invención y la descripción detallada de ciertas modalidades preferidas. Las estufas en base a pellets no eléctrica para uso domiciliario e industrial son un sistema ampliamente utilizado.

Las ventajas que presenta el sistema de quemado de pellets multifunción y configurable en base a pellets sin electricidad para calefacción de uso domiciliario e industrial, radica en su fácil operación, tiro natural, alimentación de pellets por gravedad, no utiliza partes móviles, lo que facilita su mantención, su costo de fabricación es inferior a las estufas existentes en el mercado, la multifuncionalidad que posee al calefaccionar y calentar alimentos, fácil instalación, su fácil limpieza, fácil encendido que puede ser realizada por cualquier persona.

El sistema de quemado de pellets multifunción y configurable en base a pellets sin electricidad para calefacción de uso domiciliario e industrial puede ser instalada en cualquier zona geográfica, en hogares, oficinas, empresas, industrias, y otros. Sin el inconveniente de encontrarse conectadas constantemente a la red eléctrica, además pueden reemplazar las estufas a leña, ya que soluciona el problema de la contaminación gracias a su sistema de quemado de triple combustión, hogar, gasificadores y acumulador de calor tipo rocket, el cual quema eficientemente los gases y humos.

Una modalidad de dicho proceso y método para la construcción y diseño de dichas estufas en base a pellets es descrita, por ejemplo, en la publicación de patente norteamericana N° US7861707B2 estufa en base a pellets que utiliza alimentación por gravedad y tiro natural quema de manera más efectiva y eficiente el combustible de pellets mientras produce menos contaminación del aire y cenizas.

Resumen de la Invención

Los aspectos de la presente invención pueden ser utilizados para proporcionar un sistema de quemado de pellets multifunción y configurable en base a pellets no eléctrico para uso domiciliario e industrial. La solución propuesta a estos inconvenientes se basa en los objetivos de disminuir el consumo de pellets, aumentar su capacidad calórica, simplificar el uso de la estufa, solucionar el problema del humo y gases provocados por la combustión de los pellets, y que se asemeje a su vez, la funcionalidad de estas y otros sistema que utilizan leña o pellets para la combustión, que además de calentar los ambientes, proporcione una superficie para calentar los alimentos, que adicionalmente pueda ser utilizado en calderas, hornos cocinas y otros.

Breve Descripción de las Figuras

La figura 1, es una vista en corte seccional del sistema de quemado de pellets multifunción y configurable en base a pellets no eléctrica de acuerdo con la presente invención.

La figura 2, es una vista en perspectiva del quemador del sistema de quemado de pellets multifunción y configurable en base a pellets no eléctrica de acuerdo con la presente invención.

La figura 3, es una vista en perspectiva de la cámara de gasificación lateral del sistema de quemado de pellets multifunción y configurable en base a pellets no eléctrica de acuerdo con la presente invención.

La figura 4, es una vista en perspectiva de la cámara de gasificación superior del sistema de quemado de pellets multifunción y configurable en base a pellets no eléctrica de acuerdo con la presente invención. Descripción Detallada de la Invención

En la figura 1, se puede observar una vista en corte seccional del sistema(1), sin el uso de componentes electrónicos para calefacción de uso domiciliario e industrial, dicho sistema de quemado o combustión (1) comprende un volumen formado por un cuerpo metálico rectangular a modo de carcasa de protección (no mostrada en los dibujos) la cual varia de acuerdo con la aplicación y el modelo a utilizar, donde dicho cuerpo puede tener la forma mejor adecuada de acuerdo a su aplicación o utilización ya sea para calderas, hornos, cocinas y otros tipos de estufas, que se apoya en forma independiente sobre su base. Hacia la cara anterior, de la carcasa de protección, se ubica en el extremo inferior del cuerpo una abertura frontal inferior para el encendido (17) a través de la cual, por medio de la ayuda de un soplete manual de encendido de combustible adecuado, pastillas o ceras iniciadoras de fuego, o cualquier otro dispositivo seguro, es encendido el sistema de quemado ya sea como un calefactor, horno o caldera, o el sistema adecuado a ser utilizado.

El presente sistema incorpora adicionalmente un tratamiento para los pellets, en donde dichos pellets son sometidos a un tratamiento previo al quemado de estos y posterior re quemado de estos, el cual ocurre durante la combustión al interior de las cámaras, en especifico dichos pellets son pre secados y aireados, previo al ingreso a la cámara de combustión, en donde los pellets serán calentados de forma tenue, lo suficiente como para extraer la humedad sin que estos sean quemados o tostados, adicionalmente a ser ventilados, la humedad y el flujo de aire serán conducidos hacia la primera cámara de combustión, por medio de pequeñas perforaciones ubicadas en el trayecto de bajada de los pellets (4), dichas perforaciones conectan la bajada o caída de los pellets (4) con la entrada de aire primario (3), el aire primario es succionado por medio de la cámara de combustión, arrastrando la humedad y aire desde el estanque de pellets (2), a través de dichas perforaciones, directo hacia la cámara de combustión, permitiendo así, quemar los pellets previamente tratados, estos serán calentados previo al quemado, producto de la temperatura del sistema de quemado (1) en operación, el calor será conducido al estanque a través de transmisión térmica a través del metal.

Bajo dicha abertura (17), se ubica un cajón para recoqer cenizas (7) de forma rectangular, en su cara anterior se ubica la tapa del cajón (18), en cuyo centro se localiza un tirador el cual permite tirar hacia fuera dicho cajón (7) para recibir las cenizas y limpiarlo de la suciedad allí encontrada.

Hacia el extremo superior, de la carcasa se encuentra localizada hacia la cara anterior una tapa abisagrada rectangular provista de un tirador que permite levantarla para la carga de los pellets, en el interior del estanque para pellets (2) hacia la cara posterior de dicha tapa abisagrada de la carcasa del sistema (1), de la forma geométrica más adecuada a su aplicación ya sea calefactor, horno o caldera, se ubica una placa metálica de la forma geométrica más adecuada para su utilización, empleada para la cocción o calentado de alimentos.

La entrada de aire se ubica en la parte posterior inferior, pudiendo encontrarse esta en posiciones alternadas.

En la figura 2, se puede observar el quemador (6), es removible y desmontable, ubicado en el interior de la cámara de combustión (A), formado por una placa de acero inoxidable de forma rectangular (14) de alta resistencia a la temperatura, con una serie de cuatro ranuras rectangulares equidistantes (15) de 8 m s de ancho y 100 m s de longitud, las cuales se encuentran orientadas en el sentido más largo de la placa de acero de forma rectangular a modo de quemador (6), dicho quemador (6) permite la caída libre y controlada de las cenizas y pellets ya quemados en la combustión.

Dicho quemador (6) se encuentra localizado en forma centrada con la caída del estanque de pellets (2) ver figura 1.

El quemador (6), en el momento de quemar los pellets, produce gases y llamas los cuales ascienden a través de un conducto para la salida de gases calientes de sección cuadrada inclinada (10) o de cualquier otra forma adecuada, el cual forma parte de la cámara de combustión, dicho conducto, que adicionalmente permite el paso de las llamas, asciende en ángulo permitiendo de este modo el dirigir y potenciar las llamas y quemado de los pellets.

El sistema de pellets (1) comprende una primera cámara de combustión (5) donde se localiza el hogar o quemador (6), la segunda cámara de combustión (10) corresponde al conducto para la salida de gases calientes, dicha segunda cámara de combustión (10), se encuentra revestida o forrada por medio de láminas metálicas en torno a sus caras a modo de camisas gasificadoras (11) y la tercera la cámara donde será derivada y conducida la quema de gases resultante desde los dos procesos precedentes.

Dichas camisas gasificadoras (11), localizadas en zonas requeridas adosadas al conducto para la salida de gases calientes para la evacuación de las llamas, las cuales causan una gasificación en el interior de dichas camisas (11), inyectando el gas resultante al flujo de llamas ascendente. En la parte inferior de la cámara de combustión se encuentra localizada la entrada de aire frió o aire secundario (9), dicha entrada se encuentra localizada en sentido descendente de la cámara de combustión, evitando de este modo, el retorno (flashback) o micro explosiones de gas, esta entrada de aire frió o secundario (9), permite que dicho aire frió sea conducido hacia el interior de las camisas para gasificación (11) para su posterior calentamiento y transformación en gases.

Como se puede observar en la figura 1, en la sección (10) en la zona que asciende en sentido vertical de la cámara de combustión, se ubican practicadas una serie de perforaciones gasificadoras equidistantes (12), orientadas en sentido vertical, para la entrada de las llamas generadas por la gasificación. Hacia la cara anterior de esta sección que asciende en sentido vertical, se ubica una perforación rectangular (no mostrada en las figuras), orientada en sentido vertical, a modo de ventana (opcional) cubierta por un vidrio templado, la cual permite visualizar las llamas en el interior de la cámara de combustión.

Dicho conducto para la salida de gases calientes de sección cuadrada inclinado a su vez sirve para el retorno de las cenizas, que caen por gravedad al cajón para cenizas (7) previamente mencionado.

En la figura se puede observar que el conducto para la salida o evacuación de gases calientes de sección cuadrada inclinado (10), conecta el quemador (6) con la tercera cámara de combustión, en donde el material particulado producto de la combustión es filtrado y decantado, adicionalmente acumula el calor y mejora el quemado de los gases residuales gracias a la circulación de las llamas y gases, que permite que una placa metálica superior para el calentado o cocción de alimentos o área de múltiple función, localizada en la superficie de la carcasa, se caliente dando la posibilidad de ser utilizada para la cocción de alimentos. Los gases en primer lugar no dejan la cámara en forma vertical, como lo hacen en las demás estufas convencionales por donde los gases residuales de la combustión son evacuados.

Adicionalmente, se debe agregar la posibilidad, que el ángulo de inclinación, para la salida de gases calientes, sea variable, dependiendo de la utilización o modelo para la que será empleado. Asi mismo como se observa en la figura 2, en el interior de la cámara de combustión (A), se encuentran localizados dispositivos guias (16) y elementos de forma cilindrica a modo de topes (8), para guiar y asegurar en su posición definitiva el quemador (6) en el interior del conducto para la salida de gases calientes de la cámara de combustión.

El tubo de ingreso de aire frió (3), trae el aire desde el exterior, para en primer lugar circular a través del estanque de pellets (2), para luego descender a través del tubo de ingreso de tiro descendente o bajada de pellets (4), hasta descender al quemador (6), arrastrando a su vez el humo que intenta ascender a través del estanque de pellets (2), produciendo de este modo el tiro descendente.

La tercera cámara de combustión podrá tener adicionalmente cualquier forma geométrica adecuada, posibilitando el uso de esta, para cualquier fin que los procesos industriales lo requieran, tales como hornos, calderas, parrillas, y otros.

El sistema de quemado de pellets multifunción y configurable en base a pellets no eléctrica (1) de acuerdo con la presente invención incorpora un sistema anti inflamado de los ductos o tuberías, tras haber realizado pruebas hasta pasado unos meses y simular eventos de inflamado que no resultaron en incendio, el sistema amago y apago el equipo, minimizando el riesgo de incendio.

Este sistema consiste en que al tener una cámara de combustión eficiente y de reducidas dimensiones, ubicada en el centro funcional del sistema, entre el ingreso de aire primario (3) y el conducto inclinado de evacuación de gases (10), la combustión en el interior de esta cámara, una vez realizada la ignición, será producto de la depresión en los ductos o tuberías para la salida de gases, la cámara de combustión no será capaz de realizar una succión de aire por sí sola, sino que, sin depresión en las tuberías, no será producida la succión necesaria para el quemado de los pellets y sin entrada de aire primario, no existe depresión en el interior de las tuberías o ductos, por lo tanto, no será posible la combustión. En el caso de producirse un atasco u obstrucción en las tuberías el flujo de fluidos (aire, gases, llamas, humos) es automáticamente detenido. La entrada de aire primario (3), es producida de forma indirecta, a través de un sistema tipo sifón, controlando la entrada de aire necesaria para la combustión de los pellets u otro combustible.

Por lo tanto, mientras que han sido mostradas, descritas y señaladas las características novedosas, se entenderá que se pueden realizar omisiones, sustituciones y cambios en la forma y detalles de lo ilustrado por aquellos expertos en la técnica sin alejarse del espíritu y alcance de la invención.

La especificación, los ejemplos y los datos anteriores proporcionan una descripción completa de la estructura y el uso de implementaciones ejemplares de la invención. Dado que se pueden realizar muchas implementaciones de la invención sin apartarse del espíritu y alcance de la invención, la invención reside en las reivindicaciones adjuntas. Adicionalmente, las características estructurales de las diferentes implementaciones pueden ser combinadas en otra implementación sin alejarse de las reivindicaciones citadas. Si bien han sido mostradas y descritas modalidades y aplicaciones de esta invención, resultará evidente para los expertos en la técnica que tengan el beneficio de esta descripción que son posibles muchas más modificaciones de las previamente mencionadas sin apartarse de los conceptos inventivos de la presente invención. La invención, por lo tanto, no está restringida excepto en el espíritu de las reivindicaciones adjuntas.