WO2020079670A1 - Estufa de leña con camara de combustión - Google Patents

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WO2020079670A1
WO2020079670A1 PCT/IB2019/058929 IB2019058929W WO2020079670A1 WO 2020079670 A1 WO2020079670 A1 WO 2020079670A1 IB 2019058929 W IB2019058929 W IB 2019058929W WO 2020079670 A1 WO2020079670 A1 WO 2020079670A1
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combustion chamber
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wood stove
modular wood
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Lina María López López
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Patrimonio Natural Fondo Para La Biodiversidad Y Areas Protegidas
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    • A47J37/04Roasting apparatus with movably-mounted food supports or with movable heating implements; Spits
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    • Y02A40/90Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation
    • Y02A40/924Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation using renewable energies
    • Y02A40/928Cooking stoves using biomass

Definitions

  • the present invention is related to clothing for cooking food in rural environments, especially that which uses firewood as fuel. More specifically, the invention relates to means for reducing pollution due to the production of residual gases from combustion processes, which in addition to contaminants are harmful to health.
  • Colombia According to UPME data, Colombia has 420,821 users without energy service, of which 181,697 can be interconnected, and 239,124 must
  • the Pacific is the area with the highest consumption of firewood, where nearly 61% of households in this region use biomass as a cooking energy source. Also in the Orinoquia the consumption is 57%, and in the Caribbean it is 48%. (ECV, 2013).
  • the well-known wood stoves are generally not very versatile, rigid or fixed, which makes them difficult to transport, assemble and repair. Additionally, they do not offer good thermal efficiency nor do they have means to mitigate the negative effects generated by the combustion gases.
  • a versatile stove easily adaptable to the needs of people and that has the means to mitigate the effect of polluting gases and products, would allow easy handling and installation in rural environments (i) generating associated cost savings large and complex structures, (i) achieving improved thermal efficiency, (iii) avoiding the progressive intoxication of people who cook with the stove, (iv) guaranteeing accessibility to spare parts if necessary by not using complex parts, and (v) Reducing the complexity of cleaning and maintenance processes.
  • the stove provides the possibility of making extensions in order to be able to incorporate other functions or cooking means into it, achieving improved versatility for users.
  • a device is not known in the art that involves an arrangement of easily assembled stoves, that has different attachable modules, such as the one described in the present application, and that also allows the implementation of more than one iron cooking and avoid poisoning that occurs when cooking using firewood and alcohol in areas where there is no access to electricity or gas.
  • the present application provides a modular stove that provides a improved thermal efficiency for firewood combustion and that mitigates, in some modalities, the impact of contaminating combustion products, which comprises in its basic form i) a folding casing; ⁇ I) a base tray for the folding housing; i ⁇ ) a plate (7); iv) a grill for the iron; v) an insulating chamber; vi) a combustion chamber; vii) a grill for the combustion chamber; and viii) an insulating material.
  • a modular stove that provides improved thermal efficiency for firewood combustion and that mitigates, in some modalities, the impact of contaminating combustion products, which comprises in its basic form i) a folding casing; ⁇ I) a base tray for the folding housing; i ⁇ ) a plate (7); iv) a grill for the iron; v) an insulating chamber; vi) a combustion chamber; vii) a grill for the combustion chamber; and viii) an insulating material.
  • Figure 1 shows the basic configuration of the stove according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 shows the configuration of the stove after the first expansion according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 shows the configuration of the stove after the second expansion according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 shows the configuration of the stove after the third expansion according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 shows the configuration of the stove after the fourth expansion according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 shows other possible configurations of the designed stove modes.
  • Figure 7 shows the assembly process of the basic configuration of the stove according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 shows the assembly process of the first expansion of the stove according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 shows the assembly process of the second expansion of the stove according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 10 shows the assembly process of the third expansion of the stove according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 11 shows the assembly process of the fourth expansion of the stove according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 12 shows the folding housing (1) according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 13 shows the base tray (2) of the folding casing (1) according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 14 shows the isolation chamber (3) according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 15 shows the combustion chamber (5) or elbow according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 16 shows the combustion chamber grill (6) according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 17 shows the plate (7) according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 18 shows the grill of the iron (8) according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 19 shows a frame (9) of the stove according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 20 shows vertical supports (10) of the stove according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 21 shows the shelves or shelves (11) according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 22 shows the second plate tray (12) according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 23 shows the oven tray (13) according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 24 shows the plate with two reducing rings (14) according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 25 shows the iron with a reducing ring and chimney support (15) according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 26 shows the chimney (16) according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 27 shows the primary support (17) for adjusting an auxiliary table according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 28 shows the secondary support for adjusting an auxiliary table (18) according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention refers to a modular stove that runs on wood, specially designed for use and implementation in rural settings where there is no access to any other type of fuel.
  • the invention comprises a basic module and four different extensions, which allow an initial installation to be made, and the other elements to be added later depending on the needs and requirements of each user.
  • the stove in its basic module is illustrated in figure 1 and comprises at least the elements of: i) a folding casing (1); ⁇ I) a base tray (2) for the folding casing (1); iii) a plate (7); iv) a griddle of the griddle (8); v) an isolation chamber (3); vi) a combustion chamber (5); vii) a combustion chamber grill (6); and viii) an insulating material, which are described below:
  • the folding casing (1), illustrated in figure 12, consists of a casing made in 4 pieces. This element constitutes the exterior part of the stove, and fulfills the function of containing the combustion chamber (5) and the thermal insulating material that lowers the outside temperature of the stove, and therefore mitigates heat losses from it to the surroundings.
  • the base tray (2) for the folding casing (1) shown in Figure 13, is a removable tray that serves as the base or floor of the folding casing (1). This piece is located in the lower internal part of the folding casing (1).
  • the iron (7), described by figure 17, consists of a plate that is located in the upper part of the folding casing (1) and fulfills the function of directing the heat produced towards the cooking vessels.
  • the grill of the plate (8) illustrated in figure 18, consists of a metal ring in the shape of a cone with tabs in vertical position. This particular element is located in the upper part of the griddle (7), and fulfills the function of supporting the cooking vessels.
  • the isolation chamber (3) corresponds to an arc-shaped piece, which forms a channel or wall around the combustion chamber (5) or elbow to be filled with an insulating material (4 ).
  • This isolation chamber (3) fulfills the function of containing the main insulating material.
  • the combustion chamber (5) defined by figure 15, consists of a cylindrical elbow. This element is located inside the folding casing, and it supports the combustion chamber grill (6), providing a front entrance, so that the firewood is inserted into the stove through said entrance and is deposited on said grill. Thus, when the wood combustion process begins, the combustion chamber (5) directs all the heat towards the upper part, where the grill of the iron that supports the cooking vessels is located.
  • this element contributes to increasing the thermal efficiency of the stove, considering that it not only directs the heat directly towards the cooking container, but it is also surrounded by the insulating material and the insulation chamber that contains it. which prevents heat loss from being generated in the lateral directions.
  • the combustion chamber grill (6) illustrated in Figure 16, consists of a support for firewood located inside the elbow through the front inlet.
  • this element supports firewood and / or charcoal in such a way that it burns completely.
  • the insulating material (4) placed in the channel or wall around the combustion chamber (5), preferably consists of ash or pumice, however, other insulating materials such as expanded perlite can be used.
  • the basic module described in the previous point can be added the elements of: i) one or more frames (9) for the stove; ⁇ I) vertical supports (10) for the stove; and ii) two counters or a shelf tray (11), which consist of:
  • the frame (9) for the stove, shown in Figure 19, consists of a square box that fulfills the function of supporting the folding casing ( 1), the iron (7) and the shelves or trays (11).
  • the vertical supports (10) for the stove consist of elongated structural elements by means of which it is possible to assemble one or more frames (9) to the stove, give it the ideal height for cooking and provide a reliable rigid support .
  • the shelves and / or shelf shelves (11), shown in Figure 21, consist of sheets that are generally located in the upper right part of the stove. Thus, it fulfills the function of providing a additional space for food preparation before or after cooking them.
  • the basic module with the particular configuration of the additional elements of this first extension provides a stove in which it is also possible to cook standing up to an economically correct height. Also, this extension allows to have an additional space to prepare food and a compartment. However, a possible further extension is provided as part of the invention which will be described below. 5.3 Description of extension two
  • An additional module can be added to the stove resulting from the previous expansion by including the elements of: i) A folding casing (1); ⁇ I) A base tray (2) for the folding housing (1); i ⁇ ) a plate (7); iv) a griddle of the griddle (8); iv) an isolation chamber (3); v) a combustion chamber (5); vi) a combustion chamber grill (6); and vii) an insulating material.
  • a folding casing (1) ⁇ I) A base tray (2) for the folding housing (1); i ⁇ ) a plate (7); iv) a griddle of the griddle (8); iv) an isolation chamber (3); v) a combustion chamber (5); vi) a combustion chamber grill (6); and vii) an insulating material.
  • this expansion corresponds to the addition of a second basic module, so the elements included are the same ones used and described previously in point 5.1 referring to the construction of the base stove.
  • the addition of this segment to the first expansion of the stove, shown in figure 2 is carried out following the procedure shown in figure 9.
  • the plate with two reducing rings (14), shown in Figure 24, corresponds to a flat element with two cutouts in the form of two rings or reducing rings, which is located on top of the second plate tray (12) in the left side and fulfills the function of supporting the cooking container, creating a space where cooking containers of different sizes can be inserted to receive the heat and flame produced and at the same time allow the flow of hot air.
  • the plate with a reducing ring and chimney support (15) of figure 25, is a flat element with a ring-shaped cutout and a square hole, which is located above the second plate tray (12) in the right side and fulfills the function of supporting both a second cooking container and supporting the chimney (16).
  • the second plate tray (12), illustrated in figure 22, consists of a sheet with a hole, which is located above the upper frame and fulfills the function of supporting the two plates, allowing the hot air to be contained and making it flow correctly into the chimney (16).
  • the chimney (16), shown in figure 26, corresponds to any type of duct that directs the smoke generated by the combustion of the firewood to a place far from the stove.
  • a tray with oven (13) is added, such as the one illustrated in figure 23, which consists of a module that includes a flat section with a hole on the left side and a compartment on the right side. This element is placed in place of the second griddle tray (12) and allows, in addition to cooking, baking food.
  • the configuration of the stove that this extension contemplates can be seen in figure 5.

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Abstract

La presente invención se refiere a una estufa modular que incrementa la eficiencia de combustión al cocinar con leña o carbón en ambientes rurales donde no hay acceso a electricidad o gas y, en consecuencia, no es posible cocinar alimentos empleando parrillas eléctricas, hornos microondas o estufas a gas. En particular, la presente invención se refiere a una estufa de fácil ensamble y mantenimiento, con una cámara de combustión que ofrece una alta eficiencia térmica que asegura una combustión más completa de la leña; reduciendo la cantidad de combustible necesario para alcanzar altas temperaturas. De igual manera, la invención presenta distintas ampliaciones que permiten que sea ajustable a distintas necesidades.

Description

ESTUFA DE LEÑA CON CAMARA DE COMBUSTIÓN
1. CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención está relacionada con indumentaria para cocción de alimentos en ambientes rurales, especialmente aquella que emplea leña como combustible. Más específicamente, la invención se relaciona con medios para reducir la contaminación debido a la producción de gases residuales de los procesos de combustión, los cuales además de contaminantes son perjudiciales para la salud.
2. DESCRIPCION DEL ESTADO DE LA TECNICA
Según datos de la Global Alliance for Olean Cookstoves, Colombia cuenta con un mercado muy limitado en materia de soluciones domésticas limpias (Concha et al, 20151). A pesar de que existen muchas estufas de gas y eléctricas disponibles, de aquellas que cocinan con leña solo existen dos tipos de estufas para escoger: las semi móviles y las fijas. Siendo las estufas fijas especialmente complejas y costosas o, en otras palabras, difícilmente alcanzables para la mayoría de las personas que habitan en ambientes rurales (accenture, 2012)2.
Según datos de la UPME, Colombia cuenta con 420.821 usuarios sin servicio energético, de los cuales 181.697 pueden ser interconectables, y 239.124 deben
1 Lineamientos para un programa nacional de estufas eficientes para cocción con leña, Concha et al, Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, Bogotá Colombia, 2015.
2 Alianza global para estufas limpias Evaluación de mercado de Colombia Opciones de intervención, Accenture Development Partnerships, 2012. i desarrollar soluciones locales, ojalá híbridas, para suplir necesidades energéticas en el hogar. (UPME 2012). Sin embargo, en Colombia más de 1.000.000 de personas utilizan leña como principal fuente de energía. El uso de biomasa como combustible genera grandes impactos sobre el medio ambiente y la salud humana. La disminución en el consumo de biomasa como combustible principal, estimula la mitigación de las problemáticas ambientales de escala global como la deforestación y las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), las cuales son las causantes del cambio climático. De igual manera, el bajo consumo de leña disminuye, a escala regional y local, los problemas relacionados con la salud humana. (DAÑE 2013).
Según el DAÑE el Pacífico es la zona con mayor consumo de leña, en donde cerca del 61 % de los hogares en esta región utiliza la biomasa como fuente energética de cocción. Asimismo en la Orinoquía el consumo es del 57%, y en el Caribe es del 48%. ( ECV, 2013).
Así pues, en el estado de la técnica se encuentran estufas de combustión de madera, tal como la descrita en el modelo de utilidad CN2459539, donde se describe una estufa que comprende un horno y una chimenea en una sección superior en la que los bloques de madera son quemados de manera homogénea. Sin embargo, aunque dicha estufa comprende una chimenea en la parte superior, también cuenta con más de un quemador, lo cual dificulta las operaciones de instalación, mantenimiento y reparación de la misma; procesos de considerable complejidad cuando se piensa en ambientes rurales. Asimismo, dicha invención no contiene medios para mitigar la intoxicación que se presenta al cocinar con leña, y la configuración misma de la estufa no permite aprovechar el calor de los humos generados por la combustión.
Así, las estufas de leña conocidas por lo general son poco versátiles, rígidas o fijas, lo cual las hace difíciles de transportar, ensamblar y reparar. Adicionalmente, las mismas no ofrecen una buena eficiencia térmica ni cuentan con medios que mitiguen los efectos negativos generados por los gases de combustión.
Asimismo, en el estado de la técnica se han desarrollados otro tipo de estufas de formas especiales, tal como es el caso de la patente DE20309303, donde se describe una estufa cilindrica que cuenta en su parte baja con una abertura y una rejilla interior, a la cual se puede acceder mediante una puerta; permitiendo además colocar una placa caliente para proporcionar varios métodos de cocción. No obstante, dicha estufa no cuenta con medios para dirigir los humos generados por la combustión al exterior de una vivienda y, por lo tanto, no se puede emplear en lugares cerrados.
En efecto, es conocido en el estado de la técnica que los procesos de combustión incompletos no solo desperdician el potencial energético del material combustible utilizado, sino que además repercuten en la generación de gases o sustancias derivadas que son perjudiciales para la salud humana, tales como el hollín o el óxido de carbono.
A partir de los problemas técnicos presentados relacionados con la proliferación de elementos contaminantes, la falta de eficiencia térmica en estufas de leña, y la necesidad de proporcionar una estufa de fácil transporte, ensamble, mantenimiento y reparación para ambientes rurales donde la única fuente combustible es la madera, existe la necesidad de una estufa o medio de cocción que presente estas características deseadas. Lo anterior, toda vez que una estufa versátil, fácilmente adaptable a las necesidades de las personas y que cuente con medios para mitigar el efecto de gases y productos contaminantes, permitiría una fácil manipulación e instalación en ambientes rurales (i) generando ahorros de costos asociados a estructuras grandes y complejas, (¡i) alcanzando una eficiencia térmica mejorada, (iii) evitando la intoxicación progresiva de las personas que cocinan con la estufa, (iv) garantizando accesibilidad a repuestos en caso de ser necesario al no emplear piezas complejas, y (v) Reduciendo la complejidad de procesos de limpieza y mantenimiento. Además, la estufa proporciona la posibilidad de realizar ampliaciones con el fin de poder incorporar otras funciones o medios de cocción a la misma, alcanzando una versatilidad mejorada para los usuarios.
Así, no se conoce en el arte un dispositivo que involucre un arreglo de estufas de fácil ensamble, que cuente con distintos módulos acoplables, tal como la que se describe en la presente solicitud, y que además permita la implementación de más de una plancha de cocción y evite la intoxicación que se presenta al cocinar empleando leña y alcohol en zonas donde no hay acceso a electricidad o gas.
3. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA INVENCIÓN
Según los problemas que se han logrado identificar en el estado de la técnica, la presente solicitud proporciona una estufa modular que proporciona una eficiencia térmica mejorada para combustión de leña y que mitiga, en algunas modalidades, el impacto de los productos de combustión contaminantes, la cual comprende en su forma básica i) una carcasa plegable; ¡i) una bandeja base para la carcasa plegable; i¡¡) una plancha (7); iv) una parrilla para la plancha; v) una cámara aislante; vi) una cámara de combustión; vii) una parrilla para la cámara de combustión; y viii) un material aislante. Mediante la configuración especial de estos elementos sencillos es posible obtener una estufa que proporcione una eficiencia térmica mejorada, de fácil instalación, y que contribuya al manejo de contaminantes; ideal para ser utilizada en ambientes rurales. Asimismo, se incluyen como parte de la presente invención cuatro ampliaciones diferentes que permiten obtener distintas modalidades de cocción, proporcionando así una mayor versatilidad y una mejor experiencia para el usuario.
4. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La figura 1 muestra la configuración básica de la estufa de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 2 muestra la configuración de la estufa luego de la primera ampliación de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 3 muestra la configuración de la estufa luego de la segunda ampliación de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 4 muestra la configuración de la estufa luego de la tercera ampliación de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 5 muestra la configuración de la estufa luego de la cuarta ampliación de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 6 muestra otras posibles configuraciones de las modalidades de estufa diseñadas. La figura 7 muestra el proceso de ensamblado de la configuración básica de la estufa de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 8 muestra el proceso de ensamblado de la primera ampliación de la estufa de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 9 muestra el proceso de ensamblado de la segunda ampliación de la estufa de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 10 muestra el proceso de ensamblado de la tercera ampliación de la estufa de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 11 muestra el proceso de ensamblado de la cuarta ampliación de la estufa de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 12 muestra la carcasa plegable (1 ) de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 13 muestra la bandeja base (2) de la carcasa plegable (1 ) de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 14 muestra la cámara de aislamiento (3) de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 15 muestra la cámara de combustión (5) o codo de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 16 muestra la parrilla de la cámara de combustión (6) de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 17 muestra la plancha (7) de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 18 muestra la parrilla de la plancha (8) de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 19 muestra un marco (9) de la estufa de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 20 muestra soportes verticales (10) de la estufa de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 21 muestra los mesones o bandejas de entrepaño (11 ) de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 22 muestra la bandeja de segunda plancha (12) de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 23 muestra la bandeja con horno (13) de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 24 muestra la plancha con dos anillos reductores (14) de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 25 muestra la plancha con un anillo reductor y soporte de chimenea (15) de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 26 muestra la chimenea (16) de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 27 muestra el soporte primario (17) para ajustar un mesón auxiliar de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 28 muestra el soporte secundario para ajustar un mesón auxiliar (18) de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
5. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una estufa modular que funciona a base de leña, especialmente diseñada para su uso e implementación en escenarios rurales donde no existe acceso a ningún otro tipo de combustible. En particular, la invención comprende un módulo básico y cuatro diferentes ampliaciones, las cuales permiten que se realice una instalación inicial, y se vayan agregando posteriormente los demás elementos dependiendo de las necesidades y requerimientos de cada usuario.
5.1 Descripción del módulo básico
La estufa en su módulo básico se encuentra ¡lustrada en la figura 1 y comprende al menos los elementos de: i) una carcasa plegable (1 ); ¡i) una bandeja base (2) para la carcasa plegable (1 ); iii) una plancha (7); iv) una parrilla de la plancha (8); v) una cámara de aislamiento (3); vi) una cámara de combustión (5); vii) una parrilla de la cámara de combustión (6); y viii) un material aislante, los cuales se describen a continuación: La carcasa plegable (1 ), ¡lustrada en la figura 12, consiste en una carcasa elaborado en 4 piezas. Este elemento constituye la parte exterior de la estufa, y cumple la función de contener la cámara de combustión (5) y el material aislante térmico que disminuye la temperatura exterior de la estufa, y por ende mitiga las pérdidas de calor de la misma hacia los alrededores. La bandeja base (2) para la carcasa plegable (1 ), mostrada en la figura 13, es una bandeja desmontable que hace de base o piso de la carcasa plegable (1 ). Esta pieza se encuentra ubicada en la parte interna inferior de la carcasa plegable (1 ). La plancha (7), descrita por la figura 17, consiste en una placa que se ubica en la parte superior de la carcasa plegable (1 ) y cumple la función de direccionar el calor producido hacia los recipientes de cocción.
La parrilla de la plancha (8) ¡lustrada en la figura 18, consiste en un aro de metal en forma de cono con pestañas en posición vertical. Este elemento particular se encuentra ubicado en la parte superior de la plancha (7), y cumple la función de sostener los recipientes de cocción.
La cámara de aislamiento (3), mostrada en la figura 14, corresponde a una pieza en forma de arco, la cual forma un canal o pared alrededor de la cámara de combustión (5) o codo para ser rellenada con un material aislante (4). Esta cámara de aislamiento (3) cumple la función de contener el material aislante principal. La cámara de combustión (5), definida por la figura 15, consiste en un codo cilindrico. Este elemento se encuentra ubicado dentro de la carcasa plegable, y sostiene la parrilla de la cámara de combustión (6), proporcionando una entrada frontal, de modo que la leña se inserta en la estufa por dicha entrada y se deposita sobre dicha parrilla. Así, cuando se inicia el proceso de combustión de la madera, la cámara de combustión (5) dirige todo el calor hacia la parte superior, donde se encuentra la parrilla de la plancha que soporta los recipientes de cocción. Es importante notar que este elemento contribuye a aumentar la eficiencia térmica de la estufa, considerando que no solo direcciona el calor directamente hacia el recipiente de cocción, sino que además se encuentra rodeado por el material aislante y la cámara de aislamiento que lo contiene, lo cual evita que se generen perdidas de calor en las direcciones laterales.
La parrilla de la cámara de combustión (6), ¡lustrada en la Figura 16, consiste en un soporte para leña ubicado dentro del codo por la entrada frontal. En particular, este elemento sostiene la leña y/o el carbón de tal manera que este se queme completamente.
Finalmente, el material aislante (4), colocado en el canal o pared alrededor de la cámara de combustión (5), consiste preferentemente de ceniza o de piedra pómez, sin embargo, otros materiales aislantes tales como la perlita expandida pueden ser empleados.
Ahora bien, dichos elementos son ensamblados siguiendo el proceso mostrado en la figura 7, con el fin de alcanzar el arreglo de estufa de la figura 1. Mediante esta modalidad básica un usuario puede cocinar alimentos en cualquier recipiente de cocción, garantizando una combustión más completa, reduciendo la cantidad de combustible necesario y de igual manera el tiempo de cocción de los alimentos.
Sin embargo, se describen las siguientes ampliaciones que proporcionan funcionalidades adicionales.
5.2 Descripción de la ampliación uno
Con el fin de proporcionar una estufa más completa y cubrir necesidades adicionales, al módulo básico descrito en el punto anterior se pueden añadir los elementos de: i) uno o más marcos (9) para la estufa; ¡i) soportes verticales (10) para la estufa; y i¡¡) dos mesones o una bandeja de entrepaño (11 ), los cuales consisten en: El marco (9) para la estufa, mostrado en la Figura 19, consiste en un recuadro cuadrangular que cumple la función de sostener la carcasa plegable (1 ), la plancha (7) y los mesones o bandejas de entrepaño (11 ).
Los soportes verticales (10) para la estufa, mostrados en la figura 20, consisten en elementos estructurales alargados mediante los que es posible ensamblar uno o más marcos (9) a la estufa, darle la altura ideal para cocinar y proporcionar un soporte rígido confiable.
Finalmente, los mesones y/o las bandejas de entrepaño (11 ), mostrados en la figura 21 , consisten en láminas que se encuentran generalmente ubicadas en la parte superior derecha de la estufa. Así, esta cumple la función de brindar un espacio adicional para la preparación de los alimentos previa o posteriormente a la cocción de estos.
Ahora bien, la configuración particular de la estufa con la ampliación descrita se realiza mediante el procedimiento mostrado en la figura 8, partiendo del módulo básico de la figura 1.
Así, el módulo básico con la configuración particular de los elementos adicionales de esta primera ampliación, ¡lustrada en la figura 2, proporciona una estufa en la que además es posible cocinar de pie a una altura económicamente correcta. Asimismo, esta ampliación permite tener un espacio adicional para preparar la comida y un compartimiento. No obstante, se proporciona como parte de la invención una posible ampliación adicional que será descrita a continuación. 5.3 Descripción de la ampliación dos
A la estufa resultante de la ampliación anterior es posible incorporarle un módulo adicional al incluir los elementos de: i) Una carcasa plegable (1 ); ¡i) Una bandeja base (2) para la carcasa plegable (1 ); i¡¡) una plancha (7); iv) una parrilla de la plancha (8); iv) una cámara de aislamiento (3); v) una cámara de combustión (5); vi) una parrilla de la cámara de combustión (6); y vii) un material aislante. Llegando así a la estufa con la configuración mostrada en la figura 3.
En especial, esta ampliación corresponde a la adición de un segundo módulo básico, por lo que los elementos incluidos son los mismos empleados y descritos anteriormente en el punto 5.1 referido a la construcción de la estufa base. Así pues, la adición de este segmento a la primera ampliación de la estufa, mostrada en la figura 2, se realiza siguiendo el procedimiento mostrado en la figura 9.
Ahora bien, es posible emplear soportes primarios (17) o secundarios (18), tales como los mostrados en las figuras 27 y 28 respectivamente, para sostener los entrepaños u otros de los elementos de la estufa cuando sea necesario tener mayor resistencia de carga y estabilidad.
La incorporación de una segunda carcasa en particular les proporciona a los usuarios la ventaja de poder cocinar en dos contenedores al mismo tiempo.
Asimismo, como parte de la presente invención, se contempla además una modalidad en la que se incluye una chimenea (16), la cual se describe a continuación.
5.4 Descripción de la ampliación tres
Partiendo de la configuración que comprende la primera ampliación, mostrada en la figura 2, se le pueden incorporar los elementos de: i) una plancha de metal; ¡i) una plancha con anillos reductores (14); i¡¡) una bandeja de segunda plancha (12); y iv) una chimenea (16), para llegar a la configuración mostrada en la figura 4. Dichos elementos se describen a continuación: La plancha con dos anillos reductores (14), mostrada en la figura 24, corresponde a un elemento plano con dos recortes en forma de dos aros o anillos reductores, el cual se encuentra ubicado encima de la bandeja de segunda plancha (12) en el costado izquierdo y cumple la función de sostener el recipiente de cocción, generando un espacio donde recipientes de cocción de diferentes tamaños se puedan introducir para recibir el calor y la llama producidas y al mismo tiempo permitir el flujo de aire caliente.
La plancha con un anillo reductor y soporte de chimenea (15) de la figura 25, es un elemento plano con un recorte en forma de aro y un orificio cuadrado, el cual se encuentra ubicado encima de la bandeja de segunda plancha (12) en el costado derecho y cumple la función de sostener tanto un segundo recipiente de cocción como de soportar la chimenea (16). La bandeja de segunda plancha (12), ¡lustrada en la figura 22, consiste en una lámina con un orificio, la cual se encuentra ubicada encima del marco superior y cumple la función de sostener las dos planchas, permitiendo contener el aire caliente y hacerlo fluir de manera correcta hacia la chimenea (16).
Finalmente, la chimenea (16), mostrada en la figura 26, corresponde a cualquier tipo de conducto que dirija el humo generado por la combustión de la leña a un lugar alejado de la estufa.
En este sentido, el ensamble de este módulo a la modalidad anterior se realiza mediante el procedimiento mostrado en la figura 10. Así, se contaría con una estufa que además de las ventajas anteriores estaría en capacidad de expulsar los gases emitidos en el proceso de combustión fuera del recinto donde se cocina, mitigando el impacto en la salud de las personas que interactúan con la estufa.
Finalmente, es posible añadir un último modulo como se describe a continuación:
5.5 Descripción de la ampliación cuatro En esta última ampliación se añade una bandeja con horno (13), tal como la ¡lustrada en la figura 23, la cual consiste en un módulo que comprende una sección plana con un orificio en el costado izquierdo y un compartimiento en el costado derecho. Este elemento se coloca en lugar de la bandeja de segunda plancha (12) y permite además de cocinar, hornear alimentos. La configuración de la estufa que contempla esta ampliación se puede ver en la figura 5.
Lo anterior se consigue partiendo de la ampliación uno y siguiendo el procedimiento mostrado en la figura 11. Así, se alcanza la versión más completa de la estufa, la cual además proporciona la ventaja de hornear alimentos al mismo tiempo que se cocina.
En general, la configuración de la estufa comprendiendo las piezas y modalidades arriba señaladas permitirán:
- 5 configuraciones diferentes de la estufa eficiente que se ajustan a condiciones económicas, culturales y sociales de los usuarios en zona rural no interconectada. Una ampliación progresiva de la estufa eficiente desde el modelo más básico al modelo más avanzado a medida que se añaden piezas.
Un ensamble sin necesidad de conocimientos técnicos.
Facilidad del armado en el sitio de montaje de la estufa, sin tener que usar herramientas especiales y hacer ajustes difíciles que aumentan los tiempos de ensamble.
Facilidad en el transporte y manejo del producto reduciendo el peso y el espacio requerido para transporte y almacenamiento.
Facilidad en el mantenimiento y la reparación de piezas desgastadas del producto.
5.6 Descripción de otras posibles ampliaciones Las ampliaciones descritas anteriormente constituyen los módulos principales, no obstante, es posible diseñar y obtener otras configuraciones que se ajusten a espacios o necesidades particulares tal y como se muestra en la figura 6.
Lo anterior es posible gracias a la condición modular de la estufa, su facilidad de construcción, así como la conveniencia de un ensamble y desensamble sencillos.
Adicionalmente, entre las ventajas alcanzadas por las configuraciones arriba mencionadas, se encuentran: -Eficiencia: 24% de eficiencia probada en campo, frente a 13-15% de eficiencia en los demás modelos encontrados en el arte previo. -Facilidad en mantenimiento: el ensamblaje permite fácilmente poner y quitar piezas para ser limpiadas, y
-Facilidad en la reparación: Todas las piezas pueden ser reparadas re-soldando o re-parchando el metal.
Asimismo, esta invención reduce significativamente aspectos tales como:
- Costos de fabricación, toda vez que todas las piezas de la estufa parten de formas básicas y utilizan dobleces y tornillos comunes como parte de su construcción.
- Costos de transporte, toda vez que la estufa comprende piezas planas, livianas y vienen separadas para hacer más compacto el empaque.
- Reducción de leña, la eficiencia probada en campo con expertos es de 24%, esto significa una reducción en el consumo de leña del 71 % con relación a un fuego abierto.
- Tiempo de cocción de alimentos, se reduce considerablemente debido a las altas temperaturas que puede alcanzar la estufa y el diseño de las piezas superiores que transfieren el calor con más efectividad al recipiente de cocción.
- Tiempos de montaje y ensamble, puesto que el armado se simplifica.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Una estufa modular de leña que comprende: i) una carcasa plegable (1 );
¡i) una cámara de combustión (5) en forma de codo ubicada dentro de la carcasa ensamblable;
iii) una cámara de aislamiento (3) que forma un canal o pared alrededor de la cámara de combustión (5); y
iv) un material aislante en el canal o pared alrededor de la cámara de combustión que evita que se pierda el calor hacia las paredes laterales de la estufa.
2. La estufa modular de leña de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes que además comprende una plancha (7) y/o una parrilla (8) colocadas en la parte superior de la carcasa plegable (1 ).
3. La estufa modular de leña de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el material aislante se selecciona entre ceniza, piedra pómez o perlita expandida.
4. La estufa modular de leña de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedente que además comprende una parrilla ubicada al interior de la cámara de combustión (6).
5. La estufa modular de leña de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes que además comprende: i) un marco (9) para la estufa que sostiene la carcasa plegable (1 ), la plancha (7) y/o los mesones o bandejas de entrepaño;
¡i) soportes verticales (10) para la estufa sujetas al marco (9); y/o iii) mesones o bandejas de entrepaño (11 ) sobre el marco (9).
6. La estufa modular de leña de conformidad con la reivindicación 5 que además comprende una o más carcasas plegables (1 ) colocadas sobre el marco (9).
7. La estufa modular de leña de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes que además comprende una o más planchas con anillos reductores donde recipientes de cocción de diferentes tamaños pueden ser introducidos.
8. La estufa modular de leña de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes que además comprende una chimenea (16).
9. La estufa modular de leña de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes que además comprende una bandeja (12) que contiene el aire caliente y lo direcciona de manera correcta a una chimenea (16);
10. La estufa modular de leña de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes que además comprende un horno (13).
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