ES2314388T3 - Matodo para el acondicionamiento de un horno de coccion. - Google Patents

Abstract

Un método para el accionamiento de un horno de cocción, provisto de una mufla de horno (5) que se puede cerrar, térmicamente aislada, con un ventilador de aire de circulación (14) dispuesto en el interior de un espacio de ventilador (13) de la mufla del horno, con al menos un elemento calefactor (16, 17) térmico dispuesto en proximidad de las paredes de la mufla (6 a 10) en el exterior del espacio del ventilador (13) y con un equipo de control, con el que durante el funcionamiento del horno de cocción compuesto por una fase de calentamiento inicial (0 - t3) y una fase de calentamiento continuo (t3 - tx), el al menos un elemento calefactor (16, 17) y el ventilador de aire de circulación (14) se pueden conectar y desconectar de forma correspondiente a un perfil predeterminado de temperatura/tiempo, caracterizado porque durante la fase de calentamiento inicial (0 - t3), el al menos un elemento calefactor (16, 17) está conectado preferiblemente de forma continua y por que el ventilador de aire de circulación (14) se conecta temporalmente de forma correspondiente a un perfil de tiempo que depende al menos parcialmente de la temperatura de desconexión predeterminada del elemento calefactor al final de la fase de calentamiento inicial.

Description

Método para el accionamiento de un horno de cocción.

La invención se refiere a un método para el accionamiento de un horno de cocción así como a un horno de cocción para la realización de este método, provisto de una mufla de horno que se puede cerrar, térmicamente aislada, con un ventilador de aire de circulación dispuesto en el interior de un espacio de ventilador de la mufla del horno con al menos un elemento calefactor térmico dispuesto en proximidad de las paredes de la mufla en el exterior del espacio del ventilador y con un equipo de control, con el que, durante el funcionamiento del horno de cocción que consiste en la fase de calentamiento inicial y la fase de calentamiento continuo, se puede conectar y desconectar el al menos un elemento calefactor y el ventilador de aire de circulación de forma correspondiente a un perfil predeterminado de temperatura/tiempo.

Se conoce un horno de cocción con ventilador de aire de circulación dispuesto en un espacio de ventilador en el lado posterior de la mufla del horno así como con elementos calefactores térmicos dispuestos en el exterior de este espacio de ventilador en forma de un calor superior y un calor inferior (documento DE 19640237A1).

Se conocen diferentes tipos de funcionamiento de tales hornos de cocción, en los que se realiza, para el calentamiento inicial del horno de cocción desde la temperatura ambiente hasta una temperatura de cocción que se puede seleccionar, una denominada fase de calentamiento inicial, a la que sigue, después de alcanzar una temperatura del horno de cocción aproximada a la temperatura teórica seleccionada mediante un equipo de control, una conmutación hasta una fase de calentamiento continuo. Para acortar la duración total del funcionamiento del horno de cocción, a menudo se pretende mantener lo más corta posible la fase de calentamiento inicial. De este modo, en un método conocido para la cocción en un aparato de aire caliente (documento DE 3510680C2), la fase de calentamiento que precede a una fase de calentamiento continuo con varias fases de calentamiento intermedias se realiza con el ventilador de aire de circulación conectado de forma continua y con elementos calefactores conectados de forma continua para llevar la máxima energía calorífica posible en el menor tiempo posible al espacio de cocción. Después, en el tiempo entre las fases de calentamiento intermedias individuales se conecta por ciclos el ventilador de aire de circulación con el calefactor desconectado.

Se conocen métodos similares a partir del documento US-B-63882351 y del documento EP-A-0 981 961.

Ahora, ensayos han demostrado que para el resultado de cocción, con un desarrollo negativo particularmente observable en patrones de elementos calefactores, por ejemplo, en pasteles planos, también debido a procesos bioquímicos que ya se producen durante la fase de calentamiento inicial, en el producto de cocción es de esencial importancia que en el momento de la conmutación desde la fase de calentamiento inicial a la fase de calentamiento continuo en el centro de tratamiento del horno de cocción, es decir, por ejemplo, en su zona central, se alcance una temperatura de manejo (temperatura de calentamiento continuo) al menos aproximada a la temperatura teórica ajustada. Esto no se puede conseguir de forma óptima con los hornos de cocción conocidos, particularmente debido a la circunstancia de que debido a los aislamientos térmicos cada vez mejores de los hornos de cocción, ya no se produce una convección natural en el horno de cocción en una medida significativa y que, debido a la disposición habitualmente descentrada del sensor de temperatura del equipo de control, existe una diferencia de temperatura considerable entre la temperatura medida en el sensor de temperatura y que marca la función del equipo de control y la temperatura que marca el resultado de la cocción en el centro del horno. Especialmente en los denominados tipos de funcionamiento convencionales con calentamiento del aire circulante exclusivamente por un calor superior y/o un calor inferior, es decir, por elementos calefactores en el exterior del espacio del ventilador, esta diferencia de temperatura es tan grande que al final de la fase de calentamiento inicial y, por tanto, al principio de la propia fase de regulación, durante la fase de calentamiento continuo reinan condiciones muy inadecuadas para el comienzo de la fase de calentamiento continuo.

Por tanto, la presente invención tiene el objetivo de configurar un método para el funcionamiento de un horno de cocción del tipo que se ha mencionado al principio de tal forma que con medios sencillos en cuanto a la técnica de control al final de la fase de calentamiento inicial, es decir, al desconectar el o los elementos calefactores, al comienzo de la fase de regulación de calentamiento continuo en el centro de la mufla del horno se mantenga una temperatura de cocción en la medida de lo posible considerablemente aproximada a la temperatura teórica ajustada.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención con un método del tipo que se ha mencionado al principio porque durante la fase de calentamiento inicial, el al menos un elemento calefactor está preferiblemente conectado de forma continua y porque el ventilador de aire de circulación, de forma correspondiente a un perfil de temperatura que depende al menos parcialmente de la temperatura de desconexión predeterminada del elemento calefactor al final de la fase de calentamiento, se conecta temporalmente. Preferiblemente, esta conexión única o múltiple del ventilador de aire de circulación se realiza respectivamente solamente de forma breve, por ejemplo, con una duración de conexión de aproximadamente 30 segundos.

Por el método de acuerdo con la invención, durante la fase de calentamiento inicial en la mufla del horno se fuerza una convección del aire circulante calentado, en primer lugar distribuido en el espacio más o menos de forma irregular, que conduce a una distribución más uniforme del calor en el espacio de la mufla. De este modo se obtiene una diferencia de temperatura, si es que la hay, muy reducida entre la temperatura medida en el sensor de temperatura, es decir, en el exterior del centro de la mufla, y la temperatura en el centro de la mufla del horno, es decir, en el entorno del producto de cocción que se tiene que tratar. Un rebasamiento que se puede observar habitualmente de la temperatura por el sensor de temperatura no dispuesto la mayoría de las veces en la zona directa de radiación de los elementos calefactores (por ejemplo, calor superior, calor inferior) por encima de la temperatura teórica seleccionada, por tanto, se disminuye o evita considerablemente. La consecuencia es que en el intervalo de la fase de calentamiento continuo se produce muy rápidamente una adaptación de la temperatura actual en el centro de la mufla a la evolución ideal de la temperatura.

De acuerdo con una configuración ventajosa del método de acuerdo con la invención, durante la fase de calentamiento inicial se conecta el ventilador de aire de circulación al menos una vez en un momento que depende de la magnitud de la temperatura de desconexión y/o del tipo de funcionamiento y la disposición del al menos un elemento calefactor y al menos otra vez en un momento que depende del gradiente de temperatura del respectivo perfil de calentamiento inicial. Evidentemente también se obtienen ventajas con el uso separado de las características del método que se han mencionado anteriormente. Particularmente por la dependencia del momento de la segunda conexión o la conexión temporal adicional del ventilador de aire de circulación del gradiente de temperaturas que se ha mencionado anteriormente, se tiene en cuenta la circunstancia de que un aumento de temperatura en el intervalo de temperatura inferior sucede más rápidamente que en un intervalo de temperatura más elevado. El perfil de tiempo durante la fase de calentamiento inicial se hace depender ventajosamente también del tipo de funcionamiento del horno de cocción, por ejemplo, con uno o varios elementos calefactores, y de la disposición del o de los elementos calefactores con respecto al sensor de temperatura.

La invención se explica a continuación mediante un ejemplo de realización representado en el dibujo.

Se muestra:

En la Figura 1, la representación esquemática de un horno de cocción para la realización del método de acuerdo con la invención,

En la Figura 2, un diagrama con representación de la evolución de la temperatura en el tiempo de diferentes desarrollos del funcionamiento del horno de cocción,

En la Figura 3, un diagrama con una evolución de temperatura en el tiempo de acuerdo con el método de acuerdo con la invención.

La Figura 1 muestra en una representación esquemática y en perspectiva la mufla de horno 5 con forma de paralelepípedo de un horno de cocción, compuesta por paredes de mufla 6, 7 laterales, una pared de mufla superior 8, una pared de mufla inferior 9 y una pared de mufla posterior, vertical 10. En el extremo posterior del espacio de la mufla 11, con separación con respecto a la pared de mufla posterior 10, se sitúa una pared intermedia 12, que forma un espacio de ventilador 13 considerablemente separado del resto del espacio de la mufla, en el que se dispone un ventilador de aire de circulación 14 accionado por motor. Este espacio del ventilador comunica con el resto del espacio de la mufla 11 por aberturas de salida laterales no representadas con más detalle, representadas en la Figura 1 por flechas de flujo de aire 15. En el interior del espacio de la mufla 11 y en proximidad directa de la pared de mufla superior 8 se dispone un elemento calefactor 16 configurado como cuerpo calefactor de radiación, también denominado calor superior, mientras que por debajo de la pared de mufla inferior 9 se dispone un elemento calefactor adicional 17 como denominado calor inferior. Por flechas de flujo de aire 18 y 19 se indica en la Figura 1 que, partiendo del ventilador de aire de circulación 14, fluyen flujos de aire en sentido hacia los elementos calefactores 16, 17 que se han mencionado anteriormente, en ese lugar se calientan en los elementos calefactores o en las paredes de mufla adyacentes y se vuelven a succionar por el ventilador de aire de circulación 14 por una abertura de succión central en la pared intermedia 12 del espacio del ventilador 13. No se prevé un funcionamiento de elementos calefactores en el interior del espacio del ventilador 13. En el espacio de la mufla 11 se dispone adicionalmente un sensor de temperatura 20, que está unido en el espacio y funcionalmente con un equipo de control no representado con más detalle, habitual para el horno de cocción. Este sensor de temperatura 20 se sitúa en proximidad de la pared de mufla superior 8 y se fija, a modo de ejemplo, en la pared de mufla posterior 10 y atraviesa la pared intermedia 12 del espacio del ventilador 13. De este modo, este sensor de temperatura 20 se sitúa, como habitualmente, muy en el exterior del centro de tratamiento de la mufla del horno 5, en el que se sitúa el producto de cocción que se tiene que tratar. La mufla del horno 5 está rodeada por una masa térmicamente aislante no representada y se puede cerrar de forma estanca durante el funcionamiento del horno por una puerta de horno tampoco representada.

La Figura 2 ilustra mediante un conjunto de curvas de qué problemática trata la presente invención. El diagrama muestra, así como la Figura 3, la evolución del método del horno de cocción con la abscisa como eje de tiempo y la ordenada como eje de temperatura. El conjunto de curvas muestra la curva 1, que indica la evolución de temperatura real en el sensor de temperatura 20 dispuesto en el exterior del centro de tratamiento de la mufla del horno 5 (Figura 1) y, de hecho, sin que durante la fase de calentamiento inicial 0 - t3 se conecte el ventilador de aire de circulación 14, es decir, solamente están conectados de forma continua los elementos calefactores 16, 17. El momento t3 es el punto en el perfil de temperatura/tiempo, en el que los elementos calefactores 16, 17, al alcanzar el máximo de calentamiento inicial, se desconectan por primera vez (temperatura de desconexión), la fase de calentamiento inicial ha concluido y comienza la fase de calentamiento continuo t3 - tx con un juego de regulación por ciclos conocido de elementos calefactores y ventilador de aire de circulación, controlado por un equipo de control habitual no representado.

La curva 2 muestra una evolución pretendida, ideal, del perfil de temperatura en el sensor de temperatura con respecto a una temperatura teórica seleccionada Tteórica en el centro de tratamiento, que en el momento t3 está relativamente alejada de la temperatura medida real en el sensor de temperatura, es decir, se produce una superación de la temperatura detectada con técnica de medición en el sensor de temperatura con respecto a la temperatura ideal. Las curvas en la Figura 2 muestran claramente que durante la fase del calentamiento continuo t3 - tx transcurriría relativamente mucho tiempo para alcanzar en el modo de funcionamiento de acuerdo con la curva 1 la evolución de temperatura ideal de la curva 2 en el intervalo tx.

La curva 3 debe ilustrar la evolución de temperatura ideal en el centro de tratamiento del horno de cocción, en cuyo centro de tratamiento no se sitúa ningún sensor de temperatura del equipo de control. En el momento t3, esta temperatura de tratamiento ideal se aproxima al menos considerablemente a la temperatura teórica Tteórica y existe solamente una diferencia mínima con respecto a la temperatura ideal de la curva ideal 2 en este momento t3.

Con la curva 4 se quiere ilustrar un perfil de temperatura/tiempo corregido correspondiente a la invención descrita, en el que por una adición de ciclo preferiblemente múltiple del ventilador de aire de circulación 14 (Figura 1), la evolución de la temperatura en el sensor de temperatura 20 en el momento t3 se aproxima a la evolución de temperatura ideal de acuerdo con la curva 2. Como consecuencia, en la fase de calentamiento continuo t3 - tx, la evolución de temperatura corregida alcanza en menos tiempo la evolución de temperatura ideal, como se muestra claramente en la Figura 2.

Un perfil de temperatura/tiempo de este tipo se ilustra en la Figura 3 por la curva 5. En este caso, durante la fase de calentamiento inicial 0 - t3 se conecta el ventilador de aire de circulación 14 (Figura 1) en los momentos t1 y t2 temporalmente, por ejemplo, durante 30 segundos. La Figura 3 muestra frente a esto mediante la curva 6 un perfil de temperatura/tiempo como sucedería sin en el método de acuerdo con la invención, es decir, en este caso, la curva de calentamiento inicial aumentaría de forma continua y sin interrupciones hasta un momento de desconexión al alcanzar un máximo de calentamiento inicial al final de la fase de calentamiento inicial. Por el contrario, la curva 5 ilustra la adición de ciclos que se ha mencionado del ventilador de aire de circulación en los momentos t1 y t2. De este modo se obtiene el efecto ventajoso de que el aumento de la temperatura en el sensor de temperatura dispuesto en el exterior del centro del tratamiento del horno de cocción, que es responsable de la regulación de temperatura y, finalmente, del resultado de cocción, se ralentiza en cada adición de ciclo en t1 y t2 brevemente (curva 5), lo que se puede reconocer en la interrupción breve del aumento de temperatura por lo demás lineal (gradiente de temperatura), es decir, en la evolución parcialmente a modo de bucle de la curva 5 a la altura del momento t1 y t2, de tal forma que la temperatura en el centro de tratamiento tiene la posibilidad de compensar, como consecuencia de la convección de aire forzada brevemente, la diferencia de temperatura reinante entre el sensor de temperatura y el centro de tratamiento.

En cuanto a la técnica de control, el perfil de tiempo ideal de acuerdo con la invención se alcanza porque el perfil de tiempo está determinado por la magnitud de la temperatura de desconexión en t3 y/o por el tipo de funcionamiento y la disposición de los elementos calefactores 16, 17 (Figura 1). Preferiblemente, este primer momento de conexión t1 en el perfil de tiempo es un valor porcentual fijo con respecto al máximo de calentamiento o la temperatura de desconexión al final de la fase de calentamiento inicial 0 - t3. Preferiblemente, el segundo momento de conexión t2 está determinado por el gradiente de temperatura del respectivo perfil de calentamiento inicial, dependiente de la temperatura teórica seleccionada o de desconexión.

Evidentemente se obtienen las ventajas de la presente invención del mismo modo tanto con un avance en el tiempo de la temperatura en el sensor de temperatura con respecto a la temperatura en el centro de tratamiento así como de forma inversa con un retraso en el tiempo de la temperatura en el sensor de temperatura con respecto a la temperatura en el centro de tratamiento.

Claims (6)

1. Un método para el accionamiento de un horno de cocción, provisto de una mufla de horno (5) que se puede cerrar, térmicamente aislada, con un ventilador de aire de circulación (14) dispuesto en el interior de un espacio de ventilador (13) de la mufla del horno, con al menos un elemento calefactor (16, 17) térmico dispuesto en proximidad de las paredes de la mufla (6 a 10) en el exterior del espacio del ventilador (13) y con un equipo de control, con el que durante el funcionamiento del horno de cocción compuesto por una fase de calentamiento inicial (0 - t3) y una fase de calentamiento continuo (t3 - tx), el al menos un elemento calefactor (16, 17) y el ventilador de aire de circulación (14) se pueden conectar y desconectar de forma correspondiente a un perfil predeterminado de temperatura/tiempo, caracterizado porque durante la fase de calentamiento inicial (0 - t3), el al menos un elemento calefactor (16, 17) está conectado preferiblemente de forma continua y por que el ventilador de aire de circulación (14) se conecta temporalmente de forma correspondiente a un perfil de tiempo que depende al menos parcialmente de la temperatura de desconexión predeterminada del elemento calefactor al final de la fase de calentamiento inicial.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el perfil de tiempo está determinado por la magnitud de la temperatura de desconexión y/o del tipo de funcionamiento y la disposición del al menos un elemento calefactor (16, 17).

3. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el perfil de tiempo está determinado por el gradiente de temperatura del respectivo perfil de calentamiento inicial que depende de la temperatura teórica seleccionada o de desconexión.

4. El método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el ventilador de aire de circulación (14) se conecta brevemente al menos dos veces durante la fase de calentamiento inicial (0 - t3).

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1 a 4, caracterizado porque durante la fase de calentamiento inicial (0 - t3), el ventilador de aire de circulación (14) se conecta al menos una vez en un momento que depende de la magnitud de la temperatura de desconexión y/o del tipo de funcionamiento y la disposición del al menos un elemento calefactor (16, 17) y al menos otra vez por un momento que depende del gradiente de temperatura del respectivo perfil de calentamiento.

6. Un horno de cocción particularmente para la realización del método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el interior de una mufla de horno 5 térmicamente aislada, que se puede cerrar, se proporciona un espacio de ventilador (13) con un ventilador de aire de circulación (14) y próximo a las paredes de la mufla (6 a 10) y preferiblemente en el exterior del espacio del ventilador, al menos un elemento calefactor térmico (16, 17) y porque un equipo de control, cuyo sensor de temperatura (20) se sitúa en el exterior del centro de tratamiento de la mufla del horno (5), se configura de tal forma que durante una fase de calentamiento inicial (0 - t3) previa a una fase de calentamiento continuo (t3 - tx) de la mufla del horno (5), el ventilador de aire de circulación (14) se conecta temporalmente de forma correspondiente a un perfil de temperatura que depende al menos parcialmente de la temperatura de desconexión predeterminada del elemento calefactor al final de la fase de calentamiento inicial (t3).