ES2929438T3 - Horno eléctrico de cocción por convección - Google Patents
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Abstract
Un horno eléctrico de cocción por convección incluye una resistencia de cocción y un ventilador montados en la pared posterior de la cámara de cocción, así como un deflector (21) que protege al usuario del contacto con la resistencia y el ventilador y está formado por una pared frontal y paredes perimetrales, en particular paredes perimetrales macizas (9, 10) en sus caras superior e inferior, con al menos una rejilla de entrada central (1a) en dicha pared frontal, teniendo el deflector (21) una forma sustancialmente octogonal que comprende además dos pares de paredes periféricas oblicuas (11, 12), que son respectivamente adyacentes a dichas paredes superior e inferior (9, 10) y tienen aberturas (11a, 12a) que se extienden sobre el 30-90% del área de dichas paredes oblicuas (11, 10). 12), así como dos paredes periféricas laterales (13) que se extienden entre las paredes oblicuas (11, 12). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Horno eléctrico de cocción por convección
Esta invención se refiere a hornos eléctricos de convección para cocinar alimentos o productos alimenticios semielaborados y, en concreto, a un horno de este tipo dotado de un deflector sustancialmente octogonal y, preferentemente, también de un dispositivo de generación de vapor, especialmente un horno profesional. Es conocido que existen principalmente tres tipos de hornos de cocción eléctricos, a saber, hornos estáticos, hornos de convección y hornos de convección con generadores de vapor, con rendimientos y costes cada vez mayores.
En los hornos estáticos la temperatura se regula solo por el tiempo de funcionamiento de una resistencia eléctrica, colocada en la pared posterior de la cámara de cocción, detrás de un deflector, que calienta el aire de la cámara de cocción, donde la circulación tiene lugar por convección natural. La acción térmica es simple y rudimentaria, puesto que el alimento no entra en contacto directo con la resistencia eléctrica sino que alcanza la temperatura de cocción por la acción del aire sobrecalentado circundante. La sencillez estructural del horno estático no permite actuar en la cámara de cocción con otros parámetros, tales como la ventilación y el vapor, para conseguir tratamientos térmicos más sofisticados de los alimentos.
En los hornos de convección está dispuesto un ventilador, también colocado detrás del deflector y, preferentemente, dentro de una resistencia eléctrica circular, que provoca un movimiento de convección forzada del aire en el interior de la cámara de cocción. El aire forzado dinámicamente distribuye mejor la energía térmica, provocando una mayor penetración en los alimentos, obteniendo importantes ventajas frente a la cocción estática:
- mayor eficacia y uniformidad de la acción de cocción, con menores tiempos y temperaturas de cocción y, consecuentemente, una menor pérdida de peso del alimento;
- la posibilidad de manipular diferentes alimentos al mismo tiempo, puesto que la convección forzada de aire evita la mezcla de olores y sabores en la cámara de cocción;
- el ahorro energético asociado con un resultado cualitativamente superior.
En los hornos de convección con generador de vapor, especialmente en los hornos profesionales, el usuario tiene la posibilidad de activar la función de vapor para crear una gama de cocción aún más amplia, y el vapor también puede ser utilizado para ciclos de regeneración y mantenimiento de alimentos ya cocinados.
En este tipo de horno el vapor puede ser generado directa o indirectamente: en el primer caso, mediante toberas que rocían partículas de agua directamente sobre la resistencia eléctrica y gracias al ventilador, que distribuye uniformemente el vapor en la cámara de cocción, mientras que, en el segundo caso, mediante un generador de vapor (caldera) autónomo situado en el interior de la estructura del horno, pero fuera de la cámara de cocción, en la que se inyecta el vapor a través de tubos desde la caldera.
En el primer caso, la generación de vapor está ligada al funcionamiento de la resistencia de cocción, por lo que estos hornos no pueden cocinar solo con vapor y, además, el resultado es un vapor sobrecalentado que alcanza temperaturas >100 °C y es más agresivo que el vapor saturado, por lo que puede dar lugar a una oxidación periférica, especialmente de las hortalizas de hoja. En el segundo caso, el horno también puede cocinar solo con vapor y a una temperatura inferior, puesto que no se requiere el funcionamiento de la resistencia de cocción para generar vapor, y la caldera permite funcionar en saturación de vapor con un vapor que permanece a una temperatura constante de aproximadamente 100 °C y es menos agresivo para los alimentos, evitando, por lo tanto, fenómenos de oxidación.
En estos hornos de la técnica anterior el deflector tiene forma cuadrada o rectangular, con una altura casi igual a la altura de la cámara de cocción, y está montado en la pared posterior de ésta en sus lados superior e inferior a través de dos paredes macizas que impiden el paso del aire, mientras que los otros dos lados izquierdo y derecho no tienen paredes, para permitir la circulación del aire, de modo que el flujo se extienda por toda la altura de la cámara de cocción. Sin embargo, con este tipo de deflector simple, se encontró que el flujo de aire que sale por los lados libres es poco uniforme, tanto en velocidad como en temperatura, lo que resulta en una distribución desigual del calor dentro de la cámara de cocción y, por lo tanto, en una escasa uniformidad de la acción de cocción.
La Patente EP 3399237 da a conocer un horno según el preámbulo de la reivindicación 1, que tiene una estructura capaz de eliminar fácilmente la neblina de aceite generada cuando se cocinan los alimentos, para minimizar la contaminación de una superficie interior de una cavidad del horno, lo que hace innecesario recurrir a un procedimiento de limpieza pirolítica o a un procedimiento de limpieza con vapor para eliminar dicha contaminación interna. Para ello, el horno tiene un conjunto de convección que incluye un deflector, con un orificio de entrada en una superficie delantera, y orificios de salida en una superficie lateral que se extiende desde la superficie delantera hasta la pared posterior de la cavidad, en el que el aire descargado del deflector se desplaza en una dirección inclinada hacia arriba con respecto a la pared posterior.
Un horno de este tipo está diseñado para minimizar la contaminación de la cavidad interna, pero no tiene en cuenta los problemas causados por la forma específica del deflector en cuanto a la distribución del calor dentro de la cavidad.
La Patente US 2006/0011607 da a conocer un horno con un dispositivo de generación de vapor instalado detrás de un deflector convencional y debajo de la resistencia de cocción para suministrar vapor a la cámara de cocción. En este horno, el vapor es generado por un calentador específico que está alojado en un recipiente de calentamiento cerrado por un elemento de cubierta, con la interposición de una junta, para mantener un estado estanco. En consecuencia, el tubo de suministro de agua y el calentador de generación de vapor deben atravesar conductos debidamente sellados en dicha cubierta, y el vapor generado en el recipiente de calentamiento es enviado a la cámara de cocción a través de tubos de salida adecuados que también deben atravesar la cubierta. En la práctica, esta disposición corresponde a tener la mencionada caldera situada en el interior de la cámara de cocción.
Por lo tanto, el propósito de esta invención es dar a conocer un horno que no tiene los inconvenientes descritos anteriormente. Este propósito se consigue mediante un horno equipado con un deflector de forma sustancialmente octogonal que, además de las dos paredes macizas a lo largo de los lados superior e inferior, también incluye dos pares de paredes periféricas oblicuas que son, respectivamente, adyacentes a dichas paredes superior e inferior, y están dotadas de aberturas que se extienden a lo largo del 30 al 90 % del área de dichas paredes oblicuas, así como dos paredes laterales que se extienden entre las paredes oblicuas y hacia la parte posterior del deflector en, aproximadamente, el 40 % de su profundidad. Otras características ventajosas se enumeran en las reivindicaciones dependientes.
En una realización preferente, el presente horno también incluye un dispositivo que genera vapor directamente en el interior de la cámara de cocción, pero sin utilizar la resistencia de cocción, generando vapor saturado por medio de una resistencia específica situada en una bandeja dispuesta detrás del deflector y alimentada con agua a través de un difusor adecuado.
Una primera ventaja importante de este horno es mejorar el rendimiento de la cocción, gracias a la mayor uniformidad del flujo de aire que sale del deflector tanto en velocidad como en temperatura, lo que se traduce en una distribución más homogénea del calor en el interior de la cámara de cocción y, por lo tanto, en una cocción más uniforme.
Una segunda ventaja importante de este horno, en su realización preferente, es la de mejorar el rendimiento del generador de vapor en términos de velocidad y eficiencia energética, puesto que el vapor saturado se genera directamente en el interior de la cámara de cocción en lugar de proceder de un dispositivo externo a la misma, tal como una caldera tradicional, por lo que el vapor no pasa por los tubos de alimentación, donde se enfría y dispersa el calor fuera de la cámara de cocción. En este caso, existe la ventaja adicional de poder utilizar la resistencia de generación de vapor también para cocinar cuando la bandeja está vacía, dada la posición en la que se encuentra, con el fin de obtener una reducción del consumo energético gracias a la mayor eficiencia del sistema. Por ejemplo, se puede utilizar una resistencia de cocción de 6 kW para calentar inmediatamente el horno y, a continuación, una resistencia de vapor de 2 kW para mantener la temperatura durante la cocción, obteniendo así menores saltos de potencia cuando el termostato del horno enciende y apaga la resistencia.
Otra ventaja importante más del horno mencionado anteriormente es la reducción en el número y la complejidad de sus componentes, puesto que el generador de vapor dentro de la cámara de cocción es mucho más simple que la caldera externa, y no requiere conexiones con la cámara de cocción. De esta manera, con el mismo rendimiento, se obtiene un considerable ahorro económico, tanto en la fase de fabricación como en el mantenimiento del horno. Otras ventajas y características del horno según la presente invención serán evidentes para los expertos en la materia a partir de la siguiente descripción detallada de algunas realizaciones del mismo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista frontal de un horno de la técnica anterior con un deflector cuadrado;
la figura 2 es una vista frontal, en perspectiva, de una realización preferente del horno, dotado de un generador de vapor, con algunos componentes retirados, para mayor claridad;
la figura 3 es una vista parcial ampliada del horno de la figura 2 con la adición de un par componentes;
la figura 4 es una vista ampliada, en perspectiva, del difusor de agua;
la figura 5 es una vista frontal, en perspectiva, del deflector;
la figura 6 es una vista posterior, en perspectiva, del deflector;
la figura 7 es una vista posterior del deflector; y
la figura 8 es una vista lateral del deflector.
Haciendo referencia a la figura 1, se ve que un horno de la técnica anterior con generador de vapor directo incluye, tradicionalmente, un deflector 1 cuadrado montado en la pared posterior 2 de la cámara de cocción, estando formado el deflector 1 por una pared delantera y paredes periféricas en sus lados superior e inferior, que están más cerca, respectivamente, del techo y del suelo de la cámara de cocción. El deflector 1 cuadrado protege al usuario del
contacto con los elementos (resistencia de cocción y ventilador) montados en la pared posterior 2, y está dotado de orificios para el paso de un conducto 3 para suministrar el agua utilizada para generar el vapor. El conducto 3 se extiende desde la pared posterior 2 y pasa por delante del deflector 1, con una sección paralela a la pared posterior 2, para terminar en su interior con una sección final preferentemente coaxial con respecto a una rejilla de entrada 1 a circular dispuesta en el centro.
Una realización preferente de un horno según la presente invención, que se muestra en las figuras 2 a 4, incluye convencionalmente una resistencia de cocción 4 montada en la pared posterior 2 y que tiene, preferentemente, una forma circular, para recibir en su interior un ventilador 5, preferentemente coaxial a la misma, para realizar la convección forzada del aire calentado por la resistencia 4.
Un primer aspecto novedoso de este horno radica en la presencia en el interior de la cámara de cocción de una bandeja 6, dispuesta en una posición tal que recibe el agua suministrada por el conducto 3, y de una segunda resistencia 7, que se prolonga en dicha bandeja 6 de modo que la mayor parte de la resistencia 7 quede sumergida en agua cuando la bandeja 6 está llena. De esta manera, la resistencia 7 puede ser utilizada para generar vapor saturado directamente en el interior de la cámara de cocción, vapor que luego es distribuido por el ventilador 5, como se mencionó anteriormente.
Cabe señalar que, puesto que el agua suministrada a través del conducto 3 no se utiliza para generar vapor sobrecalentado rociándolo sobre la resistencia de cocción 4, el conducto 3 no tiene una tobera de rociado en su salida. Sin embargo, es preferente que el agua no se suministre simplemente desde el conducto 3 directamente a la bandeja 6, por lo que el presente horno incluye preferentemente un difusor 8 que se monta de manera que rodee la salida del conducto 3, estando preferentemente montado en el centro del ventilador 5.
Este difusor 8, tal como se muestra mejor en la figura 4, tiene una forma cilíndrica, con una pluralidad de ranuras 8a circunferenciales formadas internamente, preferentemente con un paso constante, y una pluralidad de orificios 8b radiales realizados en correspondencia con dichas ranuras 8a, preferentemente a lo largo de todo el perímetro del difusor 8. Gracias a esta estructura, el difusor 8 realiza una liberación controlada del agua suministrada por el conducto 3, distribuyéndola en la bandeja 6 incluso mientras el difusor 8 gira con el ventilador 5.
En la realización mostrada en la figura 2, la bandeja 6 es un componente separado montado en la pared posterior 2 al igual que los otros componentes 4, 5 y 7, estando la bandeja 6, preferentemente, en una posición centrada con respecto al ventilador 5. Sin embargo, la bandeja también podría estar integrada en el deflector, tal como se muestra a continuación.
El deflector tiene una forma sustancialmente octogonal, en lugar de una forma cuadrada, como el deflector 1 de la técnica anterior que se muestra en la figura 1, con una serie de aberturas formadas en las paredes periféricas. Tal como se muestra en las figuras 5 a 8, el deflector 22 tiene una forma sustancialmente octogonal, con paredes oblicuas 11’, 12’ conectadas sin bordes respectivamente a las paredes macizas superior e inferior 9’, 10’, y dotadas de respectivas ranuras 11a’, 12a’ (tres en el ejemplo mostrado) que son preferentemente iguales en tamaño y posición, en las paredes, y se extienden a lo largo del 30 al 90 % del área de dichas paredes. Además, las paredes laterales 13’ también están conectadas sin bordes tanto a las paredes oblicuas 11’, 12’ como a la pared delantera donde está formada la rejilla de entrada 1a’. Un segundo aspecto novedoso del presente horno reside en el hecho de que dichas paredes laterales 13’ se extienden hacia la parte posterior del deflector solo en aproximadamente un 40 % de su profundidad. En consecuencia, las paredes laterales 13’ no tienen aberturas, puesto que todavía queda un gran espacio libre para el paso de aire entre las paredes 13’ y la pared posterior 2 de la cámara de cocción. La parte inferior del deflector 22 es ocupada por la bandeja 6, o realiza la función de la propia bandeja 6, por medio de la pared inferior 10’ que tiene un borde posterior 14’ elevado para que la parte inferior del deflector pueda contener el agua a convertir en vapor (estando obviamente alojada la resistencia 7 en esta parte inferior).
El deflector 22 es, preferentemente, de altura reducida en comparación con la cámara de cocción, debido a que su pared superior 9’ y su pared inferior 10’ no están cerca, respectivamente, del techo y el suelo de la cámara de cocción, como en el deflector 1 de la técnica anterior mostrado en la figura 1. Además, gracias a la presencia de paredes oblicuas 11’, 12’, todas las paredes periféricas del deflector están situadas, preferentemente, cerca de la resistencia de cocción, que es habitualmente circular, y el solicitante ha comprobado que esta disposición permite dar uniformidad al flujo de manera óptima tanto en términos de perfil de velocidad como de perfil de temperatura. Dicha geometría del deflector es también más compacta, lo que facilita tanto el mantenimiento como la limpieza en la cámara de cocción.
Otro aspecto de esta invención, en una realización preferente de la misma, viene dado por la mayor extensión en sentido vertical de la rejilla de entrada delantera del deflector. En efecto, la rejilla de entrada 1a’ del deflector 22 tiene forma elíptica, con el eje mayor dispuesto verticalmente (figura 7).
Esto permite mejorar la aspiración y distribución del aire a lo largo de la altura del deflector 22 y, en consecuencia, optimizar la distribución del calor en los diferentes estantes dispuestos a diferentes alturas en la cámara de cocción. Cabe señalar que esto también se puede conseguir con entradas de aire de otras formas, por ejemplo, rectangulares, que se extienden verticalmente más que horizontalmente, o disponiendo rejillas de entrada adicionales por encima y por debajo de la rejilla de entrada circular tradicional.
Está claro que la realización del horno según la invención descrita y mostrada anteriormente es solo un ejemplo susceptible de numerosas variaciones dentro del alcance de las reivindicaciones. En concreto, tanto la resistencia de cocción 4 como la resistencia de vapor 7 pueden estar compuestas por múltiples unidades (por ejemplo, 3x2 kW para la resistencia 4, 2x1 kW para la resistencia 7), las ranuras periféricas del deflector pueden tener otras formas y/o diferentes posiciones en sus respectivas paredes, y el conducto 3 podría seguir una trayectoria diferente para suministrar agua a la bandeja 6.
Claims (9)
1. Horno eléctrico de cocción por convección, que comprende una cámara de cocción, una resistencia de cocción (4) y un ventilador (5), ambos montados en la pared posterior (2) de dicha cámara de cocción, y un deflector (22), formado por una pared delantera y paredes periféricas, montado en dicha pared posterior (2), para proteger a un usuario del contacto con dicha resistencia de cocción (4) y dicho ventilador (5), estando dotado dicho deflector (22) de paredes macizas periféricas (9’, 10’) en sus lados superior e inferior y, como mínimo, de una rejilla de entrada central (1a’) en dicha pared delantera, teniendo el deflector (22) una forma sustancialmente octogonal que incluye también dos pares de paredes periféricas oblicuas (11’, 12’) que son respectivamente adyacentes a dichas paredes superior e inferior (9’, 10’), y conectadas a las mismas sin bordes, teniendo dichas paredes oblicuas (11’, 12’) aberturas (11a’, 12a’) que se extienden a lo largo del 30 al 90 % de su área, así como dos paredes periféricas laterales (13’) que se extienden entre las paredes oblicuas (11’, 12’) y están conectadas sin bordes tanto a las paredes oblicuas (11’, 12’) como a la pared delantera, caracterizado por que las paredes laterales (13’) no tienen aberturas y se extienden hacia la parte posterior del deflector (22) en aproximadamente un 40 % de su profundidad.
2. Horno, según la reivindicación anterior, caracterizado por que las aberturas (11a’, 12a’) de las paredes oblicuas (11’, 12’) son del mismo tamaño y ocupan la misma posición en las paredes.
3. Horno, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el deflector (22) es de altura reducida respecto a la cámara de cocción, de modo que su pared superior (9’) y su pared inferior (10’) no queden próximas respectivamente al techo y al suelo de la cámara de cocción, y las paredes periféricas del deflector (22) están dispuestas cerca de la resistencia de cocción (4).
4. Horno, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la rejilla de entrada (1a’) central se extiende más vertical que horizontalmente, preferentemente con forma elíptica, o rejillas adicionales de entrada están formadas por encima y por debajo de dicha rejilla de entrada (1 a’) central.
5. Horno, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende, además, un conducto (3) de suministro de agua que se extiende desde la pared posterior (2) de la cámara de cocción, una bandeja (6), situada en el interior de la cámara de cocción en posición de recibir el agua suministrada a través de dicho conducto (3), y una segunda resistencia (7), que se extiende dentro de dicha bandeja (6) de modo que la mayor parte de dicha segunda resistencia (7) esté sumergida en agua cuando se llena la bandeja (6), protegiendo también el deflector (22) al usuario del contacto con la segunda resistencia (7).
6. Horno, según la reivindicación anterior, caracterizado por que comprende, además, un difusor (8) montado de modo que rodee la salida del conducto (3) de suministro de agua, teniendo dicho difusor (8) forma cilindrica con una pluralidad de ranuras (8a) circunferenciales formadas internamente, preferentemente con un paso constante, y una pluralidad de orificios (8b) radiales pasantes practicados en correspondencia con dichas ranuras (8a) circunferenciales, preferentemente a lo largo de todo el perímetro del difusor (8).
7. Horno, según la reivindicación 5 o 6, caracterizado por que la bandeja (6) está integrada en el deflector (22) que tiene una pared maciza inferior (10’) y tiene un borde posterior (14’) elevado, de tal manera que la parte inferior del deflector (22) puede contener el agua suministrada por el conducto (3) y alojar la segunda resistencia (7).
8. Horno, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que la resistencia de cocción (4) tiene forma circular y el ventilador (5) está montado en el interior de dicha forma circular, preferentemente coaxial a la misma.
9. Horno, según la reivindicación anterior, caracterizado por que el conducto (3) de suministro de agua pasa por delante de la resistencia de cocción (4) y termina en el interior de dicha forma circular, preferentemente con un tramo final coaxial a la misma.
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