IT201900008034A1 - Apparecchiatura per la cottura degli alimenti - Google Patents

Description

Descrizione

APPARECCHIATURA PER LA COTTURA DEGLI ALIMENTI

Campo tecnico

La presente invenzione ha per oggetto una apparecchiatura per la cottura degli alimenti.

Arte nota

È noto da tempo l’impiego di differenti tipologie di apparecchiature per effettuare la cottura degli alimenti, che possono essere classificate secondo molteplici criteri, quali, ad esempio, il tipo di energia utilizzata o in base al tipo di cottura implementata.

Una tipologia di apparecchiatura diffusa è il forno a convezione, che utilizza aria calda che circola con un moto di convezione forzata all’interno di una camera di cottura, nella quale sono disposti gli alimenti da riscaldare o da cuocere.

Uno svantaggio legato alla cottura a convenzione termica riguarda il fatto che è presente ossigeno nella camera di cottura e ciò può comportare, alle temperature di cottura, che sono generalmente superiori a 35 °C, l’ossidazione delle vitamine contenute negli alimenti. Inoltre, un forno a convezione termica richiede tempi di cottura piuttosto lunghi e questa caratteristica, in combinazione con le suddette temperature di cottura, causano la denaturazione delle proteine contenute negli alimenti.

Per preservare la qualità degli alimenti, e in particolare per non alterare le proprietà nutrizionali degli alimenti, sono state progettate apparecchiature che permettono di effettuare metodi di cottura alternativi, quali i forni a vapore.

La cottura a vapore ha il vantaggio di limitare la degradazione degli elementi nutrizionali degli alimenti e di migliorare il mantenimento degli aromi e delle caratteristiche estetiche.

La domanda di brevetto EP 1970634 illustra una tipologia di forno a vapore. Il forno comprende una camera di cottura al cui interno sono disposti una serie di elementi riscaldanti e almeno un atomizzatore, predisposto per introdurre una predeterminata quantità di acqua atomizzata in prossimità di un elemento riscaldante o a diretto contatto con un elemento riscaldante per generare vapore. Gli elementi riscaldanti sono disposti in una regione della camera di cottura separata dalla regione in cui sono inseriti gli alimenti, e uno o più convettori sono predisposti per facilitare la trasmissione del calore tra le due regioni. Il forno comprende una unità di controllo configurata per implementare determinati cicli di riscaldamento, mediante il controllo degli elementi riscaldanti, che è basato sulla rilevazione della temperatura.

Sono state altresì progettate apparecchiature che effettuano una cottura degli alimenti con vapore surriscaldato, denominate generalmente forni a vapore surriscaldato.

Una tipologia di forno a vapore surriscaldato comprende un involucro che conforma all’interno una camera di cottura nella quale sono disposti gli alimenti. All’involucro è associato un generatore di vapore, che è collegato ad un dispositivo surriscaldatore del vapore. Il dispositivo surriscaldatore del vapore è messo in comunicazione con la camera di cottura per immettere nella camera vapore riscaldato ad una temperatura superiore alla temperatura di ebollizione, che è generalmente denominato vapore surriscaldato.

Un problema lamentato nel settore è che il vapore impiegato per effettuare la cottura, una volta che ha ceduto l’energia agli alimenti, è scaricato all’esterno della camera di cottura ed è sostituito da vapore nuovamente generato dal dispositivo di generazione del vapore, con un conseguente dispendio di energia.

È pertanto sentita l’esigenza di escogitare una apparecchiatura per la cottura degli alimenti con vapore che permetta di cuocere in modo ottimale gli alimenti e garantire, allo stesso tempo, un risparmio energetico.

Presentazione dell’invenzione

Il compito della presente invenzione è quello di risolvere i problemi citati, escogitando una apparecchiatura per cottura degli alimenti con vapore surriscaldato che permette di ridurre il consumo di energia necessaria per il suo funzionamento.

Nell'ambito di tale compito, è ulteriore scopo della presente invenzione quello di fornire una apparecchiatura per cottura degli alimenti con vapore surriscaldato che permette di preservare in modo ottimale le proprietà nutrizionali degli alimenti e la loro salubrità.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di escogitare una apparecchiatura per cottura degli alimenti con vapore surriscaldato efficiente. Un ulteriore scopo dell’invenzione è quello di fornire una apparecchiatura per la cottura di alimenti con vapore surriscaldato di semplice concezione costruttiva e funzionale, dotata di funzionamento sicuramente affidabile, di impiego versatile, nonché di costo relativamente economico.

Gli scopi citati vengono raggiunti, secondo la presente invenzione, dalla apparecchiatura per la cottura degli alimenti con vapore surriscaldato secondo la rivendicazione 1.

L’apparecchiatura per la cottura degli alimenti con vapore surriscaldato comprende un involucro esterno, comprendente al suo interno una camera di cottura, atta a contenere uno o più alimenti; un dispositivo di generazione di vapore associato a detto involucro, atto a vaporizzare un liquido; un dispositivo di surriscaldamento di detto vapore associato a detto dispositivo di generazione di vapore, detto dispositivo di surriscaldamento essendo configurato per riscaldare detto vapore fino ad una temperatura operativa superiore alla temperatura di ebollizione di detto liquido e per consentire la fuoriuscita di detto vapore surriscaldato verso detta camera di cottura; mezzi di recupero del vapore esausto presente, in uso, in detta camera di cottura, detti mezzi di recupero essendo comunicanti con detta camera di cottura ed essendo configurati per convogliare detto vapore esausto da detta camera di cottura a detto dispositivo di surriscaldamento, in modo da riscaldare detto vapore esausto fino a detta temperatura operativa ed immetterlo in detta camera di cottura.

Si osserva che la previsione di mezzi di recupero del vapore esausto permette di ridurre il consumo di energia in quanto la quantità di energia necessaria per portare il vapore esausto alla temperatura operativa è inferiore rispetto all’energia necessaria per portare il liquido allo stato di vapore surriscaldato. Più in particolare, si osserva che per portare il vapore esausto in ingresso al dispositivo di surriscaldamento alla temperatura operativa è sufficiente fornirgli l’energia che ha precedentemente ceduto agli alimenti, mentre, per ottenere vapore surriscaldato a partire dal liquido contenuto nel dispositivo di generazione del vapore, è necessario fornire l’energia per farlo evaporare e l’energia per poi surriscaldarlo. L’energia totale per l’evaporazione e il surriscaldamento da fornire al liquido è superiore all’energia ceduta dal vapore esausto agli alimenti.

Inoltre, il risparmio energetico è legato alla riduzione del consumo di liquido per la generazione del vapore surriscaldato, dato che una parte del vapore surriscaldato è ottenuto recuperando il vapore esausto.

La camera di cottura è atta a contenere, in fase di funzionamento di detta apparecchiatura, un fluido comprendente vapore.

In una fase di funzionamento a regime dell'apparecchiatura, detto fluido comprende sostanzialmente vapore oppure il fluido comprende vapore miscelato a gas, quali prevalentemente l'ossigeno e l’azoto.

Preferibilmente detto involucro comprende un vano che conforma detta camera di cottura.

Preferibilmente tra detto vano e detta camera di cottura è definita una regione di distribuzione di detto fluido, che costituisce un percorso di guida del flusso del fluido verso detta camera di cottura.

Preferibilmente detto vano comprende un dispositivo di ventilazione, disposto in detta regione di distribuzione.

Preferibilmente detto vano presenta una sezione trasversale a foggia sostanzialmente trapezoidale in modo da agevolare la circolazione del fluido verso la camera di cottura e da rendere altresì uniforme la distribuzione del fluido all’interno della camera di cottura. Si osserva che la distribuzione ottimale del fluido compensa eventuali disomogeneità di temperatura all’interno di detta camera di cottura.

Preferibilmente detti mezzi di recupero comprendono almeno un condotto di recupero, configurato per convogliare detto vapore esausto da detta camera di cottura a detto dispositivo di surriscaldamento. Si osserva che i mezzi di recupero possono aspirare il vapore esausto miscelato ad ulteriori gas, a seconda della composizione del fluido in circolo nella camera di cottura.

Preferibilmente detto almeno un condotto di recupero è collegato, ad un’estremità, ad un’apertura di recupero realizzata su una parete di detta camera di cottura. Preferibilmente detto almeno un condotto di recupero comprende una prima porzione, che si sviluppa a partire da detta apertura di recupero, superiormente a detta camera di cottura, e una seconda porzione, che si estende in una regione compresa tra detto vano e detto involucro.

Preferibilmente detta apertura di recupero è realizzata su una parete di detta camera di cottura, in corrispondenza di una regione di detta camera di cottura in cui detto fluido presenta predeterminate caratteristiche fluidodinamiche peggiori rispetto alle caratteristiche di detto fluido in circolo nelle restanti regioni di detta camera di cottura, in una fase di funzionamento a regime di detta apparecchiatura. Preferibilmente dette caratteristiche fluidodinamiche comprendono la temperatura del fluido e/o la velocità media del fluido.

Si è osservato, dai risultati di studi fluidodinamici condotti sul fluido in circolo in detta camera di cottura, in una fase di funzionamento a regime di detta apparecchiatura, che il vapore esausto è concentrato nella regione o nelle regioni in cui le caratteristiche fluidodinamiche del fluido in circolo sono peggiori rispetto alle corrispondenti caratteristiche del fluido nelle restanti regioni della camera. Preferibilmente detta apertura di recupero è realizzata nella regione o in una delle regioni di detta camera in cui detto fluido presenta il valore di velocità media più basso rispetto ai valori di velocità media di detto fluido nelle restanti regioni della camera.

Secondo un aspetto dell’invenzione, detta apertura di recupero è realizzata su una parete di sommità di detta camera di cottura.

Preferibilmente detta apparecchiatura comprende mezzi valvolari, associati a detto almeno un condotto di recupero, detti mezzi valvolari essendo atti a regolare la quantità di vapore esausto da convogliare in ingresso a detto dispositivo di surriscaldamento.

Preferibilmente detta apparecchiatura comprende una unità di controllo, atta a consentire la gestione di detta apparecchiatura, detta unità di controllo essendo configurata per controllare detto dispositivo di generazione del vapore e detto dispositivo di surriscaldamento.

Preferibilmente detta unità di controllo comprende un elaboratore elettronico e una memoria leggibile da detto elaboratore elettronico, detta memoria comprendendo dati relativi alla durata delle fasi di almeno un processo di cottura e/o dati relativi a determinate caratteristiche fluidodinamiche di detto fluido e/o alla composizione di detto fluido in circolo in detta camera di cottura.

Preferibilmente detti dati relativi alle caratteristiche fluidodinamiche di detto fluido comprendono la temperatura del fluido.

Preferibilmente detti dati relativi alla composizione di detto fluido comprendono la percentuale di ossigeno.

Preferibilmente detta apparecchiatura comprende mezzi sensori, configurati per acquisire dati relativi alle caratteristiche fluidodinamiche e/o alla composizione di detto fluido in circolo in detta camera di cottura.

Preferibilmente detti mezzi sensori sono disposti in corrispondenza di detta camera di cottura.

Breve descrizione dei disegni

I particolari dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita della apparecchiatura per la cottura degli alimenti con vapore surriscaldato secondo l’invenzione, illustrata a titolo indicativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 mostra uno schema a blocchi dell’apparecchiatura oggetto della presente invenzione;

la figura 2 mostra una vista dall’alto dell’apparecchiatura secondo la presente invenzione, in cui un involucro esterno è mostrato in trasparenza;

la figura 3 mostra una vista frontale dell’apparecchiatura in cui l’involucro esterno è mostrato in trasparenza;

la figura 4 mostra una vista in prospettiva di un particolare dell’apparecchiatura; la figura 5 mostra una vista in prospettiva del particolare dell’apparecchiatura illustrato nella figura 4, in cui sono visibili ulteriori componenti ;

la figura 6 mostra una vista frontale di alcuni componenti dell’apparecchiatura in una configurazione di montaggio.

Forme di realizzazione dell’invenzione

Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato nell’insieme con 1 l’apparecchiatura per la cottura degli alimenti con vapore surriscaldato secondo la presente invenzione, che sarà denominata apparecchiatura per semplicità.

L’apparecchiatura 1 comprende un involucro 2 esterno comprendente un vano 3, atto a contenere uno o più alimenti.

Più in particolare, Il vano 3 definisce internamente una camera di cottura 4 nella quale sono disposti gli alimenti da cuocere o da riscaldare.

L’involucro 2 presenta preferibilmente una foggia prismatica ma è possibile prevedere che possa presentare una qualsiasi altra foggia.

Il vano 3 presenta preferibilmente una sezione trasversale a foggia trapezoidale.

La foggia del vano 3, che è sostanzialmente un prisma a base trapezoidale, permette di evitare la formazione di zone di ristagno di un fluido contenuto al suo interno, facilitando così la circolazione del fluido nella camera di cottura 4.

Il fluido comprende vapore, in fase di funzionamento dell’apparecchiatura.

In una fase di funzionamento a regime dell'apparecchiatura, Il fluido comprende principalmente vapore, oppure vapore miscelato a gas, quali prevalentemente l'ossigeno e l’azoto.

Preferibilmente il vapore impiegato è vapore d’acqua.

In particolare, il vano 3 è delimitato da una prima parete 5, che costituisce la base, una seconda parete 6 di sommità, contrapposta alla prima parete 5, una terza parete 7 e una quarta parete 8 reciprocamente affacciate, che definiscono i lati obliqui del prisma a base trapezoidale. Il vano 3 è altresì delimitato da una ulteriore parete 9, sostanzialmente ortogonale alla prima parete 5, che sarà considerata come una parete posteriore nella descrizione che segue.

Il vano 3 è chiuso, in uso, da uno sportello associato all’involucro 2, come specificato di seguito.

Preferibilmente le pareti 5, 6, 7, 8, 9 che delimitano il vano 3 sono realizzate come un corpo unico. In alternativa, le pareti 5, 6, 7, 8, 9, sono connesse solidalmente le une alle altre.

La camera di cottura 4 può presentare una foggia prismatica, ancor più preferibilmente una foggia a parallelepipedo.

La camera di cottura 4 è delimitata dalla base 5, dalla parete di sommità 6, da un organo di protezione 29, disposto frontalmente alla parete posteriore 9 del vano 3, e da una coppia di organi di convogliamento 14, montati all’interno del vano 3. Gli organi di convogliamento 14 e l’organo di protezione 29 saranno descritti di seguito.

Tra il vano 3 e la camera di cottura 4 è definita una regione di distribuzione 100 del fluido, che costituisce un percorso di guida del flusso del fluido verso la camera di cottura 4, nella quale avviene, in uso, il riscaldamento o la cottura degli alimenti. All’involucro 2 possono essere associati mezzi di supporto 10, ad esempio del tipo di una serie di piedini, atti a sostenere l’apparecchiatura in appoggio su un piano di lavoro.

L’involucro 2 comprende una apertura di accesso 11 in corrispondenza della camera di cottura 4, per consentire l’accesso alla camera 4 da parte di un utilizzatore. L’apertura di accesso 11 è preferibilmente realizzata su una parete dell’involucro 2 disposta frontalmente rispetto alla parete posteriore 9 del vano 3. L’apertura di accesso 11 è chiusa, durante il funzionamento dell’apparecchiatura, da uno sportello 12, per isolare la camera di cottura 4 dall’ambiente esterno ed evitare la dispersione del calore.

Lo sportello 12 è incernierato all’involucro 2 oppure, alternativamente, al vano 3, ed è provvisto di un organo di presa 13, realizzato preferibilmente da una maniglia, per facilitare l’apertura dello sportello 12.

Lo sportello 12 è realizzato di un materiale trasparente al fine di consentire la visione dell’interno della camera di cottura 4.

All'involucro esterno 2 è preferibilmente associato un pannello di controllo, non rappresentato, comprendente una serie di comandi, del tipo di manopole o pulsanti, oppure di uno schermo tattile, per consentire l'accensione e lo spegnimento dell'apparecchiatura, oltre che la regolazione di determinati parametri quali, ad esempio, la temperatura oppure il tempo di cottura.

Il vano 3 comprende una coppia di organi di convogliamento 14, montati distanziati da relative pareti contrapposte del vano 3, in particolare dalla terza parete 7 e dalla quarta parete 8.

Tra ciascun organo di convogliamento 14 e la relativa parete 7, 8 del vano 3 è delimitata una porzione laterale della regione di distribuzione 100, che è conformata in modo da assicurare una distribuzione ottimale del fluido all’interno della camera di cottura 4.

Ciascuna porzione laterale della regione di distribuzione 100 presenta una sezione trasversale che diminuisce progressivamente lungo la profondità della camera di cottura 4.

Secondo il sistema di riferimento spaziale illustrato nella figura 5, la profondità della camera di cottura 4 è una dimensione sostanzialmente parallela all’asse y. Preferibilmente ciascuna porzione laterale della regione di distribuzione 100 presenta una pianta a foggia sostanzialmente trapezoidale.

La conformazione di ciascuna porzione laterale della regione di distribuzione 100, in particolare la progressiva riduzione dell’area della sezione trasversale, permette di ottenere una velocità circa costante del fluido lungo la porzione laterale. In tal modo, si garantisce una distribuzione omogenea del fluido nella camera 4, che è idonea a compensare eventuali disomogeneità nella distribuzione della temperatura all’interno della camera 4.

È possibile prevedere che siano posizionati idonei organi deflettori, non rappresentati nelle figure, nelle zone di curvatura della regione di distribuzione 100. Gli organi deflettori permettono di facilitare la circolazione del fluido attraverso la regione di distribuzione 100, contrastando la formazione di zone di ristagno del fluido nel percorso verso la camera di cottura 4.

Preferibilmente ciascun organo di convogliamento 14 è realizzato da una lastra, che è disposta sostanzialmente ortogonale alla parete posteriore 9 del vano 3. Ciascuna organo di convogliamento 14 sagoma una pluralità di aperture 15, configurate per permettere una distribuzione uniforme del flusso del fluido nella camera di cottura 4, in particolare lungo la profondità della camera di cottura 4. Le aperture 15 sono distribuite regolarmente sulla superficie di ciascun organo di convogliamento 14.

Preferibilmente le aperture 15 sono disposte adiacenti lungo la profondità della camera di cottura 4, ovvero lungo una direzione parallela all’asse y.

Su ciascuna lastra 14 è disposto almeno un elemento di supporto 17, atto a sostenere un relativo organo di contenimento degli alimenti, quale, ad esempio, una teglia, che non è illustrato nelle figure.

Secondo una forma di realizzazione, ciascun elemento di supporto 17 comprende una porzione sporgente dalla rispettiva lastra 14, che definisce una superficie di appoggio per l’organo di contenimento.

Preferibilmente l’apparecchiatura comprende una pluralità di elementi di supporto 17.

Il vano 3 alloggia al suo interno un dispositivo di ventilazione 18.

Il dispositivo di ventilazione 18 è collocato nella regione di distribuzione 100, preferibilmente tra la parete posteriore 9 del vano 3 e la camera di cottura 4. Il dispositivo di ventilazione 18 comprende un primo organo girante 19, montato su un albero di rotazione 20 sostanzialmente orizzontale, che è azionato in rotazione da un organo attuatore 21.

L’organo attuatore 21 comprende un motore elettrico associato alla parete posteriore 9.

Il primo organo girante 19 comprende un corpo discoidale 22 dal quale si sviluppano una serie di alette 23, distribuite su una corona circolare periferica del corpo discoidale 22.

Coassialmente al primo organo girante 19 è montato un secondo organo girante 24, che comprende una relativa serie di alette 25 che si sviluppano a partire dal corpo discoidale 22. Le alette 25 del secondo organo girante 24 presentano preferibilmente una estensione lungo la direzione y inferiore all’estensione delle alette 23 del primo organo girante 19.

La previsione di una coppia di organi giranti 19, 24 permette di effettuare una doppia aspirazione, in modo da mettere il fluido in circolo all’interno della camera di cottura 4 e in modo altresì da aspirare il vapore esausto dalla camera 4 e consentirne il ricircolo nella camera 4 a seguito di una fase di riscaldamento del vapore esausto. Più in particolare, il secondo organo girante 24 è atto a favorire il ricircolo, all’interno della camera 4, del vapore esausto che è stato recuperato e ri- energizzato.

Per vapore esausto si intende il vapore che, in fase di funzionamento dell’apparecchiatura, ha ceduto l’energia immagazzinata agli alimenti o alla camera di cottura 4.

Si osserva che il secondo organo girante 24 può aspirare il vapore esausto miscelato ad ulteriori gas, a seconda della composizione del fluido in circolo nella camera di cottura 4.

La regione di distribuzione 100 può alloggiare una serie di elementi riscaldanti, ad esempio del tipo di resistenze elettriche, atte a consentire il riscaldamento del fluido che scorre nella regione di distribuzione 100 verso la camera di cottura 4. Gli elementi riscaldanti possono essere disposti in prossimità del dispositivo di ventilazione 18.

Frontalmente al dispositivo di ventilazione 18 è disposto un organo di protezione 26, che costituisce una delle pareti della camera di cottura 4, come già menzionato.

L’organo di protezione 26 è costituito da una piastra sulla quale sono ricavate una serie di aperture di aspirazione 27 del fluido contenuto nella camera di cottura 4. Più in dettaglio, la piastra 26 conforma una superficie di aspirazione a foggia preferibilmente discoidale che comprende le aperture di aspirazione 27.

Le aperture di aspirazione 27 sono sagomate come porzioni di una corona circolare e sono disposte contigue in modo da formare almeno una corona circolare. Le aperture di aspirazione 27 possono presentare una foggia differente, ad esempio possono essere sagomate come asole a sviluppo rettilineo.

Preferibilmente le aperture di aspirazione 27 disposte alla periferia della superficie di aspirazione presentano un’area maggiore dell'area delle aperture di aspirazione 17 disposte centralmente rispetto alla medesima superficie, per favorire l’aspirazione in corrispondenza delle regioni di estremità della camera di cottura 4.

La superficie di aspirazione si estende almeno fino all’altezza dell’elemento di supporto 17, intesa come posizione lungo la direzione z. Nel caso in cui siano presenti una pluralità di elementi di supporto 17, la superficie di aspirazione si estende almeno dall’altezza dell’elemento di supporto 17 posizionato ad una estremità del relativo organo di convogliamento 14, fino all’elemento di supporto 17 posizionato ad una estremità opposta dell’organo di convogliamento 14.

La caratteristica relativa all’estensione della superficie di aspirazione ha l’effetto di agevolare l’aspirazione del fluido in corrispondenza delle teglie posizionate alle estremità degli organi di convogliamento 14.

Posteriormente alla piastra 26 è associato un elemento sostanzialmente a foggia di tronco di cono, che è posizionato frontalmente al dispositivo di ventilazione 18 e contribuisce a favorire l’aspirazione da parte del dispositivo di ventilazione 18. La camera di cottura 4 è associata ad un condotto di raffreddamento 28, che è sporgente, almeno in parte, all’esterno dell’involucro 2, per consentire l’ingresso dell’aria dall’ambiente esterno all’interno della camera di cottura 4 e permettere il raffreddamento della camera 4.

Il condotto di raffreddamento 28 è connesso ad un’apertura 29 realizzata sulla parete posteriore 9 della camera di cottura 4, preferibilmente in prossimità del dispositivo di ventilazione 18.

Il condotto di raffreddamento 28 è provvisto di un organo di regolazione, non visibile nelle figure, che è azionato da una unità di controllo tra una configurazione di apertura, in cui permette il passaggio dell’aria nel condotto di raffreddamento 28 verso la camera di cottura 4, e una configurazione di chiusura, in cui è bloccato il passaggio dell’aria.

L’unità di controllo, anch’essa non visibile nelle figure, è atta a consentire la gestione dell’apparecchiatura, ed è configurata per inviare dei segnali di comando ad un dispositivo di generazione del vapore 30 e ad un dispositivo di surriscaldamento 31.

L’unità di controllo comprende un elaboratore elettronico e una memoria leggibile dall’elaboratore elettronico.

Secondo una forma di realizzazione dell’invenzione, l’unità di controllo è configurata per ricevere dati da mezzi sensori e, sulla base dei dati, generare i segnali di comando. I dati inviati dai mezzi sensori possono essere memorizzati nella memoria.

I mezzi sensori, non rappresentati, possono essere configurati per acquisire dati relativi a predeterminate caratteristiche fluidodinamiche del fluido, quali, ad esempio, la temperatura, e/o dati relativi alla composizione del fluido, quali, ad esempio, la percentuale di ossigeno.

I mezzi sensori comprendono ad esempio, almeno un sensore di temperatura e almeno un sensore di ossigeno.

La memoria è altresì atta a memorizzare dati relativi alla durata delle fasi di almeno un processo di cottura implementato dall’apparecchiatura. In tal modo, l’unità di controllo può comandare il funzionamento del dispositivo di generazione del vapore 30 e del dispositivo di surriscaldamento 31 sulla base di tali dati relativi agli intervalli temporali delle fasi del processo di cottura.

La camera di cottura 4 è provvista di una prima apertura di scarico 32, per la fuoriuscita dell’ossigeno dalla camera di cottura 4 verso l’esterno, in una fase di avvio dell’apparecchiatura.

La prima apertura di scarico 32 è preferibilmente posizionata sulla parete di sommità 6 della camera 4.

Una seconda apertura di scarico 33 è realizzata su una parete della camera di cottura 4, per effettuare lo scarico verso l’esterno del vapore condensato o dei materiali liquidi derivanti dagli alimenti.

Preferibilmente la base 5 della camera di cottura 4 presenta una porzione con una inclinazione verso il basso e, circa al centro della porzione inclinata, è posizionata la seconda apertura di scarico 33 che raccoglie il materiale liquido per convogliarlo, mediante un apposito condotto, verso mezzi di raccolta, non illustrati. Il vapore è immesso nel vano 3 attraverso almeno una apertura di immissione 34, ricavata sulla parete posteriore 9. L’apertura di immissione 34 può essere realizzata in prossimità del dispositivo di ventilazione 18.

Il vapore è prodotto dal dispositivo di generazione del vapore 30, che è atto a vaporizzare un liquido contenuto al suo interno.

Preferibilmente il liquido utilizzato è acqua.

Il dispositivo di generazione del vapore 30 è associato all’involucro 2. Più in particolare, il dispositivo di generazione del vapore 30 è alloggiato in una regione compresa tra la parete posteriore 9 del vano 3 e l’involucro 2.

Il dispositivo di generazione del vapore 30 comprende un corpo che alloggia, al suo interno, uno o più elementi riscaldanti, atti a riscaldare un liquido per generare vapore.

È possibile prevedere che l’apparecchiatura comprenda un ulteriore dispositivo di generazione del vapore, che è atto ad essere attivato per generare vapore, laddove necessario.

Il dispositivo di generazione del vapore 30 è associato al dispositivo di surriscaldamento 31, che è configurato per riscaldare il vapore fino ad una temperatura operativa T superiore alla temperatura di ebollizione del liquido impiegato.

Si intende per temperatura operativa T la temperatura a cui il vapore è immesso nella camera di cottura 4, che è compresa circa tra 130 °C e 600 °C.

Il dispositivo di surriscaldamento 31 è posto in comunicazione con la camera di cottura 4 per immettere il vapore surriscaldato nella camera di cottura 4, attraverso l’apertura di immissione 34.

Il dispositivo di surriscaldamento 31 riceve in ingresso, oltre al vapore generato dal dispositivo di generazione del vapore 30, anche il vapore esausto prodotto nella camera di cottura 4 in fase di funzionamento.

Più in dettaglio, l’apparecchiatura comprende mezzi di recupero 43, comunicanti con la camera di cottura 4, che sono configurati per convogliare il vapore esausto dalla camera di cottura 4 al dispositivo di surriscaldamento 31, in modo da riscaldare il vapore esausto fino alla temperatura operativa T e immetterlo, poi, nuovamente, nella camera di cottura 4.

I mezzi di recupero 43 sono disposti nell’involucro 2 e comprendono un condotto di recupero 44, che fa confluire il vapore esausto dalla camera di cottura 4 verso il dispositivo di surriscaldamento 31.

Il condotto di recupero 44 è collegato, ad una estremità, con un’apertura di recupero 45, realizzata su una parete della camera di cottura 4.

All’estremità opposta, il condotto di recupero 44 è collegato ad un condotto di raccordo 46, che conduce il vapore in ingresso al dispositivo di surriscaldamento 31.

Al condotto di raccordo 46 è collegato un ulteriore condotto che trasporta il vapore dal dispositivo di generazione del vapore 30 al dispositivo di surriscaldamento 31. È possibile prevedere che il condotto di recupero 44 sia collegato direttamente al dispositivo di surriscaldamento 31.

L’apertura di recupero 45 è ricavata su una parete della camera di cottura 4, in una regione della camera in cui il fluido presenta predeterminate caratteristiche fluidodinamiche peggiori rispetto alle caratteristiche fluidodinamiche del fluido nelle restanti regioni della camera, in una fase di funzionamento a regime dell’apparecchiatura.

Preferibilmente dette caratteristiche fluidodinamiche comprendono la temperatura del fluido e/o la velocità media del fluido.

Dai risultati di studi fluidodinamici condotti sul fluido in circolo nella camera di cottura, in una fase di funzionamento a regime, si è infatti osservato che il vapore esausto è concentrato nella regione o nelle regioni in cui le caratteristiche fluidodinamiche del fluido sono peggiori rispetto alle corrispondenti caratteristiche del fluido nelle restanti regioni della camera.

È possibile suddividere la camera 4 in una serie di regioni, caratterizzate da differenti valori medi delle caratteristiche fluidodinamiche del fluido.

L’apertura di recupero 45 è realizzata, ad esempio, nella regione o in una delle regioni presentanti il valore di velocità media più basso rispetto ai valori di velocità media nelle restanti regioni della camera.

Secondo una forma di realizzazione dell’invenzione, l’apertura di recupero 45 è ricavata sulla parete di sommità 6 della camera di cottura 4. In particolare, l’apertura di recupero 45 è realizzata in prossimità di un lato della parete di sommità 6 opposto al lato di connessione con la parete posteriore 9.

Dai suddetti studi fluidodinamici, è stato osservato che il posizionamento della prima apertura di scarico 32 e dell’apertura di recupero 45 nelle regioni della camera di cottura 4 nelle quali la velocità media del fluido è più bassa, permette di evitare che si formino zone di ristagno nella camera 4 e favorisce la circolazione del fluido.

Il condotto di recupero 44 comprende una prima porzione, che si sviluppa a partire dall’apertura di recupero 45 superiormente alla camera di cottura 4, e una seconda porzione, che si estende nella regione dell’involucro 2 compresa tra la parete posteriore 9 del vano 3 e l’involucro 2.

Al condotto di recupero 44 possono essere associati mezzi valvolari, non rappresentati, atti a regolare, su comando dell’unità di controllo, la quantità di vapore esausto che è condotta in ingresso al dispositivo di surriscaldamento 31.

Il funzionamento dell’apparecchiatura per la cottura degli alimenti con vapore surriscaldato risulta facilmente comprensibile dalla descrizione che precede. In una fase iniziale, un utilizzatore procede ad inserire uno o più alimenti da cuocere o da scaldare all'interno della camera di cottura 4, attraverso l'apertura di accesso 11, disponendoli in appoggio su almeno una teglia.

L’utilizzatore procede, poi, alla chiusura dello sportello 12, in modo da isolare la camera di cottura 4 dall’ambiente esterno.

Qualora sia selezionata dall’utilizzatore, mediante il pannello di controllo, la modalità di cottura con il vapore, l'unità di controllo attiva il dispositivo di generazione del vapore 30 per generare la quantità di vapore necessario all’avvio dell’apparecchiatura.

Il vapore prodotto fluisce in ingresso al dispositivo di surriscaldamento 31 e, nel passaggio attraverso il dispositivo 31, è riscaldato fino ad una temperatura operativa T.

Preferibilmente il vapore è riscaldato ad una temperatura T compresa tra 130 °C e 600 °C.

Il vapore surriscaldato passa attraverso l'apertura di immissione 34 nella camera di cottura 4 e si distribuisce nella camera 4 autonomamente o mediante l’azione del dispositivo di ventilazione 18.

Il vapore surriscaldato in circolo nella camera di cottura 4 sostituisce, completamente o per la maggior parte, l'ossigeno inizialmente presente che è espulso verso l'esterno della camera di cottura 4 attraverso la prima apertura di scarico 32.

In una fase di funzionamento a regime dell'apparecchiatura, può essere presente all’interno della camera 4 sostanzialmente vapore oppure vapore miscelato ad ulteriori gas, quali azoto e ossigeno.

Si fa riferimento, di seguito, al solo vapore surriscaldato esausto come fluido recuperato dai mezzi di recupero, considerando però che il fluido recuperato può comprendere vapore insieme ad ulteriori gas, come sopra specificato.

Il vapore surriscaldato esausto è condotto, grazie all'azione del dispositivo di ventilazione 18, all'interno del condotto di recupero 44 per essere convogliato in ingresso al dispositivo di surriscaldamento 31. Il vapore esausto attraversa il dispositivo di surriscaldamento 31 per essere riscaldato nuovamente fino alla temperatura operativa T.

La quantità del vapore esausto in ingresso al dispositivo di surriscaldamento può essere controllata dall'unità di controllo attraverso i mezzi valvolari.

L'unità di controllo controlla costantemente la quantità di vapore necessario per effettuare la cottura degli alimenti sulla base dei dati che riceve dai mezzi sensori e/o secondo i dati relativi alla durata delle fasi del processo di cottura memorizzati nella memoria, e comanda l'alimentazione del dispositivo di generazione del vapore 30, oltre che del dispositivo di surriscaldamento 31, in modo da avere un adeguato apporto di vapore surriscaldato nella camera di cottura 4.

Prima del termine della fase di cottura, è effettuata una asciugatura della camera 4 in modo da consentire un’agevole estrazione degli alimenti.

La fase di asciugatura prevede di azionare l'organo regolatore del condotto di raffreddamento 28, per consentire l'ingresso di aria dall'esterno verso l'interno della camera 4, attraverso il condotto di raffreddamento 28.

L'apparecchiatura oggetto della presente invenzione raggiunge lo scopo di ridurre il consumo di energia, in quanto il recupero del vapore esausto, mediante i mezzi di recupero, permette di consumare una quantità di energia per portarlo alla temperatura operativa che è inferiore rispetto all’energia necessaria per portare il liquido allo stato di vapore surriscaldato. Più in particolare, si osserva che per portare il vapore esausto in ingresso al dispositivo di surriscaldamento alla temperatura operativa è sufficiente fornirgli l’energia che ha precedentemente ceduto agli alimenti, mentre, per ottenere vapore surriscaldato a partire dal liquido contenuto nel dispositivo di generazione del calore, è necessario fornire l’energia per farlo evaporare e l’energia per poi surriscaldarlo. L’energia totale per l’evaporazione e il surriscaldamento da fornire al liquido è superiore all’energia ceduta dal vapore esausto agli alimenti.

Inoltre, il risparmio energetico è legato alla riduzione del consumo di liquido per la generazione del vapore surriscaldato, dato che una parte del vapore surriscaldato è ottenuto recuperando il vapore esausto.

L’apparecchiatura preserva altresì in modo ottimale le proprietà nutrizionali degli alimenti e la loro salubrità grazie al fatto che è implementata una cottura con vapore surriscaldato.

La cottura degli alimenti mediante vapore surriscaldato consente di preservare maggiormente le proprietà nutrizionali e gli aromi, in quanto il vapore surriscaldato trasferisce una considerevole quantità di calore al cibo in tempi rapidi. La diminuzione dei tempi di cottura mediante vapore surriscaldato permette di preservare maggiormente le proteine e le vitamine contenute negli alimenti.

È da considerare che la previsione dei mezzi di recupero, che recuperano il vapore esausto per ri-energizzarlo, permette di diminuire i tempi necessari per poter disporre del vapore surriscaldato e quindi di ottenere una apparecchiatura maggiormente efficiente.

L’apparecchiatura descritta a titolo esemplificativo è suscettibile di numerose modifiche e varianti a seconda delle diverse esigenze.

Nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali impiegati, nonché la forma e le dimensioni, possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Laddove le caratteristiche tecniche menzionate in ogni rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati inclusi al solo scopo di aumentare la comprensione delle rivendicazioni e di conseguenza essi non hanno alcun valore limitativo sullo scopo di ogni elemento identificato a titolo d’esempio da tali segni di riferimento.

Claims (10)

1. Rivendicazioni 1) Apparecchiatura per la cottura di alimenti con vapore surriscaldato comprendente un involucro (2) esterno che comprende all’interno una camera di cottura (4), atta a contenere uno o più alimenti, detta camera di cottura (4) essendo atta a contenere, in uso, un fluido comprendente detto vapore surriscaldato; un dispositivo di generazione di vapore (30) associato a detto involucro (2), atto a vaporizzare un liquido; un dispositivo di surriscaldamento (31) di detto vapore associato a detto dispositivo di generazione di vapore (30), detto dispositivo di surriscaldamento (31) essendo configurato per riscaldare detto vapore fino ad una temperatura operativa (T) superiore alla temperatura di ebollizione di detto liquido e per consentire la fuoriuscita di detto vapore surriscaldato verso detta camera di cottura (4); mezzi di recupero (43) del vapore esausto presente, in uso, in detta camera di cottura (4), detti mezzi di recupero (43) essendo comunicanti con detta camera di cottura (4) ed essendo configurati per convogliare detto vapore esausto da detta camera di cottura (4) a detto dispositivo di surriscaldamento (31), in modo da riscaldare detto vapore esausto fino a detta temperatura operativa (T) ed immetterlo in detta camera di cottura (4).
2. 2) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di recupero (43) comprendono almeno un condotto di recupero (44), configurato per convogliare detto vapore esausto da detta camera di cottura (4) a detto dispositivo di surriscaldamento (31).
3. 3) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto almeno un condotto di recupero (44) è collegato, ad una estremità, ad un'apertura di recupero (45) realizzata su una parete di detta camera di cottura (4), in corrispondenza di una regione di detta camera di cottura (4) in cui detto fluido presenta predeterminate caratteristiche fluidodinamiche peggiori rispetto alle caratteristiche del fluido in circolo nelle restanti regioni di detta camera di cottura (4), in una fase di funzionamento a regime di detta apparecchiatura.
4. 4) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzata dal fatto che detta apertura di recupero (45) è realizzata su una parete di sommità (6) di detta camera di cottura (4).
5. 5) Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni 2 - 4, caratterizzata dal fatto che comprende mezzi valvolari, associati a detto almeno un condotto di recupero (44), detti mezzi valvolari essendo atti a regolare la quantità di vapore esausto da convogliare in ingresso a detto dispositivo di surriscaldamento (31).
6. 6) Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende mezzi sensori, disposti in corrispondenza di detta camera di cottura (4), configurati per acquisire dati relativi alle caratteristiche fluidodinamiche e/o alla composizione di detto fluido in circolo in detta camera di cottura (4).
7. 7) Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende una unità di controllo, atta a consentire la gestione di detta apparecchiatura, detta unità di controllo essendo configurata per controllare detto dispositivo di generazione del vapore (30) e detto dispositivo di surriscaldamento (31).
8. 8) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detta unità di controllo comprende un elaboratore elettronico e una memoria leggibile da detto elaboratore elettronico, detta memoria comprendendo dati relativi alla durata delle fasi di almeno un processo di cottura e/o dati relativi a predeterminate caratteristiche fluidodinamiche e/o alla composizione di detto fluido in circolo in detta camera di cottura (4), detta unità di controllo essendo atta a controllare detto dispositivo di generazione del vapore (30) e detto dispositivo di surriscaldamento (31) sulla base di detti dati.
9. 9) Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto involucro (2) comprende un vano (3) conformante detta camera di cottura (4), tra detto vano (3) e detta camera di cottura (4) essendo definita una regione di distribuzione (100) di detto fluido, che costituisce un percorso di guida del flusso di detto fluido verso detta camera di cottura (4).
10. 10) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detto vano (3) presenta una sezione trasversale a foggia sostanzialmente trapezoidale, in modo da consentire una distribuzione uniforme di detto fluido all'interno di detta camera di cottura (4).