ITBG20090063A1 - Forno ventilato e metodo per fornire aria calda ad un forno ventilato. - Google Patents

Description

“Forno ventilato e metodo per fornire aria calda ad un forno ventilato"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un forno ventilato e ad un metodo per fornire aria calda ad un forno ventilato.

I forni comprendono una camera coibentata o muffola in cui vengono posti a cuocere i cibi, ed una o più resistenze elettriche per riscaldare l'aria all'interno della camera.

I forni ventilati comprendono una paratia, posta ad una distanza prefissata dalla parete posteriore della camera, che presenta un foro centrale. Dietro la paratia à ̈ posta una ventola, in prossimità del foro centrale, che aspira l'aria dalla camera, e la convoglia dietro la paratia. La paratia, normalmente, ha dei fori e/o canali che lasciano passare il flusso generato dalla ventola e lo inviano nuovamente all’interno della camera.

Nella camera sono presenti una o più resistenze che riscaldano l’aria. Una resistenza à ̈ normalmente posta in prossimità della ventola, un’altra resistenza à ̈ posta nella sommità della camera ed un'altra nel basamento della camera.

La presenza di una ventola e quindi di una circolazione d'aria contribuisce ad una uniformità di distribuzione dell'aria calda nella camera.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di provvedere ad un forno ventilato in grado di garantire una distribuzione di aria in modo controllato.

Altro scopo à ̈ quello di provvedere ad un forno ventilato più efficiente di quelli dell’arte nota.

In accordo con la presente invenzione, tali scopi ed altri ancora vengono raggiunti da un forno ventilato in accordo alla rivendicazione 1.

Tali scopi vengono anche raggiunti da un metodo per fornire aria calda ad un forno ventilato in accordo alla rivendicazione 1 1 .

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.

I vantaggi di questa soluzione rispetto alle soluzioni dell’arte nota sono diversi.

Grazie alla presente invenzione à ̈ possibile poter pilotare a piacere il riscaldamento alle diverse zone della cavità, alimentando separatamente le due (quattro) resistenze o utilizzando sequenze (cicliche) opportune di alimentazione.

Ciò permette di ottenere una maggiore versatilità di funzionamento del forno.

Inoltre, un notevole vantaggio à ̈ dato dall’utilizzo di resistenze a filo nudo opportunamente poste all’interno della cavità, nella parte posteriore, investite dal flusso d'aria del ventilatore radiale.

Le resistenze a filo nudo hanno una minore inerzia delle resistenze dell’arte nota, ed hanno un rapporto potenza/volume occupato maggiore rispetto alle resistenze corazzate, di conseguenza à ̈ possibile utilizzare più resistenze di maggiore potenza.

Inoltre, à ̈ possibile controllare con maggiore efficacia la distribuzione del calore all'interno della cavità, attivando ad hoc la resistenza nella zona in cui à ̈ richiesto più apporto di calore.

Il rendimento del forno aumenta, essendo l'aria di cottura a diretto contatto con un elemento riscaldante (e non a contatto di una corazza di una resistenza) di superficie superiore all'attuale e quindi si ottiene un migliore scambio termico.

Il forno, in questo modo, risulta molto reattivo soprattutto in fase di preriscaldamento: la temperatura del forno, o parte di esso, sale in maniera più rapida del normale, a discapito dell'inerzia termica della cavità.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione pratica, illustrata a titolo di esempio non limitativo negli uniti disegni, nei quali:

la figura 1 mostra schematicamente un forno ventilato visto di fronte, in accordo alla presente invenzione;

la figura 2 mostra schematicamente un forno ventilato sezionato secondo la linea ll-ll di figura 1 , in accordo alla presente invenzione;

la figura 3 mostra schematicamente un forno ventilato sezionato secondo la linea lll-lll di figura 1 , in accordo alla presente invenzione;

la figura 4 mostra schematicamente un forno ventilato visto di fronte, in accordo ad una altra forma di realizzazione della presente invenzione;

la figura 5 mostra schematicamente un forno ventilato visto di fronte, in accordo ad una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;

la figura 6 mostra schematicamente una resistenza di tipo rettilineo a filo nudo, vista di fronte, in accordo alla presente invenzione;

la figura 7 mostra schematicamente una resistenza di tipo rettilineo a filo nudo, vista in prospettiva, in accordo alla presente invenzione.

Riferendosi alle figure allegate, un forno ventilato, in accordo alla presente invenzione, comprende una cavità 10 da riscaldare, delimitata dalla struttura interna di una muffola 11 , avente una parete posteriore 12, quattro pareti laterali 13 ed una bocca frontale 14, su cui appoggia la porta del forno.

All'interno della muffola 11 Ã ̈ prevista una paratia 15, posta ad una distanza prefissata dalla parete posteriore 12 della muffola 11 , ad esempio ad una distanza compresa tra 5 e 10 cm.

La paratia 15, in una forma preferita di realizzazione, à ̈ realizzata mediante un foglio metallico rigido oppure vetro resistente alle alte temperature, di dimensioni leggermente inferiori alla parete posteriore 12 e disposta in modo centrale rispetto a tale parete 12, in modo da avere spazio per convogliare il flusso di aria verso la cavità 10.

Supponendo una parete posteriore 12 quadrata, la paratia 15 ha un lato di circa 2 cm inferiore del lato della parete posteriore 12.

La paratia 15, in una ulteriore forma di realizzazione non mostrata nelle figure, ha le stesse dimensioni della parete posteriore 12 e presenta fori o fessure in prossimità dei quattro lati della stessa.

La paratia 15 presenta un foro circolare 16 centrale alla paratia stessa.

Una ventola 20, di tipo radiale, à ̈ prevista in prossimità del foro centrale 16, e posta tra la paratia 15 e la parete posteriore 12.

Un motore 21 , per azionare la ventola 20 Ã ̈ posto dietro la parete posteriore 12.

In accordo alla presente invenzione, sono vantaggiosamente previste almeno due resistenze riscaldanti 22 e 23 e preferibilmente quattro resistenze riscaldanti 22, 23, 24 e 25, collocate tra la paratia 15 e la parete posteriore 12, e sistemate in modo circolare (coassiali) attorno alla ventola 20.

La ventola 20 à ̈ atta a prelevare aria dall’interno della cavità 10 e convogliare un flusso di aria radiale, dietro alla paratia 15, in modo da investire le resistenze 22-25.

La direzione ed il verso del flusso di aria à ̈ rappresentato nelle figure da frecce.

Preferibilmente, le resistenze hanno forma di arco di cerchio in modo che il flusso di aria investa le resistenze perpendicolarmente, ma possono essere utilizzate anche resistenze sviluppate rettilineamente o qualsiasi altra forma in grado di ottimizzare H riscaldamento del flusso di aria.

Una prima resistenza 22 à ̈ posta nella metà superiore della parete posteriore 12, una seconda resistenza 23 à ̈ posta nella metà inferiore della parete posteriore 12, una terza resistenza 24 à ̈ posta nella metà laterale destra (ponendosi di fronte alla parete posteriore 12) della parete posteriore 12 stessa, ed una quarta resistenza 25 à ̈ posta nella metà laterale sinistra (ponendosi di fronte alla parete posteriore 12) della parete posteriore 12 stessa. In altre parole, riferendosi ad un angolo giro, la resistenza 22 à ̈ posta, tra gli angoli di 315° e 45°, la resistenza 23 à ̈ posta tra gli angoli di 135° e 225°, la resistenza 24 à ̈ posta tra gli angoli di 45° e 135°, la resistenza 25 à ̈ posta tra gli angoli di 135° e 315°.

Vantaggiosamente le quattro (due) resistenze 22-25 sono connesse elettricamente in modo indipendente tra loro, ossia possono essere alimentate una indipendentemente dalle altre, quindi può essere alimentata solo una di esse alla volta o possono essere alimentate due o più di esse congiuntamente.

In questo modo à ̈ possibile riscaldare il flusso di aria nella parte superiore, inferiore, lateralmente a destra o a sinistra singolarmente o in combinazione.

Le resistenze 22-25 utilizzate sono di tipo standard come ad esempio le resistenze corazzate o le lampade al quarzo. Ognuna di esse à ̈ ad esempio e preferibilmente da circa 3kW.

Vantaggiosamente, le resistenze sono realizzate mediante resistenze a filo nudo, cioà ̈ fili resistivi, ad esempio nikel-cromo, avvolti su un supporto isolante ad esempio mica.

Preferibilmente, sono anche previste dei deflettori (o setti) 30-33, per incanalare il flusso di aria verso le resistenze e quindi le differenti parti della cavità. Essi sono posti tra la paratia 15 e la parete posteriore 12, in modo che il flusso di aria investi solo le resistenze. I deflettori 30-33 sono delle barre di fogli metallici di piccolo spessore, saldate o incollate alla paratia 15 (o alla parete posteriore 12), di altezza pari alla distanza che esiste tra la paratia 15 e la parete posteriore 12.

I deflettori 30-33 sono vantaggiosamente dei diaframmi a forma di V, la cui bisettrice à ̈ inclinata rispettivamente a circa 45°, 135°, 225°, 315°, ed avente il vertice posto in prossimità del bordo del foro centrale 16, ed i lati affiancati agli estremi delle resistenze, in modo che il flusso di aria investa solo le resistenze.

In alternativa i deflettori possono essere delle barre singole rettilinee aventi la stessa inclinazione di cui sopra.

Nel caso siano presenti solo due resistenze, una prima resistenza 22 à ̈ posta nella metà superiore della parete posteriore 12, (tra gli angoli 315° e 45°) ed una seconda resistenza 23 à ̈ posta nella metà inferiore della parete posteriore 12 (tra gli angoli 135° e 225°).

I deflettori, possono essere ad esempio due barre 40, di altezza pari alla distanza tra la paratia 15 e la parete posteriore 12, saldate o incollate alla paratia 15, poste orizzontalmente che partono dal bordo del foro centrale 16, ed arrivano ai lati laterali della paratia 15.

In particolare, i deflettori comprendono quattro barre 44-47, di altezza pari alia distanza tra la paratia 15 e la parete posteriore 12, che partono dal bordo del foro centrale 16 e si estendono fino agii angoli della paratia 15, con inclinazione rispettivamente di 45°, 135°, 225° e 315°.

Tali deflettori formano canali separati, dove ogni canale comprende una sua resistenza, in cui il flusso di aria à ̈ convogliato.

In alternativa i deflettori possono essere realizzati mediante imbutitura della paratia 15.

Una resistenza 22-25 a filo nudo, di tipo rettilineo à ̈ mostrata nelle figure 6 e 7, e comprende due sponde laterali 50 che presentano due fessure che supportano due barrette 51 in mica lunghe circa 20cm, distanziate tra loro di circa 6 cm sui quali à ̈ avvolto il filo resistivo.

La resistenza comprende due strisce protettive 53, una superiore ed una inferiore, lunghe quanto la resistenza, fissate alle sponde laterali 50.

Il filo resistivo 52, Ã ̈ avvolto attorno alle due barrette 51 e si estende (essendo sufficientemente rigido) fino a raggiungere le strisce protettive 53.

Alle estremità della resistenza sono posti i cavi elettrici 54 di alimentazione, isolati con PTFE.

Le due sponde laterali 50 si estendono a forma di squadra e comprendono fori per permettere il fissaggio della resistenza alle pareti del forno.

Il posizionamento della resistenza nel forno à ̈ tale che le protezioni 53 vanno in appoggio o in vicinanza della parete posteriore 12 e della paratia 15. In questo modo, visto che anche le due barrette 51 sono poste con le loro superfici maggiori parallele alle protezioni 53, il filo resistivo oppone la maggior superficie possibile rispetto alla direzione del flusso di aria provocato dalla ventola 20 e di conseguenza il flusso investe completamente l'avvolgimento del filo resistivo 52.

Una resistenza a filo nudo di questo tipo ha un rapporto potenza-volume occupato di circa 42 W/cm<3>, ossia un elevato rapporto che permette una concentrazione di potenza in poco spazio, e quindi à ̈ possibile utilizzare anche 4 resistenze da 3kW e alimentarle secondo convenienza. A potenza massima per fornire calore a particolari zone del forno, oppure con tempi di alimentazione alternati (con sequenze di alimentazione opportune) in modo da avere calore uniforme.

Infatti, le resistenze corazzate hanno un rapporto potenza-volume occupato pari a 12 W/cm<3>, e resistenze al quarzo hanno un rapporto potenza-volume occupato pari a 8 W/cm<3>.

L’uso di resistenze a filo nudo rispetto alle resistenze corazzate permette una concentrazione superiore di potenza pari a 3,5 volte.

Il forno in questione può anche comprendere la usuale resistenza (grill) posta sul cielo della muffola e quella posta alla base della muffola.

Il forno comprende un usuale sistema di controllo della temperatura, con relativa sonda. Vista la particolare possibilità di alimentare le resistenze in modo completamente variabile per garantire diverse temperature nelle diverse zone del forno possono essere previste quattro sonde di temperatura una per ogni lato della paratia 15 collegate a rispettivi visualizzatori di tali temperature.

I controlli di temperatura e di alimentazione separata o combinate delle diverse resistenze presenti nel forno, ed i relativi circuiti, non vengono ulteriormente descritti in quanto un tecnico del ramo, basandosi su quanto sopra esposto, à ̈ in grado di realizzarlo secondo i noti dettagli costruttivi e la specifica necessità.

I materiali utilizzati per la realizzazione del forno qui descritto, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a secondo delle esigenze e dello stato della tecnica.

Il forno così concepito à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Forno ventilato comprendente: una cavità da riscaldare; una paratia posta ad una distanza prefissata da una parete posteriore di detta cavità avente un foro centrale; una ventola posta in prossimità di detto foro centrale, tra detta paratia e detta parete posteriore, atta a prelevare aria da detta cavità e convogliare un flusso di detta aria dietro a detta paratia; almeno due resistenze riscaldanti poste aU’interno di detta cavità; caratterizzato dal fatto che dette almeno due resistenze sono distinte ed alimentate separatamente, poste tra detta paratia e detta parete posteriore dette almeno due resistenze sono resistenze a filo nudo; e di comprendere almeno due deflettori di detto flusso di aria posti tra detta paratia e detta parete posteriore e che detta ventola convoglia l’aria verso dette almeno due resistenze.
2. 2. Forno in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta ventola convoglia l'aria in modo radiale con centro in prossimità di detto foro centrale.
3. 3. Forno in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere almeno quattro resistenze poste una per ogni lato di detta paratia.
4. 4. Forno in accordo alla rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto dette almeno quattro resistenze sono poste una sopra a detto foro centrale, una sotto a detto foro centrale, una a destra di detto foro centrale, una a sinistra di detto foro centrale.
5. 5. Forno in accordo alla rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto di comprendere almeno quattro deflettori di detto flusso di aria, posti radialmente rispetto a detto foro centrale, in modo tale che il flusso di aria che incontra una di dette almeno quattro resistenza sia convogliato verso il relativo lato di detta paratia.
6. 6. Forno in accordo alla rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che dette almeno quattro resistenze sono alimentabili indipendentemente o congiuntamente una dall'altra.
7. 7. Forno in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che dette almeno due resistenze sono poste una sopra ed una sotto a detto foro centrale; e di comprendere almeno due deflettori di detto flusso di aria posti orizzontalmente e centralmente rispetto a detta paratia, in modo che il flusso di aria che incontra detta resistenza posta sopra detto foro centrale sia convogliato verso l’alto ed il flusso di aria che incontra detta resistenza posta sotto detto foro centrale sia convogliato verso il basso.
8. 8. Forno in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta paratia comprende lati di dimensioni inferiori ai lati di detta parete posteriore.
9. 9. Forno in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta paratia, avente dimensioni sostanzialmente pari a quelle di detta parete posteriore, comprende almeno un foro posto in prossimità dei lati di detta paratia.
10. 10. Forno in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che dette almeno due resistenze sono alimentate in accordo ad una sequenza temporale di alimentazione.
11. 11. Metodo per fornire aria calda ad un forno ventilato comprendente una cavità da riscaldare; una paratia posta ad una distanza prefissata da una parete posteriore di detta cavità avente un foro centrale; una ventola posta in prossimità di detto foro centrale, tra detta paratia e detta parete posteriore, atta a prelevare aria da detta cavità e convogliare un flusso di detta aria dietro a detta paratia; caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di fornire detto flusso di aria ad una prima e ad una seconda resistenza a filo nudo, poste tra detta paratia e detta parete posteriore; essendo detta prima e detta seconda resistenza alimentabili in modo distinto, e che detto flusso di aria à ̈ convogliato verso detta prima e detta seconda resistenza per mezzo di almeno due deflettori posti tra detta paratia e detta parete posteriore.