ITMI20081790A1 - Forno provvisto di apertura per l'ingresso d'aria nella sua cavita' - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Forma oggetto del presente trovato un forno secondo il preambolo della rivendicazione principale .

Come à ̈ noto gli elementi riscaldanti posti nella cavità del forno tendono a riscaldare sia le pareti di tale cavità che ogni elemento posto in essa attraverso il trasferimento di calore, per convezione naturale o forzata attraverso l'uso di una ventola di cottura, e il trasferimento per irraggiamento di calore. La convezione di calore à ̈ ottenuta per trasferimento del calore dagli elementi riscaldanti e dalle parti fisiche riscaldate del forno all'aria presente internamente nella cavità del forno, e opzionalmente attraverso l'azionamento di una ventola di cottura. Il riscaldamento per irraggiamento à ̈ ottenuto attraverso la radiazione infrarossa emessa dalle superfici riscaldanti e riscaldate verso le superfici più fredde ad esempio quelle dell'alimento.

Il mobile in cui il forno à ̈ installato viene raffreddato con una ventola di raffreddamento del mobile stesso, esterna alla cavità.

Al fine della doratura o grigliatura degli alimenti, la porzione di calore trasferito dovuta all'irraggiamento à ̈ più efficace rispetto a guella dovuta alla convezione. In particolare, l'irraggiamento consente una penetrazione del calore nel cibo che à ̈ ridotta rispetto al calore trasmesso per convezione favorendo però la brunitura superficiale del cibo rispetto al suo grado di cottura interno.

Un inconveniente presentato dai metodi di cottura noti, é quello che un alimento posto nella cavità di un forno può superare il punto ottimale di cottura interna, raggiunto al termine del processo di cottura, qualora permanga all'interno della cavità chiusa anche dopo la disattivazione degli elementi riscaldanti presenti in essa.

In aggiunta, con l'asportazione dell'alimento dalla cavità del forno, quest'ultima rimane calda per un periodo di tempo non trascurabile. Tale condizione impedisce la rapida pulizia della cavità del forno da parte dell'utente. La stessa condizione inoltre ritarda l'utilizzo del forno per la preparazione di un altro alimento nel caso in cui quest'ultimo richieda temperature di cottura inferiori a quelle utilizzate nel precedente processo di cottura/pulizia.

Inoltre, vi à ̈ anche il problema che, il forno spento ma con la cavità e la sua porta di chiusura ancora caldi, possa essere fonte di scottature a persone, in particolare di bambini, nel caso in cui entrino in contatto con esso anche parecchi minuti dopo lo spegnimento.

Le problematiche qui sopra riportate potrebbero essere solo ad oggi parzialmente superate prolungando l'accensione della nota ventola di raffreddamento del mobile anche dopo l'estrazione dell'alimento dalla cavità e dopo la disattivazione degli elementi riscaldanti presenti in quest'ultima . Tuttavia l'uso dì tale ventola di raffreddamento risulta poco efficace nella riduzione di tali tempi, e genera inoltre un prolungato rumore fastidioso per l'utente; inoltre e soprattutto, tale uso à ̈ pressoché ininfluente sui tempi e sulla qualità risultanti dalla cottura degli alimenti.

Sono altresì noti nello stato dell'arte, forni nei quali à ̈ presente un camino di uscita della condensa, posto in comunicazione tra la cavità ed il sistema di raffreddamento del mobile (in particolare, il canale di ventilazione), quest'ultimo convoqliando il flusso dell'aria di raffreddamento ormai riscaldata verso l'esterno del forno. Su tale camino à ̈ previsto un dispositivo mobile di chiusura. Tali forni, non permettono il prelievo e l'immissione di aria fresca nel forno, cioà ̈ prelevata direttamente dall'ambiente esterno al forno, in quanto il flusso d'aria fluisce solo verso l'esterno della cavità (normalmente trascinato dall' effetto di Venturi); tale flusso à ̈ definito da aria non fresca in quanto già utilizzata per il raffreddamento del mobile.

Scopo del presente trovato à ̈ quello di fornire un forno perfezionato rispetto ai forni noti.

In particolare, scopo del trovato à ̈ quello di fornire un forno che permetta la doratura o finitura superficiale di un alimento posto entro la sua cavità e che nel contempo non comporti o limiti moltissimo la prosecuzione della cottura "al forno", per convezione di calore dell'alimento stesso, ma che sfrutti al massimo l'effetto dell'irraggiamento da parte dei mezzi riscaldanti presenti nella cavità.

Un altro scopo à ̈ quello di fornire un forno del tipo sopra citato in cui sì possa avere un raffreddamento della cavità in tempi rapidi e comunque inferiori a quelli della cavità dei forni noti.

Un ulteriore scopo à ̈ quello di offrire un forno del tipo citato che consenta un rapido raffreddamento alla temperatura ambiente della sua cavità e della sua porta dopo l'arresto degli elementi riscaldanti del forno, così da rendere più sicura la sua presenza in un ambiente come una cucina .

Un altro scopo à ̈ quello di offrire un forno che, qualora sia provvisto di mezzi autonomi dì pulizia mediante pirolisi, presenti un raffreddamento rapido della cavità al fine di facilitare le rimanenti operazioni di pulizia da parte dell'utente, specialmente quelle eseguite manualmente .

Un ulteriore scopo à ̈ quello di offrire un forno del tipo citato che presenti tempi di raffreddamento contenuti e ridotti tali per cui anche l'eventuale uso della ventola dì raffreddamento del mobile (dove à ̈ presente il forno) dopo l'arresto del forno stesso avvenga per un tempo limitato e più breve rispetto a quanto avviene nei forni noti ottenendo una riduzione del rumore dopo il termine della cottura dell'alimento.

Un ulteriore scopo à ̈ quello di offrire un forno del tipo citato che consenta l'eventuale eliminazione di odori provenienti dai fumi di cottura, durante o al termine dell'uso del forno, evitando che essi si riversino dalla cavità nella cucina in modo incontrollato, e permettendo che vengano convogliati in un ambiente esterno (al forno o al luogo dove il forno à ̈ installato) e/o filtrati .

Infine, un altro ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di offrire un forno dotato dì aperture per lo scambio dell'aria tra la cavità chiusa dalla porta e l'esterno, che possa prevenire il soffocamento di un qualsiasi essere vìvente che possa rimanere intrappolato nel forno, chiuso dalla sua porta, sia esso un bambino od un animale, in particolare quando il forno à ̈ inattivo o à ̈ dimesso dall'utilizzo .

Questi ed altri scopi che risulteranno evidenti all'esperto del ramo vengono raggiunti da un forno secondo le unite rivendicazioni.

Per una miglior comprensione del presente trovato si allegano a titolo puramente esemplificativo, ma non limitativo i seguenti disegni, in cui:

la figura 1 mostra una vista prospettica, schematica di un forno secondo il trovato; e

la figura 2 mostra una sezione secondo la traccia 2-2 di figura 1.

Con riferimento alle citate figure, un forno comprende un corpo o struttura 1 presentante pareti laterali 2, 3, una parete di fondo 4, una parete superiore 5 ed una inferiore 6. Tali pareti definiscono e delimitano una cavità 8 aperta in 9 dove à ̈ presente una porta 50 atta a chiudere tale cavità 8. Il forno comprende usuali elementi riscaldanti 10 di cui uno solo, quello superiore, à ̈ visibile in figura 1; per semplicità, tale elemento riscaldante 10, usualmente definito da una resistenza elettrica, à ̈ mostrato in vista in prossimità della parete superiore 5 della cavità 8.

Il forno comprende anche una ventola di raffreddamento del mobile (non mostrata) nel quale si trova inserito.

Secondo il trovato, al fine di migliorare le prestazioni del forno e per permetterne un rapido raffreddamento dopo l'uso, à ̈ prevista, in corrispondenza di almeno una parete (nell'esempio, quella di fondo 4), almeno un'apertura 20 collegabile selettivamente (ovvero in modo interrompibile e preferibilmente in modo tale da variarne la sezione di apertura della stessa) con l'ambiente esterno al forno così da poter almeno introdurre entro la cavità 8 aria fresca (a temperatura ambiente). A tale scopo, l'apertura 20 può cooperare congiuntamente ad una ventola 15 di raffreddamento della cavità 8.

In corrispondenza della parete di fondo 4 quindi sono poste la ventola di raffreddamento 15 della cavità 8 ed una ventola di cottura (non rappresentata) per la ventilazione della cavità 8 durante la preparazione di alimenti. La preparazione degli alimenti può comprendere una "cottura al forno" ottenuta riscaldando per convezione (tramite gli elementi 10) l'ambiente o aria interna alla cavità 8, e una "doratura" o finitura superficiale o grigliatura, principalmente ottenuta mediante irraggiamento da parte dell'elemento 10 della superficie dell'alimento nella cavità. La ventola di cottura, insieme agli elementi riscaldanti del forno può anche essere utilizzata nella funzione di pulizia automatica del forno (pirolisi) .

La ventola di raffreddamento 15 della cavità 8 à ̈ mossa da un proprio motore 18, come pure la ventola di cottura, ed entrambe i motori delle ventole sono comandati da un'unità di controllo della funzionalità del forno, non mostrata.

La ventola di raffreddamento 15 della cavità 8 potrebbe essere collocata in una differente posizione della cavità 8 del forno rispetto a quella mostrata nei disegni, o anche nella porta 50.

In una forma di realizzazione preferita la funzionalità di raffreddamento della cavità, e la funzione di circolazione dell'aria per la cottura a convezione (ad aria forzata) sono svolte da una stessa ventola di raffreddamento 15, posizionata nella cavità 8 del forno, azionata da un unico motore 18.

Con riferimento ai disegni, l'apertura 20 à ̈ ad esempio realizzata entro una parete 21 posta posteriormente alla parete di fondo 4 e collegata all'ambiente esterno al forno tramite un canale o intercapedine 22 posta oltre tale parete 21 (nella direzione contrapposta a quella che si rivolge alla parete di fondo 4), tra quest'ultima e una parete esterna posteriore 24 del corpo 1 del forno. Tale intercapedine 22 si può collegare direttamente all'ambiente che circonda il forno attraverso un'apertura 25 realizzata in una parete esterna superiore 26 o posteriore del corpo 1. In alternativa all'apertura 20 può essere connesso un tubo 30 collegato con uno scarico aprentesi all'ambiente esterno al forno.

In una ulteriore forma di realizzazione le aperture 20 e 25 ed il canale 22, il tubo 30 possono essere interamente o parzialmente collocati nella porta 50 del forno.

Per ciascuna modalità di collegamento dell'apertura 20 con l'ambiente esterno (esterno al forno o al luogo dove il forno à ̈ installato) sopra descritta, possono essere previsti uno o più filtri (sostituibili o meno) per la purificazione dell'aria e/o per l'eliminazione degli odori, detti filtri comprendendo materiali noti, quali i carboni attivi, catalizzatori o materiali di equivalente funzionalità progettati per tale scopo.

In corrispondenza dell'apertura 20 sono posti mezzi intercettatori 33 comandabili manualmente o automaticamente atti a chiudere, totalmente o parzialmente, l'apertura stessa in funzione delle necessità, configurando una particolare sezione superficiale del condotto di interscambio dell'aria tra il forno e l'ambiente esterno. Tali mezzi intercettatori 33 sono, nell'esempio mostrato nelle figure, una paratia mobile 35 scorrevole lungo guide 36 ed azionata da un attuatore 38 comandato dall'unità di controllo del forno sopra citata. Tale attuatore 38 può essere però di una gualsiasi altra tipologia nota (ad esempio comandata da un motore elettrico passo-passo, da un dispositivo a relay, o mediante materiali a memoria dì forma) ed essere posto in una gualsiasi posizione, preferibilmente schermato dal calore, del corpo del forno 1, in modo di per sé noto.

I mezzi intercettori 33 possono anche essere realizzati in modo diverso, ad esempio attraverso una pluralità di corpi mobili definenti una chiusura simile ad una "tenda alla veneziana" o essere definiti da più elementi mobili in direzioni differenti o essere definiti da un elemento a ventaglio, o da griglie sovrapponibili. Tali mezzi 33, comunque, possono intercettare parzialmente o totalmente l'apertura 20 in funzione delle necessità, tramite comando proveniente all'attuatore 38 dall'unità di controllo del forno, o tramite un'azione manuale.

La dimensione della sezione dell'apertura 20 di comunicazione del flusso dell'aria verso l'esterno, o di una equivalente pluralità di aperture, può avere una dimensione massima atta a consentire la respirazione di un organismo vivente, sia esso un bambino o un animale, che possa prevenirne il soffocamento in caso di intrappolamento accidentale all'interno del forno, anche a porta chiusa. Secondo studi e test eseguititi la dimensione minima della sezione suddetta deve essere di almeno 700 mm<^>2, preferibilmente di circa 750 mmm<^>2, ad esempio 744.5 mm<^>2.

Grazie al trovato à ̈ possibile introdurre aria fresca, ambiente, entro la cavità del forno 8. Ciò può essere fatto sia durante la preparazione di un alimento, in una o più fasi distinte, che successivamente al termine di tale preparazione. Ad esempio, dopo il raggiungimento di un punto di "cottura al forno" desiderato, l'unità di controllo può azionare l'attuatore 38, secondo un proprio algoritmo di controllo ad esempio basato sul tempo di cottura o sulla potenza ed il tempo di attivazione degli elementi riscaldanti 10, affinché possa penetrare aria nella cavità del forno 8 prima dell'inizio della fase di doratura dell'alimento. Ciò comporta un calo della temperatura in detta cavità ed un minor trasferimento, per convezione, di calore all'alimento. Quindi, si ha una sostanziale riduzione (sino all'arresto) del processo di "cottura al forno" mentre l'alimento riceve comunque energia per irraggiamento (atta alla doratura).

Il flusso d'aria introdotto nella cavità può essere anche aumentato e controllato, attivando la ventola di raffreddamento della cavità 15 e regolando la velocità di tale ventola.

E' anche possibile calcolare in modo ottimale il tempo necessario per riempire interamente la cavità 8 di aria ambiente, attuando un ricambio completo dell'aria, pur mantenendo attivi gli elementi riscaldanti 10. Questo calcolo à ̈ possibile attraverso il calcolo della portata d'aria ottenuto con la seguente formula:

Portata (l/s)= A(m<2>) x Vel.aria (m/S) x 1000 [FI] Dove

A= area dell'apertura 20.

Vel. aria = velocità dell'aria mossa dalla ventola in ingresso in cavità".

Dal calcolo della portata à ̈ possibile derivare il tempo di flussaggio (tempo di riempimento della cavità o del suo svuotamento) à ̈

Volume Cavità forno [1]

Tempo di svuotamento[s]= _ [F2] Portata[l/s]

Attraverso l'utilizzo di tale algoritmo di comando che permette di calcolare un tempo ottimale di svuotamento della cavità, l'unità di controllo agendo sull'attuatore 38 dei mezzi intercettatori 33 per variare la sezione di passaggio dell'aria A dell'apertura 20 e/o sul motore 18 della ventola di raffreddamento 15 della cavità 8 per regolare la velocità d'aria al fine di controllare la portata, può effettuare il ricambio/immissione dell'aria della cavità 8 secondo i tempi ottimali in relazione alla modalità di funzionamento del forno, sia per un processo di cottura (convettiva o doratura/grigliatura ).

In altre parole, con la conoscenza dei parametri

A, Vel. Aria, Volume Cavità forno e della Portata del flusso d'aria imposto dalla ventola, à ̈ possibile regolare il tempo di flussaggio per interagire con i diversi algoritmi di cottura e pulizia, e al fine di ottimizzare i loro risultati. Con modalità analoghe à ̈ possibile svuotare l'aria calda dalla cavità 8 quando vengono arrestati gli elementi riscaldanti del forno per abbreviare il tempo di attesa, ad esempio al termine di una pirolisi, prima della pulizia manuale, come pure possono essere asportati dalla cavità 8 del forno vapori maleodoranti a partire dall'apertura 20 attraverso la ventola di raffreddamento della cavità 15 ed il loro scarico all'esterno dell'ambiente.

Inoltre, il forno secondo il trovato può essere dotato di una o più aperture realizzate direttamente nelle pareti del forno 2, 3, 4, 5, 6 o nella porta 50 e provviste di propri elementi parzializzatori 33 delle superfici A di tali aperture, che agiscono in modo indipendente e/o combinato sulla sezione dell'ingresso di chiusura o di ventilazione forzata, eventualmente senza un funzionamento combinato con la ventola di cottura e/o di raffreddamento 15 della cavità 8.

Anche in questo caso possono essere previsti uno o più condotti, associati o meno a uno o più filtri, per l'aspirazione di aria fresca dall'ambiente esterno e/o per l'espulsione di aria calda verso l'esterno.

Infine, una volta dismesso il forno dal suo utilizzo, oppure, ogni volta che il forno si trova in condizioni non operative e cioà ̈ con la cavità alla temperatura ambiente, oppure quando il forno à ̈ dismesso dall'utilizzo, i mezzi intercettatori 33 del flusso liberano interamente le aperture, consentendo un ricambio dell'aria tra la cavità chiusa dalla porte e l'ambiente esterno, che sono dimensionate in modo da prevenire il soffocamento di un organismo vivente che resti accidentalmente intrappolato nella cavità del forno.

Il forno come realizzato raggiunge tutti gli scopi del trovato sopra evidenziato.

E' stata descritta una forma preferita del trovato. Altre ancora sono tuttavia possibili e sono da ritenersi ricadere nell'ambito delle seguenti rivendicazioni, incluso le possibili combinazioni delle varianti d'attuazione e/o delle caratteristiche singolarmente descritte.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Forno comprendente un corpo o struttura (1) presentante una pluralità di pareti interne (2, 3, 4, 5, 6) ed esterne (24), quelle interne delimitando una cavità del forno (8) in cui sono previsti una porta (50) di chiusura della cavità (8) e mezzi (10) per la cottura di alimenti, detti mezzi (10) comprendendo un grill per la doratura di tali alimenti, essendo prevista almeno una apertura (20) in corrispondenza di almeno una (4) di tali pareti interne (2, 3, 4, 5, 6) della cavità del forno (8) e/o in detta porta (50), per il collegamento diretto con l'ambiente esterno al forno, detto forno comprendendo mezzi per introdurre aria ambiente entro detta cavità (8), in corrispondenza di detta apertura (20) essendo previsti mezzi ìntercettatori (33) comandabili atti a consentire una selettività nell'introduzione dell'aria ambiente in detta cavità (8), caratterizzata dal fatto che essa comprende mezzi per introdurre detta aria in detta cavità (8) durante la preparazione dì un alimento in una o più fasi distinte, oppure successivamente al termine di tale preparazione.
2. 2. Forno di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ogni apertura (20) à ̈ realizzata direttamente entro una parete (2, 3, 4, 5, 6) delimitante la cavità del forno (8), preferibilmente entro la parete di fondo (4) di quest'ultima, detta apertura (20) costituendo una prima apertura (20), detta prima apertura (20) essendo collegata con un condotto o intercapedine (22) posta internamente al corpo (1) del forno aprentesi in una seconda apertura (25) posta su una parete esterna (26) di quest'ultimo.
3. 3. Forno di cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la prima apertura (20) o la seconda apertura (25) coopera con un tubo (30) connesso con una parete delimitante l'ambiente in cui à ̈ posto il forno ed attraverso il quale può essere scaricato all'esterno di tale ambiente quanto prodotto in forma aerea entro detta cavità (8) del forno.
4. 4. Forno di cui alle rivendicazioni 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detto tubo (30) o detto condotto (22) coopera con elementi filtranti.
5. 5. Forno secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta prima apertura (20) à ̈ realizzata entro una parete aggiuntiva (21) distante da quella (2, 3, 4, 5, 6) della cavità del forno e posta tra essa ed una parete esterna (24) di quest'ultimo, tra detta parete aggiuntiva (21) e detta parete esterna (24) essendo presente l'intercapedine (22) per la movimentazione dell'aria rispetto alla cavità del forno (8).
6. 6. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi intercettatori (33) sono almeno una parete mobile (35) soggetta a un attuatore (38) comandato da un'unità di comando dell'attuatore (38) che controlla il funzionamento del forno, oppure manualmente.
7. 7. Forno di cui alla rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la parete mobile (35) Ã ̈ conformata a "tenda alla veneziana" o a "ventaglio" o mediante griglie sovrapponibili.
8. 8. Forno secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui detti mezzi per introdurre aria ambiente entro detta cavità (8) sono costituiti da ventola di raffreddamento (15) della cavità (8) cooperante con detta prima apertura (20).
9. 9. Forno di cui alle rivendicazioni 6, 7 e 8, caratterizzato dal fatto una unità di comando controlla l'ingresso e/o l'uscita dell'aria della cavità del forno e determina il tempo di svuotamento / riempimento di tale cavità (8) sulla base della portata dell'aria passante attraverso ogni apertura (20) collegabile all'ambiente esterno, detta portata essendo funzione dell'area (A) di tale apertura (20) e della velocità dell'aria mossa dalla ventola di raffreddamento (15) della cavità (8).
10. 10. Forno secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui detta ventola (15) di cavità à ̈ comandata da un'unità di comando della ventola (15) per modulare la portata dell'aria all'interno della cavità (8) attraverso detta prima apertura (20) .
11. 11. Forno secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni nel quale detta apertura (20) ha una sezione (A) di apertura almeno pari a 700 [mm<A>2] per consentire un ricambio dell'aria nella cavità tale da prevenire il soffocamento di un organismo vivente che resti accidentalmente intrappolato nella cavità del forno nella configurazione inattiva.
12. 12. Forno secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che quando il forno à ̈ inattivo, detti mezzi di intercettazione (33) liberano completamente 1'apertura (20).
13. 13. Metodo di funzionamento di un forno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal comprendere una fase di introduzione di aria fresca prelevata dall'ambiente esterno entro la una cavità (8) del forno, caratterizzato dal fatto che l'aria fresca à ̈ introdotta in una o più fasi durante una preparazione di un alimento, oppure successivamente al termine di tale preparazione, ciò comportando un calo della temperatura in detta cavità ed un minor trasferimento di calore all'alimento per convezione .
14. 14. Metodo di funzionamento di un forno secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che un'unità di controllo aziona un attuatore (38) secondo un proprio algoritmo in modo tale che l'aria possa penetrare nella cavità del forno prima dell'inizio della fase di doratura dell'alimento con una sostanziale riduzione del processo di cottura nel forno, dopo il raggiungimento di un desiderato punto di cottura del forno, mentre l'alimento contìnua a ricevere energia per irraggiamento .
15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che tale algoritmo à ̈ basato sul tempo dì cottura o sulla potenza e sul tempo di attivazione degli elementi riscaldanti (10).