ITMO20100092A1 - Apparato per la cottura di alimenti - Google Patents

Description

Descrizione di invenzione industriale

Apparato per la cottura di alimenti

La presente invenzione riguarda un apparato per la cottura di alimenti, in particolare un apparato per friggere alimenti.

Da EP 0592087 à ̈ noto un apparato per friggere alimenti che comprende una vasca di cottura che contiene l’olio per la frittura, nel quale vengono immersi gli alimenti da cuocere contenuti all’interno di cestelli che vengono inseriti nella vasca di cottura.

Il riscaldamento dell’olio viene effettuato tramite elementi riscaldanti costituiti da bruciatori radianti inseriti in tubi che attraversano la vasca di cottura. I bruciatori radianti sono alimentati da un combustibile gassoso. La vasca di cottura à ̈ dotata, lateralmente e posteriormente di una camicia che definisce un’intercapedine nella quale vengono fatti circolare i fumi prodotti dalla combustione del combustibile gassoso, prima di essere inviati ad un condotto di scarico. Il riscaldamento dell’olio contenuto nella vasca di cottura avviene quindi per effetto del calore radiante generato dai bruciatori radianti e del calore contenuto nei fumi fatti circolare nella suddetta intercapedine.

Lo sfruttamento dell’energia termica prodotta dagli elementi riscaldanti à ̈ abbastanza efficiente. Tuttavia solo una parte del calore residuo contenuto nei fumi viene sfruttata e i fumi giungono al condotto di scarico con una temperatura ancora elevata, dell’ordine di alcune centinaia di gradi, con la conseguenza che una parte rilevante dell’energia termica contenuta in detti fumi non viene sfruttata.

La presente invenzione si propone di migliorare lo sfruttamento dell’energia termica prodotta dagli elementi riscaldanti in un apparato di cottura, in particolare un apparato per friggere alimenti, nel quale gli elementi riscaldanti sono costituiti da bruciatori alimentati con un combustibile gassoso.

Lo scopo dell’invenzione viene conseguito con un apparato per la cottura di alimenti secondo la rivendicazione 1.

Grazie all’invenzione à ̈ possibile sfruttare con la massima efficienza il calore contenuto nei fumi di combustione dei bruciatori utilizzati per riscaldare il liquido di cottura. L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni, che ne illustrano una forma esemplificativa e non limitativa di attuazione, in cui: Figura 1 à ̈ una vista prospettica di un apparato di cottura secondo l’invenzione;

Figura 2 à ̈ una vista in elevazione, parzialmente sezionata dell’apparato di figura 1;

Figura 3 à ̈ una vista dall’alto, parzialmente sezionata, dell’apparato di Figura 1;

Figura 4 à ̈ una vista prospettica di un particolare dell’apparato di Figura 1;

Figura 5 Ã ̈ una vista prospettica di una variante del particolare di Figura 4;

Figura 6 à ̈ una vista dall’alto, parzialmente sezionata della variante di Figura 5;

Figura 7 Ã ̈ la sezione VII-VII di Figura 6.

Un apparato 1 per la cottura di alimenti secondo l’invenzione comprende una vasca 2 nella quale viene immesso un liquido di cottura, ad esempio olio. Gli alimenti da cuocere vengono immessi nel liquido di cottura, dopo essere stati inseriti, ad esempio, in appositi cestelli di contenimento. La vasca 2 à ̈ dotata di un condotto di scarico 23 per scaricare da essa il liquido di cottura.

Il liquido di cottura viene riscaldato tramite un elemento riscaldante 3 comprendente un elemento tubolare 4 all’interno del quale à ̈ inserito un bruciatore (non raffigurato) alimentato da un combustibile gassoso.

L’elemento tubolare 4 à ̈ disposto longitudinalmente all’interno della vasca 2. L’elemento tubolare 4 può avere una sezione trasversale di qualsiasi forma, ad esempio circolare, ellittica, o poligonale.

All’elemento riscaldante 3 à ̈ associato un primo elemento scambiatore di calore 5 nel quale vengono fatti circolare i fumi prodotti dalla combustione del combustibile gassoso bruciato in detto bruciatore.

Il primo elemento scambiatore di calore 5 comprende una coppia di ulteriori elementi tubolari 6, 7 (Figura 3) disposti preferibilmente paralleli a detto elemento tubolare 4 e da lati opposti rispetto ad esso e in posizioni sostanzialmente simmetriche rispetto ad esso. Gli ulteriori elementi tubolari 6, 7 comunicano, ad una loro estremità, con una rispettiva estremità dell’elemento tubolare 4 tramite un elemento di raccordo 8.

La disposizione simmetrica degli ulteriori elementi tubolari 6 e 7 rispetto all’elemento tubolare 4 consente una distribuzione equilibrata delle sollecitazioni meccaniche generate dalle variazioni di temperatura a cui sono soggetti l’elemento tubolare 4 e gli ulteriori elementi tubolari 6 e 7. Ciò migliora l’affidabilità dell’apparato 1, in quanto riduce drasticamente la possibilità di rotture dell’elemento tubolare 4 e degli ulteriori elementi tubolari 6 e 7 causate da stress meccanici dovuti alle variazioni di temperatura. L’apparato 1 comprende inoltre un secondo elemento scambiatore di calore 9, comprendente una camicia 10 all’interno della quale à ̈ definita un’intercapedine 22 nella quale possono circolare detti fumi. La camicia 10 circonda su ciascun lato e inferiormente la vasca 2, essendo in contatto termico con le pareti laterali 17, 18, con la parete frontale 19, con la parete posteriore 20 e con il fondo 21 della vasca di cottura 2. La camicia 10 presenta un’interruzione 11 in corrispondenza dell’imboccatura 24 dell’elemento tubolare 4, attraverso la quale il bruciatore à ̈ inserito nell’elemento tubolare 4.

L’intercapedine 22 della camicia 10 comunica con le estremità degli ulteriori elementi tubolari 6, 7 opposte alle estremità connesse all’elemento di raccordo 8. In tal modo, i fumi provenienti dagli ulteriori elementi tubolari 6, 7 vengono immessi nell’intercapedine 22 della camicia 10 e circolano all’interno di essa cedendo calore alle pareti laterali e al fondo della vasca 2, in modo da fornire ulteriore calore al liquido di cottura.

L’intercapedine 22 comunica infine con un condotto di scarico 12, attraverso il quale detti fumi possono essere scaricati all’esterno dell’apparato 1, ad esempio in una canna fumaria.

Il percorso dei fumi dall’elemento tubolare 4 al condotto di scarico 12 à ̈ evidenziato tramite frecce nelle figure da 1 a 4.

Il liquido di cottura immesso nella vasca 2 di cottura viene pertanto riscaldato sia dal calore radiante generato all’interno dell’elemento tubolare 4 dalla combustione del combustibile gassoso con il quale viene alimentato il bruciatore inserito nell’elemento tubolare 4, sia dal calore contenuto nei fumi di combustione, che riscaldano il liquido di cottura sia dall’interno della vasca di cottura 2, tramite il primo scambiatore di calore 5, sia dall’esterno della vasca di cottura 2, tramite il secondo scambiatore di calore 9. Poiché il secondo scambiatore di calore 9 circonda la vasca di cottura 2 sia lateralmente che inferiormente, la superficie di scambio termico del secondo scambiatore di calore 9 à ̈ molto ampia e garantisce un elevato trasferimento di calore dai fumi alla vasca di cottura 2 e, quindi, al liquido di cottura. Inoltre, il trasferimento di calore al liquido di cottura à ̈ incrementato dal fatto che il percorso che compiono i fumi dall’elemento riscaldante 3 al condotto di scarico 12 à ̈ sensibilmente più lungo rispetto agli apparati dello stato della tecnica, il che aumenta il tempo durante il quale i fumi trasmettono calore al liquido di cottura.

Tutto ciò consente di sfruttare in modo molto più efficiente, rispetto agli apparati di cottura noti dallo stato della tecnica, il calore contenuto nei fumi di combustione e di poter scaricare detti fumi ad una temperatura relativamente bassa, anche sensibilmente inferiore a 200°C.

Inoltre, la presenza degli ulteriori elementi tubolari 6, 7 connessi all’elemento tubolare 4 tramite l’elemento di raccordo 8 consente di utilizzare nell’apparato secondo l’invenzione, oltre a bruciatori radianti, o a premiscelazione totale, anche bruciatori soffiati, che non sono utilizzabili nell’apparato descritto in EP 0592087 e in altri apparati noti dallo stato della tecnica. Infatti, un bruciatore soffiato genera una fiamma di notevole lunghezza che, nell’apparato descritto in EP 0592087 potrebbe giungere direttamente nella camicia posta all’esterno della vasca di cottura, con il rischio di sottoporre la camicia a sollecitazioni termiche eccessive e di produrre temperature elevate nelle pareti esterne della camicia, che risulterebbero pericolose per chi utilizza l’apparato.

In altri tipi di apparati di cottura, nei quali non sia presente una camicia posta all’esterno della vasca di cottura, la fiamma prodotta da un bruciatore soffiato potrebbe imboccare la canna fumaria con rischio di surriscaldamento della stessa.

Nell’apparato secondo l’invenzione, invece, la fiamma resta, per così dire, “intrappolata†all’interno degli ulteriori elementi tubolari 6 e 7 senza la possibilità di entrare nell’intercapedine 22, o nel condotto di scarico 12 dei fumi.

Nelle Figure 5, 6 e 7 à ̈ illustrata un’ulteriore forma di attuazione del primo elemento scambiatore di calore, indicata con il numero di riferimento 13.

In questa ulteriore forma di attuazione, il primo elemento scambiatore di calore 13 comprende un primo corpo scambiatore 14, posto sotto all’elemento tubolare 4, e comunicante con esso, un secondo corpo scambiatore 15 e un terzo corpo scambiatore 16, disposti ai lati opposti del primo corpo scambiatore 14 e comunicanti con esso. In alternativa il primo corpo scambiatore può essere posto sopra all’elemento tubolare 4. Il secondo corpo scambiatore 15 e il terzo corpo scambiatore 16 sono disposti in posizioni sostanzialmente simmetriche rispetto al primo corpo scambiatore 14 e preferibilmente paralleli ad esso. Il secondo corpo scambiatore 15 e il terzo corpo scambiatore 16 comunicano inoltre con il secondo elemento scambiatore di calore 9.

In questa seconda forma di attuazione il primo elemento scambiatore di calore 13 presenta una superficie di scambio termico, che, oltre ad essere più estesa rispetto alla superficie di scambio termico del primo elemento scambiatore di calore 5, si sviluppa sia longitudinalmente che in altezza all’interno della vasca di cottura 2, in modo da incrementare ulteriormente lo scambio termico tra i fumi che circolano all’interno del primo elemento scambiatore di calore 13 e il liquido di cottura contenuto nella vasca 2. Anche nelle Figure 5, 6 e 7 il percorso dei fumi di combustione dall’elemento riscaldante 3 al condotto di scarico 12 à ̈ evidenziato tramite frecce.

Grazie all’invenzione à ̈ possibile ottenere uno sfruttamento ottimale del calore contenuto nei fumi prodotti dalla combustione del combustibile gassoso bruciato nel bruciatore inserito all’interno dell’elemento riscaldante 3, il che permette di massimizzare il rendimento termico dell’apparato 1, inteso come rapporto tra il calore fornito al liquido di cottura e il calore prodotto dalla combustione di detto combustibile gassoso.

Anche in questa forma di attuazione dell’apparato 1 secondo l’invenzione, nel caso venga utilizzato un bruciatore soffiato, la fiamma prodotta dalla combustione del combustibile utilizzato rimane “intrappolata†all’interno del primo corpo scambiatore 14, del secondo corpo scambiatore 15 e del terzo corpo scambiatore 16, senza poter raggiungere l’intercapedine 22 o il condotto di scarico 12 dei fumi.

E’ da notare che la forma di attuazione del primo scambiatore di calore 5 illustrata nelle Figure da 1 a 4 à ̈ particolarmente adatta ad apparati di cottura 1 con vasca di cottura 2 poco profonda e/o di piccolo volume, mentre la forma di attuazione del primo scambiatore di calore 13 illustrata nelle Figure 5, 6 e 7 à ̈ particolarmente adatta ad apparati di cottura 1 con vasca 2 di cottura profonda e/o di grande volume.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (1) per la cottura di alimenti, comprendente una vasca di cottura (2) destinata a contenere un liquido di cottura di detti alimenti, un elemento riscaldante (3) comprendente un elemento tubolare (4) all’interno del quale à ̈ inserito un bruciatore alimentato con un combustibile gassoso, un condotto di evacuazione (12) di fumi prodotti dalla combustione di detto combustibile gassoso, caratterizzato dal fatto che comprende un primo elemento scambiatore di calore (5; 13) inserito all’interno di detta vasca di cottura (2), detto primo elemento scambiatore di calore (5; 13) comunicando con detto elemento tubolare (4), e un secondo elemento scambiatore di calore (9) posto all’esterno di detta vasca di cottura (2) e in contatto termico con pareti laterali (17, 18), parete frontale (19) parete posteriore (20) e fondo (21) della vasca di cottura (2), detto secondo elemento scambiatore di calore (9) comunicando con detto primo elemento scambiatore di calore (5; 13) e con detto condotto di evacuazione (12).
2. 2. Apparato (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo elemento scambiatore di calore (5) comprende una coppia di ulteriori elementi tubolari (6, 7) comunicanti, ad una loro estremità, con una rispettiva estremità dell’elemento tubolare (4) tramite un elemento di raccordo (8).
3. 3. Apparato (1) secondo la rivendicazione 2, in cui detti ulteriori elementi tubolari (6, 7) sono disposti sui lati opposti di detto elemento tubolare (4), detti ulteriori elementi tubolari (6, 7) essendo disposti in posizioni sostanzialmente simmetriche rispetto a detto elemento tubolare (4).
4. 4. Apparato (1) secondo rivendicazione 3 in cui detti ulteriori elementi tubolari (6,7) sono disposti parallelamente a detto elemento tubolare (4).
5. 5. Apparato (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo elemento scambiatore di calore (13) comprende un primo corpo scambiatore (14), posto sotto all’elemento tubolare (4).
6. 6. Apparato (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo elemento scambiatore di calore (13) comprende un primo corpo scambiatore (14), posto sopra all’elemento tubolare (4).
7. 7. Apparato (1) secondo la rivendicazione 5, oppure 6, in cui detto primo elemento scambiatore di calore (13) comprende inoltre un secondo corpo scambiatore (15) e un terzo corpo scambiatore (16), disposti ai lati opposti del primo corpo scambiatore (14) e comunicanti con esso, detto secondo corpo scambiatore (15) e detto terzo corpo scambiatore (16) essendo disposti in posizioni sostanzialmente simmetriche rispetto a detto primo corpo scambiatore (14).
8. 8. Apparato (1) secondo la rivendicazione 7, in cui detto secondo corpo scambiatore (15) e detto terzo corpo scambiatore (16) sono disposti parallelamente al primo corpo scambiatore (14).
9. 9. Apparato (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto secondo elemento scambiatore di calore (9) comprende una camicia (10) all’interno della quale à ̈ definita un’intercapedine (22) che comunica con detto primo elemento scambiatore di calore (5; 13) e detto condotto di scarico (12).