ITPD20060251A1 - Forno a legna con apparecchiatura per l'abbattimento di inquinanti. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

La presente invenzione concerne un forno a legna con apparecchiatura per Γ abbattimento di inquinanti.

Il forno di cui trattasi è destinato ad essere vantaggiosamente impiegato per la cottura di prodotti alimentari quali in particolare prodotti di pasta come pane pizza o simili mediante combustione di legna, carbonella o prodotti similari.

Stato della tecnica

Come è noto è sempre più sentito nel settore della produzione di pizza o prodotti similari mediante forno a legna, il problema dell’ abbattimento degli inquinanti emessi durante la combustone.

Come è noto esistono sul mercato numerosi diverse soluzioni volte a limitare emissione di inquinati.

Un prima soluzione prevede di impiegare forni scaldati elettricamente. Tale soluzione necessita di mantenere chiusi i forni durante la cottura dei prodotti onde limitare il consumo di energia elettrica.

Tuttavia, la cottura a forno chiuso della pizza determina un peggioramento delle caratteristiche organolettiche nonché del gusto di quest’ ultima in particolare per la presenza della maggiore umidità che si viene a creare nel forno elettrico rispetto al forno aperto a legna.

Ulteriore inconveniente dei forni elettrici risiede nella diminuita friabilità ed in un gusto meno definito della pizza che si ottiene una volta terminata la cottura in particolare a seguito della mescolanza degli aromi volatili che vengono emessi dai diversi ingredienti che compongono la pizza e che si vanno in parte a ridepositare sulla sua superficie. Un ulteriore inconveniente dei forni elettrici risiede nell’ impossibilità di assorbimento da parte della pasta della pizza di tutti gli aromi pregiati e gradevoli che vengono rilasciati dai fumi in un forno a combustione a legna.

Al fine di evitare la sopra richiamata mescolanza di aromi è noto fare transitare il flusso di aria calda attraverso un filtro catalitico. Tale soluzione non risolve tuttavia i rimanenti inconvenienti legati all’umidità ed alla mancanza degli aromi trasmessi dai fumi della legna.

Un seconda soluzione prevede di impiegare forni riscaldati mediante la combustione di gas. Questi forni sono in grado di ricreare una camera di cottura con distribuzione della temperatura abbastanza simile a quella ottenibile con un forno a legna.

I forni a gas hanno tuttavia gli inconvenienti legati alla messa in sicurezza, alla mancanza degli aromi che si generano solo con la combustione della legna e che, come detto, impreziosiscono il sapore della pizza, ed alla indotta circolazione di particelle e polveri carboniose tossiche, dal sapore sgradevole che si possono staccare in parti dalla superficie del forno.

Come è noto la cottura con forno a legna rappresenta la soluzione ottimale per le caratteristiche organolettiche, di cottura e di gusto della pizza.

In accordo con tale soluzione i fumi prodotti della combustione della legna lambiscono il prodotto e vengono espulsi dal camino senza che gli aromi volatili generati dai diversi gusti possano rimescolarsi ed andare ad impregnare la pasta uniformandone il gusto e creando una mescolanza di aromi che impoverisce la qualità del prodotto.

Attualmente, l’inconveniente principale dei forni a legna per la cottura di pizza o prodotti alimentari similari quali focacce calzoni eccetera risiede nella necessità di abbattere gli inquinanti emessi dal processo di combustione.

D’altra parte le peculiarità dei forni a legna per la cottura di prodotti in pasta rende inidoneo l’impiego di filtri tradizionali quali i filtri elettrostatici, a causa dell’elevata concentrazione di particolato che andrebbe presto a saturare le piastre di captazione, o di filtri meccanici classici, che necessitano di onerosi e frequenti interventi di pulizia.

Presentazione dell’invenzione

In questa situazione, scopo essenziale del presente trovato è pertanto quello di eliminare gli inconvenienti dei forni di tipo noto sopra citati, mettendo a disposizione un forno a legna, il quale consenta mediante una apposita apparecchiatura di abbattere gli inquinanti senza compromettere le qualità organolettica dei prodotti da cuocere.

Un altro scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un forno che richieda una bassa opera di manutenzione.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un forno che attraverso un recupero di energia consenta un importante risparmio energetico.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un forno che sia costruttivamente semplice ed economico da realizzare ed operativamente del tutto affidabile.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sottoriportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

la FIG. 1 mostra una vista prospettica esterna di un esempio di forno oggetto della presente invenzione;

la FIG. 2 mostra una vista prospettica interna del forno di figura 1 con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

la FIG. 3 mostra una vista in prospettiva di un particolare del forno oggetto della presente invenzione relativo ad una porzione della condotta di scarico fumi;

la FIG. 4 mostra una vista ingrandita di una porzione della condotta di figura 3; la FIG. 5 mostra una vista prospettica di un particolare ingrandito del forno oggetto della presente invenzione relativo ad una apparecchiatura per l’abbattimento degli inquinanti emessi dalla camera di combustione;

la FIG. 6 mostra una porzione dell’apparecchiatura di figura 5 relativa a mezzi di filtraggio;

la FIG. 7 mostra una variante realizzativa della apparecchiatura per l’abbattimento degli inquinanti emessi dalla camera di combustione del forno.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferita Con riferimento agli uniti disegni è stato indicato nel suo complesso con 1 il forno oggetto della presente invenzione.

Con riferimento alle figure allegate il forno 1 è provvisto di una struttura di supporto 2 formata da un basamento 3, da una cupola 4, la quale definisce una camera di combustione 5 ed è provvista di una bocca di accesso 6.

Esternamente alla cupola 4 è predisposto un rivestimento atto a isolare termicamente la camera di combustione 5.

Da quest’ultima si estende verso l’alto, in modo del tutto tradizionale, una canna fumaria 7 per espellere il fumo generatosi nella camera di combustione 5.

Il basamento 3 è particolarmente solido per supportare il peso del forno ed è provvisto di una struttura inferiore di sostegno in mattoni o colonne, con vano di alloggiamento 30 per la legna, sormontata da un piano di lavoro realizzato all’altezza altezza atta a consentire la corretta operatività del pizzaiolo.

Il piano è realizzato con uno strato ottenuto mediante una gettata di cemento armato con rete elettrosaldata con sovrapposto uno strato di isolante su cui poggia il piano di cottura del forno in materiale refrattario come mattoni, piastrelle, gettata di cemento refrattario o prefabbricata.

Lo strato di isolante costituito ad esempio in sabbia, argilla espansa o lana di roccia ha lo scopo di mantenere caldo il piano di cottura evitando dispersioni e quindi consentendo di risparmiare il consumo di legna.

La cupola può essere ad esempio costruita in mattoni refrattari o in cemento refrattario prefabbricato per consentire di resistere alle alte temperature del forno che possono arrivare ad essere sulla superficie anche di 400°C.

Le caratteristiche dei materiali, lo spessore e la forma condizionano la capacità della cupola di assorbire-rilasciare calore

La cupola è avvolta da un rivestimento atto a contenere il materiale isolante al fine di mantenere il calore del forno per più tempo e permettere di cuocere senza consumare troppa legna.

Durante la cottura dei prodotti in pasta quali pizza e pane la legna arde da un lato del forno in posizione quasi attaccata alla parete per consentire alle fiamme dovute combustione della legna di lambire la parete interna della cupola riscaldando materiale refrattario di cui è composta.

La cupola del forno funzionalmente assorbe il calore e poi lo restituisce uniformemente nel tempo agendo da volano termico, in larga misura per irraggiamento con raggi perpendicolari alla sua superficie.

Durante il funzionamento a regime, la bocca 6 del forno 1 è preferibilmente aperta per alimentare la combustione della legna.

Secondo l’idea alla base della presente invenzione è prevista una apparecchiatura 10 per l’abbattimento dei fumi comprendente una condotta di by-pass 11 connessa ad almeno due altezze diverse alla canna fumaria 7 mediante un raccordo inferiore 12 per il prelievo dei fumi, ed un raccordo superiore 13 per la immissione dei fumi.

Sono previsti mezzi di ventilazione 14 collegati alla condotta di by-pass per realizzare una circolazione dei fumi dalla condotta di raccordo inferiore 12 alla condotta di raccordo superiore 13 intercettata da due unità, di cui una a monte di filtraggio meccanico 15 ed una a valle di filtraggio catalitico 16.

Vantaggiosamente, la canna fumaria 7 è sostituita nel suo tratto iniziale da un adattatore di innesto 17 costituito da un corpo tubolare con fissati i due raccordi 12 e 13 e con montato un cireolatore 18 posto coassialmente all’intemo di una base allargata 19 posta in corrispondenza del raccordo inferiore 12. Tale cireolatore 18 è costituito di da una piastra con sviluppo a spirale rastrematesi vero il basso atta ad indirizzare i fumi vero il raccordo inferiore 12.

Il cireolatore 18 impone in altre parole, al flusso di fumi proveniente dalla camera di combustione un moto con una componente rotazionale atta da una parte a favorire l’ingresso dei fumi nel raccordo inferiore 12, e dall’altra a favorire la separazione delle particelle più grandi contenute nei fumi per effetto dell’azione della forza centrifuga. In accordo con una forma realizzativa preferenziale della presente invenzione il filtro a ciclone è di tipo a due stadi e comprende un ciclone principale 20 ed una pluralità di cicloni secondari 21.

Più in dettaglio, il ciclone principale 20 è montato coassialmente rispetto alla condotta di by-pass mente i cicloni secondari 21 sono montati circonferenzialmente uno a fianco all’altro in un numero dimensionato per il tipo di forno e per la potenza del ventilatore. Il ciclone principale 20 è dotato di una prima apertura di aspirazione fumi 22 posta al di sotto del raccordo inferiore 12 e di una prima apertura di espulsione fumi 23 posta leggermente al di sopra del raccordo inferiore 12.

I cicloni secondari 21 a loro volta sono dotati di una seconda apertura di aspirazione fumi 24 posta al di sotto della prima apertura di espulsione fumi del ciclone principale 20, e di una seconda apertura di espulsione 25 atta ad convogliare i fumi verso il secondo raccordo 13 attraverso un tratto convogliatore 26.

Il convogliatore 26 si estende dalla base di supporto 27 dei cicloni secondari 21 e presenta una forma conica che va rastremandosi verso l’alto. Sulla stessa base di supporto 27 è centralmente predisposto un primo elemento convogliatore di flusso 28 di forma sostanzialmente conica con la parete laterale che si estende verso l’alto e segue parallelamente l’andamento del convogliatore 26. Dalla base di supporto 27 si sviluppa un secondo elemento convogliatore di flusso 29 di forma sostanzialmente conica con l’apice rivolto verso il basso e centrato rispetto alla apertura 23 di espulsione dei fumi del convogliatore principale 22.

Le particelle separate dal filtro a ciclone 15 cadono in una condotta di raccolta 9 che continua verso il basso la camicia di contenimento del filtro a ciclone 15 e che è accessibile dall’esterno della struttura di supporto del forno per un agevole smaltimento. I mezzi di ventilazione 14 sono costituiti da un ventilatore assiale con la girante montata direttamente sull’asse del motore. Il ventilatore 14 aspira l’aria dal raccordo inferiore 12 e la re-immette nel raccordo superiore 13.

In caso di guasto del ventilatore 14 o di occlusione del condotto di by-pass 11 il flusso di fumo prosegue la sua corsa all’interno della canna fumaria 7.

Pertanto, il forno 1 oggetto della presente invenzione risulta intrinsecamente sicuro dato che qualunque malfunzionamento dell’apparecchiatura non determina mai alcuna condizione di pericolo.

Al fine di intercettare anche le particelle più piccole presenti nei fumi è possibile, in accordo con una variante realizzativa della presente invenzione, realizzare la girante del ventilatore in materiale catalitico.

Preferibilmente nel rivestimento del forno 1 potrà essere inserita una finestra riportante il quadro elettrico con Γ unità di controllo logico 32 per azionare manualmente ed in maniera agevole Γ attivazione ovvero la disattivazione dell’ apparecchiatura 15 per l’abbattimento di inquinanti.

Vantaggiosamente, potrà essere prevista una sezione di recupero calore comprendente uno scambiatore posto ad intercettazione dei fumi nella canna fumaria.

In accordo con una variante realizzativa della presente invenzione, l’apparecchiatura 10 per l’abbattimento dei fumi potrà essere configurata come schematicamente indicato in figura 7.

Secondo tale schema il condotto di by pass 11 preleva il fumo direttamente all’interno della canna fumari 7 mediante una condotta interna 60 dotata di feritoie inferiori e laterali 51.

Il fumo aspirato è quindi forzato ad entrare nuovamente nella canna fumaria 7 in una sezione posta più a valle per effetto dell’azione del ventilatore, non illustrato in figura, connesso al raccordo superiore 13’, ovvero preferibilmente nella parte di condotto 11 esterna alla canna fumaria 7.

Dentro al raccordo 11, preferibilmente nella condotta 60 disposta all’ interno della canna fumaria 7, sono disposti a valle delle fenditure 51 in successione mezzi di riscaldamento 52, costituiti preferibilmente da una resistenza, una unità di filtraggio meccanico 53, costituita preferibilmente da una o più reti metalliche con maglie di differenti dimensioni, da un filtro catalitico 54 e quindi eventualmente anche da uno scambiatore di recupero calore 55.

La canna fumaria 7 presenta in corrispondenza della condotta interna 60 una porzione allargata, delimitata tra sue sezioni 62 e 63 di raccordo, per consentire l’alloggiamento dei dispositivi di filtraggio meccanico e catalitico sopra citati.

Funzionalmente, i fumi aspirati dal ventilatore attraverso le feritoie 51 vengono forzati a passare attraverso il filtro meccanico 53 posto a protezione del filtro catalitico 54.

La resistenza elettrica 52 ha il compito di bruciare per irraggiamento le particelle depositatesi sul filtro meccanico 53 ripulendolo.

II trovato così concepito raggiunge pertanto gli scopi prefissi.

Ovviamente, esso potrà assumere, nella sua realizzazione pratica anche forme e configurazioni diverse da quella sopra illustrata senza che, per questo, si esca dal presente ambito di protezione.

Inoltre tutti i particolari potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti e le dimensioni, le forme ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle necessità.

Claims (15)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Forno a legna con apparecchiatura per l’abbattimento di inquinanti provvisto di una struttura di supporto, in particolare di muratura in materiale refrattario, di una camera di combustione ricavata in detta struttura di supporto e suscettibile di alloggiare al suo interno prodotti in pasta, almeno una canna fumaria per l’evacuazione dei fumi posta in comunicazione con detta camera di combustione ed intercettata da detta apparecchiatura per l’abbattimento dei fumi; caratterizzato dal fatto che detta apparecchiatura per l’abbattimento dei fumi comprende: - una condotta di by-pass connessa a detta canna fumaria mediante un raccordo per il prelievo dei fumi, ed un raccordo per la immissione dei fumi, - una unità di filtraggio meccanico posta ad intercettazione dei fumi circolanti in detta condotta di by-pass tra detti raccordi, costituita in particolare da un filtro a ciclone; - una unità di filtraggio catalitico posto ad intercettazione dei fumi circolanti in detta condotta di by-pass a valle di detta unità di filtraggio meccanico; - mezzi di ventilazione collegati a detta condotta di by-pass per realizzare una circolazione dei fumi da detta condotta di raccordo inferiore a detta condotta di raccordo superiore.
2. 2. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta canna fumaria è provvista in corrispondenza di detto raccordo inferiore di un cireolatore atto a provocare nei fumi provenienti da detta camera di combustione un flusso rotante con una componente di velocità trasversale rispetto all’asse longitudinale della canna fumaria, atta a favorire il convogliamento dei fumi entro detto raccordo inferiore e la separazione di particelle dai fumi stessi per effetto centrifugo.
3. 3. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto filtro a ciclone è un ciclone a due stadi.
4. 4. Forno secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto filtro a ciclone a due stadi comprende almeno un ciclone principale ed almeno una pluralità di cicloni secondari; detto ciclone principale essendo montato coassialmente rispetto a detta condotta di by-pass e dotato di una prima apertura di aspirazione fumi posta al di sotto di detto raccordo inferiore e di una prima apertura di espulsione fumi; detti cicloni secondari essendo montati circonferenzialmente rispetto a detta condotta di by-pass ed essendo dotati di una seconda apertura di aspirazione fumi posta al di sotto di detta prima apertura di espulsione fumi di detto ciclone principale, e di una seconda apertura di espulsione atta ad convogliare i fumi verso detto secondo raccordo attraverso un tratto convogliatore.
5. 5. Forno secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto convogliatore ha forma rastremata verso l’alto ed è centralmente provvisto di un elemento convogliatore di flusso di forma sostanzialmente conica.
6. 6. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ventilazione sono costituiti da un ventilatore centrifugo posto in aspirazione in detto circuito di by-pass.
7. 7. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ventilazione sono costituiti da un ventilatore assiale posto in aspirazione in detto circuito di by-pass e dotato di girante direttamente calettata sull’albero motore.
8. 8. Forno secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta una unità di filtraggio catalitico è ottenuta mediante la girante di detto ventilatore centrifugo.
9. 9. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una condotta di raccolta collegata a detto filtro meccanico accessibile dall’esterno della struttura di supporto del forno per un agevole smaltimento delle particelle separate.
10. 10. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto raccordo per il prelievo dei fumi è posto inferiormente a detto raccordo per la immissione dei fumi.
11. 11. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una sezione di recupero calore comprendente uno scambiatore posto ad intercettazione di detti fumi in detta canna fumaria.
12. 12. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto condotto di by pass è provvisto di una condotta disposta all’interno di detta canna fumaria, da cui avviene il prelevamento de i fumi.
13. 13. Forno secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detta condotta è intercettata da detta unità di filtraggio meccanica, in particolare costituita da una o più reti metalliche.
14. 14. Forno secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che detta unità di filtraggio meccanica è seguita da detto filtro catalitico ed è preceduta da mezzi di riscaldamento 52, costituiti preferibilmente da una resistenza.
15. 15. Forno secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detto condotto di by-pass è provvisto di una porzione allagata in corrispondenza di detta condotta.