ITPN960031A1 - Apparecchiatura di cottura con bruciatore ad aerazione forzata - Google Patents

Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale intitolato: "APPARECCHIATURA DI COTTURA CON BRUCIATORE AD AERAZIONE FORZATA"

La presente invenzione si riferisce ad una apparecchiatura per la cottura di alimenti atto ad eseguire la cottura mediante un flusso di gas combusti che, generati da una pluralità' di elementi riscaldanti, viene forzata da uno o piu' ventilatori a circolare in uno o piu' scambiatori di calore posti in rapporto di scambio termico con la camera di cottura in cui e' disposto l'alimento da cuocere.

Sono noti tali tipi di apparecchiature in cui il bruciatore, ovvero l'elemento di diffusione nell'aria del gas combustibile, e' chiuso in una camera detta di combustione in cui viene forzato un flusso di aria prelevata dall'esterno da un normale ventilatore e soffiata contro detto bruciatore.

Tali apparecchiature sono note nel gergo tecnico con il nome di "soffiate" appunto per detto soffio di aria verso il bruciatore, che differiscono dagli apparecchi "atmosferici" in cui non vi e' nessun flusso di aria forzata.-Il vantaggio di tali apparecchiature consiste nella generazione e nel trasferimento di una molto maggiore potenza termica, rispetto a bruciatori e scambiatori di pari volume e non soffiati.

L'aria soffiata viene utilizzata sia come aria primaria, sia come aria secondaria sia come aria di "lavaggio" della camera contenente il bruciatore, tali termini essendo ben noti ed inequivoci all'esperto del settore.

Nei"'sistemi detti soffiati la normativa impone un minimo periodo di ventilazione prima di eseguire l'accensione del bruciatore .

Tale ventilazione serve ad allontanare eventuali ristagni di gas combustibile proveniente da possibili fughe attraverso l'otturatore della valvola gas, e quindi evitare il pericolo di esplosioni.

In genere il tempo di prelavaggio deve risultare tale che il volume totale .di aria fresca fatta circolare sia di almeno cinque volte il volume della camera di combustione sommato al volume dello scambiatore e del camino.

Attualmente tale prelavaggio di questi volumi con aria fresca e la successiva accensione del gas avvengono secondo una precisa procedura: per evitare il sopracitato pericolo di esplosioni, l'accensione del gas viene abilitata ed eseguita dopo un tempo predeterminato di funzionamento del ventilatore che soffia l'aria fresca nei condotti e camere interessate; ciò' significa che, ogni volta che si deve accendere il gas, ad es. per effetto di un comando termostatico, tale accensione viene ritardata per il tempo necessario per detto lavaggio ed eseguita dopo la fine di detto periodo di lavaggio.

Ne consegue che la tempestività' di termostatazione ne viene compromessa, con ovvii inconvenienti sia nella qualità' di cottura sia nel tempo totale di cottura, che viene logicamente allungato.

Sorge quindi l'esigenza di disporre di una apparecchiatura di cottura soffiata, in particolare per cucine di collettività', che superi gli inconvenienti descritti e la cui costruzione sia semplice, affidabile ed utilizzi le tecnologie disponibili, conservando le massime garanzie contro il pericolo di esplosione accidentale di gas.

La presente invenzione si propone lo scopo di descrivere detta apparecchiatura di cottura con le caratteristiche sostanzialmente descritte con particolare riferimento alle allegate rivendicazioni, e verrà' meglio compresa dalla seguente descrizione, a solo titolo esemplificativo non limitativo e con riferimento agli allegati disegni, in cui:

la fig.· 1 mostra schematicamente alcuni componenti fondamentali di un forno secondo l'invenzione,

- la fig. 2 mostra lo schema di una prima forma realizzativa di una apparecchiatura di cottura secondo l'invenzioneu, - la fig. 3 mostra un circuito elettrico di controllo secondo una seconda forma di realizzazione di una apparecchiatura secondo l'invenzione.

Per maggior comodità' nel seguito,della descrizione ci si riferirà' a tipici bruciatori a gas in ambiente atmosferico, rimanendo inteso che può' essere utilizzato un.qualsiasi tipo di gas generalmente disponibile, come metano, o gas di citta' o G.P.L. (varie miscele di propano/butano), e per facilitare la comprensione dell'invenzione si utilizzerà' come esempio un forno per la cottura di alimenti, rimanendo inteso che l'invenzione e' applicabile ad altre molto diverse tipologie di apparecchiature per la cottura.

Riferendoci alle figure 1, 2 e 3, viene mostrato un forno di cottura per alimenti per collettività', a circolazione forzata, comprendente una camera di cottura 1, una camera di combustione 2 dotata di un bruciatore a gas 3, uno scambiatore di calore 4 che funge anche come convogliatore dei fumi dei gas di combustione ed in cui penetra anche la fiamma 5 generata dal bruciatore.

Sono anche disposti ulteriori dispositivi di normale impiego come il rilevatore di fiamma 6, l'accenditore 7 ed il condotto del gas 8 in cui e' inserita una valvola di apertura/chiusura 9 comandabile da una centralina di controllo 10.

Il forno e' anche dotato di un mezzo soffiante 14 atto ad aspirare un flusso di aria prelevata dall'ambiente e a soffiarlo entro detta camera di combustione 2.

Tutti i circuiti elettrici del forno sono inoltre collegati alla rete di alimentazione elettrica tramite un interruttore generale 13, come mostrato nella fig. 3.

All'inizio della cottura il forno e' freddo e pertanto l'impostazione del termostato alla temperatura di cottura fa chiudere detto termostato e quindi fa accendere il bruciatore alimentando l'accenditore 7.

Tuttavia tale operazione non comporta alcun pericolo perche' l'accensione e' consentita solo dopo la chiusura dell'interruttore generale 13 il quale alimenta subito e direttamente il ventilatore 14 che provvede a ventilare e quindi a lavare la camera di combustione.

L'accensione e' ancora impedita dal fatto che, anche se il termostato 21 e' chiuso, tuttavia esso e' collegato alla rete solo tramite un mezzo ritardatore. (16), preferibilmente un rele' a tempo 16 il quale viene a sua volta alimentato da un pressostato 17 posto sulla bocca del ventilatore ed azionato dal flusso d'aria provocato da questo.

Con le spiegazioni date sara' ora facile comprendere il funzionamento di tale forno: alla chiusura dell'interruttore principale 13 il ventilatore inizia il lavaggio della camera di combustione e contemporaneamente chiude il pressostato 17, il quale cosi' alimenta subito anche il ritardatore a tempo 16.

I relativi terminali di servizio 19 e 20 vengono chiusi solo dopo un tempo predeterminato, durante il quale viene lavata la camera di combustione, e la loro chiusura collega alla rete, passando per l'interruttore termostatico 21, un particolare circuito 25 dell'assieme di controllo 10, il quale aziona immediatamente l'accensione dell'accenditore 7, il quale quindi viene forzatamente azionato solo dopo il lavaggio a tempo della camera di combustione.

Al raggiungimento della temperatura prestabilita il termostato 21 si apre, ma ciò' non ha alcuna influenza sul rele' a tempo 16 che rimane chiuso perche' alimentato, da un lato, dall'interruttore generale 13 e dall'altro lato dal pressostato 17 azionato dal ventilatore 14 sempre in funzione.

Pertanto nei periodi in cui la camera di combustione rimane spenta vi e' comunque la ventilazione garantita ed indipendente dal funzionamento degli organi del forno.

Al ritorno della temperatura al valore di intervento del termostato, poiché' il rele' a tempo 16 era rimasto chiuso, il circuito 25 viene immediatamente energizzato e quindi di nuovo azionato l'accenditore 7.-Come si vede tale disposizione circuitale garantisce la pre-ventilazione della camera di combustione subito dopo l'accensione del forno ma prima dell'accensione della fiamma, ed assicura anche che le accensioni successive, pilotate dal termostato, come anche i relativi spegnimenti, avvengano istantaneamente all'intervento di detto termostato, con un conseguente controllo molto migliore della temperatura del forno, poiché' di norma la temperatura all'interno della camera di cottura viene mantenuta ad un livello prestabilito dall'impostazione del termostato, il quale provvede alla opportuna sequenza di fasi di accensione e di spegnimento del bruciatore.

L'unico elemento che in questo caso interviene a rallentare la sequenza delle fasi di accensione/spegnimento e' il ritardo dell'intervento del termostato al variare della temperatura, ma tale fatto dipende da altri fenomeni che non rilevano ne' compromettono la validità' del presente brevetto. Secondo una variante semplificata dell'invenzione il lavaggio della camera di combustione viene semplicemente e completamente ottenuto anche a ventilatore spento fig. 2, con la semplice ventilazione naturale del flusso di aria atmosferica che la attraversa passando da un lato per lo scambiatore di calore 4 e dall'altro lato per almeno una opportuna apertura 26 praticata in una opportuna posizione e con adeguata ampiezza su un lato della camera di combustione.

Naturalmente per il corretto e bilanciato funzionamento del forno e' necessario che detta apertura 26 sia abbastanza ampia da permettere la corretta ventilazione naturale della camera di combustione entro un tempo predeterminato, ma non deve essere troppo ampia da diventare una via di fuga dell'aria soffiata entro la camera di combustione che deve essere principalmente impiegata come aria primaria e aria secondaria per la combustione del gas.

Tuttavia la ricerca della migliore posizione, forma ed ampiezza di questa o queste aperture 26 può' efficacemente ottenersi con una serie di sperimentazioni comparate, che sono perfettamente alla portata di un esperto del settore. Viene cosi' raggiunto lo scopo che, a bruciatore spento, la camera di combustione e' comunque permanentemente ventilata e quindi lavata da un flusso naturale modesto ma sufficiente di aria atmosferica che consente l'accensione immediata del bruciatore senza piu' necessita' di una fase preliminare di ventilazione e lavaggio forzato di detta camera prima dell'accensione del bruciatore.

Sebbene l'invenzione sia stata descritta sull'esempio della realizzazione preferita e con una terminologia generalmente nota, essa non si considera limitata da questa poiché' l'esperto del settore può apportarvi numerose variazioni e modifiche costruttive e di forma.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) Apparecchio a gas per cottura di alimenti, comprendente una camera di cottura (1), un interruttore principale elettrico (13) per l'allacciamento degli impianti dell'apparecchio alla rete elettrica, una camera di combustione (2), un bruciatore a gas (3) ad aria soffiata, uno scambiatore di calore (4) con eventualmente un camino fumi combusti, ed una camera di cottura, mezzi soffianti (14) essendo associati a detta camera di combustione e atti a far circolare in un circuito sostanzialmente aperto composto da detta camera di combustione e detto scambiatore di calore un flusso di aria atmosferica, un termostato (21) la cui chiusura e' necessaria per consentire l'accensione dell'accenditore (7) del bruciatore a gas (3). e la cui apertura comanda la chiusura di una valvola (9) interposta nel condotto (8) di gas tramite una centralina di controllo (10), caratterizzato dal fatto che, dopo il primo ciclo di chiusura/apertura di detto termostato (21) conseguente all'attivazione dell'interruttore principale (13) le sue chiusure successive consentono immediatamente l'accensione di detto accenditore (7).-2) Apparecchio a gas secondo la parte pre-caratterizzante della riv. 1, caratterizzato dal fatto di essere dotato di mezzi soffianti (14) atti a soffiare aria esterna in grado di iniziare il lavaggio di detta camera di combustione subito dopo ìa chiusura di detto interruttore principale elettrico (13), i quali mezzi soffianti sono attivati finche' detto interruttore principale elettrico rimane chiuso. 3) Apparecchio a gas secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi soffianti sono atti ad eseguire il lavaggio della camera di combustione in un tempo predeterminato. 4) Forno di cottura secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che: - la prima accensione del bruciatore, dopo la chiusura di detto interruttore principale (13), avviene dopo un tempo prefissato di ventilazione -successivo dopo la chiusura di detto termostato (21), e che detto tempo prefissato di ventilazione e' almeno uguale al tempo necessario per lavare detta camera di combustione e lo scambiatore di calore.(4), - che detto tempo prefissato di ventilazione e' determinato da un dispositivo ritardatore (16). 5) Apparecchio di cottura secondo la rivendicazione- 4, caratterizzato dal fatto che detta aria di ventilazione e lavaggio di detta camera di combustione viene espulsa per il medesimo scambiatore di calore (4) dei gas combusti. 6) Apparecchio di cottura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzato dal fatto che le accensioni, successive alla prima dopo la chiusura di detto interruttore principale elettrico, del gas in detta camera di combustione, avvengono immediatamente dopo rispettive chiusure di detto termostato (21). 7) Apparecchio di cottura secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto di essere dotato di un dispositivo (17) atto a rilevare la presenza di flusso d'aria da detti mezzi soffianti (14), e che quando tale presenza viene avvertita viene collegato un terminale di comando di detto dispositivo ritardatore (16) ad uno dei poli interni di detto interruttore principale elettrico, l'altro terminale di comando di detto dispositivo ritardatore essendo collegato all'altro di detti poli interni di detto interruttore principale elettrico. 8) Apparecchio di cottura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la camera di combustione e' dotata di almeno un'apertura atmosferica, preferibilmente detto stesso scambiatore di calore (4), atta a fornire una via di evacuazione naturale dei gas combustibili non bruciati . 9) Apparecchio di cottura secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta camera di combustione e' dotata di almeno un'apertura (26) atta a produrre una immissione naturale di aria esterna in detta camera (2), e che ogni accensione, dopo la chiusura dell'interruttore principale elettrico, del gas in detta camera di combustione, avviene subito dopo rispettive chiusure detto termostato (21)