ITTO20090611A1

ITTO20090611A1 - METHOD TO CHECK THE FUNCTIONING OF AN OVEN

Info

Publication number: ITTO20090611A1
Application number: IT000611A
Authority: IT
Inventors: Lorenzo Morbidelli
Original assignee: Indesit Co Spa
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2011-02-05
Also published as: EP2287533B1; PL2287533T3; EP2287533A1

Description

“METODO PER CONTROLLARE IL FUNZIONAMENTO DI UN FORNO” "METHOD FOR CHECKING THE OPERATION OF AN OVEN"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per controllare il funzionamento di un forno secondo il preambolo della rivendicazione 1, e ad un forno che implementa il metodo. The present invention relates to a method for controlling the operation of an oven according to the preamble of claim 1, and to an oven which implements the method.

E’ noto che nei forni, in particolare quelli da incasso, una ventola di raffreddamento permette di aspirare aria dall’ambiente esterno e di farla circolare in un’intercapedine realizzata tra la muffola e la struttura più esterna del forno. It is known that in ovens, especially built-in ones, a cooling fan allows air to be sucked in from the external environment and circulated in a cavity created between the muffle and the outermost structure of the oven.

In generale l’aria entra nel forno passando per la porta dello stesso, che così viene raffreddata, e dopo aver attraversato la suddetta intercapedine fuoriesce dal forno. In general, the air enters the oven through its door, which is thus cooled, and after passing through the aforementioned cavity, it comes out of the oven.

All’interno dell’intercapedine viene normalmente disposta l’unità di controllo elettronica del forno, che viene così raffreddata dall’aria aspirata dalla ventola. The electronic control unit of the oven is normally placed inside the cavity, which is thus cooled by the air sucked in by the fan.

Proprio per evitare il surriscaldamento dell’unità di controllo elettronica, la ventola di raffreddamento normalmente viene mantenuta accesa per tutto il ciclo di cottura. Precisely to avoid overheating of the electronic control unit, the cooling fan is normally kept on throughout the cooking cycle.

Tuttavia, il funzionamento della ventola di raffreddamento e la circolazione d’aria nell’intercapedine del forno producono rumore. However, the operation of the cooling fan and the circulation of air in the cavity of the oven produce noise.

Per questo motivo il brevetto JP2004047305 propone di cambiare la velocità di rotazione della ventola in funzione dell’elemento di riscaldamento utilizzato. La circolazione d’aria causata dalla ventola di raffreddamento ha inoltre l’effetto di estrazione dei fumi attraverso il camino della muffola, pertanto tale ventola funziona anche da ventola d’estrazione fumi. Il brevetto US2005077288 rende nota l’idea di regolare il funzionamento di una ventola d’estrazione fumi (in particolare la sua velocità o l’istante di accensione) in funzione del programma di cottura o dell’umidità interna alla muffola. For this reason, the patent JP2004047305 proposes to change the rotation speed of the fan according to the heating element used. The air circulation caused by the cooling fan also has the effect of extracting fumes through the flue of the muffle, therefore this fan also works as a smoke extraction fan. Patent US2005077288 discloses the idea of regulating the operation of a smoke extraction fan (in particular its speed or the instant of ignition) according to the cooking program or the humidity inside the muffle.

Per quanto efficaci, questi brevetti non si preoccupano di migliorare l’efficienza energetica del forno. As effective as they are, these patents are not concerned with improving the energy efficiency of the oven.

La richiedente ha invece individuato nel controllo della ventola di raffreddamento un elemento di miglioramento dell’efficienza energetica del forno. La circolazione d’aria nell’intercapedine del forno ha, infatti, l’effetto di estrarre l’aria dalla muffola e parzialmente di raffreddarne le pareti, conseguentemente, il forno richiedere un maggior consumo energetico per completare la cottura. The applicant, on the other hand, identified the control of the cooling fan as an element for improving the energy efficiency of the oven. The circulation of air in the cavity of the oven has, in fact, the effect of extracting the air from the muffle and partially cooling the walls, consequently, the oven requires greater energy consumption to complete cooking.

Scopo della presente invenzione è quello di presentare un metodo di controllo del forno, ed in particolare della ventola di raffreddamento, che permetta di ridurne i consumi e migliorarne l’efficienza energetica. The purpose of the present invention is to present a method of controlling the oven, and in particular the cooling fan, which allows to reduce consumption and improve energy efficiency.

Questi ed altri scopi sono raggiunti mediante un metodo per controllare il funzionamento di un forno incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, le quali si intendono parte integrante della presente descrizione. These and other objects are achieved by means of a method for controlling the operation of an oven incorporating the characteristics of the attached claims, which are intended as an integral part of the present description.

L’idea alla base della presente invenzione è quella di controllare il funzionamento della ventola di raffreddamento in funzione del programma di cottura e della temperatura dell’unità di controllo elettronica. In questo modo si migliora l’efficienza energetica del forno, in quanto si asporta dal forno solamente il calore necessario ad evitare il surriscaldamento dell’elettronica o un eccesso di umidità nella muffola tale da danneggiare la cottura. The idea behind the present invention is to control the operation of the cooling fan according to the cooking program and the temperature of the electronic control unit. In this way, the energy efficiency of the oven is improved, as only the heat necessary is removed from the oven to avoid overheating of the electronics or an excess of moisture in the muffle that could damage the cooking.

Vantaggiosamente, la temperatura dell’unità di controllo viene campionata ad intervalli regolari e la ventola viene accesa quando la temperatura dell’unità di controllo supera un valore di riferimento. Advantageously, the temperature of the control unit is sampled at regular intervals and the fan is turned on when the temperature of the control unit exceeds a reference value.

In particolare, la ventola di raffreddamento viene accesa ad una velocità che dipende dalla differenza tra la temperatura misurata ed il suddetto valore di riferimento. In particular, the cooling fan is turned on at a speed which depends on the difference between the measured temperature and the aforementioned reference value.

In questo modo durante le fasi finali del ciclo cottura, quando la temperatura è elevata e si registrano i maggiori scostamenti tra la temperatura misurata e quella di riferimento, la ventola viene accesa frequentemente ad una velocità elevata permettendo così di estrarre buona parte dell’umidità nella muffola, mentre durante la fase iniziale del ciclo cottura, in cui la muffola si sta riscaldando, la ventola resta spenta evitando così di estrarre troppo calore. In this way, during the final stages of the cooking cycle, when the temperature is high and the greatest deviations between the measured and the reference temperature are recorded, the fan is switched on frequently at a high speed, thus allowing to extract a good part of the humidity in the muffle, while during the initial phase of the firing cycle, in which the muffle is heating up, the fan remains off, thus avoiding to extract too much heat.

Vantaggiosamente, la velocità cui viene azionata la ventola è comunque inferiore o uguale ad un valore massimo che dipende dal programma di cottura o dagli elementi di riscaldamento che sono utilizzati per la cottura. Advantageously, the speed at which the fan is operated is in any case less than or equal to a maximum value which depends on the cooking program or on the heating elements used for cooking.

In questo modo a seconda del tipo di cottura che si sta facendo si estrae più o meno umidità dalla muffola e si ottengono quindi migliori risultati di cottura. In aggiunta o in alternativa al controllo della velocità della ventola, si prevede di regolare la durata di funzionamento della ventola in funzione della differenza tra temperatura rilevata e temperatura di riferimento. In this way, depending on the type of cooking being done, more or less moisture is extracted from the muffle and therefore better cooking results are obtained. In addition or as an alternative to the control of the fan speed, it is foreseen to adjust the duration of the fan operation according to the difference between the detected temperature and the reference temperature.

In questo modo è possibile controllare la ventola nel modo migliore per trovare il miglior compromesso possibile tra risparmio energetico, preservazione dei componenti elettronici e risultati della cottura. In this way it is possible to control the fan in the best way to find the best possible compromise between energy saving, preservation of electronic components and cooking results.

In una forma di realizzazione, la ventola viene quindi azionata sempre ad una stessa velocità prefissata, mentre la durata di attivazione della ventola dipende dalla differenza tra temperatura rilevata e temperatura di riferimento. In one embodiment, the fan is therefore always operated at the same predetermined speed, while the duration of activation of the fan depends on the difference between the detected temperature and the reference temperature.

Questa soluzione, rispetto alla variazione della velocità da una risposta più lenta all’aumento di temperatura dell’elettronica, che quindi è più a rischio di rottura, ma permette una riduzione più graduale dell’umidità nella muffola, pertanto può essere più conveniente per alcuni tipi di programmi di cottura, quali i programmi di cottura a vapore. This solution, compared to the variation of the speed, gives a slower response to the temperature increase of the electronics, which is therefore more at risk of breaking, but allows a more gradual reduction of the humidity in the muffle, therefore it may be more convenient for some. types of cooking programs, such as steam cooking programs.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione che segue e dai disegni annessi, in cui: Further objects and advantages of the present invention will become clearer from the following description and from the annexed drawings, in which:

- La Fig. 1 mostra un mobile da cucina comprendente un forno; - Fig. 1 shows a kitchen cabinet comprising an oven;

- La Fig. 2 mostra una vista frontale del forno di figura 1 ; - Fig. 2 shows a front view of the oven of figure 1;

- La Fig. 3 mostra una vista in sezione del forno di figura 1; - Fig. 3 shows a sectional view of the oven of Fig. 1;

- La Fig. 4 mostra l’andamento nel tempo della temperatura misurata in prossimità dell’unità di controllo del forno di figura 1, ed il corrispondente andamento della velocità di rotazione di una ventola di raffreddamento; - Fig. 4 shows the trend over time of the temperature measured near the control unit of the oven in figure 1, and the corresponding trend of the rotation speed of a cooling fan;

- La Fig. 5 mostra le curve di figura 4 nel caso di controllo della ventola secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione; - Fig. 5 shows the curves of figure 4 in the case of fan control according to a second embodiment of the present invention;

In figura 1 viene mostrato un mobile da cucina 1 in cui è incassato un frigorifero 2 ed un forno 3 presentato nell’atto dell’incasso all’interno di una nicchia 4 del mobile. Figure 1 shows a kitchen cabinet 1 in which a refrigerator 2 and an oven 3 are built-in, presented in the act of being built into a niche 4 of the cabinet.

Il forno 3 è dotato di un pannello di controllo 5 comprendente delle manopole 6 ed un display 7 mediante i quali l’utente seleziona i parametri di cottura, in particolare temperatura e tempo, ed eventualmente programmi di cottura preimpostati. The oven 3 is equipped with a control panel 5 comprising knobs 6 and a display 7 through which the user selects the cooking parameters, in particular temperature and time, and possibly preset cooking programs.

In fig. 1 è visibile il guscio 8 che agisce da corpo esterno del forno e racchiude la parte posteriore del forno, mentre sul fronte è presente una porta 9 dotata di maniglia 10 e vetro d’ispezione 11. In fig. 1 you can see the shell 8 which acts as the external body of the oven and encloses the rear part of the oven, while on the front there is a door 9 equipped with a handle 10 and inspection glass 11.

La fig. 2 mostra, da una prospettiva frontale, il forno 3 con la porta 9 aperta. Fig. 2 shows, from a front perspective, the oven 3 with the door 9 open.

In questa figura è visibile la muffola 12 che definisce un vano di cottura 13 in cui sono riponibili i cibi da cuocere; col numero di riferimento 28 viene anche mostrata una teglia posizionata all’interno del vano cottura. This figure shows the muffle 12 which defines a cooking compartment 13 in which the food to be cooked can be stored; the reference number 28 also shows a pan positioned inside the cooking compartment.

In figura 3 viene invece mostrata una sezione verticale del forno 3. Figure 3 instead shows a vertical section of the oven 3.

Il forno è di tipo elettrico e presenta, all’interno della muffola 12, una coppia di elementi di riscaldamento che, in questo esempio, sono una resistenza di grill 14 posta in prossimità del cielo della muffola ed una resistenza circolare 15 posta sul lato opposto alla porta 9. The furnace is of the electric type and has, inside the muffle 12, a pair of heating elements which, in this example, are a grill resistance 14 placed near the top of the muffle and a circular resistance 15 placed on the opposite side. at door 9.

All’interno della muffola 12 è presente anche una ventola 16 che è azionata da un motore 17; la ventola è montata con asse di rotazione concentrico alla resistenza circolare 15, pertanto riscaldando la resistenza, la rotazione della ventola genera un flusso d’aria calda all’interno del forno. Per motivi di sicurezza la ventola è posizionata dietro una protezione 18 costituita da un pannello forato montato sul lato verticale della muffola. Inside the muffle 12 there is also a fan 16 which is driven by a motor 17; the fan is mounted with a rotation axis concentric to the circular resistance 15, therefore by heating the resistance, the rotation of the fan generates a flow of hot air inside the oven. For safety reasons, the fan is positioned behind a protection 18 consisting of a perforated panel mounted on the vertical side of the muffle.

Tra la muffola 12 ed il guscio 8 è presente un’intercapedine 19 al cui interno è disposta l’unità di controllo elettronica 20 e la ventola di raffreddamento 21. Between the muffle 12 and the shell 8 there is a gap 19 inside which the electronic control unit 20 and the cooling fan 21 are arranged.

La rotazione della ventola 21 esterna alla muffola genera una corrente d’aria F che viene aspirata dall’esterno del forno attraverso alcune aperture 22 ricavate nella base del guscio 8 e inviata all’esterno del forno attraverso l’intercapedine 19. The rotation of the fan 21 external to the muffle generates a current of air F which is sucked from the outside of the oven through some openings 22 made in the base of the shell 8 and sent to the outside of the oven through the cavity 19.

All’interno dell’intercapedine 19 è disposta l’unità di controllo elettronica 20 che è collegata al pannello di controllo 5 attraverso dei cavi 23 in modo tale da ricevere i comandi dell’utente e visualizzare sul display 7 informazioni utili all’utente, quali ad esempio informazioni sul programma di cottura selezionato. The electronic control unit 20 is located inside the interspace 19 and is connected to the control panel 5 by means of cables 23 in such a way as to receive the user's commands and display useful information to the user on the display 7, such as for example information on the selected cooking program.

L’unità di controllo 20 gestisce, attraverso collegamenti elettrici 24, l’accensione delle ventole 16 e 21 e delle resistenze 14 e 15 in modo da regolare la temperatura all’interno del forno. The control unit 20 manages, through electrical connections 24, the ignition of the fans 16 and 21 and of the resistors 14 and 15 in order to regulate the temperature inside the oven.

Il posizionamento dell’unità di controllo 20 è tale che essa venga investita dal flusso d’aria generato dalla ventola 21. The positioning of the control unit 20 is such that it is hit by the air flow generated by the fan 21.

Poiché tale flusso proviene dall’esterno, esso è a temperatura inferiore rispetto a quello dell’intercapedine e permette quindi il raffreddamento dell’unità di controllo elettronica 20. Since this flow comes from the outside, it is at a lower temperature than that of the cavity and therefore allows the cooling of the electronic control unit 20.

In questo esempio di realizzazione, l’intercapedine 19 è in collegamento di fluido con la muffola 12 attraverso il camino 25. In this example of embodiment, the interspace 19 is in fluid connection with the muffle 12 through the chimney 25.

La circolazione d’aria causata dalla ventola 21 nell’intercapedine 19 ha quindi l’effetto di estrarre i fumi dalla muffola 12. The air circulation caused by the fan 21 in the interspace 19 therefore has the effect of extracting the fumes from the muffle 12.

All’interno dell’intercapedine 19 è poi disposta una sonda di temperatura 26 che rileva una temperatura in prossimità dell’unità di controllo 20. Inside the interspace 19 there is then a temperature probe 26 which detects a temperature in the vicinity of the control unit 20.

Preferibilmente, questa sonda di temperatura è montata sulla medesima piastra a circuiti stampati (PCB) su cui sono montati altri componenti, quali un microcontrollore, dell’unità di controllo 20. Preferably, this temperature probe is mounted on the same printed circuit board (PCB) on which other components, such as a microcontroller, of the control unit 20 are mounted.

La sonda di temperatura 26 è operativamente connessa all’unità di controllo 20, in modo tale che quest’ultima riceva l’informazione sulla temperatura rilevata dalla sonda 26. The temperature probe 26 is operationally connected to the control unit 20, so that the latter receives the information on the temperature detected by the probe 26.

Per ottimizzare i consumi energetici, l’unità di controllo 20 controlla il funzionamento della ventola 21 in funzione della temperatura misurata dalla sonda 26. To optimize energy consumption, the control unit 20 controls the operation of the fan 21 as a function of the temperature measured by the probe 26.

Dato che l’unità di controllo elettronica funziona correttamente anche per temperature dell’ordine dei 45-50°C, la ventola viene azionata nel momento in cui la sonda rileva una temperatura che potrebbe danneggiare l’unità di controllo, o comunque risultare in un funzionamento non corretto della stessa. Since the electronic control unit works correctly even for temperatures of the order of 45-50 ° C, the fan is activated when the probe detects a temperature that could damage the control unit, or in any case result in a incorrect functioning of the same.

In questo modo, anziché mantenere costantemente accesa la ventola durante tutto il programma di cottura, questa viene accesa o spenta in funzione della temperatura misurata in prossimità dell’unità di controllo elettronica, ossia in funzione di quella che possiamo definire temperatura dell’unità di controllo. Dato che la ventola 21 funziona anche da estrattore dei fumi dalla muffola 12, tale ventola 21 viene controllata anche in modo tale da mantenere all’interno della muffola 12 un livello di umidità che sia corretto per il programma di cottura che ha selezionato l’utente o per la determinata fase di cottura del programma selezionato. In this way, instead of keeping the fan constantly on throughout the cooking program, it is switched on or off according to the temperature measured near the electronic control unit, i.e. according to what we can define the temperature of the control unit. . Since the fan 21 also functions as an extractor for fumes from the muffle 12, this fan 21 is also controlled in such a way as to maintain a level of humidity inside the muffle 12 that is correct for the cooking program that the user has selected. or for the specific cooking phase of the selected program.

Ad esempio, a seconda che si stia eseguendo una fase di grill, o una fase di cottura a vapore, il livello di umidità che deve essere presente nella muffola 12 per avere un buon risultato di cottura deve essere diverso. For example, depending on whether a grill phase or a steam cooking phase is being carried out, the level of humidity that must be present in the muffle 12 to have a good cooking result must be different.

L’unità di controllo 20 controlla, quindi, la ventola 21 in modo tale da mantenere l’umidità entro un livello corretto per avere una buona cottura, ed al contempo non dissipare troppa energia. The control unit 20 therefore controls the fan 21 in such a way as to keep the humidity within a correct level for good cooking, and at the same time not dissipate too much energy.

Inoltre, a seconda che gli elementi di riscaldamento siano accesi o meno, il gradiente di temperatura in prossimità dell’unità di controllo sarà più o meno grande, quindi per risparmiare energia la ventola può essere azionata ad una velocità differente a seconda di quanti e/o quali elementi sono accesi. Furthermore, depending on whether the heating elements are on or not, the temperature gradient near the control unit will be more or less large, so to save energy the fan can be operated at a different speed depending on how many and / or which items are on.

In particolare, a parità di altre condizioni, la ventola sarà attivata ad una velocità inferiore se gli elementi sono spenti. In particular, other things being equal, the fan will be activated at a lower speed if the elements are off.

Questo tipo di controllo può essere fatto utilizzando una sonda di umidità 27 posta nella muffola ed operativamente connessa all’unità di controllo 20. This type of control can be done using a humidity probe 27 placed in the muffle and operatively connected to the control unit 20.

Più preferibilmente, per ridurre il numero di componenti e semplificare il controllo del forno, la ventola viene controllata in funzione del programma o della fase di cottura che si sta eseguendo, oppure in funzione degli elementi di riscaldamento (in questo esempio le resistenze 14 e 15) che sono accesi. More preferably, to reduce the number of components and simplify the control of the oven, the fan is controlled according to the program or the cooking phase being carried out, or according to the heating elements (in this example the resistances 14 and 15 ) that are on.

In una prima forma di realizzazione preferita, la ventola 21 viene controllata in funzione della differenza tra la temperatura misurata dalla sonda 26 ed un valore di riferimento. In a first preferred embodiment, the fan 21 is controlled as a function of the difference between the temperature measured by the probe 26 and a reference value.

A questo scopo l’unità di controllo 20 viene prevista di un apposito algoritmo di controllo che regola la velocità di rotazione della ventola ad un valore che dipende dalla suddetta differenza di temperatura. For this purpose, the control unit 20 is provided with a special control algorithm that adjusts the rotation speed of the fan to a value that depends on the aforementioned temperature difference.

A questo scopo, l’unità di controllo 20 campiona la temperatura ad intervalli regolari ed ad ogni misura determina se accendere la ventola ed in caso affermativo a quale velocità. For this purpose, the control unit 20 samples the temperature at regular intervals and at each measurement determines whether to turn on the fan and if so at what speed.

Per tenere conto sia delle esigenze di bilancio energetico, sia di quelle di cottura, la ventola 21 viene azionata ad una velocità che dipende sia dalla temperatura misurata in prossimità dell’elettronica, sia in funzione del tipo di cottura. To take into account both the energy balance and cooking needs, the fan 21 is operated at a speed that depends both on the temperature measured in the vicinity of the electronics and on the type of cooking.

A seconda del tipo di cottura che si sta eseguendo, o degli elementi di riscaldamento accesi, viene fissata una velocità di rotazione massima della ventola. In una prima forma di realizzazione, la velocità effettiva cui viene azionata la ventola viene calcolata secondo la relazione Depending on the type of cooking being carried out, or the heating elements on, a maximum rotation speed of the fan is set. In a first embodiment, the actual speed at which the fan is driven is calculated according to the relationship

dove vmaxè la velocità massima prevista per il ciclo where vmax is the maximum speed expected for the cycle

di cottura o la fase di cottura eseguita, ΔT=T-Trefè la differenza tra temperatura misurata dalla sonda 26 e temperatura di riferimento, ΔTmaxè un valore prefissato, α è una costante ricavata empiricamente e preferibilmente dipendente dal tipo di programma di cottura eseguito. cooking phase or the cooking phase performed, ΔT = T-Tref is the difference between the temperature measured by the probe 26 and the reference temperature, ΔTmax is a predetermined value, α is a constant obtained empirically and preferably depending on the type of cooking program performed.

In figura 4 viene mostrato l’andamento delle curve di temperatura misurata in prossimità dell’unità di controllo e di velocità della ventola in funzione del tempo nel caso in cui la velocità sia calcolata secondo la (1). Figure 4 shows the trend of the temperature curves measured near the control unit and fan speed as a function of time in the event that the speed is calculated according to (1).

Inizialmente la ventola 21 è spenta, quindi la temperatura misurata in prossimità dell’unità di controllo elettronica sale rapidamente per via del riscaldamento della muffola 12 e dell’aria calda che fuoriesce dal camino 25. Initially the fan 21 is off, then the temperature measured near the electronic control unit rises rapidly due to the heating of the muffle 12 and the hot air that comes out of the chimney 25.

Al tempo t1 viene misurata la temperatura mediante la sonda 26 e si rileva che questa è inferiore alla temperatura di riferimento Trefoltre la quale si rende necessario accendere la ventola. At time t1 the temperature is measured by means of the probe 26 and it is noted that this is lower than the reference temperature Tref, beyond which it is necessary to turn on the fan.

Al tempo t2 la temperatura è uguale a Trefe quindi la ventola resta spenta. At time t2 the temperature is equal to Trefe so the fan remains off.

Al tempo t3, la temperatura supera Trefe la differenza di temperatura è superiore a ΔTmax, per cui la ventola viene accesa alla velocità massima vmaxprestabilita per il tipo di cottura eseguito all’istante di tempo t3. At time t3, the temperature exceeds Trefe the temperature difference is higher than ΔTmax, so the fan is switched on at the maximum speed vmax predetermined for the type of cooking performed at the instant of time t3.

Al tempo t4 la temperatura misurata in prossimità dell’unità di controllo è ancora superiore a Tref, ma ΔT è minore di ΔTmax; conseguentemente la ventola viene accesa ad una velocità v1, inferiore a vmax, calcolata ad esempio secondo l’equazione (1). At time t4 the temperature measured near the control unit is still higher than Tref, but ΔT is less than ΔTmax; consequently the fan is turned on at a speed v1, lower than vmax, calculated for example according to equation (1).

Al tempo t5 la temperatura misurata è inferiore a Tref, pertanto la ventola resta spenta. At time t5 the measured temperature is lower than Tref, therefore the fan remains off.

Al tempo t6, la temperatura è superiore a Trefe la differenza di temperatura rispetto al riferimento è uguale a quanto misurato al tempo t4, pertanto la ventola viene attivata alla medesima velocità v1. At time t6, the temperature is higher than Trefe, the temperature difference with respect to the reference is equal to what is measured at time t4, therefore the fan is activated at the same speed v1.

In alternativa all’equazione (1), la velocità di rotazione della ventola può essere scelta utilizzando altre leggi matematiche che mettano in relazione la velocità alla temperatura rilevata ed al tipo di cottura eseguito. As an alternative to equation (1), the rotation speed of the fan can be chosen using other mathematical laws that relate the speed to the detected temperature and to the type of cooking performed.

In particolare, in una soluzione vantaggiosa e preferita, la legge che regola la velocità di rotazione della ventola dipende da almeno due valori di temperatura misurata nella camera, in particolare dipende sia dalla temperatura istantanea misurata, sia da valori storici della temperatura, ossia da valori misurati precedentemente dall’unità di controllo. In particular, in an advantageous and preferred solution, the law that regulates the rotation speed of the fan depends on at least two values of temperature measured in the chamber, in particular it depends both on the instantaneous temperature measured and on historical values of the temperature, i.e. on values previously measured by the control unit.

In questo modo la risposta del sistema di controllo è ottimizzata e la velocità di rotazione della ventola viene cambiata in modo meno brusco rispetto a quanto mostrato in figura 4. In this way the response of the control system is optimized and the rotation speed of the fan is changed less abruptly than shown in figure 4.

Un tale tipo di controllo, che tenga conto anche delle misure storiche della temperatura, può essere ottenuto mediante un controllore di tipo PID (Proporzionale Integrativo Derivativo) ed un’area di memoria (eventualmente interna al controllore PID) in cui conservare valori di temperatura misurati nella camera di cottura mediante la sonda 26. Such a type of control, which also takes into account historical temperature measurements, can be obtained by means of a PID controller (Proportional Integrative Derivative) and a memory area (possibly internal to the PID controller) in which to store measured temperature values. into the cooking chamber using the probe 26.

I valori conservati in quest’area di memoria costituiscono lo storico della temperatura nella camera di cottura e vengono utilizzati dal controllore PID insieme alla temperatura istantanea misurata per determinare la velocità effettiva ci azionare la ventola. The values stored in this memory area constitute the temperature history in the cooking chamber and are used by the PID controller together with the instantaneous temperature measured to determine the actual speed to operate the fan.

In questo caso, quindi, la ventola 21 viene azionata ad una velocità effettiva calcolata secondo la legge qui di seguito riportata: In this case, therefore, the fan 21 is operated at an effective speed calculated according to the law given below:

dove vmaxè la velocità massima prevista per il ciclo di cottura o la fase di cottura eseguita, ΔT=T-Trefè la differenza tra temperatura misurata dalla sonda 26 e temperatura di riferimento, α1, α2ed α3sono delle costanti ricavate empiricamente e preferibilmente dipendenti dal tipo di programma di cottura eseguito, tstarte tendsono due istanti di tempo che delimitano l’intervallo di tempo che definisce lo “storico” che si vuole considerare, ad esempio un intervallo di tempo che termina all’istante in cui si calcola la velocità effettiva, e che ha lunghezza pari al tempo che intercorre tra tre o quattro aggiornamenti della velocità di rotazione della ventola. where vmax is the maximum speed foreseen for the cooking cycle or the cooking phase performed, ΔT = T-Tref is the difference between the temperature measured by the probe 26 and the reference temperature, α1, α2 and α3 are constants obtained empirically and preferably depending on the type of cooking program executed, tstart tends are two instants of time that delimit the time interval that defines the "history" to be considered, for example a time interval that ends at the instant in which the actual speed is calculated, and which has a length equal to the time between three or four updates of the fan rotation speed.

Ad esempio, con riferimento alla figura 4, se tendè pari a t5, allora tstartpuò essere t1 o t2 o al tempo di accensione del forno. For example, with reference to Figure 4, if tend is equal to t5, then tstart can be t1 or t2 or the oven ignition time.

Indipendentemente da come è calcolata la velocità effettiva di funzionamento della ventola, nell’esempio di figura 4, quando viene accesa, la ventola viene mantenuta accesa fino alla successiva rilevazione della misura della temperatura dell’unità di controllo. Regardless of how the actual operating speed of the fan is calculated, in the example of Figure 4, when it is turned on, the fan is kept on until the next measurement of the control unit temperature is detected.

Alternativamente, la ventola 21 può essere attivata per un periodo di tempo predeterminato di durata inferiore al tempo che intercorre tra una rilevazione della temperatura e la successiva. Alternatively, the fan 21 can be activated for a predetermined period of time shorter than the time that elapses between one temperature reading and the next.

In un’ulteriore forma di realizzazione, la durata di attivazione della ventola dipende dalla temperatura misurata mediante la sonda 26. In a further embodiment, the activation duration of the fan depends on the temperature measured by the probe 26.

In questo caso, maggiore è la differenza tra la temperatura misurata e quella di riferimento, maggiore è il tempo di attivazione della ventola all’interno del periodo di tempo che intercorre tra una rilevazione della temperatura e la successiva. In this case, the greater the difference between the measured temperature and the reference temperature, the greater the activation time of the fan within the period of time that elapses between one temperature reading and the next.

Il tempo di attivazione della ventola può anche dipendere dal tipo di cottura e/o dallo stato degli elementi di riscaldamento della muffola. The activation time of the fan may also depend on the type of firing and / or on the state of the heating elements of the muffle.

Pertanto, a parità di differenza di temperatura, la ventola rimarrà attivata più o meno a lungo a seconda del tipo di cottura effettuato o degli elementi di riscaldamento accesi. Therefore, with the same temperature difference, the fan will remain activated for a longer or shorter time depending on the type of cooking carried out or the heating elements on.

In una forma di realizzazione mostrata in figura 5, la ventola viene accesa sempre ad una velocità vmaxche dipende dal programma o dalla fase di cottura eseguita o dagli elementi di riscaldamento accesi. In an embodiment shown in Figure 5, the fan is always switched on at a speed vmax which depends on the program or on the cooking phase performed or on the heating elements which are switched on.

In questo caso la ventola viene mantenuta accesa per un tempo che dipende dalla differenza di temperatura rilevata e dal programma di cottura. In this case the fan is kept on for a time which depends on the temperature difference detected and on the cooking program.

Ad esempio una possibile definire la durata di attivazione della ventola secondo la relazione che segue: For example, one can define the fan activation duration according to the following relationship:

dove tmaxè il tempo massimo previsto per il ciclo di cottura o la fase di cottura eseguita, ΔT=T-Trefè la differenza tra temperatura misurata dalla sonda 26 e temperatura di riferimento, β è una costante ricavata empiricamente e preferibilmente dipendente dal tipo di programma di cottura eseguito. where tmax is the maximum time foreseen for the cooking cycle or the cooking phase performed, ΔT = T-Tref is the difference between the temperature measured by the probe 26 and the reference temperature, β is a constant obtained empirically and preferably depending on the type of cooking program cooking performed.

Nell’esempio di figura 5, tmaxè pari all’intervallo di tempo tra due misurazioni successive, tuttavia tmaxpuò anche essere superiore a questo intervallo; in tal caso la velocità viene aggiornata ogni tmax. In the example of figure 5, tmax is equal to the time interval between two successive measurements, however tmax can also be higher than this interval; in this case the speed is updated every tmax.

In questo esempio, quando all’istante t3 si rileva una temperatura dell’unità di controllo superiore a Trefe tale che la differenza di temperatura è superiore a ΔTmax, la ventola viene accesa alla velocità massima (prestabilita per il tipo di cottura eseguito all’istante di tempo t3) per tutto l’intervallo di tempo t3-t4. In this example, when at instant t3 a control unit temperature higher than Trefe is detected such that the temperature difference is higher than ΔTmax, the fan is switched on at maximum speed (preset for the type of cooking performed at the moment. time t3) for the whole time interval t3-t4.

Al tempo t4 la temperatura misurata in prossimità dell’unità di controllo è ancora superiore a Tref, ma ΔT è minore di ΔTmax; conseguentemente la ventola viene accesa per un tempo inferiore. At time t4 the temperature measured near the control unit is still higher than Tref, but ΔT is less than ΔTmax; consequently the fan is switched on for a shorter time.

Alternativamente all’equazione (3), il tempo di attivazione della ventola 21 può essere calcolato mediante un’equazione che tenga conto anche dell’andamento storico della temperatura nella camera di cottura. Alternatively to equation (3), the activation time of the fan 21 can be calculated by means of an equation that also takes into account the historical trend of the temperature in the cooking chamber.

Tale andamento essendo memorizzato in un’area di memoria accessibile dall’unità di controllo come detto sopra con riferimento all’uso del controllore PID per il calcolo della velocità di azionamento della ventola. This trend being stored in a memory area accessible from the control unit as mentioned above with reference to the use of the PID controller for calculating the fan drive speed.

Ad esempio, il tempo di attivazione può essere determinato in base all’equazione che segue: For example, the activation time can be determined based on the following equation:

dove tmaxè il tempo massimo previsto per il ciclo di cottura o la fase di cottura eseguita, ΔT è la differenza tra temperatura misurata dalla sonda 26 e temperatura di riferimento, β1,β2e β3sono delle costanti ricavate empiricamente e preferibilmente dipendenti dal tipo di programma di cottura eseguito, tstarte tendsono due istanti di tempo che delimitano l’intervallo di tempo che definisce lo “storico” che si vuole considerare come spiegato sopra con riferimento all’equazione (2). where tmax is the maximum time foreseen for the cooking cycle or the cooking phase performed, ΔT is the difference between the temperature measured by the probe 26 and the reference temperature, β1, β2 and β3 are constants obtained empirically and preferably dependent on the type of cooking program executed, tends are two instants of time that delimit the time interval that defines the "historical" that is to be considered as explained above with reference to equation (2).

Chiaramente il tecnico del ramo che volesse controllare il funzionamento della ventola di raffreddamento ed estrazione dell’aria secondo gli insegnamenti sopra descritti, avrebbe modo di apportare molte varianti agli esempi sopra descritti e giocare su molti altri parametri (quali il tempo di attivazione della ventola) senza per questo fuoriuscire dall’ambito di protezione della presente invenzione quale risulta dalle rivendicazioni allegate. Clearly the person skilled in the art who wanted to control the operation of the cooling and air extraction fan according to the teachings described above, would have the opportunity to make many variations to the examples described above and play on many other parameters (such as the fan activation time). without thereby departing from the scope of protection of the present invention as it results from the attached claims.

Ad esempio la velocità massima di attivazione della ventola può essere determinata in funzione dell’umidità misurata all’interno della muffola, o in funzione della temperatura interna della muffola. For example, the maximum activation speed of the fan can be determined according to the humidity measured inside the muffle, or according to the internal temperature of the muffle.

In questi due casi, la velocità massima varia dinamicamente durante il ciclo di cottura. In these two cases, the maximum speed changes dynamically during the cooking cycle.

Ugualmente l’invenzione si applica a forni aventi una disposizione degli elementi diversi da quelli sopra descritti con riferimento alle figure da 1 a 3. Likewise, the invention applies to ovens having an arrangement of the elements other than those described above with reference to figures 1 to 3.

Ad esempio l’unità di controllo del forno potrebbe essere posta a monte della ventola 21, l’importante è che essa sia investita da un flusso d’aria, generato dalla ventola, che possa raffreddarla. For example, the oven control unit could be placed upstream of the fan 21, the important thing is that it is hit by a flow of air, generated by the fan, which can cool it.

Claims

CLAIMS 1. Method for controlling the operation of an oven (3), in which a fan (21) is turned on to circulate air inside a cavity (19) provided between the muffle (12) of the oven (3 ) and an external body (8) of the oven, the method providing for controlling the fan (21) as a function of the cooking program, characterized by the fact of further controlling said fan (21) as a function of a temperature measured in the vicinity of a control unit (20) of the furnace (3) inserted in said cavity (19).

Method according to claim 1, wherein said fan is controlled as a function of at least two temperature values measured in proximity to said control unit (20), said two temperature values being measured at different instants of time.

Method according to claim 1 or 2, wherein the fan (21) is driven at a different speed depending on how many and / or which heating elements of the muffle are turned on.

Method according to claim 1 or 2 or 3, wherein said fan is driven at a speed which depends on the difference (ΔT) between said measured temperature and a reference temperature (Tref).

Method according to claim 4, wherein when said temperature difference (ΔT) exceeds a reference value (ΔTmax), said fan is operated at a maximum speed (vmax) which depends on the selected cooking program or on the heating elements of the muffle actuated.

Method according to claim 5, wherein when said temperature difference (ΔT) is lower than a reference value (ΔTmax), said fan is driven at an effective speed (v1) which depends on said maximum speed (vmax) and from the difference (ΔT) between said measured temperature and a reference temperature (Tref).

Method according to any one of the preceding claims, wherein said fan (21) is operated for a time dependent on said temperature difference (ΔT).

The method according to claim 7, wherein said time depends on the firing program performed or on the heating elements of the muffle operated.

Method according to claim 7 or 8 when dependent on claim 1, wherein when turned on, said fan (21) is operated at a rotation speed (vmax) which depends on the cooking program performed or on the heating elements turned on.

10. Method according to any one of the preceding claims, in which said rotation speed depends on the humidity or temperature inside said muffle.

11. Oven comprising a shell (8) inside which there is a muffle (12) for cooking food, a fan (21) adapted to circulate air inside an interspace (19) existing between the muffle (12) of the furnace and the shell (8) of the furnace, an electronic control unit (20) positioned within said interspace and adapted to control the operation of said fan and of heating elements inside said muffle, and a temperature probe (26) operatively connected to said control unit (20) and able to measure a temperature in proximity of said control (20), characterized by the fact that said control unit (20) is adapted to carry out the method according to any one of claims 1 to 10.

12. Oven according to claim 11, wherein said control unit comprises a memory unit suitable for storing at least one historical temperature value measured by said probe (26) and a PID-type controller suitable for determining the speed of the fan in function of the instantaneous temperature measured and of said at least one historical value.