ITTO20130331A1 - Forno a gas ad alto rendimento e metodo per il suo funzionamento - Google Patents

Forno a gas ad alto rendimento e metodo per il suo funzionamento

Info

Publication number
ITTO20130331A1
ITTO20130331A1 IT000331A ITTO20130331A ITTO20130331A1 IT TO20130331 A1 ITTO20130331 A1 IT TO20130331A1 IT 000331 A IT000331 A IT 000331A IT TO20130331 A ITTO20130331 A IT TO20130331A IT TO20130331 A1 ITTO20130331 A1 IT TO20130331A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
burner
oven
cavity
fan
flow rate
Prior art date
Application number
IT000331A
Other languages
English (en)
Inventor
Alberto Gasparini
Original Assignee
Indesit Co Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Indesit Co Spa filed Critical Indesit Co Spa
Priority to IT000331A priority Critical patent/ITTO20130331A1/it
Priority to EP14161846.2A priority patent/EP2796791B1/en
Priority to RU2014115992/12A priority patent/RU2014115992A/ru
Publication of ITTO20130331A1 publication Critical patent/ITTO20130331A1/it

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/12Radiant burners
    • F23D14/14Radiant burners using screens or perforated plates
    • F23D14/145Radiant burners using screens or perforated plates combustion being stabilised at a screen or a perforated plate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00Regulating air supply or draught
    • F23N3/08Regulating air supply or draught by power-assisted systems
    • F23N3/085Regulating air supply or draught by power-assisted systems using electrical or electromechanical means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C3/00Stoves or ranges for gaseous fuels
    • F24C3/04Stoves or ranges for gaseous fuels with heat produced wholly or partly by a radiant body, e.g. by a perforated plate
    • F24C3/047Ranges
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C3/00Stoves or ranges for gaseous fuels
    • F24C3/08Arrangement or mounting of burners
    • F24C3/085Arrangement or mounting of burners on ranges
    • F24C3/087Arrangement or mounting of burners on ranges in baking ovens
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/04Measuring pressure
    • F23N2225/06Measuring pressure for determining flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2233/00Ventilators
    • F23N2233/06Ventilators at the air intake
    • F23N2233/08Ventilators at the air intake with variable speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00Applications
    • F23N2241/08Household apparatus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Baking, Grill, Roasting (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Description

“FORNO A GAS AD ALTO RENDIMENTO E METODO PER IL SUO FUNZIONAMENTOâ€
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce in generale ad un forno a gas, nel quale una cavità viene scaldata per mezzo di energia termica fornita da un bruciatore.
In questa descrizione, nei disegni e nelle successive rivendicazioni si farà principalmente riferimento a forni a gas per uso domestico; ciò per semplicità di esposizione e non dovrà comunque essere inteso in modo limitante.
L’invenzione si applica infatti anche a forni di tipo professionale o industriale, a sé stanti o combinati con cucine, piani cottura, fornelli e similari, per la preparazione di alimenti per mezzo del loro riscaldamento con calore prodotto da combustione, preferibilmente di gas o altro combustibile similare.
Pertanto, dove nel seguito si farà riferimento ai forni a gas, ciò non dovrà essere inteso in modo limitante e potrà essere esteso anche agli altri apparati sopra indicati, nonché a quelli che meglio risulteranno dalla presente descrizione.
I forni a gas qui considerati sono generalmente del tipo a muffola, ovvero comprendono una cavità o camera di cottura nella quale vengono disposti gli alimenti da cuocere, la quale à ̈ riscaldata dal calore prodotto dalla fiamma di un bruciatore.
Normalmente quest’ultimo à ̈ disposto sul fondo della cavità ed à ̈ protetto da una grata o una piastra forata che lascia passare i fumi di combustione, che si diffondono per convezione nella cavità del forno.
Il bruciatore à ̈ di solito di tipo atmosferico, nel senso che il gas in pressione proveniente dalla rete di distribuzione oppure da una bombola, à ̈ miscelato con aria ambiente; a tal fine si impiegano in genere dei miscelatori che sfruttano l’effetto venturi, nei quali il gas fluisce richiamando aria dall’ambiente esterno che si mescola ad esso secondo un rapporto che à ̈ di norma inferiore a quello stechiometrico. L’aria che si mescola al gas in questa fase viene anche chiamata primaria, mentre quella che serve a raggiungere la percentuale stechiometrica à ̈ chiamata aria secondaria.
Questa à ̈ l’aria presente nella cavità del forno che quindi non à ̈ sempre nelle condizioni per avere una combustione ottimale.
Infatti à ̈ comprensibile che dopo un certo tempo di funzionamento del forno, l’aria al suo interno si riscaldi e anche l’apporto di ossigeno nella cavità sia inferiore rispetto a quello iniziale.
Ne consegue che le condizioni di combustione risultano in qualche modo alterate e quindi tali da non consentire un rendimento energetico soddisfacente, diversamente da quanto sempre più spesso viene richiesto con le normative tecniche per gli elettrodomestici.
Ulteriormente, si deve osservare che le potenze termiche raggiungibili con i forni a gas noti sono limitate, nel senso che a parità di dimensioni del forno non à ̈ possibile aumentare oltremodo quelle del bruciatore; Pertanto, ad esempio, nei comuni forni domestici (che di norma hanno dimensioni 60cm x 60cm x 60cm) si raggiungono al massimo potenze di 3 kW circa.
La presente invenzione si propone di superare questo stato della tecnica.
In altre parole, il problema che si pone alla base della presente invenzione à ̈ quello di predisporre un forno a gas con caratteristiche di struttura e funzionamento tali da ottenere un rendimento termico più elevato rispetto a quello dei forni conosciuti. Nell’ambito di questo problema, uno scopo dell’invenzione à ̈ anche quello di rendere disponibile un forno a gas con potenza termica superiore, a parità di dimensioni, rispetto a quelli noti cui si à ̈ fatto cenno sopra.
L’idea di soluzione del problema tecnico delineato sopra risiede nel fatto di utilizzare nel forno un bruciatore del tipo cosiddetto soffiato, cioà ̈ che non richiede l’apporto di aria secondaria: in questo modo à ̈ possibile alimentare la fiamma con una miscela aria-gas controllata, così da raggiungere potenze termiche superiori variando la portata del gas e/o dell’aria in funzione del rapporto stechiometrico ottimale.
Di preferenza la trasmissione del calore tra il bruciatore e la cavità del forno avviene principalmente per irraggiamento, eliminando i rischi di avere una fiamma libera nella cavità ed ottenendo una efficienza termica superiore.
L’invenzione comprende inoltre un metodo per il controllo del funzionamento del forno così realizzato.
Le caratteristiche dell’invenzione sono enunciate specificamente nelle rivendicazioni annesse a questa descrizione; tali caratteristiche, gli effetti che ne derivano ed i vantaggi conseguiti, risulteranno maggiormente alla luce dell’esempio di realizzazione del trovato che viene qui di seguito riportato con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
fig. 1 mostra una vista assonometrica, con la parte superiore asportata, di un forno a gas in accordo con l’invenzione;
fig. 2 mostra una vista assonometrica di una metà del forno a gas di fig. 1;
fig. 3 Ã ̈ una vista laterale del forno di fig. 2;
fig. 4 Ã ̈ una vista prospettica posteriore del forno di fig. 3;
fig. 5 à ̈ una vista frontale della cavità del forno delle figure precedenti;
fig. 6 mostra un dettaglio ingrandito di fig. 5;
fig. 7 à ̈ una vista in pianta della cavità del forno delle figure precedenti;
fig. 8 mostra in dettaglio il bruciatore del forno delle figure precedenti;
fig. 9 mostra in dettaglio un particolare del forno delle figure precedenti.
Fig. 10 Ã ̈ uno schema di funzionamento del forno a gas delle figure precedenti
Con riferimento ai disegni appena elencati, in essi con 1 à ̈ complessivamente indicato un forno secondo l’invenzione, il quale comprende una camera o cavità di cottura 3 di forma sostanzialmente parallelepipeda, delimitata da una coppia di pareti laterali 4, 5, una parete posteriore 6, una parete superiore o cielo 7, un fondo 8 in corrispondenza del quale si trova il bruciatore 10; la cavità 3 à ̈ chiusa frontalmente da una porta 9 in maniera di per sé nota.
Sulle pareti laterali 4 e 5 della camera sono presenti delle imbutiture 13 che servono per il supporto di griglie, leccarde ed altri elementi utilizzati nei forni per la cottura degli alimenti. Frontalmente al forno 1 posizione soprastante la cavità 3 del forno, à ̈ presente un pannello 14 di controllo del forno con delle manopole 15, 16, 17, 18 per regolare l’afflusso del gas, la selezione di un ciclo operativo, la impostazione della temperatura, la impostazione di un timer.
In questo esempio la cavità 3 del forno à ̈ ventilata ed a tal fine sulla parete posteriore 6 à ̈ applicata una piastra 19 con una grata 20 dietro la quale si trova una ventola 21; quest’ultima favorisce il ricircolo dell’aria nella cavità 3 ed a tal fine l’aria viene aspirata attraverso la grata 20 e reintrodotta nella cavità 3 in corrispondenza di una serie di aperture presenti lungo il bordo della piastra 19.
Questo ricircolo avviene in funzione del ciclo operativo del forno ed interessa una frazione dell’aria presente nella cavità 3; un’altra frazione viene evacuata dall’alto della camera 3 mediante un camino 23 che si estende dalla parete superiore 7 di essa, fino ad una canale 24 di raccolta dei fumi. Questi ultimi sono convogliati alla aspirazione di un ventilatore 25 cilindrico il quale, come si vede dai disegni, ha una ampiezza maggiore rispetto al canale 24 così da poter aspirare aria anche dall’ambiente esterno, mescolandola a quella proveniente dalla cavità 3 del forno.
In accordo con questa forma di realizzazione del trovato, la mandata del ventilatore 25 à ̈ costituita da un diffusore 26 configurato sostanzialmente a ventaglio, che si estende dal ventilatore fino ad una zona frontale del forno 2, interposta tra il pannello di controllo 14 e la cavità 3 del forno. Vantaggiosamente, il diffusore 26 ha una forma rastremata verso l’estremità frontale che termina con una fessura 27 dalla quale può fuoriuscire aria che permette di raffreddare il pannello 14 e la maniglia della porta 9 del forno.
Come si nota dai disegni, il camino 23 si estende in parte anche attraverso il diffusore 26 prima di giungere nel canale 24 di raccolta dei fumi.
Il riscaldamento della cavità 3 viene ottenuto con un bruciatore 10 di tipo soffiato, visibile in dettaglio nella figura 8.
Nel bruciatore 10 la miscela aria-gas à ̈ alimentata mediante un ventilatore 28, al quale à ̈ collegato da un collettore 29; il ventilatore 28 aspira aria dall’esterno soffiandola nel collettore 29 dove si mescola con il gas combustibile (es. metano, propano o altro) proveniente da un condotto 33, in una percentuale stechiometrica o leggermente superiore. L’afflusso di gas nel condotto 33 viene regolato attraverso il controllo ON/OFF di una elettrovalvola 31 interposta tra il condotto 34 di collegamento alla rete di distribuzione ed il condotto 33. In questo modo la combustione al bruciatore soffiato 27 può avvenire senza l’apporto di aria secondaria: infatti la miscela aria-gas può essere controllata imponendo da una parte una portata prefissata di aria mediante controllo della velocità del motore del ventilatore, essendo d’altra parte la portata di gas anch’essa pari ad un valore predeterminato, imposto dall’iniettore 38 il cui ugello à ̈ calibrato per la potenza nominale predefinita del bruciatore, così da rispettare il rapporto stechiometrico ottimale per la combustione nel bruciatore 10, in funzione della potenza nominale di quest’ultimo. La combustione così ottenuta à ̈ in grado di fornire una potenza termica superiore, a parità di altre condizioni, rispetto a quella dei comuni bruciatori atmosferici (cioà ̈ quelli ad aria primaria e secondaria).
Per il suo corretto funzionamento il forno 1 à ̈ predisposto con almeno un ugello, di misura corrispondente al tipo di gas (es. metano, propano, ecc.) con cui verrà alimentato .
Corrispondentemente si avrà un valore predeterminato della velocità del motore del ventilatore per imporre una portata di aria predeterminata.
Il ventilatore à ̈ pertanto preferibilmente azionato da un motore in corrente continua senza spazzole (cosiddetto brushless DC) con controllo della velocità di rotazione.
In questo modo à ̈ possibile impostare una velocità di rotazione prefissata del ventilatore e la relativa portata di aria da esso fornita, in funzione del tipo di gas e di ugello usati per il forno.
Ciò rende quindi il forno funzionalmente flessibile in quanto facilmente adattabile ad operare con gas di città, gas in bombola, o altri.
Il controllo di detta velocità di rotazione à ̈ demandato ad un sistema elettronico di controllo 50 del forno 2. L’accensione della fiamma del bruciatore à ̈ operata da almeno un elettrodo piezoelettrico 32 comandato dal sistema di controllo del forno, sul quale si tornerà meglio nel seguito. La rilevazione della accensione del bruciatore avviene preferibilmente tramite un sistema a ionizzazione, comprendente un sensore di fiamma che genera un segnale rilevabile dal sistema di controllo del forno.
Preferibilmente il sensore di fiamma à ̈ integrato nell’elettrodo 32.
In alternativa l’accensione del bruciatore può essere rilevata mediante termocoppia. Il bruciatore soffiato 10 viene alloggiato in una sede 35 sul fondo 8 della muffola del forno ed à ̈ associato superiormente da un elemento radiante.
Quest’ultimo può essere realizzato secondo varie configurazioni; ad esempio, nel caso mostrato nei disegni l’elemento radiante comprende una piastra forata 36 (con forellini di dimensioni ridotte nell’ordine di 0,8-3 mm), sulla quale à ̈ applicata una membrana metallica (metal fiber) o schiuma metallica (metal foam) 37; in alternativa l’elemento radiante può essere realizzato con una mattonella ceramica forata (con fori di dime4nsioni ridotte di 0,8-3 mm), avente spessore tra 2 mm e 1 cm.
L’effetto dell’elemento radiante così realizzato, consiste nel creare una grossa perdita di carico al flusso della miscela aria gas in uscita dal bruciatore 10, così che la fiamma resti bassa (a tappeto) e renda incandescente la faccia superiore del bruciatore.
La presenza di un elemento radiante di questo tipo, in ceramica, metallo o altro materiale appropriato, consente di ottenere un contributo al riscaldamento dato dall’irraggiamento infrarosso che essa emette; a tal fine la scelta del materiale sarà preferibilmente legata alle sue proprietà di emissione nel campo dell’infrarosso.
Ad esempio, in accordo con possibili soluzioni, la piastra forata 36 e/o la membrana radiante 37 associata possono essere in metallo, oppure combinati e/o sostituiti con elementi in materiale ceramico quale ad esempio cordierite o altro.
Lo spessore complessivo della piastra forata 36 (che ad esempio à ̈ maggiore in caso di utilizzo di materiali ceramici), della membrana 37 e la dimensione dei forellini di uscita delle fiamme, possono comunque variare a seconda del combustibile, ad esempio metano, GPL, butano, ecc..
Ciò che conta à ̈ che l’elemento radiante sia resistente alle alte temperature corrispondenti a quelle di fiamma (600-1000 °C) e che abbia buone proprietà di irraggiamento, così da emettere radiazioni nel campo dell’infrarosso con una elevata efficienza di riscaldamento.
L’effetto di irraggiamento à ̈ favorito dalla presenza di una lastra trasparente 40, disposta sopra il bruciatore 10 ad una distanza preferibilmente compresa tra 10 e 30 mm, la quale viene quindi riscaldata in maniera uniforme a temperature dell’ordine di alcune centinaia di gradi.
Vantaggiosamente, la lastra 40 à ̈ realizzata in materiale vetroceramico o in un altro materiale appropriato che garantisca un’analoga resistenza alla temperatura e allo shock termico, nonché una elevata trasparenza alla radiazione infrarossa.
In accordo con l’esempio mostrato nei disegni, la lastra 40 à ̈ associata ad un telaio 41 di supporto configurato a cornice, che si accoppia con la sede 35 del bruciatore 10 chiudendola similmente ad un coperchio, ma rimanendo complanare con il fondo 8 della cavità del forno.
Il telaio 41 à ̈ realizzato in ghisa, lamiera smaltata o altro materiale appropriato e lungo il suo bordo sono presenti delle luci 43, 44 che quando il telaio à ̈ applicato sulla sede 35, consentono il passaggio di aria verso la cavità 3 del forno.
Il forno 1 con il bruciatore soffiato 10 à ̈ in grado di fornire una potenza termica di circa 4-6 kW, che à ̈ doppia rispetto a quella dei comuni forni con bruciatore atmosferico; si deve sottolineare che questo risultato viene conseguito senza fiamme libere nella cavità, così che il bruciatore non interferisce con, né à ̈ influenzato da, l’aria calda presente nella cavità 3.
L’efficienza di riscaldamento à ̈ dettata dal fatto che il calore viene trasmesso sia sotto forma radiante dal bruciatore 10 mediante irraggiamento da parte della piastra forata 36, della membrana 37 e (in parte) della lastra 40 verso la cavità 3 del forno, sia per convezione dei fumi di combustione del bruciatore 10 i quali, dalla sede 35 di alloggiamento di quest’ultimo, salgono verso l’alto nella cavità 3 del forno passando attraverso le suddette luci di passaggio 43, 44.
Ulteriormente bisogna anche considerare il contributo termico per conduzione fornito dalla lastra 40 ad una eventuale leccarda, teglia, pentola o altro contenitore da forno posato su di essa.
Infatti un vantaggio conseguito dal forno della presente invenzione à ̈ quello di avere una cavità 3 la cui parete di fondo inferiore 8 à ̈, almeno in parte, costituita dalla lastra 40 che può servire anche da piano di appoggio per un contenitore di cottura: essendo la lastra trasparente nel campo degli infrarossi emessi dalla piastra forata 36 e dalla membrana 37 del bruciatore 10, essa non interferisce con il calore radiante che essi emettono.
Ritornando sul modo di funzionamento e controllo del bruciatore 10, esso à ̈ dotato di un sistema di accensione elettrico (piezoelettrico o similari) con una coppia di elettrodi di accensione 32 ed un sensore di rilevamento fiamma, entrambi collegati ad una scheda 50 di controllo del forno a gas 1; come sopra accennato, il sensore di fiamma à ̈ in questo caso vantaggiosamente costituito dallo stesso elettrodo 32, ma potrebbe essere realizzato separatamente, ad esempio con una termocoppia
La temperatura della cavità 3 à ̈ regolata mediante un termostato 51 collegato alla scheda 50; quest’ultima può ricevere opzionalmente segnali da un sensore ad infrarossi 45 per il rilevamento della temperatura di una pentola P posata sulla lastra 40 trasparente, il quale sensore si trova al di sotto della lastra 40 e in prossimità della piastra radiante 36 del bruciatore 10 ed à ̈ posizionato in modo tale che il suo raggio emesso sia orientato verso il fondo della pentola.
Si deve osservare come la scelta di un sensore agli infrarossi risulta vantaggiosa in quanto che essendo la lastra di copertura 40 trasparente ai raggi infrarossi per favorire la trasmissione del calore radiante, il sensore 45 potrà operare in condizioni adatte al suo funzionamento.
La presenza del sensore 45 non à ̈ comunque strettamente necessaria, dato che comunque il forno 1 à ̈ dotato di un sistema di rilevamento della temperatura nella cavità 3: à ̈ quindi possibile avere comunque una informazione sullo stato di funzionamento del forno conoscendo la temperatura della cavità nella quale sono disposti gli oggetti, invece che la temperatura di questi ultimi.
Infine, preferibilmente il forno 1 secondo l’invenzione à ̈ dotato di una interfaccia utente 48, mediante la quale un utilizzatore può controllarne il funzionamento; opzionalmente l’interfaccia utente 48 include anche uno schermo o comunque un indicatore per visualizzare lo stato di funzionamento (es. temperatura, tempo di cottura, ecc.) e consentire all’utente di effettuare le necessarie operazioni.
L’interfaccia utente à ̈ associata al pannello 14 dove sono le manopole di comando 15-18; queste ultime peraltro possono essere sostituite da pulsanti, tastiere o qualunque altro elemento equivalente, che consenta di impostare il funzionamento del forno come viene di seguito esposto.
A tal fine si deve infatti rilevare che quando si vuole utilizzare il forno 1, viene impostato con una delle manopole 15-18 un ciclo operativo o una temperatura desiderati per la cavità 3.
La scheda elettronica 50 riceve il segnale dalla manopola corrispondente e comanda l’accensione del bruciatore 10 e l’afflusso della miscela aria-gas, l’aria essendo fornita dal ventilatore 28 ed il gas dall’apertura dell’elettrovalvola 31.
La scheda elettronica 50 monitora inoltre il corretto funzionamento del bruciatore misurando la portata del flusso di aria generato dal ventilatore. Preferibilmente ciò avviene mediante misura indiretta, rilevando la velocità del ventilatore 28. In alternativa, o in combinazione con la misurazione indiretta, il monitoraggio della portata di aria può avvenire con una misura diretta, ad esempio leggendo un segnale generato da un pressostato differenziale 39; il pressostato differenziale 39 à ̈ collegato a due condotti 30, 30’ connessi rispettivamente a monte e a valle di un anello di strizione (non visibile in figura 8) posto sull’uscita in mandata del ventilatore 28, lungo il raccordo con il condotto 29. La caduta di pressione sull’anello, misurata dal pressostato differenziale 39, fornisce una misura della portata di aria.
In caso di anomalia, ovvero quando la portata di aria misurata à ̈ inferiore ad un valore di soglia predeterminato, la scheda elettronica 50 comanda la chiusura o previene l’apertura della elettrovalvola 31, impedendo l’afflusso di gas; successivamente provvede a disattivare il ventilatore.
Tipicamente la regolazione della temperatura (in funzione dell’impostazione dell’utente) avviene controllando accensione e spegnimento del bruciatore 10, così che esso alterna fasi di lavoro a potenza nominale fissa a fasi di riposo.
In questo modo il bruciatore 10 opera in un regime di combustione controllata, con una potenza termica desiderata e minimizzando i gas nocivi incombusti generati dalla combustione.
Pertanto il termostato 51 segnala alla scheda 50 il livello di temperatura nella cavità 3; al fine di mantenere la temperatura attuale corrispondente con quella desiderata dall’utente, la scheda 50 fa funzionare il bruciatore 10
Pertanto secondo una forma preferita di funzionamento del bruciatore 10, esso viene comandato in un regime di tipo “attacca-staccaâ€
in base al quale al fine di mantenere la temperatura nella cavità 3 in un intervallo a cavallo della temperatura desiderata il bruciatore 10 viene attivato fino a che la temperatura nella cavità non supera il livello superiore di detto intervallo, per interromperne poi il funzionamento fino a che la temperatura nella cavità non scende sotto il livello inferiore di detto intervallo.In combinazione con (o in alternativa a) questo contesto, il sensore di temperatura 45 rileva la temperatura del fondo di una pentola P presente nella cavità 3 del forno e nel caso essa risulti fuori dai valori impostati e/o elaborati dalla scheda di controllo 50, regola il funzionamento del bruciatore 10 secondo la stessa logica “attaccastacca†; quindi, fin tanto che la temperatura della pentola P non ritorni entro i valori stabiliti, il bruciatore viene arrestato.
L’arresto del bruciatore 10 viene ottenuto fermando il flusso di gas nel condotto 33, tramite la elettrovalvola 31; contestualmente , o con un leggero ritardo, la scheda 50 comanda anche l’arresto del ventilatore 28 così da fermare il flusso di aria al bruciatore.
Quando il termostato 51 (o il sensore 45) rileva che la temperatura nella cavità 3 (o della pentola P) scende sotto al livello prestabilito, la scheda di controllo 50 comanda la riaccensione del bruciatore 10, in maniera analoga a quanto visto prima.
Pertanto vengono ripristinati i flussi del gas aprendo la elettrovalvola 31 e dell’aria avviando il ventilatore 28, mentre gli elettrodi di accensione 32 comandano la combustione della miscela ed il sensore di rilevazione della fiamma (associato agli elettrodi 32 oppure separato da essi) assicura che vi sia effettivamente la presenza della fiamma.
Come sopra menzionato, gli elettrodi 32 possono essere integrati in un unico elettrodo o in un altro dispositivo dedicato, con analoghe funzioni, vale a dire quelle di accensione della miscela gassosa e della rilevazione della presenza di fiamma.
Il forno 1 riprende quindi a funzionare per portare a termine il ciclo di cottura impostato dall’utente con la manopola 47 o per ripristinare la temperatura impostata dall’utente.
In accordo con una forma di realizzazione preferita, il forno 1 presenta dei mezzi di sicurezza per prevenire il surriscaldamento del bruciatore soffiato 10 e/o una eccessiva velocità di riscaldamento della cavità.
A tal fine nel forno à ̈ presente un temporizzatore (non mostrato nelle figure in quanto di per sé noto) operativamente collegato al bruciatore 10 ed alla scheda di controllo 50, che comanda l’arresto del bruciatore dopo un periodo di funzionamento continuativo prefissato.
Ciò permette di prevenire il surriscaldamento del bruciatore ed il suo possibile danneggiamento; inoltre ciò permette di prevenire che la elevata potenza termica del bruciatore 10, se applicata continuativamente troppo a lungo, possa causare bruciature agli alimenti contenuti nella cavità. Indicativamente la durata di funzionamento continuativo del bruciatore dopo la quale il temporizzatore ne arresta il funzionamento, potrà essere di 40-60 secondi; dopo di che esso rimane spento per un tempo sufficiente a riportarne la temperatura entro valori prestabiliti.
Il tempo di arresto dipende da vari fattori (come ad esempio da quanto à ̈ acceso il forno, se ci si trova in regime transitorio dopo l’accensione o durante un ciclo di cottura avviato, e così via) e può variare da 15 a 25 secondi, a seconda dei casi.
E’ da notare che il sistema di sicurezza temporizzato del bruciatore, può operare sia in maniera a sé stante, sia in combinazione con le altre regolazioni previste per il funzionamento del forno basate sul termostato 50 e/o il sensore a infrarossi presenti nella cavità.
Alla luce di quanto spiegato finora à ̈ possibile comprendere come il forno a gas 1 risolva il problema tecnico che à ̈ alla base dell’invenzione. Infatti, l’uso del bruciatore 10 di tipo soffiato permette di raggiungere potenze termiche elevate, superiori rispetto a quelle dei normali bruciatori atmosferici.
Il forno 1 offre quindi delle prestazioni assai più elevate sotto questo profilo, rispetto a forni aventi bruciatori di tipo atmosferico.
Si noti a questo riguardo che sarebbe possibile controllare il bruciatore soffiato 10 diversamente da quanto spiegato sopra, ad esempio mediante un controllo modulato nel tempo (cioà ̈ non discontinuo come nell’esempio sopra) seguendo delle curve di funzionamento nel tempo che dipendono dal ciclo di cottura o della temperatura della pentola P, impostati dall’utente.
Alternativamente, il controllo del bruciatore 10 può seguire un profilo di cottura memorizzato nella scheda elettronica 40, in cui a diverse fasi della cottura corrispondono temperature differenti (ad esempio in un ciclo di cottura di un’ora, si può imporre la temperatura di 120°C per i primi 15 minuti, la temperatura di 250°C per i successivi 30 minuti e la temperatura di 90°C per gli ultimi 15 minuti).
Tuttavia la soluzione qui considerata ha il pregio della semplicità, in quanto non richiede complicati sistemi di controllo perché di fatto sono sufficienti il sensore di temperatura 45, la elettrovalvola 31 e il ventilatore 28, per realizzare dei cicli di accensione e spegnimento di tipo “on/off†del bruciatore 10, secondo quanto impostato dall’utente.
Naturalmente sono possibili varianti della invenzione rispetto a quanto finora descritto.
Per esempio à ̈ facile dotare il forno 1 di mezzi temporizzatori per il funzionamento con il bruciatore soffiato 10; in pratica si tratterebbe di aggiungere un comando oltre alla manopola 47, che consenta all’utilizzatore di impostare a piacimento il tempo di funzionamento del forno, spegnendo il bruciatore 10 una volta trascorso l’intervallo di tempo impostato.
E’ poi evidente che sebbene si sia fatto riferimento alle manopole 15-18 per il comando del forno, si potranno predisporre al suo posto dei pulsanti di comando o altri sistemi equivalenti.
Va poi precisato che il fatto di avere un forno con bruciatore soffiato, non impedisce che lo stesso forno sia dotato anche di resistenze di riscaldamento come ad esempio quelle presenti sulla parete superiore dei normali forni, per la grigliatura dei cibi.
Queste varianti rientrano comunque nell’ambito delle rivendicazioni che seguono.

Claims (16)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Forno di cottura a gas, comprendente almeno una cavità (3) alla quale à ̈ associato un bruciatore (10) per il suo riscaldamento, caratterizzato dal fatto che il bruciatore (10) à ̈ di tipo soffiato, nel quale una miscela combustibile gassosa à ̈ alimentata mediante mezzi ventilatori (28, 30, 31).
  2. 2. Forno di cottura secondo la rivendicazione 1, in cui il bruciatore soffiato (10) trasmette calore nella cavità (3) anche per irraggiamento.
  3. 3. Forno secondo le rivendicazioni 1 o 2, comprendente una lastra (40) sostanzialmente trasparente alle radiazioni nel campo infrarosso associata al bruciatore soffiato (10), così da consentire l’irraggiamento nella cavità (3).
  4. 4. Forno secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il bruciatore (10) comprende un elemento radiante (36, 37) che presenta una pluralità di fori, così da formare sostanzialmente un tappeto di fiamme.
  5. 5. Forno secondo la rivendicazione 4, in cui l’elemento radiante (36) à ̈ atto ad irradiare nel campo infrarosso quando à ̈ scaldato dalla fiamma del bruciatore.
  6. 6. Forno secondo la rivendicazione 5, in cui l’elemento radiante (36, 37) à ̈ realizzato, almeno in parte, in materiale metallico, ceramico, vetroceramico o similari.
  7. 7. Forno secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi (45, 51) per rilevare la temperatura della cavità (3) e/o di un oggetto presente al suo interno.
  8. 8. Forno secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi (28, 31, 32, 44, 45, 48, 50) per lo spegnimento e l’accensione autonomi del bruciatore (10), il cui spegnimento e/o accensione avvengono in relazione a intervalli di tempo e/o valori di temperatura predeterminati.
  9. 9. Forno secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il bruciatore (10) à ̈ alloggiato in una sede (35) adiacente al fondo della cavità (3), sopra la quale à ̈ applicata una lastra (40) sostanzialmente trasparente alle radiazioni nel campo infrarosso, in modo da lasciare passare almeno in parte i fumi di combustione del bruciatore dalla sede (35) alla cavità (3) del forno.
  10. 10. Forno secondo la rivendicazione 9, in cui la lastra (40) à ̈ associata ad un telaio (41) che si appoggia sul bordo della sede (35) del bruciatore, il quale telaio (41) comprende delle luci (43, 44) di passaggio per i fumi dalla sede (35) alla cavità (3) così da fornire un contributo di tipo convettivo al riscaldamento della cavità.
  11. 11. Forno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi (28, 50; 39) per rilevare la portata di aria fornita al bruciatore soffiato (10).
  12. 12. Forno secondo la rivendicazione 12, in cui i mezzi per rilevare la portata d’aria comprendono un ventilatore (28) in comunicazione di fluido con il bruciatore (10), e un dispositivo (50) per rilevare la velocità di funzionamento del ventilatore.
  13. 13. Forno secondo la rivendicazione 12, in cui i mezzi per rilevare la portata d’aria comprendono un pressostato differenziale (39) collegato ad una coppia di condotti (30, 30’) connessi rispettivamente a monte e a valle di un anello di strizione o similari, associato alla mandata di un ventilatore (28) in comunicazione di fluido con il bruciatore (10).
  14. 14. Metodo di funzionamento di un forno secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente le fasi di: - impostare un ciclo operativo del forno in funzione di valori di tempo e/o temperatura; - accendere e spegnere il bruciatore (10) in funzione di almeno una tra le seguenti alternative: i) la temperatura nella cavità (3) del forno; ii) la temperatura di un oggetto (P) presente nella cavità (3) del forno. iii) intervalli di tempo prefissati
  15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 15, comprendente almeno una fase di controllo della portata di aria fornita al bruciatore soffiato (10) mediante controllo della velocità di un ventilatore (28) in comunicazione di fluido con il bruciatore.
  16. 16. Metodo secondo la rivendicazione 16, comprendente una fase di monitoraggio del corretto funzionamento del bruciatore, che comprende la misura della portata del flusso di aria generato dal ventilatore (28) e, se detta portata di aria misurata à ̈ inferiore ad un valore di soglia predeterminato, comanda la chiusura o previene l’apertura della elettrovalvola 31, impedendo l’afflusso di gas.
IT000331A 2013-04-23 2013-04-23 Forno a gas ad alto rendimento e metodo per il suo funzionamento ITTO20130331A1 (it)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000331A ITTO20130331A1 (it) 2013-04-23 2013-04-23 Forno a gas ad alto rendimento e metodo per il suo funzionamento
EP14161846.2A EP2796791B1 (en) 2013-04-23 2014-03-26 High efficiency gas oven and method for operating thereof
RU2014115992/12A RU2014115992A (ru) 2013-04-23 2014-04-21 Газовый духовой шкаф с высоким кпд и способ его эксплуатации

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000331A ITTO20130331A1 (it) 2013-04-23 2013-04-23 Forno a gas ad alto rendimento e metodo per il suo funzionamento

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ITTO20130331A1 true ITTO20130331A1 (it) 2014-10-24

Family

ID=48628851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT000331A ITTO20130331A1 (it) 2013-04-23 2013-04-23 Forno a gas ad alto rendimento e metodo per il suo funzionamento

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2796791B1 (it)
IT (1) ITTO20130331A1 (it)
RU (1) RU2014115992A (it)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4639213A (en) * 1984-12-17 1987-01-27 Solaronics, Inc. Confined spaced infrared burner system and method of operation
JPS63290318A (ja) * 1987-05-23 1988-11-28 Sanden Corp 燃焼装置
US5080087A (en) * 1987-12-21 1992-01-14 Gas Research Institute Two burner bake, broil and steam gas oven
EP0809078A2 (en) * 1996-05-22 1997-11-26 ZANUSSI GRANDI IMPIANTI S.p.A. Cooking apparatus with forced-draft burner
WO2002010648A1 (de) * 2000-07-31 2002-02-07 Rational Ag Verbrennungssystem für ein gargerät sowie gargerät mit solch einem verbrennungssystem
US20050056267A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-17 Maytag Corporation Combination radiant/convection gas cooking appliance
EP2184545A1 (en) * 2008-11-11 2010-05-12 Indesit Company S.P.A. Cooking oven

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4951648A (en) * 1989-03-23 1990-08-28 Tecogen, Inc. Conveyor oven
DE102006026907A1 (de) * 2006-06-09 2008-01-03 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Induktionskochmulde und Verfahren zur Ermittlung einer Temperatur eines Bodens eines Zubereitungsbehälters

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4639213A (en) * 1984-12-17 1987-01-27 Solaronics, Inc. Confined spaced infrared burner system and method of operation
JPS63290318A (ja) * 1987-05-23 1988-11-28 Sanden Corp 燃焼装置
US5080087A (en) * 1987-12-21 1992-01-14 Gas Research Institute Two burner bake, broil and steam gas oven
EP0809078A2 (en) * 1996-05-22 1997-11-26 ZANUSSI GRANDI IMPIANTI S.p.A. Cooking apparatus with forced-draft burner
WO2002010648A1 (de) * 2000-07-31 2002-02-07 Rational Ag Verbrennungssystem für ein gargerät sowie gargerät mit solch einem verbrennungssystem
US20050056267A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-17 Maytag Corporation Combination radiant/convection gas cooking appliance
EP2184545A1 (en) * 2008-11-11 2010-05-12 Indesit Company S.P.A. Cooking oven

Also Published As

Publication number Publication date
EP2796791B1 (en) 2020-08-19
EP2796791A1 (en) 2014-10-29
RU2014115992A (ru) 2015-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9441839B2 (en) Heating apparatus with fan
EP1681521A2 (en) Water heater with pressurized combustion
US9188343B2 (en) Oven appliance and a gas burner assembly for the same
AU2005200411A1 (en) Method and apparatus for modifying the path of a flame
KR101166904B1 (ko) 중화 렌지용 컨트롤러
US20130220302A1 (en) Porous insert for a heating element of an oven appliance
CN103925620B (zh) 一种燃气炉灶
ITTO20130331A1 (it) Forno a gas ad alto rendimento e metodo per il suo funzionamento
CN206320805U (zh) 一种平头炉
NL2002762C2 (nl) Sfeerhaard, ingericht voor het verbranden van vloeibare brandstof, in het bijzonder bio-ethanol.
CN106419617A (zh) 一种烤饼机
CA2827077C (en) Gas oven
CA2876823C (en) Home appliance with gas igniter having heating element and shroud
ITTO20121158A1 (it) Apparecchio di cottura con bruciatore a gas di potenza termica elevata e metodo per il suo funzionamento
JP6675920B2 (ja) ハイブリッド式ガスファンヒーター
JP3096632U (ja) 加熱調理器
ITTO20121156A1 (it) Apparecchio di cottura con dispositivo di esclusione di punti cottura
KR101025711B1 (ko) 버너어셈블리 및 이를 포함하는 조리기기
JP2002048411A (ja) 燃焼式暖房機
KR20110092493A (ko) 가스 오븐
JP2017198361A (ja) ハイブリッド式温風暖房機
JP2018066522A (ja) 温風暖房機
JP2017194237A (ja) ハイブリッド式温風暖房機
JP2002013822A (ja) 開放燃焼式暖房機
JP2002039626A (ja) 燃焼式暖房機