PT1412677E - Forno de convecção directa - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

FORNO DE CONVECÇÃO DIRECTA A presente invenção tem por objecto fornos para cozinhar alimentos e, mais particularmente, fornos de convecção utilizados em cozinhas de colectividades.

Os fornos de convecção para cozinhar alimentos compreendem geralmente uma mufla metálica que envolve uma cavidade interior da mufla, com uma parede inferior que forma a base, uma parede superior que forma o tecto e quatro paredes periféricas verticais. Pelo menos uma das paredes periféricas está munida de uma porta de acesso para introduzir e retirar os alimentos que vão ser cozinhados na cavidade· interna da mufla.

No espaço interior do forno, quer dizer, na cavidade interna da mufla, a convecção do ar está assegurada por uma turbina de convecção, que adquire rotação accionada por um motor e disposta geralmente na vizinhança de uma das paredes periféricas que estão desprovidas de porta de acesso. A turbina está montada de modo a rodar num eixo de- rotação perpendicular à parede periférica.

Conhece-se,, por exemplo da patente norte-americana US 4 369 760 A um ventilador portátil para fazer circular o ar num. forno em que está inserido. 0 ventilador, colocado na proximidade da parede posterior do forno, impulsiona o ar axialmente para a frente em direcção aos alimentos a cozinhar. Não há elementos de aquecimento colocados na circulação do ar, de modo que a permuta térmica não é 2 satisfatória. Por outro lado, as pás do ventilador nao estão protegidas eficazmente.

Com vantagem, podem óolocar-se meio de aquecimento na zona da circulação do ar, a montante ou a jusante da turbina, e podem-se adaptar para aquecer o ar que circula na mufla sob o impulso da turbina, favorecendo o cozimento dos alimentos.

Na maior parte dos fornos conhecidos, tal como os descritos na patente de invenção norte-americana US 6 114 664 A, a cavidade interior da mufla . está dividida em dois compartimentos: um compartimento para cozinhar, acessível pela porta, e com um formato para receber os alimentos a cozinhar; um compartimento· de aquecimento, incluindo a turbina de convecção e meios de aquecimento tal como resistências eléctricas ou queimadores ã gás. 0 compartimento para cozinhar está sempre isolado do compartimento dè aquecimento por meio de uma caixa ou de uma parede de separação, geralmente perpendicular ao eixo de rotação da turbina e compreendendo alguns orifícios de passagem do ar. A parede de separação tem um efeito duplo de canalização do circuito de ar propulsionado pela turbina e de protecção do compartimento de aquecimento das projecções de gorduras ou de outras matérias provenientes dos alimentos que estão a ser cozinhados. Com efeito, nos fornos conhecidos, uma preocupação constante consiste em evitar que as projecções provenientes dos alimentos que estão a ser cozinhados venham sujar os elementos que estão no interior do compartimento de aquecimento a saber, a turbina, os meios de aquecimento e os diversos colectores que permitem pilotar estes elementos. 3 A patente norte-americana US 4.648.377 A descreve também um desses fornos com parede separação, que está conforme com o preâmbulo dá reivindicação 1.

Apesar da presença da parede de separação, são necessárias operações de limpeza manuais para garantir periodicamente a limpeza do forno. Não se pode automatizar a limpeza nas estruturas dos fornos conhecidos e é necessária uma desmontagem e a remontagem da parede de separação.

Um outro problema que se encontra nos fornos conhecidos para cozinhar alimentos é a dificuldade em assegurar um cozimento regular de todos os alimentos contidos no forno, seja qual for a sua posição no compartimento para cozinhar. Constata-se, com efeito, que o cozimento dos alimentos pode ser diferente em função da posição do alimento no compartimento para cozinhar. Algumas zonas do compartimento para cozinhar podem produzir um sobreaquecimento dos alimentos, enquanto outras zonas produzem um aquecimento insuficiente. Do mesmo modo, a distribuição do cozimento é diferente, em função . do tipo de géneros alimentícios a cozinhar e em função das quantidades de géneros alimentícios introduzidos no compartimento para cozinhar.·

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A presente invenção tem por objecto, nomeadamente, evitar os inconvenientes das estruturas de fornos de convecção conhecidos para cozinhar alimentos e visa favorecer a limpeza ou a auto-limpeza do forno e assegurar uma melhor distribuição do cozimento. 4 A presente invenção resulta da observação surpreendente segundo a qual a supressão da parede de separação entre o compartimento para cozinhar e o compartimento de aquecimento, combinada com um sentido de rotação da turbina que aspira axialmente o ar para o impulsionar para a vizinhança das pareces periféricas, assegura simultaneamente um efeito de auto-limpeza do forno e uma melhor distribuição do cozimento.

Assim, para alcançar estes objectivos assim como outros, a presente invenção propõe um forno de convecção para o cozimento de alimentos, compreendendo: uma mufla com . uma cavidade interior geralmente paralelepipédica limitada por uma parede inferior que forma a base, por uma parede superior que serve de tecto e por quatro paredes periféricas, em que pelo menos uma das paredes periféricas está munida de uma porta de acesso para a entrada e a saida dos alimentos a cozinhar, na cavidade interna da mufla, - uma turbina de convecção centrífuga, cuja rotação é accionada por um motor, disposta na cavidade interna da mufla na vizinhança do centro de. uma parede periférica adjacente desprovida de porta de acesso, montada de forma a que a rotação se faça segundo um. eixo de rotação perpendicular à parede periférica adjacente e preparada para aspirar, o ar axialmente em direcção ao centro da parede periférica adjacente e para o enviar radialmente para os bordos da parede periférica adjacente, - meios de aquecimento colocados na zona da circulação do ar, a montante ou a jusante da turbina de convecção e que se podem adaptar para aquecer o ar que circula na mufla sob o impulso da turbina de convecção, para cozinhar os alimentos, 5 - uma zona com um volume para cozinhar, reservado na cavidade interna da mufla para receber os alimentos a cozinhar; de acordo com a presente invenção, a turbina de convecção e os meios de aquecimento são colocados na cavidade interna da mufla em comunicação directa com a área com um volume para cozinhar, sem parede de separação a opor-se à circulação do ar, com uma grelha de protecção mecânica conformada e interposta entre a turbina de convecção e a zona para cozinhar para impedir o contacto de uma mão do utilizador com as pás da turbina de convecção em rotação.

Constata-se nomeadamente que o ar relativâmente frio é aspirado por uma zona de aspiração axial alargada ocupada pelos alimentos a.cozinhar e que o ar quente de refluxo está confinado à vizinhança das longe dos alimentos a cozinhar. Isto resulta numa melhor permuta técnica entre os meios de aquecimento e o ar e num melhor aquecimento repartido pelas paredes periféricas. Evita-se o contacto directo entre o ar demasiado quente e os alimentos.

De acordo com um primeiro modo de realização, na construção de um forno eléc.trico, os meios de aquecimento compreendem resistências eléctricas anelares colocadas na periferia da turbina de convecção.

Segundo um outro modo de realização, na construção de um forno a gás, os meios de aquecimento compreendemum queimador a gás colocado axialmente na aspiração da turbina de convecção ou colocado radialmente na periferia da turbina de convecção. 6 A turbina pode ter, com vantagem, uma estrutura geralmente cilíndrica, com um recipiente posterior comportando uma pluralidade de pás frontais curtas repartidas na periferia. O diâmetro da turbina pode, com vantagem, ser superior a um terço da maior dimensão da parede periférica adjacente.

De forma surpreendente, os requerentes constataram que se . obtém ainda uma melhor distribuição do cozimento, na ausência da parede de separação, quando se faz uma rotação da turbina em sentido inverso, quer dizer no sentido em que a inclinação das pás tenderá a empurrar o ar para o eixo da turbina. Compreende-se que em rotação inversa uma turbina com pás curtas tem ainda um efeito de empurrar o ar de forma, centrífuga, mas este impulso é reduzido.

Pode-se, graças à estrutura de acordo com a presente invenção, fazer variar a velocidade da turbina num intervalo de velocidade relativamente amplo, por exemplo de 700 a 1300 rotações por minuto, sem provocar sobreaquecimento dos elementos de aquecimento tal como as resistências, graças a uma melhor permuta térmica com o, ar. Isto permite induzir a convecção, em função da natureza dos alimentos a cozinhar, para melhorar a qualidade.

Uma boa circulação do ar no forno pode ser conseguida prevendo um quadro suporte do tabuleiro, amovível e podendo passar pela porta do forno, e constituído por pilastras ligadas por travessas para formar uma estrutura paralelepipédica perfurada deixando liberdade à circulação de ar e comportando corrediças laterais perpendiculares à porta para permitir o deslizamento e suportar os tabuleiros 7 horizontais sobre os quais se podem dispor os alimentos a cozinhar. A limpeza do forno é muito fácil, e constata-se que as projecções de géneros alimentícios provenientes dos alimentos a cozinhar não permanece na turbina ou nos meios de aquecimento, e são eliminados imediatamente pela circulação de ar em direcção à parede inferior da base. Dai resulta um efeito de auto-lavagem do forno.

Pode-se ainda melhorar a limpeza prevendo um dispositivo de limpeza por aspersão de água na mufla. Para isso, pode-se utilizar, nomeadamente, uma copela colocada na zona adjacente ao centro da parede superior da mufla e meios de alimentação central de água para produzir um escoamento de água para a periferia da copela paralelamente à parede superior.

Graças à ausência de uma parede de separação, o dispositivo de limpeza tem uma acção de limpeza imediata tanto no compartimento de cozimento como na turbina e nos meios de aquecimento.

DESCRIÇÃO SUMÁRIA DOS DESENHOS

Outros objectivos, características e vantagens da presente invenção ressaltarão da descrição que se segue dos modos de realização particulares, feita em conjunto com as figuras em anexo, entre as quais: - a figura 1 é uma vista em perspectiva de um forno de acordo com um primeiro modo de realização da presente invenção, com aquecimento eléctrico; 8 - a figura 2 é uma vista de uma face do forno da figura 1; - a figura 3 é uma vista do lado direito do forno da figura 1, em corte segundo o plano A-A; - a figura 4 é uma vista em perspectiva de um forno de acordo com um segundo modo de realização da presente invenção, com aquecimento a gás; -a figura 5 é uma vista de uma face do forno da figura 1; e - a figura 6 é uma vista do lado esquerdo do forno da figura 1, em corte segundo o plano B-B.

DESCRIÇÃO DOS MODOS DE REALIZAÇAO PREFERIDOS

Em ambos os modos de realização, como representado nas figuras, um forno com convecção de acordo com a presente invenção compreende uma mufla 1, com uma cavidade interna 8 geralmente paralelepipédica limitada por uma parede inferior de fundo 2, por uma parede superior de tecto 3, por duas paredes periféricas laterais opostas 4 e 5, por uma parede periférica anterior 6 e por uma parede periférica posterior 7.

Nos dois modos de realização ilustrados, a parede periférica anterior 6 está munida de uma porta de acesso para a introdução e a extracção dos alimentos a cozinhar na cavidade interior 8 da mufla.

As faces interiores das paredes da mufla são geralmente lisas, para evitar que se agarrem e que fiquem retidas partículas alimentares susceptíveis de se destacar dos alimentos a cozinhar. 9

Uma turbina de convecção 9 é accionada para. a rotação por um motor 10 alimentado por uma fonte externa de energia eléctrica. A turbina de convecção 9 é do tipo com acção centrífuga, aspirando o ar axialmente pelo seu centro e impulsionando o ar radialmente para a sua periferia. Comporta para isso pás inclinadas, da forma conhecida e habitual. A turbina de convecção 9 está disposta na vizinhança do centro de uma parede periférica desprovida de porta de acesso. Na realização ilustrada, a turbina de convecção 9 está disposta na vizinhança do centro da parede periférica posterior 7 da mufla.

Em alternativa, segundo um modo de realização não ilustrado nas figuras, pode-se prever um forno- com duas portas, uma em frente da outra, localizadas respectivamente na parede periférica anterior 6 e na parede periférica posterior 7, com a turbina colocada na vizinhança de uma das paredes periféricas laterais opostas 4 ou 5 do forno. A turbina de convecção 9 está montada de modo a rodar segundo um eixo de rotação 11 perpendicular à parede periférica posterior 7 à qual é adjacente.

Assim, a turbina de convecção 9 aspira o ar axialmente em direcção ao centro da parede periférica posterior 7 e impulsiona o ar radialmente para os bordos da parede periférica posterior 7.

Os meios de aquecimento são colocados na zona de circulação do ar, a montante ou a jusante da turbina, e podem-se adaptar para aquecer o ar que circula na mufla sob o impulso da turbina de convecção 9. 10

No modo de realização das figuras 1 a 3, os meios de aquecimento compreendem resistências eléctricas anelares 12 e 13, colocadas na periferia da turbina de convecção 9, e alimentados por uma fonte exterior de energia eléctrica à qual estão ligadas por condutores de alimentação 15. As resistências eléctricas anelares 12 e 13 são assim colocadas a montante da turbina de convecção 9 na circulação do ar.

No modo de realização das figuras 4 a 6, os meios de aquecimento compreendem um queimador a gás 14 colocado axialmente na aspiração da turbina de convecção 9. Encontram-se outros meios do modo de realização das figuras 1 a 3, referenciados pelas mesmas referências numéricas. 0 queimador a gás 14 está dirigido para a parede posterior 7 do forno, quer dizer para o centro da turbina 9. É alimentado por uma tubagem de alimentação 16. A sua parte central é atravessada por uma tubagem de evacuação dos gases queimados 17.

Prevê-se igualmente, no interior da mufla 1, meios para receber os alimentos a cozinhar. Nos modos de realização ilustrados nas figuras, um volume para o cozimento 81 está reservado na cavidade interior 8 da mufla para receber os alimentos a cozinhar, e prevê-se apenas um simples caixilho de suporte dos tabuleiros amovíveis, adaptado para entrar na mufla pela porta prevista na parede periférica anterior 6. 0 caixilho de suporte dos tabuleiros é constituído por pilaretes ligados por travessas superiores para constituir uma estrutura geralmente paralelepipédica perfurada deixando a circulação de ar livre no forno. A estrutura do caixilho de suporte dos tabuleiros composta corrediças laterais, por exemplo sob a forma de perfis em U, perpendiculares à parede periférica anterior 6, e com um formato para receber por deslizamento e suportar os bordos laterais dos tabuleiros 11 horizontais sobre os quais se pode dispor os alimentos a cozinhar. A turbina de convecção (9) e os meios de aquecimento 12, 13 ou 14 colocam-se na mufla (1) em comunicação directa com o volume de cozimento (81), sem parede de separação a opor-se à circulação de ar. Prevê-se apenas uma grelha de protecção mecânica 22, interposta entre o volume de cozimento 81 e o conjunto formado pela turbina de convecção 9 e os meios de aquecimento 12, 13 ou 14, para impedir o contacto mecânico de uma mão do utilizador com as pás da turbina em rotação ou com os meios de aquecimento. A grelha de protecção mecânica 22 tem a forma cilíndrica fechada e envolvente, com uma parte periférica 23 cilíndrica e une parte frontal 24 plana. A grelha de protecção mecânica 22 é feita de uma malha suficientemente larga para não perturbar a circulação de ar para ou desde turbina de convecção 9, e de uma malha suficientemente fechada para impedir que seja atravessada pelos dedos de um utilizador. A dimensão da malha pode, por exemplo, ser escolhida num intervalo de valores de cerca de 2 x 2 mm a 8 x 8 mm. Pode-se, com vantagem, escolher uma malha de cerca de 4 x 4 mm.

No modo de realização, das figuras 4 a 6 com o queimador de gás 14, a parte frontal 24 da grelha de protecção- mecânica 22 composta, na sua zona central, por um filtro 29 ou uma grelha com malhas mais finas, favorecendo um escoamento regular de ar à volta do queimador a gás 14 para uma estabilização da chama.

Compreende-se que na estrutura de forno assim definida, o ar impulsionado radialmente para a turbina de convecção 9 é guiado apenas pelas paredes periféricas da mufla 1, e 12 reparte-se mais livremente em todo o espaço do volume de cozimento 81. Resulta dai uma melhor repartição do cozimento.

Simultaneamente, nada se opõe ao livre percurso das projecções de partículas de géneros alimentícios provenientes dos alimentos a cozinhar no volume de cozimento 81 e podendo propagar-se em toda a cavidade interior 8 da mufla 1 nomeadamente em direcçâo à turbina de convecção 9 e aos meios de aquecimento 12, 13 e 14. Contudo, a circulação de ar livre produz um efeito de auto-limpeza do forno, e as partículas não ficam na zona ocupada pela turbina de convecção 9 e pelos meios de aquecimento 12, 13 e 14.

Para assegurar uma boa convecção de ar, pode-se utilizar com vantagem uma turbina de convecção 9 com uma estrutura geralmente cilíndrica, com um recipiente posterior 25 em forma de disco partindo de uma pluralidade de pás 26 frontais curtas repartidas na periferia. 0 diâmetro D da turbina de convecção é de preferência superior a. um terço da maior dimensão (largura ou altura) da parede periférica 7 adj acente.

No modo de realização ilustrado, a turbina de convecção 9 compreende pelo menos doze pás 26 frontais com uma dimensão radial inferior a um décimo do seu diâmetro D.

Pode-se conseguir um cozimento melhor fazendo rodar a turbina de convecção em sentido inverso, reduzindo assim o impulso centrífugo que exerce no ar da turbina de convecção 9. 0 sentido inverso define-se em relação à orientação das pás 26: nas figuras 2 e 5, vê-se que as pás 2 6 estão inclinadas para a esquerda em relação à sua direcçâo radial C correspondente; por causa desta orientação, as pás produzem 13 um impulso centrífugo eficaz de ar quando a turbina roda no sentido dos ponteiros do relógio; o sentido inverso é neste caso o sentido inverso dos ponteiros do relógio.

Nos modos de realização ilustrados, está ainda representado um dispositivo de limpeza, 27 por aspersão de água para a mufla 1. 0 dispositivo de limpeza 27 pode compreender uma copela horizontal colocada numa posição adjacente ao centro da parede superior do tecto 3, com meios de alimentação centrais da água para produzir um escoamento da água para a periferia da copela paralelamente à parede superior do tecto 3. A água é projectada radialmente para a periferia da copela, de preferência quando o forno está ainda relativamente quente, e a água escoa-se em seguida por todas as paredes periféricas do forno assim como pela turbina de convecção 9 e pelos meios de aquecimento. A estrutura particular do forno, de acordo com a presente invenção, permite também um funcionamento correcto de um forno misto, quer dizer na presença de vapor no recinto fechado de cozimento gerado por um gerador integrado de vapor. A presente invenção não se limita aos modos de realização que foram explicitamente descritos, mas inclui as diversas variantes e generalizações contidas no domínio das reivindicações que se seguem.

Lisboa, 12 de Novembro de 2008 14

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Forno de convecção, para cozinhar alimentos, compreendendo: - uma mufla (1) com uma cavidade interior (8) geralmente paralelepipédica limitada por uma parede inferior que constitui a base (2), por' uma parede superior que serve de tecto (3) e por quatro paredes periféricas (4,5,6,7), em que pelo menos uma das paredes periféricas (6) está munida de uma porta de acesso para a entrada e para a saída dos alimentos a cozinhar na cavidade interna (8) da mufla (1), - um meio de convecção (9), cuja rotação é accionada por um motor (10), disposto na cavidade interna (8) da mufla (1) na vizinhança do centro de uma parede periférica (7)· adjacente, desprovida de porta de acesso, montada de forma a rodar segundo um eixo de rotação (11) perpendicular à parede periférica (7) adjacente, e preparado para fazer circular o ar na cavidade interna (8) da mufla (1) , - meios de aquecimento (12, 13, 14) colocados na zona da circulação do ar, a montante ou a jusante do meio de convecção (9) e adaptados para aquecer o ar que circula na mufla (1) sob o impulso do meio de convecção (9), para cozinhar os alimentos, - um espaço para o cozinhar (81), reservado na cavidade interna (8) da mufla (1) para receber os alimentos a cozinhar; - o meio de convecção compreende uma turbina de convecção (9) centrífuga destinada a aspirar axialmente o ar para o centro da parede periférica (7) adjacente e para o 1 impelir radialmente para os bordos da parede periférica (7), adjacente, caracterizado pelo facto de: - a turbina de convecção (9) é os meios de aquecimento (12, 13, 14) estarem colocados na cavidade interna (8) da muf la (1) em comunicação directa com o espaço para cozinhar (81), sem parede de separação canalizando a circulação do ar e opondo-se às projecções de gorduras ou de outras matérias provenientes dos alimentos que estão a ser cozinhados, - uma grelha de protecção mecânica (22) interposta entre a turbina de convecção (9) e espaço para cozinhar (81) e com uma forma para impedir que seja atravessado pelos dedos de um utilizador, sem perturbar a circulação de ar para ou da turbina de convecção (9).
2. 2. Forno de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os , meios de aquecimento compreenderem resistências eléctricas anelares (12, 13) colocadas na periferia da turbina de convecção (9).
3. 3. Forno de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os meios de aquecimento compreenderem um queimador a gás (14) colocado, axialmente na aspiração da turbina de convecção (9) ou colocado radialmente na periferia da turbina de convecção (9). 2
4. 4. Forno de acordo com uma qualquer da reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de a turbina de convecção (9) ter uma estrutura geralmente cilíndrica, com um recipiente posterior (25) comportando uma pluralidade de pás (26) frontais curtas repartidas na periferia.
5. 5. Forno de.acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de o diâmetro (D) da turbina de convecção (9) ser superior a um terço da maior dimensão da parede periférica (7) adjacente.
6. 6. Forno de acordo com uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo facto de a turbina de convecção (9) compreender pelo menos doze pás (26) com uma dimensão radial inferior a um décimo do seu diâmetro D.
7. 7. Forno de acordo com uma qualquer da reivindicações 4 a 8, caracterizado pelo facto de as pás frontais da turbina (9) estarem inclinadas em relação à sua direcção radial (C) .
8. 8. Forno de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo facto de compreender um caixilho de suporte dos tabuleiros, constituído por pilastras ligadas por travessas superiores para formar uma .estrutura paralelepipédica perfurada deixando livre a circulação do ar e comportando corrediças laterais perpendiculares à parede periférica anterior (6) para receber por deslizamento e suportar os bordos laterais dos tabuleiros horizontais nos quais se podem dispor os alimentos a cozinhar. 3
9. 9. Forno de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo facto de compreender um dispositivo de limpeza (27) por aspersão de água para a mufla (1).
10. 10. Forno de acordo com a reivindicação 9 caracterizado pelo facto de o dispositivo de limpeza (27) compreender uma copela horizontal colocada na zona adjacente ao centro da parede superior do tecto (3) e meios de alimentação centrais da água para produzir um escoamento de água para a periferia da copela paralelamente à parede superior do tecto (3).
11. 11. Utilização de um forno de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto de o motor (10) accionar a turbina (9) originando a rotação no sentido em que a orientação das pás tenderá a impelir o ar para o eixo da turbina, produzindo.no ar um impulso centrífugo reduzido. Lisboa, 12 de Novembro de 2008 4