ITVA20040003U1 - Forno domestico - Google Patents

Description

"Forno domestico"

Il presente trovato riguarda un forno domestico comprendente una cavità provvista di un’apertura di evacuazione dei gas prodotti durante il processo di cottura e/o riscaldamento di alimenti.

Nei suddetti forni domestici la suddetta apertura o camino è usualmente disposta in corrispondenza del cielo della cavità o della sua parete posteriore e serve per evacuare i gas e/o i fumi prodotti durante la cottura o durante la fase di autopulitura (pirolisi) del forno. In tale camino possono essere posti filtri e/o catalizzatori secondo una tecnologia nota ai tecnici del settore.

E’ ben nota inoltre la necessità di produrre elettrodomestici a basso consumo energetico, sia per ridurre la spesa sostenuta dall’utilizzatore per l’esercizio del forno, sia per ridurre l’impatto ambientale dovuto al consumo di fonti energetiche non rinnovabili. Per quanto riguarda i forni di cottura, si è migliorato notevolmente l’isolamento del forno stesso ricorrendo a materiali isolanti sempre più efficaci, a parità di spessore di isolamento. Esiste però il problema relativo al fatto che i materiali isolanti più efficaci, come la lana di vetro o di roccia, non sono riciclabili. Inoltre si è prestata particolare attenzione nell’evitare ponti termici tra la cavità del forno e la struttura frontale di supporto fissata (nella soluzione da incasso) ad una cornice di un mobile da cucina. Si è anche prestata attenzione alla progettazione del sistema di guarnizioni della porta, al fine di evitare un eccessivo riscaldamento di quest’ultima, con problemi sia di sicurezza sia di dispersione di calore.

E’ inoltre noto, nel campo dei forni domestici a gas, il ricorso a sistemi di ricupero di calore disperso attraverso i gas di scarico. Infatti in questi forni il flusso d’aria che attraversa il forno è elevato ed è pertanto evidente come in questi forni il ricorso a sistemi di recupero di calore, come ad esempio illustrato nel brevetto US 3624742, sia assolutamente consigliabile. In ogni caso tali sistemi di recupero di calore dai gas di scarico sono notervolmente complicati e costosi.

Nei forni elettrici, dove il calore disperso attraverso i gas uscenti dal forno è inferiore rispetto a quello disperso nei forni a gas, non si è mai ritenuto necessario ricorrere a sistemi di recupero. Questa situazione è da ritenersi principalmente dovuta alla mancanza di sistemi di recupero di calore di facile ed economica realizzazione, specie a fronte delle complesse e costose soluzioni ideate per i forni a gas.

Scopo della presente invenzione è di fornire un forno del tipo specificato all'inizio della descrizione che consenta di ridurre ulteriormente il consumo energetico del forno, e questo senza incidere se non in modo marginale sul costo finale del prodotto.

Tale scopo viene raggiunto grazie al fatto che almeno una parete della cavità in cui è presente l'apertura di evacuazione dei gas è provvista di un’intercapedine in cui è definito un predeterminato percorso di evacuazione di detti gas al fine di consentire un recupero di calore.

Il suddetto percorso può essere più o meno sinuoso, ed è preferibilmente definito come percorso ad U attraverso una parete divisoria prevista nell’intercapedine.

La presenza di detta intercapedine abbassa notevolmente la temperatura dei fumi uscenti, e di conseguenza la temperatura della parete esterna della cavità, consentendo di eliminare il materiale isolante in corrispondenza deH’intercapedine. Pertanto, se come materiale isolante viene utilizzata lana di vetro o lana di roccia (materiali non riciclabili secondo la normativa WEEE sulla riciclabilità dei prodotti elettrici e/o elettronici), l’impatto ambientale del forno, al termine della sua vita utile, sarà proporzionalmente ridotto.

Secondo una caratteristica preferita dell’invenzione, la parete divisoria è disposta inclinata all’interno dell’inercapedine, in modo tale da definire un prima parte di percorso a sezione decrescente dall’apertura di scarico della cavità verso una zona laterale dell’intercapedine ed una seconda parte di percorso a sezione decrescente da detta zona laterale dell’intercapedine verso un’apertura di scarico dei gas dall’intercapedine.

Grazie alle suddette caratteristiche si ottiene un netto miglioramento dell’efficienza energetica del forno, in quanto una buona parte del calore contenuto nei gas di scarico (dell’ordine del 30% del calore totale disperso dal forno) è trattenuto nella cavità, contribuendo al processo di riscaldamento e cottura degli alimenti o di pirolisi nella cavità. Inoltre un ulteriore vantaggio risiede nel fatto che si ottiene una significativa riduzione della temperatura dei fumi (da circa 370°C a 120°C durante la fase di cottura), evitando problemi di sovratemperatura di componenti elettrici e/o elettronici del forno o del piano di cottura installato al di sopra del forno, nonché problemi di ossidazione di parti metalliche dell’elettrodomestico dovuti all’alta temperatura di scarico dei fumi, particolarmente durante la fase di pirolisi.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche di un forno secondo la presente invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata seguente, fornita a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati in cui:

la figura 1 è una vista prospettica della struttura di un forno secondo l'invenzione, da cui è stato completamente rimosso il materiale isolante,

la figura 2 è una vista in sezione secondo la linea ll-ll della figura 1 , e la figura 3 è una vista prospettica parzialmente sezionata di un particolare del forno di figura 1.

Con riferimento ai disegni, con 10 è illustrata nel suo insieme una stuttura metallica di un forno da cui è stato completamente rimosso l’isolamento termico. Il forno 10 comprende una cavità principale 12 ed una cavità secondaria 14 posta al di sotto di quella principale, utilizzata ad esempio per il preriscaldamento di alimenti. Entrambe le cavità sono chiuse da porte (non illustrate). La cavità principale 12 è provvista di un camino 16 di scarico dei gas disposto nella parte posteriore del cielo della cavità 12, indicato nei disegni con il riferimento 12a. In corrispondenza di tale cielo o parete superiore 12a della cavità 12, quest’ultima è provvista di un intercapedine H definita da un elemento piano di lamiera 18, a guisa di vassoio rovesciato, con bordi 18a rialzati e saldati in S alla parete superiore 12a della cavità. Come risulta chiaro dai disegni, l’elemento di lamiera 18 copre la maggior parte della parete superiore 12a della cavità 12, ed è (nella configurazione operativa del forno) ricoperto di materiale isolante come il resto della cavità 12. Tale isolamento in corrispondenza dell'intercapedine può essere omesso grazie alla riduzione di temperatura della parete rispetto ai forni tradizionali (oppure il relativo spessore può essere notevolmente ridotto). All’interno dell'intercapedine H è contenuta una parete divisoria 20, anch’essa realizzata di lamiera metallica e con bordi interposti e saldati tra l’elemento di lamiera 18 e la parete superiore 12a della cavità 12. La parete divisiona 20 presenta una prima zona laterale 20a rialzata, disposta in corrispondenza della zona posteriore del forno, ed una seconda zona laterale 20b, opposta alla prima, sostanzialmente a livello della parete superiore 12a della cavità ed in cui è prevista un'apertura 22 di passaggio dei gas (figura 3). La parete divisoria 20 presenta pertanto un’inclinazione tale da definire un primo condotto K a sezione decrescente tra il camino 16 e l’apertura 22. In modo del tutto simile, la parete divisoria 20 definisce nell’intercapedine H un secondo condotto M a sezione decrescente tra l’apertura 22 ed un foro di scarico 24 previsto nell’elemento piano di lamiera 18, sostanzialmente in asse con il camino 16 e di identica o simile sezione di passaggio.

Il suddetto andamento delle sezioni dei canali K ed M dell’intercapedine H, con un restringimento della sezione fino all’apertura 22 nella parete divisoria 20, un successivo allargamento a valle dell’apertura 22 ed un successivo restringimento fino al foro di scarico 24, consente di ottimizzare lo scambio termico fra gas caldi e la parete della cavità.

Ovviamente il percorso sinuoso dei gas, indicato qualitativamente con delle frecce in figura 2, può essere diverso rispetto a quanto illustrato nei disegni, sempre comunque nell’ottica di ottimizzare lo scambio termico ed il conseguente recupero di calore. In ogni caso, la soluzione descritta è risultata un ottimo compromesso tra le prestazioni termodinamiche ed il costo finale del forno.

Ovviamente è possibile prevedere numerose varianti nella realizzazione di un forno secondo l'invenzione. Ad esempio, 1’intercapedine H, pur essendo stata descritta come disposta in corrispondenza della parete superiore 12a della cavità 12, può essere applicata anche alla parete posteriore o ad una o entrambe le pareti laterali. Inoltre è possibile utilizzare un ventilatore, ad esmpio di tipo tangenziale, in modo da forzare e velocizzare il percorso dei gas e/o fumi all’interno dell’intercapedine H.

La soluzione secondo l’invenzione è utile sia nel recupero di calore durante il normale processo di cottura di alimenti, sia durante il processo di pulitura pirolitica della cavità.

Il foro di scarico 24 può essere parzializzato, in modo manuale o automatico, al fine di ridurre il tempo di preriscaldamento del forno.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI Forno domestico comprendente una cavità (12) provvista di un’apertura (16) di evacuazione dei gas, caratterizzato dal fatto che almeno una parete (12a) della cavità (12) in cui è prevista detta apertura (16) è provvista di un’intercapedine (H) in cui è definito un predeterminato percorso (K, M) di evacuazione di detti gas.
2. 2. Forno secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detta intercapedine (H) si estende sulla maggior parte di tale parete (12a).
3. 3. Forno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il suddetto percorso dei gas è sostanzialmente ad U ed è definito da una parete divisoria (20) alloggiata in detta intercapedine (H).
4. 4. Forno secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta intercapedine (FI) comprende un’apertura di scarico (24) dei gas, la parete divisoria (20) essendo disposta inclinata in modo da definire un primo condotto (K) con sezione decrescente a partire da detta apertura (16) di scarico dei gas verso una zona laterale (20b) di detta parete divisoria ed un secondo condotto (M) di sezione decrescente a partire da detta zona laterale (20b) della parete divisoria (20) verso l’apertura di scarico (24) dall'intercapedine (FI).
5. Forno secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che l’apertura (16) di evacuazione dei gas dalla cavità (12) e l’apertura (24) di scarico dall’intercapedine (FI) sono sostanzialmente in asse fra loro.
6. 6. Forno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la parete (12a) provvista dell’intercapedine (H, 18, 20) è la parete superiore della cavità (12).
7. 7. Forno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in corrispondenza dell’intercapedine (H) non è presente un rivestimento di materiale termicamente isolante