Brevet FR2040186A1 — publié le 19710122

On sait que, dans un mode. de construction bien connu des fours de boulangerie, les volumes de cuisson sont chauffés par l'intermédiaire de c - dres réalises en tubes, cadres qui entourent les. volumes de cuisson et qui sont disposés cote à côte, perpendiculairement à l'axe du four; les tubes dont sont constitués les cadres contiennent.un mélange vaporisable tel que, par exemple, un mélange eau-glycérine et comportent chacun une partie basse qui est chauffée par un foyer Dans les constructions de. typa classique, le foyer, qui permet le chauffage des parties basses des cadres précités, est réalisé en maçonnerie da sorte que, au moment du montage du four, il est nécessaire de procéder sur place-à la construction du foyer. Hume si la plupart des éléments du four peuvent. être construits directement en usine, on est donc amené, au montage du four chel'utilisateur, à à mettre en oeuvrn. une main d'oeuvre qualifiée dont le temps de travail est très.important, ce qui grève considérablement le prix de. revient d'un tel four On a déjà proposé, pour éviter l'inconvénient précité, d'utiliser un foyer métallique constitué par un élément cylindrique selon l'ase duquel est disposé un brûleur, élément qui est entouré peur une enveloppe. annulaire constituée par l'ensemble des tubes des cadres de chauffage du four, ces tubes étant.: jointif s et solidarisés par soudure- ou encore étant portés par une tole de soutien. Dans cette réalisation, la partie basse des cadres est en forme d'anneau fermé et, en cas de fuite en un point quelconque de la zone de fermeture. de. 1' enveloppe annulaire que forment les tubes des cadres, les. gaz de chauffage s' échappent. de la zone de foyer et pénètrent dans la zone de cuisson. De plus cette. réalisation nécessite une longueur de soudure très importante qu'il est difficile de réaliser convenablement de façon économique. La présente invention a pour but de proposer un foyer métallique destiné aux fours: de.. boulangerie précités, permettant d'éviter tout passage des gazSde chauffage en direction des. zones de cuisson et ne nécessitant pas la mise en oeuvre. d'une grande longueur de soudure. La présente invention a également pour but de décrire un dispositif de. foyer destiné aux fours de boulangerie précités permettant d'obtenir de façon économique une répartition déterminée, le long de l'axe du four, du flux de chaleur obtenu à partir d'un seul brûleur placé dans la zone d'entrée du four. I1 est en effet important que les volumes de cuisson soient chauffés de façon uniforme. selon l'axe du four et les dispositifs actuellement connus pour ce type de four. ne permettent qu'assez difficilement d'obtenir une telle uniformité. I1 est bien clair que la présente invention n'est aucunement limitée aux fours de boulangerie et .u'elle peut s'appliquer à des fours comportant des cadres tubulaires de chauffage disposes côte à côte perpen diculairement à l'axe au four, quelque soit la destination dudit four quant à l'utilisation de son volume de chauffe. La présente invention a pour objet le produit industriel nouveau que constitue, un four utilisable en particulier dans le domaine de la boulangerie, ce four comportant un volume de chauffe entouré par des cadres tubulaires de chauffage disposés côte à côte de façon sensiblement perpendiculaire à l'axe du four, les tubes dont sont constitués lesdits cadres contenant un mélange vaporisable et étant chauffés dans leur partie basse par des gaz de combustion obtenus au moyen d'un leur disposé sensiblement selon l'axe du four, la partie basse formant foyer étant sépare du volume de chauffe, ce four étant essentiellement caractérisé par ce fait que le foyer, indépendant du volume de chauffe, est constitué d'un tube métallique cylindrique central, easportent à une de ses eYtréíités le bradeur de chauffage et étant ouvert à son extrémité opposée, ledit tube étant disposé à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique intérieure métallique, de préférence coaxiale, qui permet la circulation des gaz de combustion à ses deux extrémités, ladite enveloppe cylindrique intérieure étant elle-même disposée à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique extérieure également métallique, de prAt- rence coaxiale, les parties basses des tubes dont sont constitués les cadres de chauffage étant placées dans l'espace annulaire qui sépare. les enveloppes cylindriques intérieure et extérieure précitées, cet espace annulaire. étant séparé en deux parties par une cloison disposéa dans la zone centrale du fbur et eomelniquant avec des moyens d'évacuation des gaz de combustion disposés à la périphérie de l'enveloppe cylindrique extérieure. Dans un mode préféré de réalisation, le brûleur est disposé dans la zone d'entrée du four dont il chauffe le foyer; le tube cylindrique central selon l'axe duquel fonctionne le brûleur a une section constante et une longueur inférieure à la longueur du four selon son axe; l'enveloppe cylindrique intérieure présente deux sections différentes, l'une supérieure à celle du tube central précité dans la zone où elle entoure ledit tube et l'autre, légèrement inférieure à la section du tube central dans la zone où ledit tube n'existe plus, à l'opposé de la.zone où se trouve le brûleur; dans 11 espace annulaire qui sépare les enveloppes cylindriques intérieure et extérieure, les tubes des cadres de chauffage sont libres et sans liaison entre eux; l'enveloppe cylindrique extérieure est munie de ceintures d'évacuation des fumées, disposées perpendiculairement à l'axe de ladite enveloppe, chacune de ces ceintures correspondant par un carneau de réglage avec une canalisation d'évacuation des gaz brûlés; le passage des tubes des cadres de chauffage de la zone de foyer vers le volute de chauffe s'effec- tue à travers une zone ae joints d'étanchéité; les joints d'étanchéité précités sont constitués par au ciment réfractaire routé par des plaquettes insérées entre les tubes et disposées à la partie supérieure de l'espace annulaire, qui sépare les deux enveloppes cylindriques intérieure et extérieure du foyer. On constate que le foyer du four selon l'invention est entièrement métallique, indépendant du volume de chauffe et ne comporte plus d'élément en maçonnerie; l'ensemble des éléments du four peut donc être fabriqué et assemblé en.usine, ce 4ui supprime la majeure partie de la main d'oeuvre de mise en place chez l'utilisateur. I1 est important de noter que le dispositif selon l'invention ne met en oeuvre aucune soudure sur les tubes des ca dres de. chauffage; de plus, si les joints d'étanchéité en ciment réfractaire utilisés de façon classique présentent une défectuosité, la fuite de gaz brûlés celui a lieu hors de l'espace annulaire limité par lesdits joints ne pénètre pas dans le volume de chauffe cui est indépendant, mais seulement dans un espace intermédiaire qui sépare le foyer du volume de chauffe et peut éventuellement être ventilé indépendamment; enfin il convient d'indiquer que la séparation de l'espace a@@ulaire en deux zones adjacentes, l'une vers l'avant du four et l'autre vers l'arrière, chacune de ces deux zones comportant des ceintures d'évacuation de fumée et des carneau de réglage, permet d'ajuster, selon la répartition désirée le long de l'axe du four, les flux de chaleur transmis au volume de chauffe; en particulier on peut obtenir sans difficulté, par simple réglage des carneaux associés aux ceintures a'évacuation, une parfaite uniformité de la température selon l'axe du four. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple non limitatif et purement illustratif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 représente en élévation éclatée, un four de boulangerie selon l'invention dont le volume de chauffe comporte deux étages; - la figure 2 représente une coupe transversale selon II - II de la figure 1; - la figure 3 représente une cotpe selon III - III de la figure 2; - la figure 4 représente en perspective le détail du joint d'étanchéité en ciment réfractaire réalisé à la partie @upérieure de l'@ @ace a@- @ulaire @@ épare les enveloppes cylindriques extérieure et intérieure du foyer. n se réfr-rant au dessin, on voit que l'on a désigné par 1 dans son ensemble, le volume ae chauffe du four selon l'invention et par 2, le four qui assure le chauffage du volume 1. Le volume de chauffe 1 est séparé du foyer 2, par un espace libre intermédiaire 3. Le volume de chauffe 1 est constitué de deux étages superposés la et lb; chaque volume de chauffe partiel la et lb a, en section transversale, une forme sensiblement rectangulaire Les éléments de. chauffage. des deux étages de cuisson la et lb sont formés par des cadres réalisés en tubes et disposés côte à côte perpendiculairement à l'axe des étages de cuisson. On a désigné par 4 les cadres de. chauffage pris dans leur ensemble. Chaque cadre 4 comporte une partie. haute dont les éléments entourent complètement les éta ges de. cuisson la et lb et une partie basse disposée à l'intérieur du foyer 2.Le tube fermé dont est constitué chaque cadre 4, contient un mélange vaporisable formé d'eau et de glycérine, mélange grâce auquel s'effectue le transfert de chaleur depuis le foyer 2 Jusqu' aux étages de cuisson la et lb. La partie inférieure.. de chaque cadre 4 a une forme en U. Tous les cadres 4 sont. identiques, équidistants les uns des autres et non jointifs. Le foyer 2 comporte un tube métallique cylindrique central 5 selon l'axe duquel est disposé un bradeur 6; le brûleur 6 est placé dans la zone avant du four selon l'invention. Le tube 5 a une longueur inférieure. à la longueur du four. I1 est placé à l'intérieur d'une enveloppe.. cylindrique. intérieure 7. Dans la zone où elle entoure le tube 5, 1'enveloppe 7 a un diamètre supérieur à celui du tube 5, de façon à ménager un passage annulaire entre le tube 5 et l'enveloppe 7. Dans la zone. où le tube.5 n'existe plus, c'est-à-dire. dans la partie arrière du four, l'enveloppe 7 7 présente une par-. tie. 7a dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre du tube 5. L'ex- trématé arrière du tube 5 est.. ouverte et elle est située légèrement en avant de. la zone de rétrécissement de. l'enveloppe 7. L'enveloppe cylindrique 7 est elle-mame placée. à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique extérieure 8. Le tube 5, 11 enveloppe cylindrique intérieure 7 et l'enveloppe cylindrique extérieure 8 sont coaxiaux. L'espace annulaire compris entre le tube 5 et l'enveloppe 7 communique dans la zone avant du four avec l'espace annulaire compris entre les enveloppes 7 et 8. La zone intérieure arrière de l'enveloppe 7, c'est-à-dire le volume intérieur de la partie. 7a de cette enveloppe1 communique par son extrémité ar rière avec le volume annulaire compris entre les enveloppes 7 et 8. Dans la zone centrale du four1 sensiblement à mi-chemin entre la face arrière et la face avant du four, on a disposé une cloison transversale 9 qui sépare l'est pace annulaire compris entre les enveloppes 7 et 8 en une partie avant 10a et une partie arrière lOb. L'enveloppe extérieure 8 porte à sa périphéries des ceintures d'évacuation des gaz de combustion.Dans le mode de réalisa- tion décrit, l'enveloppe 8 porte six ceintures d'évacuation, trois de chaque côté de la cloison 9 : deux ceintures d'évacuation adjacentes lla, llb sont disposées de part et d'autre de la cloison 9; deux ceintures d'évacuation 12a, 12b sont disposées respectivement aux extrémités avant e.t arrière de ltenveloppe extérieure 8; deux ceintures d'évacuation 13a et 13b sont dispo- séés respectivement à mi-distance entre les ceintures lla,. et 12a et les ceintures llb et 12b.- Chacune des ceintures d'évacuation lla, llb, 12a, 12b est 13a, 13b débouchent par un carneau de réglage. 14 sur un collecteur dtéva- cuation 15 qui amène les fumées à une cheminée au moyen de la canalisation 16. Le tube 5 est fermé dans sa partie. avant par une plaque 17 au centre de laquelle est disposé le bradeur 6. L'enveloppe extérieure 8 est fermée dans sa partie avant.. par une plaque.- annulaire 18 qui entoure le tube 5; elle est fermée dans sa partie arrière par une plaque 19 qui comporte une trappe de sécurité 20 placés en son centre. L'enveloppe intérieure 7 n'est fermée à aucune de. ses des extrémités. La communication entre les ceintures d'évacuation des fumées et les espaces annulaires 10a et lOb s'effectue par une. série de trous 21 ménagés dans la paroi de l'enveloppe 8. Les parties basses en forme de U des cadres tubulaires de de chauffage 4 sont disposées dans les espaces annulaires lOa et lOb. Le tube 5 et ltenve- loppe 7 ont une section circulaire; au contraire l'enveloppe cylindrique ex- térieure 8 a une section en forme de. U. Dans la partie du foyer 2 qui est située au-dessus de l'ase de ce foyer, l'enveloppe intérieure 7 est munie de. deux. parois verticales 22 faisant vis-à-vis aux. éléments verticaux de l'enve- loppe cylindrique extérieure 8. Les parois 22 sont reliées horizontalement au-dessus de l'enveloppe cylindrique intérieure 7 par une paroi transversale horizontale. 23. De cette façon, l'espace annulaire où se trouve. la partie basse des cadres tubulaires de chauffage 4, a la forme d'un U et peut contenir. exactement le U constitué par la partie. inférieure de chaque cadre 4. On a réalisé une étanchéité à la partie. supérieure des espaces annulaires lOa et lOb, entre les parois 22 et l'enveloppe. cylindrique. extérieure 8, autour. des cadres de chauffage 4 : le détail de ces étanchéités est représenté plus spécialement sur la figure 4. Dans la zone d'étanchéité, les parois 22 et l'enveloppe 8 portent des baguettes horizontales 24 disposées en vis-à-vis. Entre les tubes des cadres 4,. on dispose des plaquettes 25 qui reposent sur les baguettes 24 et qui présentent à chacune de leurs extrémités, des évidements permettant de loger les tubes des cadres 4; les plaquettes 25 se recouvrent l'une l'autre partiellement. Lorsque les différents éléments du four sont montés, on dispose- dans le logement défini par les plaquettes 25, la paroi 22 et l'enveloppe cylindrique extérieure 8, du ciment réfractaire 26 qui assure l'étanchéité et ferme les espaces annulaires lOa et lOb. Lorsque le brûleur 6 est allumé, les gaz de chauffage produits se déplacent dans le. tube cylindrique 5 de.. l'avant vers l'arrière du four.. A l'extrémité du tube. 5, ils se séparent en deux flux, l'un s'engageant dans l'espace annulaire compris entre le tube 5 et l'enveloppe cylindrique intérieure 7. et retournant vers l'avant du four, l'autre s'engageant dans la partie 7a de l'enveloppe 7. Les gaz qui sont passés dans l'espace annulaire et retournés vers l'avant du fours pénètrent ensuite dans l'espace annulaire lOa où ils chauffent les parties inférieures des cadres 4 qui s'y trouvent; ces gaz sont évacues par les ceintures d'évacuation 12a, 13a, lla; le réglage des carneaux 14 associés à ces ceintures permet d'assurer la répartition désirable du flux de chaleurrtransmis aux différents cadras 4. Les gaz qui ont. traversé la partita 7a de l'enveloppe 7 pénètrent: le long de: la plaque 19 dans l'espace annulaire. lOa jusqu a la cloison transversale: 9; l'évacuation de ces gaz s'effectue par l'intermédiaire des ceintures d'évacuation 12b, 13b et llb; là encore, le. réglage des carneaux 14 associés à chacune de cez ceinturesr. permet d'obtenir la répartition désirée-. des flur. de chaleur transmis aux différents cadres 4. On constate que le foyer selon l'invention permet sans difficulté d'obtenir, si on le.désire, une répartition de température. uniforme esel z l'aie du four dans les étages de: cuisson la et lb. De plus, l'ensemble du foyer étant- métallique, la mise en place d'un tel four sur son lieu d'utlli- sation, ne: nécessite pas un temps de main d'oeuvre importants ce qui réduit le prix de revient; enfin, en cas de. fuite aux joints d'étanchéité, qui fer ment-les espaces annulaires lOa et lOb, les gaz de combustion s'échappent. dans l'espace intermédiaira 3 et ne pénètrent pas dans les étages de cuis@@n la et lb. I1 qonvient de préciser en outre, que l'utilisation d'un tel foyer métallique réduit considérablement l'inertie: thermique du foyer et permet donc. d'obtenir des temps de mise en chauffa très courts ainsi qu'une économie de. combustible à la mise en chauffe I1 est bien entendu que le mode de réalisation.ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra subir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention; en particulier, le four pourra comporter un nombre d'étages de cuisson quelconque; le nombre des ceintures d'évacuation de fumée disposées le long du foyer pourra être supérieur ou inférieur à celui envisagé dans l'exemple décrit; la forme de la partie basse des cadres tubulaires de chauffage pourra être autre qu'un profil en U, étant entendu que les tubes de cette partie basse doivent entourer le foyer sur au moins une partie de sa périphérie. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Four utilisable en particulier dans le domaine de la boulan- gerie, ce. four comportant un volume de chauffe entouré par des cadres tubulaires de chauffage disposés côte à côte de façon sensiblement perpendiculaire 1 l'axe du four, les tubes dont sont constitués lesdits cadres contenant un mélange vaporisable et étant chauffés dans leur partie basse par des gaz de combustion obtenus au moyen d'un bruleur disposé sensiblement selon l'axe du four, la partie basse formant foyer étant séparée du volume de chauffe, ce four étant essentiellement caractérisé par ce fait que le foyer, indépendant du volume de chauffe, est constitué dtun tube métallique cylindrique central, comportant à une de ses extrémités le brûleur de chauffage et étant ouvert à son extrémité opposée, ledit tube- étant disposé à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique intérieure métallique,-. de- préférence coa xiale-, qui permet la circulation des gaz de combustion à ses deux. extrémités, ladite enveloppe cylindrique extérieure étant elle-mamQ disposée à l'inté rieuz d'une enveloppe cylindrique extérieure également métallique, de. préférence coaxiale, les parties basses des tubes dont sont constitués les cadres: de chauffage. étant placées dans espace annulaire aux sépare les enveloppes cylindriques intérieure et extérieure précitées, cet espace annulaire entant séparé en deux parties par une cloison disposée dans la zone centrale du four et communiquant avec des moyens d'évacuation des gaz de combustion disposés à la périphérie de l'enveloppe cylindrique extérieure 2 - Four selon la revendication 1, essentiellement caractérisé par ce fait oue le tube cylindrique central selon l'axe duquel fonctionne. le brûleur a une section constants. et une longueur inférieure à la longueur du four selon son axe. 3 - Four selon la revendication 1, essentiellement caractérisé par ce fait que l'enveloppe cylindrique intérieure présente deux sections différentes l'une supérieure à celle du tube central précité dans la zone où elle entoure ledit tubes et l'autre légèrement inférieure à la section du tube central dans la zone où ledit tube n'existe plus, à l'opposé de la zone où se trouve le bru leur. 4 - Four selon la revendication 1, essentiellement caractérisé par ce fait que l'espace annulaire qui sépare les enveloppes cylindricues intérieure et extérieure renferme les tubes des cadres de chauffage, libres et sans liaisons entre eux. 5 ~ Four selon 1. revendication 1, essentiellement caractérisé par ce fait que l'enveloppe cylindrique extérieure. est munie de ceintures d'éva cuation de fumée disposées sensiblement perpendiculairement à l'axe de ladite enveloppe, chacune de ces ceintures correspondant par un carneau de réglage avec une. canalisation d'évacuation de gaz brûlés. 6 - Four selon la revendication 1, essentiellement caractérise par ce fait que le passage des tubes des cadres de chauffage de la zone de foyer vers le volume de chauffe s'effectue à travers une zone de joints d'étan- chéité. 7 - Four selon les revendications 1 et 6, essentiellement caracté- risé par ce fait que les joints d'étanchéité sont constitues par du ciment refractaire porté par des plaquettes insérées entre les tubes et disposées à la partie supérieure de l'espaca annulaire qui sépare les deux enveloppes cylindriques intérieure et extérieure du foyer.