Brevet FR2173267A1 — publié le 19731005

Cette invention concerne un procédé pour l'élargissement de la gamme des températures de réglage de fours à gaz à usage domestique, et son but est d'étendre vers le bas, ctest-à-dire vers des températures de fonctionnement plus basses, la gamme de réglage établie par la puissance de chauffage du brûleur à gaz pour offrir de nouvelles possibilités d'application plus étendues aux appareils ménagers de type précité. D'une façon générale, le brûleur des fours à gaz à usage domestique est conçu pour l'obtention d'une puissance de chauffage maximale nécessaire du four, qui est alors doté d'un réglage dit proportionnel pour l'établissement de températures de donc tionnement plus basses. Un réglage de ce type commande la quantité de gaz sortant du bruleur en fonction de la température prédéterminée régnant dans la chambre de cuisson, et déclenche une fermeture de l'obturateur principal lorsque cette température dépasse le niveau établi par le réglage.Cependant, afin que le brûleur ne s'éteigne pas complètement en l'absence d'une veilleuse, le dispositif de règlage est équipé d'un conduit de dérivation par lequel le brûleur reçoit assez de gaz,meme après la fermeture de l'obturateur principal, pour que sa flamme soit tout juste maintenue de manière stable. II en résulte toutefois qu'il n'est pas possible, même après l'arrêt de l'arrivée du gaz, de ne pas dépasser vers le bas à l'intérieur de la chambre de cuisson (et même après l'arrêt de l'arrivée du gaz) une température minimale déterminée dont le niveau est fonction de la puissance maximale du brûleur et se situe à environ 1500C. Pour certaines préparations, par exemple pour maintenir des produits alimentaires au chaud, pour décongeler des produits alimentaires surgelés, ou pour la dessiccation de fruits, il est tr'esindiqué de disposer de températures de fonctionnement très inférieures à la température minimale imposée aux appareils à gaz actuellement utilisés. A cet effet, on a déjà proposé un procédé dans lequel la puissance nécessaire du brûleur est abaissée proportionnellement jusqu'à environ 25 % de la puissance maximale, après quoi l'arrivée du gaz est brusquement arrêtée. Ces dispositifs de réglage neoem2rennent donc aucun conduit de dérivation et utilisent au contraire une veilleuse distincte au contact de laquelle le gaz arrivant dans le brûleur peut encore se rallumer brusquement pendant l'abaissement des températures. II est vrai qu'un dispositif de réglage ainsi conçu permet d'obtenir dans la chambre de cuisson de basses températures quelconques, mais le procédé présente cependant un inconvénient en ce sens qu'il impose une haute fréquence de réglages (commutatioils multiples), chaque opération d'allumage et d'extinction de la quantité de gaz en question émettant des bruits désagréables. De plus, ce procédé ne peut pas servir à la décongélation de produits alimentaires et similaires, étant donné que l'apport de chaleur n'a pas lieu d'une manière suffisamment uniforme. En ce qui concerne l'ågencement, il est finalement nécessaire de prévoir un conduit et un brûleur distincts pour la veilleuse, qui doit être réglable et doit être réglée pour tous les gaz de composition quelconque. Le procédé précité n'a pas été appliqué d'une façon générale précisément à cause de ses défauts. Pour tenir compte de qui précède, le but de l'invention est de concevoir un four à gaz doté d'un réglage proportionnel largement utilisé et se prêtant d'une manière simple et progressivement au réglage jusqu'à des températures de fonctionnement d'environ 500C. La mise en oeuvre d'un procédé destiné à cet effet ne doit pas imposer des dépenses supplémentaires, et doit pouvoir être applicable autant que possible a des fours à gaz à usage domestique existants déjà. Selon l'invention, une solution de ce problème pour les fours à usage domestique chauffés au gaz, et grace au procédé d'allongement de la gamme des températures de réglage consiste en ce que les gaz de chauffage sont mélangés avec de l'air extérieur refoulé dans la chambre de cuisson par un ventilateur en quantités déterminées et dans une gamme de réglages inférieure à la puissance minimale du bruleur à gaz, le mélange de gaz et d'air circulant uniformément à travers la chambre de cuisson pour sortir à l'air extérieur à travers un orifice d'évacuation. Pour l'établissement des températures de fonctionnement désirées au-dessous du niveau correspondant à la puissance minimale du brûleur, il est également possible de mélanger un volume d'air constant avec les gaz de chauffage du bruleur réglé proportion nellement et en fonction de la température de la chambre de cuisson déterminée par réglage. II est même possible de mélanger un volume d'air extérieur, dosé en fonction de la vitesse de rotation du moteur du ventilateur, avec les gaz de chauffage du bruleur réglés en permanence sur une puissance minimale. Les deux particularités permettent d'allonger considérablement vers le bas la gamme de réglage progressif des températures de fonctionnement d'un four à gaz. Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le four à gaz et à réglage proportionnel est doté d'un ventilateur monté dans la partie inférieure du four à gaz, ou d'un aspirateur logé dans l'orifice d'évacùation. le ventilateur inférieur est de préférence du type à refoulement radial et monté dans un bolier fermé en tôle, dont les orifices d'admission de l'air extérieur sont pratiqués dans la cloison postérieure du four, tandis que l'orifice de sortie débouche latéralement dans la chambre de cuisson au-dessous de la tôle de fond prolongée par une aile directrice relevée. II en résulte que le volume d'air aspiré axialement de l'extérieur, et refoulé radialement en direction de l'orifice de sortie, établit dans la zone de cet orifice une dépression ayant pour effet d'aspirer les gaz de chauffage du bruleur pour les mélanger avec l'air extérieur refoulé dans la chambre de cuisson. Ce mélange de gaz de chauffage et d'air extérieur est porté à une température qui est fonction de la puissance réglée du bruleur ou du volume d'air extérieur aspiré pour une puissance minimale du bruleur, donc de la vitesse de rotation du moteur du ventilateur, à-condition que le volume d'air extérieur soit maintenu constant.Selon une autre particularité de l'i- vention, le four est doté d'un commutateur électrique couplé avec un obturateur régulateur commandé par un thermostat et déclenchant la mise en marche du moteur du ventilateur à refoulement radial dans les limites de la gamme de réglage audessous de la puissance minimale du brûleur. le réglage proprement dit de la température de fonctionnement a lieu dans cette gamme, soit par un réglage proportionnel de l'arrivée du gaz tenant compte de l'admission de l'air extérieur, soit par un réglage du débit du ventilateur à refoulement radial lorsque le brûleur fonctionne avec une puissance minimale constante.Ce procédé permet donc avantageusement de régler progressivement et de maintenir dans la chambre de cuisson des températures d'environ 500 C sans dépense particulière et sans modification importante des fours à gaz existants, qui doivent être ultérieurement complétés pour permettre un élargissement de leurs possibilités d'application. le procédé selon l'invention sera décrit ci-après en regard du dessin schématique annexé représentant un four à gaz normal, les dispositifs à incorporer complémentairement étant indiqués en gros traits. Ainsi que le montre la fig. 1, l'appareil à gaz à usage domestique représenté en coupe transversale dispose d'une chambre de cuisson 1 accessible par l'avant, et au-dessous de la tôle de fond 2 duquel est disposé un bruleur à rampe 4 alimenté en gaz par l'obturateur régulateur 3 commandé par voie ther mostatique.h cet effet, l'obturateur régulateur 3, (qui peut être réglé à la température de fonctionnement désirée au moyen d'un bouton de manoeuvre 5 prévu à l'avant de l'appareil sur un tableau de commande) communique par un tube capillaire avec une sonde thermométrique 6 montée sur la paroi postérieure de la chambre de cuisson 1.De plus, le bouton de manoeuvre 5 agit sur un commutateur électrique 7 par l'intermédiaire de l'obtura- teur régulateur 3 convenablement conçu à cet effet, dans la gamme des températures de réglage au-dessous de la puissance minimale du brûleur 4, ctest-à-dire entre environ 150 et 500C, le commutateur étant destiné à faire fonctionner un ventilateur 8 entraîné en rotation par un moteur électrique. Ce ventilateur refoulant l'air radialement comprend un rotor à aubes tournant dans un carter en tôle 9, dans la paroi postérieure duquel sont pratiqués plusieurs orifices d'entrée d'air.Ce boîtier en tôle 9 du ventilateur est disposé dans la partie inférieure de l'appareil à gaz à l'arrière du chariot contenant les accessoires, de sorte que les orifices d'entrée d'air communiquent à l'arrire avec l'air libre, tandis que l'orifice de sortie débouche dans la chambre de cuisson 1 au-dessous de la tôle de fond 2 dont le bord postérieur est relevé pour former une aile directrice. Grâce à cette conception et à cet agencement, le ventilateur à refoulement radial est mis en circuit automatiquement dans la gamme des températures de réglage de la puissance minimale du bruleur à gaz inférieure à environ 1500C, de sorte que l'air extérieur, aspiré à la température ambiante, est refoulé dans la chambre de cuisson 1.L'air extérieur est ainsi mélangé à l'orifice de sortie avec les gaz de combustion dukruleur 4 et distribué uniformément, éventuellement par des organes directeurs complémentaires, dans cette chambre 1 dotée sur le côté postérieur d'une cheminée d'évacuation 10 du mélange de gaz et d'air. le ventilateur de refoulement prévu dans la partie inférieure de l'appareil à gaz peut être éventuellement remplacé par un aspirateur convenablement conçu (non représenté sur le dessin) et raccordé à la cheminée d'évacuation 10 pour distribuer uniformément et pour évacuer le mélange de gaz et d'air porté progressivement à une température de 150 à 500C contrôlée automatiquement par la sonde thermométrique 6 du thermostat. Ainsi que le montre'une comparaison des schémas de fonctionnement, l'agencement précédemment décrit, dont le principe est reproduit sur la fig. 2, peut être modifié selon l'invention et de la manière représentée sur la fig. 3 par le fait que le ventilateur disposé à l'arrière de l'appareil à gaz à usage domestique est remplacé par une turbine il à refoulement tangentiel. les orifices d'aspiration communiquent dans ce cas, non seulement avec la chambre de cuisson 1, mais également avec la chambre de combustion au-dessous de la tôle de fond 2. A cet effet, on prévoit en ce point un orifice d'aspiration distinct 12 pour l'air extérieur à mélanger avec les gaz de combustion. L'orifice de refoulement de cette turbine Il débouche par un conduit extérieur 17 en un point approprié de la chambre de cuisson 1. L'excès des gaz peut finalement s'échapper à l'air extérieur par la cheminée d'évacuation 10 dans l'exemple précédemment décrit. Dans certaines conditions, le mode de réalisation selon les figs. 1 et 2 peut engendrer des difficultés concernant B guidage de l'air extérieur espiré et des gaz de combustion entrainés, en ce qui concerne la compensation des pressions régnant respectivement dans la chambre de cuisson et dans la chambre de combustion. Dans ce cas, les gaz chauds passent par les orifices d'entrée d'air secondaire du fond de la chambre de combustion vers l'extérieur pour circuler le long des parois latérales de l'appareil, de sorte que celles-ci sont chauffées dans une proportion inadmissible.Pour éviter cet inconvénient, les gaz de combustion chauds sont aspirés directement dans la chambre de combustion dans le mode de réalisation selon la fig. 3, et sont ensuite injectés dans la chambre de cuisson le long d'un conduit de dérivation doté d'orifices permettant l'entrée de l'air extérieur. De cette manière, on établit dans la chambre de combustion une certaine dépression, à condition que les fluides gazeux tourbillonnent convenablement dans la chambre de cuisson, ce qui permet de maintenir la température des parois latérales même au-dessous de celle d'un four normalement conçu. l'addition d'un volume constant d'air extérieur permet alors d'obtenir selon l'invention l'allongement de la gamme des températures de réglage. De plus, un agencement ainsi conçu offre un avantage extraordinaire en ce sens que les gaz de combustion peuvent être évacués sans aucun danger par les orifices existants, même en cas de panne éventuelle du moteur entraînant le ventilateur. Par ailleurs, l'ensemble du dispositif comprenant le ventilateur 8 ou 11 et son boltier 9 (fig. 2) ou le conduit de dérivation 13 (fig. 3) peut être conçu sans difficulté sous la forme-dlun bloc distinct, qu'on peut même raccorder ultérieurement à un appareil à gaz déjà existant sans qu'il soit nécessaire d'effectuer à cet effet d'importants travaux de transformation. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour l'élargissement de la gamme des températures de réglage de fours à gaz à usage domestique, caractérisé par le fait que les gaz de chauffage sont mélangés avec de l'air extérieur refoulé, en quantité déterminée, dans la chambre de cuisson 1 par un ventilateur 8, 11 dans une gamme de réglages inférieure à la puissance minimale du bruleur à gaz 4, le mélange de gaz ét d'air circulant uniformément à travers la chambre de cuisson 1 pour sortir à l'air extérieur à travers un orifice d'évacuation 10. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un volume d'air constant est mélangé avec les gaz de chauffage du brûleur 4 réglé proportionnement et en fonction de la tentpérature de la chambre de cuisson déterminée par réglage. 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un volume d'air extérieur, dosé en fonction de la vitesse de rotation du moteur du ventilateur 8, 11, est mélangé avec les gaz de chauffage du brûleur 4 réglé en permanence sur une puissance minimale. 4.- Four à gaz pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé par un ventilateur à refoulement radial 8 monté dans la partie inférieure du four à gaz, ou par un aspirateur logé dans l'orifice d'évacuation 10. 5.- Four à gaz pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé par un ventilateur 8 à refoulement radial dont les orifices d'aspiration communiquent avec l'air extérieur, tandis que l'orifice de refoulement dd- bouche latéralement dans la chambre de cuisson 1 au-dessous de la tôle de fond 2 prolongée par une aile directrice relevée. 6.- Four à gaz pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé par un ventilateur tangentiel 11 présentant des orifices d'aspiration communiquant à la fois avec la chambre de combustion au-dessous de la tôle de fond 2 et avec la chambre de cuisson 1 et un autre orifice d'aspiration 12 communiquant avec l'air extérieur, tandis que l'orifice de sortie débouche par un conduit extérieur 13 en un point approprié de la chambre de combustion i 7.- Four à gaz pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé par un commutateur électrique 7 couplé avec un obturateur- régulateur 3 commandé par un thermostat et déclenchant la mise en marche au moteur du ventilateur 8, il dans les limites de la gamme de réglage prévue.