Brevet FR2486631A1 — publié le 19820115

La présente invention concerne un four à cir- culation d'air chauffé au gaz ou à l'électricité pour la cuisson des produits alimentaires, ce four comportant au moins un ventilateur. Les fours à circulation d'air de ce type qui existent actuellement, présentent un inconvénient du fait qu'ils ne sont pas diune réalisation optimale du point de vue de la technique calorifique et, en parti- culier, du fait qu'ils ne présentent pas des conditions de température uniformes dans le compartiment de cuis- son et/ou qu'ils sont d'un fonctionnement bruyant par suite des ventilateurs assurant la circulation d'air. En l'occurrence, des améliorations doivent être appor- tées à cet égard tant dans les fours à circulation d'air fonctionnant à l'électricité que dans ceux chauf- fés au gaz. La présente invention a pour but de fournir un four à circulation d'air ne présentant pas ces inconvénients et pouvant assurer des conditions opti- males tant en ce qui concerne l'uniformité de la cuis- son que le brassage de l'air et l'exploitation de la chaleur. Un four à circulation d'air de ce type est caractérisé en ce qu'on y installe des éléments de commutation destinés à modifier le sens de rotation du ventilateur (ou, par exemple, individuellement en présence de plusieurs ventilateurs). Un exemple de réalisation de l'objet de ltin- vention sera décrit ci-après en se référant aux dessins purement schématiques annexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe horizontale d'un four à circulation d'air du type chauffé au gaz, ce four comportant un nombre pair de ventilateurs de cir- culation d'air, cette coupe étant prise suivant la ligne I-I de la figure 2; la figure 2 est une coupe du four illustré en figure 1. cette coupe étant prise suivant la ligne II-II de cette dernière, la figure 3 est une coupe du four précité, cette coupe étant prise suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une vue en perspective d'une partie du compartiment de mélange d1un brûleur à gaz, ce compartiment comportant un bloc de tuyères en matière céramique et ondulé dans deux directions, cette figure représentant également des tuyères principales et des tuyères pilotes avec une esquisse du tapis de flammes, la figure 5 est une coupe horizontale d'un four à circulation d'air de type électrique comportant un nombre pair de ventilateurs de circulation d'air, cette coupe étant prise suivant la ligne V-V de la fi- gure 6; la figure 6 est une coupe du four illustré en figure 5, cette coupe étant prise suivant la ligne VI-VI de cette dernière; la figure 7 est une coupe horizontale analogue à celle de la figure 5 et illustrant un four à circula- tion d'air de type électrique comportant un ventilateur. Le four de cuisson 1 comporte une paroi avant à charniè- re 2,ainsi que deux parois latérales 3, 4 et une paroi arrière 5. Dans le bas,il est fermé par un fond 6.Le couvercle n'est pas repré- senté.Conjointement avec le fond, les parois définissent un compartiment de cuisson 7 dans la partie principale qui est située à l'avant. Sur la paroi arrière 5, est prévu un compartiment de mélange 8 d'un brûleur à gaz pourvu d'une conduite d'alimentation de gaz 11. A côté de ce compartiment, sont disposés symétriquement quatre mo- teurs 9 et 10. On peut prévoir un seul moteur, mais également deux ou plusieurs moteurs de ce type disposés symétriquement par rapport au plan médian du four. Les moteurs 9 et 10 entra nent des rotors 12 et 13 de ven- tilateurs radiaux comportant des logements 36, ces ventilateurs pouvant cependant, en principe, 9tre éga- lement remplacés par des ventilateurs à couranistrans- versaux. Immédiatement en face d'un bloc de tuyères 28, est situé un échangeur de chaleur réalisé sous forme d'une paroi de rayonnement, de convection et de conduc- tion 15. Le parcours suivi par les gaz de combustion sortant du bloc de tuyères 28, est désigné par des flè- ches 17. Conjointement avec des chicanes correspondan- tes 21, de part et d'autre de la paroi de rayonnement et de conduction 15, cette dernière définit une tuyère de sortie 19 guidant le courant des gaz d'échappement vers les ouvertures d'aspiration des rotors 12, 13 des ventilateurs, ainsi que dans le courant d'air en circu- lation pénétrant par un canal 22. Les chicanes 21 définissent un compartiment d'aspiration/mélange 24 grâce auquel les deux ventila- teurs ntaspirent pas directement les gaz de combustion chauds, mais bien un mélange d'air porté à une tempéra- ture allant normalement jusqu'à 3000C. Conjointement avec les parois de la chambre et les autres pièces rapportées, les ventilateurs assurent une forte turbu- lence de l'air de cuisson en circulation, établis- sant ainsi un champ de température à peu près uniforme à l'intérieur du four, Comme le font ressortir les figures 1 et 2 (et c'est là un point important de la présente invention), dans le cas d'un appareil chauffé au gaz, il s'agit d'une source de chaleur par rayonnement de type plat destinée à chauffer lair. Le brûleur à gaz est cons- titué du bloc de tuyères 28 en matière céramique, ce bloc étant ondulé, de préférence, dans une direction (figure 2) ou dans deux directions mutuellement perpen- diculaires (figure 4) de façon à former des sommets 33 et des creux 34 d'ondulations. Sur les sommets 33 des ondulations, sont juxtaposées des tuyères princi- pales 29 tandis que, dans les creux 34 des ondulations, on prévoit les tuyères auxiliaires 30 pour les flammes pilotes. Les tuyères 29 et 30 sont en communication avec le compartiment de mélange gaz/air 8. Elles sont réalisées de telle sorte qu'en présence des flammes, elles forment un tapis cohérent 31 de flammes courtes. Sur les côtés longitudinaux de ce tapis, on installe symétriquement quatre ventilateurs radiaux 12, 13. Grâce à la forte turbulence intérieure et au sens de rotation (très souvent inversé, par exemple, en un cycle de 2 minutes) du ou des ventilateurs ou du cou- rant d'air modifié, on obtient un champ de température étonnamment uniforme de ltair de cuisson à l'intérieur du four. Grâce à cette disposition symétrique par rap- port au plan médian du four, on obtient, dans tout le compartiment de cuisson 7, une circulation aussi uni- forme que possible et, partant, à température constante. Les chicanes 36 des ventilateurs, qui sont réalisées sous forme de demicoquilles cylindriques jouent le même rôle, tandis que les rotors des ventilateurs ra- diaux sont équipés de pales radiales de telle sorte que leur caractéristique est indépendante du sens de rotation. Le four de cuisson 41 chauffé à l'électricité (figures 5 et 6) comporte une paroi avant à charnière 42, ainsi que deux parois latérales 43, 44 et une paroi arrière 45. Ce four est fermé dans le bas par un fond 46. Le couvercle nfest pas représenté. Conjointement avec le fond, les parois définissent un compartiment de cuisson 47 dans la partie principale qui est située à l'avant. Sur la paroi arrière 45, sont fixées des barres chauffantes électriques 48. Les barres chauf- fantes enroulées sont disposées symétriquement par rapport à quatre moteurs 49 et 50. On peut prévoir deux moteurs de ce type seulement, mais on peut égale- ment en prévoir six ou un nombre impair qui sont dis- posés symétriquement par rapport au plan médian du four. Les moteurs 49 et 50 entraînent des ventilateurs radiaux 52 et 53 pourvus de chicanes 76, ces ventila- teurs pouvant toutefois, en principe, être remplacés également par des ventilateurs à courants transversaux. s Le parcours suivi par l'air chaud circulant à travers les barres chauffantes 48, est désigné par des flèches 57. Le courant d'air chaud 17 est aspiré à travers les ouvertures 62 par les rotors 52, 53 des ventila- teurs radiaux. La figure 7 illustre une forme de réalisation ne comportant qu'un seul ventilateur de circulation d'air. Dans ce cas également, grâce à la forte turbu- lence interne et au sens de rotation (très souvent in- versé, par exemple, en un cycle de 2 minutes) du ou des ventilateurs ou de la circulation d'air modifiée, on obtient un champ de température étonnamment uniforme de l'air de cuisson dans le four. De mêmes les chicanes 76 des ventilateurs, qui sont réalisées sous forme de demi-coquilles cylin- driques, contribuent à assurer, dans tout le comparti- ment de cuisson 47, une circulation turbulente aussi uniforme que possible et, partant, à température cons- tante. Les rotors des ventilateurs radiaux sont équi- pés de pales radiales de sorte que leur caractéristi- que est indépendante du sens de rotation. Grâce à cette disposition symétrique, on peut renoncer à installer une chicane (normalement une pla- que à fente) pour guider l'air chaud dans le comparti- ment de cuisson, permettant ainsi de maintenir beaucoup plus aisément l'intérieur du four de cuisson dans un état de propreté. Au moyen d'organes de réglage cor- respondants, on peut également adapter la quantité d'air mise en circulation par les ventilateurs en fonc- tion du produit à cuire. Pour des raisons techniques de sécurité, lorsqu'il s'agit d'un four fonctionnant au gaz, on prévoit un clapet de protection contre les explosions au-dessus du brileur plat afin d1éviter la destruction des éléments du four. Afin d'obtenir une température uniforme et une circulation uniformément turbulente, on utilise un relais temporisé réglable manuellement afin d'inverser le sens de rotation des moteurs et, partant, afin de faire tourner les ventilateurs en sens inverse. Un microprocesseur commandé par ther- mostat peut également remplir ces fonctions. Dès lors, on obtient une température à peu près uniforme de l'air, ce qui permet d'aboutir avantageusement à un résultat de cuisson optimum. De préférence, ces changements du sens de rotation des ventilateurs (on peut également prévoir une combinaison de ventilateurs tournant vers la gauche et vers la droite) sont effectués périodiquement. Lors- quton utilise plusieurs ventilateurs plus petits, on réduit considérablement les bruits émis. De même, en procédant de la sorte, on exploite convenablement l'espace disponible avec des dimensions extérieures minimales et un espace utile maximum. -7- REVENDICATIONS 1. Four à circulation d'air chauffé au gaz ou à 1' électricité pour la cuisson des produits alimentaires, ce four comportant au moins un ventilateur, caractérisé en ce qu'on prévoit des éléments de commutation en vue de modi- fier le sens de rotation du ventilateur et, dans le cas de plusieurs ventilateurs, afin d'en modifier, par exemple, individuellement le sens de rotation. 2. Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de commutation comportent un relais régla- ble à commande temporisée ou un micro-processeur commandé par thermostat. 3. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un nombre pair, par exemple, quatre ventilateurs installés, de préférence, dans la paroi arrière. 4. Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une source de chaleur par rayonnement de type plat et en ce que les ventilateurs sont disposés symé- triquement par rapport à cette source de chaleur. 5. Four suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la source de chaleur est un brûleur à gaz dont les cour- tes flammes forment un tapis de flammes. 6. Four suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc de tuyères (28) en matière céramique, de préférence, à ondulations simples ou doubles (33,34) du côté des flammes. 7. Four suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'on prévoit des tuyères (29) sur les sommets (33) des on- dulations pour les flammes principales et des tuyères (30) dans les creux (32) des ondulations pour les flammes pilo- tes. 8. Four suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le bloc de tuyères (28) comporte un tapis de flammes rectangulaire (31), ce bloc de tuyères (28) étant disposé au moins à peu près verticalement dans le four, tandis que les ventilateurs (12,13) sont installés de part et d'autre des faces verticales du bloc de tuyères (28). 9. Four suivant l'une quelconque des revendications 4 & - 8 - 8, caractérisé en ce que les ventilateurs sont des ventila- teurs radiaux (12,13) ayant un axe de rotation horizontal ou des ventilateurs à courants transversaux et à axe de ro- tation vertical. 10. Four suivant la revendication 5, caractérisé en ce que, à la suite du ou des brûleur(s) à gaz, on installe une paroi de rayonnement, de convection et de conduction faisant office d'échangeur de chaleur et servant à faire dévier les gaz de combustion ou à les faire changer de di- rection. 11. Four suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les extrémités d'échapnement du bloc de tuyères sont réalisées sous forme de tuyères diri- geant, de préférence, les gaz de combustion vers les ouver- tures d'entrée des ventilateurs et transversalement au cou- rant d'air en circulation. 12. Four suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'on prévôit au moins un clapet de protection contre les explosions au-dessus du bloc de tuyères (28). 13. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte un comoartiment de cuisson réalisé sans chicane pour l'air chaud. 14. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les ventilateurs ont des chi- canes (36) réalisées, par exemple, sous forme de demi-co- quilles cylindriques.