Brevet FR2543269A1 — publié le 19840928

Four domestique à gaz L'invention concerne les fours domestiques à gaz et notamment ceux comportant une enceinte de cuisson dont une paroi présente un orifice pour l'échappement des fumées, ledit orifice débouchant dans une cheminée d'évacuation reliée à une arrivée d'air frais. Lorsqu'un brûleur fonctionne dans une enceinte fermée dans la période précédant l'établissement du tirage thermique de la cheminée, un recyclage des fumées dans l'air de combustion s'effectue Lorsque le brûleur est alimenté en gaz naturel par suite du phénomène d'évanouissement, les flammes décollent du brûleur et le phénomène peut aller jusqu'à l'extinction En effet, le gaz carbonique contenu dans les produits de combustion constitue un inhibiteur ralentissant la vitesse de combustion qui devient inférieure à la vitesse de sortie du mélange gazeux. Lorsque le brûleur est équipé d'un dispositif de sécurité à l'extinction, celui-ci n'est plus influencé par la flamme et il y a interruption de l'arrivée du gaz au brûleur En l'absence de ce dispo- sitif, le brûleur s'éteint et le gaz qui s'échappe remplit l'enceinte qui peut alors exploser si une flamme se trouve à proximité. Pour éviter ces inconvénients on est conduit à dimensionner très largement la section de l'orifice de sortie situé généralement en partie haute de l'enceinte, ou à prévoir un orifice annexe situé en partie basse afin de permettre une évacuation rapide des produits de combustion Toutefois ces deux disposition sont contraires à la bonne utilisation de l'énergie. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Elle a pour objet un four domestique à gaz comportant une enceinte de cuisson dont une paroi présente un orifice pour l'échap- pement des fumées, ledit orifice débouchant dans une cheminée d'évacuation reliée à une arrivée d'air frais, caractérisé par le fait qu'il comprend d'une part un premier moyen permettant de diminuer la section dudit orifice et d'assurer simultanément une circulation d'air frais dans la cheminée et d'autre part un second moyen assurant automatiquement la mise en oeuvre dudit premier moyen lorsque la température atteint une valeur prédéterminée dans -2- l'enceinte. Selon un mode de réalisation conforme à l'invention, ledit premier moyen comporte un volet pivotant disposé dans ladite cheminée et susceptible de prendre deux positions, une première posi- tion dans laquelle il empêche l'écoulement de l'air frais dans la cheminée et laisse complètement ouvert l'orifice, une seconde position dans laquelle il obture partiellement l'orifice et autorise la circu- lation de l'air frais dans la cheminée. Le deuxième moyen assurant la mise en oeuvre du premier moyen peut comporter un vérin thermique associé à un capteur de température, de manière à assurer le fonctionnement dudit vérin, lorsque la tempé- rature dans l'enceinte atteint ladite valeur prédéterminée. Selon un mode d'exécution conforme à l'invention, le volet est relié à un collier susceptible de glisser le long d'une tigeun vérin thermique étant enfilé sur la tige, ledit vérin constitué par un fil en un matériau à mémoire thermique, enroulé en hélice, étant rétracté lorsque le volet est dans la première position et expansé lorsque le volet est dans la seconde position, ladite tige étant solidarisée au capteur de manière à véhiculer des calories qui échauffent le vérin thermique. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la des- cription qui va suivre et du dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une vue en coupe verticale schématique d'un four conforme à l'invention, la figure 2 représente à une échelle agrandie le détail II de la figure 1. Sur ces figures, la référence 1 désigne l'enceinte de cuisson du four Elle est munie d'un brûleur à gaz 2 La paroi arrière du four, opposée à la porte, désignée par la référence 3, comporte un orifice 4 destiné à l'échappement des fumées. La paroi 3 délimite avec la paroi 5 du four une cheminée 6, rectangulaire, extérieure à l'enceinte de cuisson 1, et qui comporte une ouverture inférieure en communication avec l'air frais extérieur pour constituer un coupe-tirage. La référence 7 désigne un volet mobile situé dans la cheminée 7 3- susceptible de pivoter autour d'un axe 8 horizontal. La référence 9 4 ésigne un capteur de température disposé sur la paroi 3 à l'intérieur de l'enceinte de cuisson 1 Le capteur 9 est ainsi placé sur le trajet des fumées à proximité de l'orifice 4 de sortie de l'enceinte 1 La référence 10 désigne une tige, servant de caloduc et supportant un vérin thermique hélicqidal 11, constitué par un matériau à mémoire thermique et agissant en tant que vérin ther- mique La tige 10 est reliée au capteur 9 par une extrémité et porte sur la paroi 5 par son autre extrémité. Le volet 7 est relié à un collier 12 susceptible de glisser le long de la tige 10, de manière à pouvoir pivoter autour de l'axe 8 lorsque le collier 12 se déplace sur la tige 10. Le matériau à mémoire thermique constituant le ressort 11 est avantageusement choisi dans le groupe formé par des alliages dont la structure austénitique passe à la structure martensitique pour une température déterminée, les plus courants étant, par exemple, des al- liages type laiton dont la teneur en cuivre peut varier de 55 à 80 % et l'addition d'aluminium de 2 à 8 %, le reste étant constitué essentiel- lement de zinc. Dans le mode de réalisation représenté, la tige 10 porte également un ressort antagoniste 13 en métal ordinaire Le ressort 13 et le vérin thermique 11 sont situés de part et d'autre du collier 12 relié au volet 7. L'axe 8 autour duquel pivote le volet 7 est situé en dessous de la tige 10, elle même étant en dessous de l'orifice 4 - Le volet 7 a la même largeur que la cheminée 6 Sa hauteur est telle qu'il peut obturer partiellement l'orifice de sortie 4 des gaz brulés de l'enceinte 1 dans la cheminée 6 Il a 2 positions d'équilibre: Lorsque l'ensemble est froid son arête supérieure repose contre la paroi arrière 5 de la cheminée 6; il dégage alors complètement l'ori- fice d'échappement 4 des produits de combustion et obture la cheminée 6 vers le bas interdisant l'arrivée d'air par le coupe-tirage. Dans cette position, le vérin 11 constituant le vérin thermique à ses spires jointives en butée contre la paroi 5 Le ressort -4 l_ antagoniste 13 est alors à sa tension minimale. Lorsqu'on allume le brûleur de four ou le brûleur de grilloir, les dimensions de l'orifice de sortie 4 des fumées sont suffisamment importantes pour permettre une expansion de celles-ci suffisamment rapide pour ne pas perturber le fonctionnement du brûleur et le tirage s'établit La position du volet 7 assure une forme à la base de la cheminée 6, favorable à l'écoulement des fumées Le capteur de tempé- rature 9 transmet au calodue 10 la chaleur apportée par les produits de combustion et élève la température du vérin thermique à mémoire 11 jusqu'à atteindre la température à laquelle il s'expanse en amenant le volet 7 dans la seconde position d'équilibre. Dans cette position, le volet 7 obture partiellement l'orifice de sortie 4 des fumées de l'enceinte dans le conduit de cheminée 6, de façon à lui donner la valeur optimale pour le fonctionnement du brûleur tout en réduisant au strict nécessaire les déperditions Il ferme en outre un orifice annexe éventuel (non représenté) situé entre la tige 10 servant de calodue et l'axe 8 Simultanément le coupe-tirage se trouve ouvert ce qui diminue les déperditions En outre l'air frais se mélangeant aux fumées réduit leur température à la sortie dans l'atmosphère Cet air frais passe autour du vérin thermique et du caloduc Il permet d'évacuer l'excédent de chaleur apporté par le caloduc par-suite de l'élévation de température des fumées dans l'enceinte Ceci évite au vérin thermique d'être porté à une tempéra- ture à laquelle il risque de perdre ses propriétés. Lorsque l'on règle le thermostat pour obtenir une basse tempéra- ture dans l'enceinte, on est en général limité dans les températures obtenues par la nécessité de maintenir un débit calorifique assurant un fonctionnement satisfaisant du brûleur et le maintien armé des éventuels dispositifs de sécurité de flamme. La température du four baissant, le vérin thermique retrouve ses caractéristiques de l'état froid et met à nouveau le volet 7 dans la position allumage Ceci augmente la section de sortie des fumées et à pour effet de réduire la température à l'intérieur de l'enceinte sans compromettre le fonctionnement du brûleur. Cette application peut être étendue à tous types d'enceinte -5- chauffante et à divers types de combustibles. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisa- tion décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple En particulier, on peut sans sortir du cadre de l'invention apporter des modifications de détail, changer certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. -6 - REVENDICATIONS 1/ Four domestique à gaz comportant une enceinte de cuisson ( 1) dont une paroi ( 3) présente un orifice ( 4) pour l'échappement des fumées, ledit orifice ( 4) débouchant dans une cheminée ( 6) d'évacuation reliée à une arrivée d'air frais, caractérisé par le fait qu'il comprend d'une part un premier moyen ( 7) permettant de diminuer la section dudit orifice ( 4) et d'assurer simultanément une circulation d'air frais dans la cheminée ( 6) et d'autre part un second moyen ( 9, 10, 11) assurant automatiquement la mise en oeuvre dudit premier moyen ( 7) lorsque la température atteint une valeur prédéterminée dans l'enceinte ( 1). 2/ Four selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit premier moyen comporte un volet ( 7) -pivotant, disposé dans ladite cheminée ( 6) et susceptible de prendre deux positions, une première position dans laquelle il empêche l'écoulement de l'air frais dans la cheminée ( 6) et laisse complètement ouvert l'orifice ( 4) et une seconde position dans laquelle il obture partiellement l'orifice ( 4) et autorise la circulation de l'air frais dans la cheminée ( 6). 3/ Four selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit volet ( 7) pivote autour d'un axe ( 8) horizontal porté par la paroi ( 3) présentant l'orifice ( 4) d'échappement des fumées. 4/ Four selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le deuxième moyen assurant la mise en oeuvre du premier moyen comporte un vérin thermique ( 11) associé à un capteur de tempéra- ture ( 9) de manière à assurer le fonctionnement dudit vérin ( 11) lorsque la température dans l'enceinte ( 1) atteint une valeur prédéterminée. / Four selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le volet ( 7) est lié à un collier ( 12) susceptible de glisser le long d'une tige ( 10) un vérin thermique ( 11) étant enfilé sur la tige ( 10), ledit vérin ( 11), constitué par un fil en un matériau à mémoire thermique enroulé en hélice, étant rétracté lorsque le volet est dans la première position et expansé lorsque le volet est dans la deuxième position, ladite tige ( 10) étant solidarisée au capteur ( 9) de manière - 7 - à véhiculer des calories qui échauffent le vérin thermique ( 11). 6/ Four selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le maté- riau à mémoire thermique constituant ledit vérin thermique ( 11) est choisi dans le groupe formé par des alliages dont la structure austéni- tique passe à la strucuture martensitique pour une température déterminée. 7/ Four selon la revendication 6, caractérisé en ce que le vérin ther- mique est constitué par des alliages type laiton, dont la teneur en cuivre est comprise entre 55 et 80 %, celle en aluminium comprise entre 2 et 8 %, le reste étant constitué essentiellement par du zinc. 8/ Four selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait que ledit capteur de température ( 9) est disposé sur ladite paroi ( 3), à l'intérieur de l'enceinte de cuisson ( 1). 9/ Four selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait que ladite tige ( 10) porte également un ressort antagoniste ( 13) en métal ordinaire, lesdits ressorts antagonistes ( 13) et en matériau à mémoire thermique ( 11) étant disposés de part -et d'autre du collier ( 12) lié au volet ( 7).