Brevet FR2588641A1 — publié le 19870417

FOUR DE CUISSON A NETTOYAGE PAR PYROLYSE L'invention est relative à un four de cuisson à nettoyage par pyrolyse possédant un catalyseur dans le circuit d'évacuation des fumées. La pyrolyse est une opération connue de nettoyage des fours de cuisson qui consiste à détruire par la chaleur les dépôts gras ou les salissures qui apparaissent sur les parois d'un four lors de la cuisson ou du réchauffage des aliments. La température du four doit être de 500 C pour que la pyrolyse puisse avoir lieu normalement, ce qui s'obtient en mettant en service simultanément au moins les résistances de voute et les résistances de sole que peut comporter le four. Mais la combustion des graisses ou des salissures entraîne l'apparition de fumées qui contiennent des gaz plus ou moins nocifs, tels que de l'oxyde de carbone ou du gaz carbonique. La teneur en gaz est d'autant plus importante que la combustion n'est pas complète. Or les fumées issues de la combustion des graisses sont rejetées dans le local ou se trouve le four. Il faut donc que les gaz toxiques soient neutralisés ou oxydés au moment de leur sortie du four pour que leur présence ne soit plus dangereuse pour les personnes qui sont dans le local. Afin de réaliser cette opération, il est connu de disposer un catalyseur à base d'oxyde de palladium dans le circuit d'évacuation des fumées. Cependant, ce type de catalyseur amorce, c'est-à-dire devient efficace, lorsqu'il atteint une température de l'ordre de 350 C. Or lorsque la zone du conduit d'évacuation des fumées o se trouve le catalyseur atteint 3500C, le centre du four est à une température nettement supérieure, pour laquelle l'enceinte est saturée par les fumées. Afin de rendre efficace le catalyseur avant que le centre du four n'ait atteint la température de saturation, il est connu de disposer une résistance de chauffage du catalyseur, à proximité de 258b641 ce dernier, dans le circuit d'évacuation des fumées. Ainsi, le catalyseur est porté à une température de 350 C et devient efficace avant que la température du centre du four n'atteigne la température de saturation en fumées. Cette structure présente cependant des inconvénients. Lors de la cuisson des plats, il apparaît également des dépôts de graisses ou de salissures sur la résistance de chaufface du catalyseur. Or, cette résistance ne possède par une puissance suffisante pour atteindre une température telle que ces dépôts soient détruits. Il s'ensuit que leur présence réduit la résistance électrique du filament qu'elle contient, entraînant alors une augmentation anormale du courant qui la traverse et de sa température, ce qui réduit sa durée de vie. Il faut alors changer cette résistance lorsqu'elle est hors d'usage, ce qui n'est pas pratique puisqu'elle se trouve dans une zone peu accessible. Afin de remédier à cet inconvénient, on a réalisé des fours à nettoyage par pyrolyse dans lesquels la résistance du catalyseur n'est pas au contact des fumées. Cependant la réalisation de tels dispositifs est difficile car il faut prévoir un logement spécial pour la résistance du catalyseur dans le conduit d'évacuation des fumées. L'invention a donc pour objet un four pyrolytique avec un catalyseur des fumées qui ne présente pas ces inconvénients, et qui permette que l'opération de pyrolyse se réalise sans consommation supplémentaire par rapport aux fours de l'art antérieur. Les fours de cuisson comportent en général au moins une résistance de la voute, en partie haute, et une de sole, en partie basse du four. La résistance de sole peut être en deux parties qu'il est possible d'alimenter séparément. Le conduit d'évacuation des fumées est, quant à lui, situé en partie haute, près de la voute. On a constaté que, pendant une opération de pyrolyse, la majeure partie des fumées est issue de la sole, car c'est dans cette zone que se trouve la plus grande quantité de salissures et de dépôts provenant des débordements ou des projections lors des cuissons. L'invention part de ces constatations et a également pour but la réalisation d'un four à pyrolyse à catalyseur dont l'amorçage ait lieu avant une saturation du four par les fumées. Selon l'invention, un four électrique pyrolytique à catalyseur des fumées, comportant au moins une résistance de voute et une résistance de sole de valeurs usuelles, est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour mettre en service au début d'une opération de pyrolyse simultanément et exclusivement la résistance de voute et une partie de la résistance de sole, telle que la puissance fournie par cette partie de résistance de sole soit inférieure à la puissance fournie par la résistance de voute, et en ce que le catalyseur est constitué dans un matériau qui permet son amorçage exclusivement grâce à la chaleur de convection passant dans le conduit o il se trouve et issue du four grâce auxdites résistance de voute et partie de résistance de sole, avant que le four ne soit saturé par les fumées. Selon une autre caractéristique, le catalyseur est constitué dans une céramique alvéolée imprégnée d'oxyde de platine en quantité telle qu'il amorce lorsqu'il est à une température inférieure à 300 C. Cette température peut aisément être obtenue dans le conduit o se trouve le catalyseur en utilisant des résistances de voute et de sole usuelles. Ainsi, il n'est pas besoin de modifier la conception de la partie chauffante du four et ses propriétés chimiques, par exemple en utilisant des résistances de valeur supérieures - qui entraîneraient une consommation supérieure lors des cuissons et des pyrolyses. De plus, puisque la température d'amorçage du catalyseur est obtenue en mettant en service exclusivement des résistances servant à la cuisson, il arrivera dans certaines conditions de cuisson que le catalyseur devienne efficace, si sa température est supé- rieure à la température d'amorçage. Dans ce cas, si des fumées apparaissent pendant la cuisson, elles seront épurées des gaz nocifs. Selon une autre caractéristique, lorsque le catalyseur a atteint sa température d'amorçage, la puissance distribuée à l'enceinte de cuisson est modifiée de façon que la température de pyrolyse soit atteinte dans le four. Dans un mode de réalisation, on prévoit des moyens pour détecter le fait que le catalyseur a atteint sa température d'amorçage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaî- tront avec la description de quelques modes de réalisation faite en regard des figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 est un schéma de principe du four de l'invention; - la figure 2 représente une variante perfectionnée de réali- sation. Sur la figure 1, on a représenté un four 1 à nettoyage par pyrolyse possédant un catalyseur 2 à base de céramique alvéolée imprégnée d'oxyde de platine, qui amorce à 2500C, et qui est placé dans un conduit 3 d'évacuation des fumées. Le four comporte au moins une résistance de voute 4 et une résistance de sole comportant deux parties 5, 6 qu'il est possible d'alimenter séparément. La première partie 5 est, par exemple, une partie périphérique et la seconde partie 6 est par exemple la partie centrale. Il est en effet courant de réaliser des fours ayant une telle structure de résistance de sole. Des moyens de mise en service des résistances sont prévus. Ils sont par exemple constitués par un commutateur 7 à plusieurs positions. Sur la figure, on n'a représenté que des contacts du commu- tateur 7 qui permettent d'alimenter la résistance de voute 4 et la résistance de sole 5, 6 de façon à réaliser la pyrolyse. En début d'opération de pyrolyse, on alimente grâce au commutateur 7, la résistance de voute et la partie périphérique 5 de la résistance de sole. Ceci s'obtient en mettant le commutateur dans la position 1 en traits pleins sur la figure. La partie périphérique 5 de la résistance de sole est en général moins souillée par les salissures que la partie centrale 6. Ceci explique donc le choix d'alimenter cette partie périphérique. La partie périphérique 5 de la résistance de sole possède une puissance inférieure à celle de la résistance de voute Ainsi la mise en service simultanée de la résistance de voute 4 et de la partie périphérique 5 de la résistance de sole permet que le four monte en température sans création importante de fumée. La résistance de voute, de puissance supérieure à la partie périphérique de la résistance de sole influence plus facilement le catalyseur. Par contre, la mise en service simultanée de la partie périphé- rique 5 de la résistance de sole favorise la convection de la chaleur vers le conduit 3, et évite qu'une trop grande partie de l'énergie fournie par la résistance de voute ne serve à réchauffer l'enceinte, et soit donc perdue pour réchauffer le conduit 3 o se trouve le catalyseur 2. On a constaté qu'en utilisant une résistance de voute usuelle dont la puissance est environ le double de celle de la partie périphérique, c'està-dire que les 2/3 de la puissance sont à la voute et 1/3 à la sole, l'amorçage du catalyseur est obtenu avant que des fumées trop importantes soient créées. Ainsi, par exemple, en utilisant une résistance de voute d'une puissance d'environ 700W et une partie périphérique de résistance de sole d'environ 450W, on obtient rapidement, selon les types de four, une température au centre du four comprise entre 250 C et 350 C qui permet l'amorçage du catalyseur avant saturation du four par les fumées. Lorsque la température du four est telle que le catalyseur amorce, on modifie la puissance pour obtenir rapidement les 500 C dans le four, en mettant par exemple en plus en service la partie centrale 6 de la résistance de sole et les éventuelles autres résistances que peut comporter le four (position 2 du commu- tateur 7). On a représenté un thermostat 8 qui permet de réaliser une régulation en tout ou rien de la température au centre du four afin de la maintenir à 500 C. Pour celà, le thermostat 8 ouvre et ferme un interrupteur 9 qui commande l'alimentation générale des résis- tances du four. Sur cette figure, on n'a pas représenté de moyens pour commuter automatiquement la puissance supérieure après que le catalyseur ait amorcé. Cependant, la température du catalyseur est fonction de la température du centre du four. Dans un mode de réalisation, le commutateur 7 peut être associé à un thermostat inverseur (non représenté) qui détecte la température au centre du four et enclenche la puissance supérieure dès que la température du centre du four est telle que la tempéra- ture du conduit est suffisante pour que le catalyseur amorce. Comme il est écrit précédemment, l'amorçage a lieu pour une température du centre du four comprise entre 250 C et 350 C. Le seuil exact est déterminé lors des réglages de mise en route. Une variante consiste à placer le thermostat dans le conduit 3, à proximité immédiate du catalyseur. Cependant, il existe le risque que le thermostat s'encrasse. Dans une variante, le commutateur 7 est associé à une horloge, remise à zéro dès le début d'une opération de pyrolyse. En effet, la montée en température d'un four est fonction du temps, et pour un type donné de four, sachant quelles résistances sont en service, on peut déterminer par mesure à quel moment après la mise en service, le four atteint une température donnée. Il est ainsi aisé de déterminer quel est le temps nécessaire pour l'amorçage du catalyseur, et donc d'associer une horloge au commutateur 7, en le réglant de façon que celui-ci commute lorsque le temps nécessaire à l'amorçage du catalyseur est dépassé. Par expérience, on a constaté que sur tous les fours connus, la commutation peut s'effectuer après 40 minutes de préchauffage. Il suffit donc de régler l'horloge sur cette durée. La figure 2 représente une variante perfectionnée du four de l'invention. Le commutateur 7 est associé à un dispositif électronique 10 qui permet de mettre en service les résistances désirées lors des opérations de cuisson et des opérations de pyrolyse. Pour cela, le dispositif 10 commande l'ouverture ou la ferme- ture des contacts 11, 12, 13 placés dans le circuit d'alimentation des résistances de voute 4 et de sole 5, 6. Dans l'exemple représenté, le dispositif permet d'obtenir des associations en parallèle. On peut envisager que le dispositif permette des associations série-parallèle. De plus, on n'a pas représenté de résistances complémentaires telles que les résistances de grilloir qui peuvent se trouver dans le four et être pilotées également par le dispositif 10. Le dispositif- est associé au thermostat 8 d'o il tire ses informations de commande. Ainsi, lorsque le commutateur 7 est mis en position de pyrolyse, le dispositif ferme les interrupteurs 11 et I2 respecti- vement associés aux résistances de voute 4 et de sole périphé- rique 5. En même temps, il règle le seuil de déclenchement du ther- mostat à la température du four correspondant à l'amorçage du catalyseur. Lorsque cette température est- détectée, le dispositif. enclenche la puissance nécessaire pour amener le four à 500 C et réguler cette température. Dans une variante le dispositif est associé à une horloge qui commute lorsque le temps d'amorçage est dépassé. REVENDICATIONS 1. Four électrique pyrolytique comportant un catalyseur (2) des fumées, au moins une résistance de voute (4) et une résistance de sole (5, 6) de valeurs usuelles, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (7, 10) pour mettre en service au début d'une opération de pyrolyse simultanément et exclusivement la résistance de voute (4) et une partie (5) de la résistance de sole, telle que la puissance fournie par cette partie (5) de résistance de sole soit inférieure à la puissance fournie par la résistance de voute, et en ce que le catalyseur est réalisé à partir d'un matériau qui permet son amor- çage avant saturation du four par les fumées, exclusivement grâce à la chaleur de convection passant dans le conduit (3) o il se trouve et issue du four, et en ce que des moyens sont prévus pour mettre en service d'autres résistances après l'amorçage du catalyseur, afin d'atteindre la température de pyrolyse. 2. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que le catalyseur (2) est réalisé dans une céramique alvéolée imprégnée d'oxyde de platine, qui amorce à une température inférieure à 300 C. 3. Four selon l'une des revendications 1 ou 2 précédentes, caractérisé en ce que la résistance de sole comporte deux parties, une partie périphérique (5), qui est mise en service au début de l'opération de pyrolyse, et une partie centrale (6) qui est mise en service après l'amorçage du catalyseur (2). 4. Four selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une résistance de grilloir et des moyens pour la mettre en service après l'amorçage du catalyseur (2). 5. Four selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens pour mettre en- service l'une et/ou l'autre des résistances comprennent un commutateur (7) à plusieurs positions. 6. Four selon la revendication 5, caractérisé en ce que le commutateur (7) est associé à une horloge qui le fait changer de position de façon à ce qu'au moins la deuxième partie (6) de résistance de sole soit mise en service lorsque le temps d'amorçage du catalyseur est dépassé. 7. Four selon la revendication 5, caractérisé en ce que le commutateur (7) est associé à un thermostat (8) inverseur qui détecte une température pour laquelle le catalyseur amorce et permet la mise en service d'au moins une seconde partie (6) de la résistance de sole après cet amorçage. 8. Four selon la revendication 8, caractérisé en ce que le thermostat est placé à proximité du catalyseur (2) dans le conduit (3) d'évacuation des fumées. 9. Four selon la revendication 7, caractérisé en ce que le thermostat (8) est dans l'enceinte de cuisson. 10. Four selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le thermostat (8) est associé à des moyens (9, , 11, 12, 13) pour réguler la température dans le four et le maintenir à la température de pyrolyse après l'amorçage du cata- lyseur. 11. Four selon la revendication 10, caractérisé en ce que le thermostat (8) est associé à un contact (9) ouvrant et/ou fermant le circuit électrique d'alimentation des résistances du four. 12. Four selon la revendication 10, caractérisé en ce que le thermostat (8) est associé à un dispositif électronique (10) permet- tant de mettre en service de l'une au moins des résistances afin de maintenir la température de pyrolyse en compensant les pertes calorifiques du four. 13. Four selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la résistance de voute (4) possède une puissance correspondant sensiblement au double de la première partie (5) de la résistance de sole. 14. Four selon la revendication 13, caractérisé en ce que la résistance de voute (4) a une puissance de l'ordre de 700 watts. 15. Four selon la revendication 13, caractérisé en ce que la première partie (5) de résistance de sole a une puissance de l'ordre de 400 watts.