Brevet FR2711229A1 — publié le 19950421

FOUR A VAPEUR MUNI D'UN DISPOSITIF D'EVACUATION DE LA VAPEUR La présente invention concerne les fours à vapeur pour la cuisson d'aliments, comprenant une enceinte étanche munie d'une ouverture obturée par une porte, avec un dispositif de génération de vapeur d'eau et des canalisations pour amener dans l'enceinte étanche la vapeur produite par le dispositif de génération de vapeur d'eau. Les fours à vapeur habituellement utilisés présentent l'avantage d'une cuisson plus rapide en atmosphère humide. Il est nécessaire de contrôler la quantité de vapeur produite au cours de la cuisson, pour maintenir la pression de vapeur à un niveau suffisamment élevé pour une bonne cuisson, et à un niveau suffisamment faible pour éviter une sortie trop importante de vapeur dans l'atmosphère ambiante. Il s'avère toutefois que la régulation de production de vapeur est difficile, notamment à cause de l'inertie du dispositif de génération de vapeur. Il en résulte que, dans les fours habituellement utilisés, de la vapeur s'échappe soit par les canalisations d'écoulement d'eau, soit dans l'atmosphère par une canalisation d'échappement de vapeur prévue à cet effet. L'échappement de vapeur pollue l'atmosphère, notamment en produisant une augmentation inacceptable de l'humidité ambiante, et en produisant des brouillards. L'échappement de vapeur par les canalisations d'écoulement d'eau nécessite un raccordement étanche dont la réalisation est délicate, et il perturbe certains écoulements et est donc parfois à éviter. Le problème proposé par la présente invention est à la fois d'empêcher ou de limiter très sensiblement la sortie de vapeur dans les canalisations d'évacuation d'eau reliées aux égouts, et d'éviter la sortie de vapeur saturée dans l'atmosphère ambiante. On cherche en outre à favoriser l'évacuation des graisses et condensats qui se déposent dans les sorties d'évacuation de vapeur. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, le four à vapeur selon l'invention comprend une enceinte étanche munie d'une ouverture obturée par une porte, un dispositif de génération de vapeur d'eau, des canalisations pour amener dans l'enceinte la vapeur produite par le dispositif de génération de vapeur d'eau, des moyens pour recueillir l'eau condensée en partie basse de l'enceinte et pour l'évacuer dans des canalisations d'écoulement, des moyens pour capter le trop plein de vapeur sortant de l'enceinte et pour amener la vapeur captée jusqu'à des moyens de condensation de vapeur, des moyens de condensation de vapeur pour condenser la vapeur captée et la transformer en condensats liquides, et des moyens pour recueillir les condensats liquides et pour les évacuer dans les canalisations d'écoulement d'eau. Selon une réalisation, les moyens pour capter le trop plein de vapeur comprennent un orifice supérieur ménagé dans la partie supérieure d'enceinte et raccordé à une canalisation de conduction de vapeur pour conduire le trop plein de vapeur prélevé en partie supérieure d'enceinte jusqu'à un orifice de raccordement ménagé dans une boîte de condensation placée dans la zone inférieure du four. Selon une autre réalisation, les moyens pour capter le trop plein de vapeur comprennent un orifice inférieur ménagé en partie inférieure de l'enceinte pour recueillir à la fois l'eau condensée en partie basse d'enceinte et le trop plein de vapeur, l'orifice inférieur étant raccordé à une canalisation de conduction de vapeur pour conduire la vapeur et l'eau prélevées jusqu'à un orifice de raccordement ménagé dans une boîte de condensation placée en zone inférieure du four et contenant de l'eau maintenue à un niveau prédéterminé. Les moyens de condensation de vapeur peuvent avantageusement comprendre une boîte de condensation à deux compartiments placés l'un au- dessus de l'autre et séparés par une paroi intermédiaire ajourée, avec des moyens pour introduire de l'eau dans le compartiment inférieur et pour régler son niveau à un niveau prédéterminé. Le compartiment supérieur comprend l'orifice de raccordement à la canalisation de conduction de vapeur, et contient des éléments ayant une inertie thermique et formant des chicanes, par exemple un empilement de pierres volcaniques. Le compartiment inférieur comprend un siphon raccordé à la canalisation d'écoulement et adapté pour écouler le trop plein de liquide au-delà du niveau prédéterminé. On prévoit des moyens pour amener et asperger de l'eau froide sur les pierres à des périodes déterminées pour les refroidir. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 illustre, en vue de côté gauche, les principaux organes d'un four selon la présente invention muni d'un dispositif d'évacuation de vapeur; - la figure 2 illustre, en vue de face, le four de la figure 1; - la figure 3 est une vue de dessus du four de la figure 2; la figure 4 est une vue de côté gauche d'un four selon un second mode de réalisation de la présente invention; - la figure 5 est une vue de face du four de la figure 4; et - la figure 6 est une vue de face d'un four selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. Comme le représentent les figures, un four à vapeur selon l'invention comprend une enceinte étanche 1, munie d'une ouverture obturée par une porte non représentée. Un dispositif de génération de vapeur d'eau 2 permet de produire de la vapeur d'eau et de l'amener dans l'enceinte étanche 1 par des canalisations d'amenée de vapeur non représentées. Le dispositif de génération de vapeur d'eau comprend, par exemple, une enceinte principale 3 de production de vapeur d'eau, communiquant avec une enceinte secondaire 4 de régulation du niveau d'eau dans le générateur. Les portions inférieures des deux enceintes 3 et 4 communiquent par une canalisation inférieure 5 avec une pompe de vidange 6. La pompe de vidange 6 est disposée dans la zone inférieure du four, et reflue dans une canalisation de vidange 7 formant une demi-boucle dont le sommet est dans la zone supérieure du four et dont l'extrémité 8 est raccordée à des canalisations d'écoulement 9 par un raccord 10. Le raccord 10 est non étanche, constitué par exemple d'un entonnoir dans lequel se déverse le liquide sortant de l'extrémité 8 de la canalisation de vidange 7. La présente invention permet l'utilisation d'un raccord 10 non étanche, dans la mesure o les quantités de vapeur d'eau qui s'échappent par la canalisation de vidange 7 sont très faibles. Pour cela, le four selon l'invention comprend au moins un orifice, ménagé dans la paroi de l'enceinte étanche 1, et raccordé à une canalisation de conduction de vapeur pour conduire le trop plein de vapeur jusqu'à un orifice de raccordement ménagé dans une boîte de condensation 14 placée dans la zone inférieure du four et contenant de l'eau maintenue à un niveau prédéterminé 18. Selon une réalisation simplifiée, on prévoit un orifice inférieur 31 ménagé dans un réceptacle 30 en partie inférieure de l'enceinte 1 pour recueillir à la fois l'eau condensée s'écoulant en partie basse d'enceinte et le trop plein de vapeur. L'orifice inférieur est raccordé à une canalisation de conduction pour conduire la vapeur et l'eau prélevées jusqu'à un orifice de raccordement 32 ménagé dans la boîte de condensation 14. Dans les modes de réalisation représentés, on prévoit en outre un orifice supérieur 11 raccordé à une canalisation de conduction de vapeur 12 conduisant la vapeur jusqu'à un orifice de raccordement 13 de la boîte de condensation 14. La boîte de condensation 14 des modes de réalisation représentés comprend deux compartiments 15 et 16, placés l'un au-dessus de l'autre et séparés par une paroi intermédiaire 17 ajourée. Le compartiment inférieur 16 est associé à des moyens 170, schématiquement représentés, adaptés pour introduire de l'eau dans le compartiment inférieur 16 et pour régler le niveau de l'eau à un niveau prédéterminé illustré par le trait mixte 18. On peut avantageusement prévoir d'introduire de l'eau dans le compartiment inférieur 16 à chaque injection d'eau dans le générateur de vapeur 2. On peut utiliser pour cela une canalisation de dérivation provenant de l'alimentation en eau du générateur de vapeur 2. Le compartiment supérieur 15 comprend l'orifice de raccordement 13 pour le raccordement à la canalisation de conduction de vapeur 12. Ce compartiment supérieur 15, destiné à condenser la vapeur, contient des éléments présentant une inertie thermique et formant chicanes. Selon un mode de réalisation avantageux, le compartiment supérieur 15 contient des pierres 19, constituées par exemple d'une roche volcanique poreuse. Une électrovanne 20 et une canalisation d'amenée d'eau 21 permettent d'amener et d'asperger de l'eau froide sur les pierres 19 à des périodes déterminées, pour les refroidir. Par exemple, on amène de l'eau froide sur les pierres 19 à chaque introduction d'eau dans le générateur de vapeur 2, en prévoyant une canalisation de dérivation appropriée provenant de l'alimentation en eau du générateur de vapeur 2. Le compartiment inférieur 16 comprend un siphon 22 raccordé à la canalisation de vidange 7 et adapté pour écouler le trop plein de liquide et les condensats au-delà du niveau prédéterminé 18. Par exemple, le siphon 22 de sortie de condensats est constitué d'un tube coudé, dont l'orifice d'entrée 23 est orienté vers le bas et situé à un niveau légèrement inférieur au niveau prédéterminé 18, sa seconde extrémité étant raccordée horizontalement à la canalisation d'écoulement 7, et la partie basse de son coude étant située au niveau prédéterminé 18. Comme représenté sur les figures, le compartiment inférieur 16 peut avantageusement comprendre une chambre auxiliaire 24, délimitée par une paroi verticale 25 descendant depuis la paroi supérieure de la boîte de condensation 14 jusqu'au niveau prédéterminé 18, l'espace au-dessous de la paroi 25 constituant un passage pour les liquides. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, la zone supérieure de la chambre auxiliaire 24 est raccordée à une canalisation d'évacuation de vapeur 26 adaptée pour évacuer dans l'atmosphère le trop plein de vapeur non condensée dans la boite de condensation 14. La canalisation d'évacuation de vapeur 26 peut avantageusement comprendre un catalyseur 27. On peut utiliser un catalyseur 27 de type connu, assurant un échauffement important de la vapeur traversant la canalisation d'évacuation 26, pour détruire les graisses et autres substances véhiculées par la vapeur. Le mode de réalisation des figures 1 à 3 est adapté pour un four à vapeur pour cuisines professionnelles et de collectivités, c'est-à-dire un four permettant un débit de vapeur important. Le mode de réalisation des figures 4 et 5 est plus adapté pour un four de grand public, à débit plus faible. Dans ce mode de réalisation de four grand public, on retrouve la canalisation de conduction de vapeur 12 conduisant la vapeur depuis un orifice supérieur 11 jusqu'à un orifice de raccordement 13 ménagé dans la boîte de condensation 14. Un catalyseur 27 est interposé dans cette canalisation de conduction de vapeur 12. La boîte de condensation 14 contient également de l'eau dans son compartiment inférieur 16, jusqu'au niveau prédéterminé 18, tandis que son compartiment supérieur 15 contient des pierres 19. Le siphon 22 de sortie de condensats raccorde le compartiment inférieur 16 à la canalisation de vidange 7 elle-même raccordée à la canalisation d'écoulement 9. Une canalisation d'évacuation de vapeur 26 est raccordée à la paroi supérieure du premier compartiment 15 de boîte de condensation 14, et à une zone intermédiaire de la canalisation de vidange 7. Il n'y a pas de sortie de vapeur dans l'atmosphère. La figure 6 illustre un autre mode de réalisation d'un tel four grand public. Dans ce mode de réalisation, la pompe de vidange 6 permettant de vidanger le contenu du générateur de vapeur 2 refoule dans la canalisation de vidange 7 qui amène l'eau dans un réservoir de sortie 28 lui-même raccordé aux canalisations d'écoulement 9 par une seconde pompe de vidange 29 permettant une sortie dans les canalisations d'écoulement 9 à un niveau plus élevé que le four. La canalisation de vidange 7 est raccordée d'une part au siphon de sortie des condensats, non représenté, et d'autre part à la canalisation d'évacuation de vapeur 26. Ce mode de réalisation permet de placer le four au-dessous du niveau d'évacuation dans les canalisations d'écoulement 9, tout en utilisant un entonnoir 10. Dans un mode de réalisation simplifié, la boîte de condensation 14 peut comprendre un seul compartiment contenant de l'eau froide que l'on amène à des périodes déterminées, pour la refroidir. La vapeur non condensée est ensuite extraite de la boîte de condensation 14 par une canalisation d'échappement 26 munie d'un catalyseur 27 ou surchauffeur. Ce dernier élément peut être constitué d'une enceinte contenant des moyens de résistance électrique et des moyens favorisant l'échange de chaleur avec la vapeur, par exemple un empilement de pierres volcaniques poreuses chauffées par les moyens de résistance électrique et traversé par la vapeur. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Four à Vapeur pour la cuisson d'aliments, comprenant une enceinte étanche (1) munie d'une ouverture obturée par une porte, avec un dispositif de génération de vapeur d'eau (2) et des canalisations pour amener dans l'enceinte étanche (1) la vapeur produite par le dispositif de génération de la vapeur d'eau (2), et avec des moyens pour recueillir l'eau condensée en partie basse de l'enceinte (1) et pour l'évacuer dans des canalisations d'écoulement (9), caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens (11, 12) pour capter le trop plein de vapeur sortant de l'enceinte (1) et pour amener la vapeur captée jusqu'à des moyens de condensation de vapeur (14), - des moyens de condensation de vapeur (14) pour condenser la vapeur captée et la transformer en condensats liquides, - des moyens (22, 7) pour recueillir les condensats liquides et pour les évacuer dans les canalisations d'écoulement (9). 2 - Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour capter le trop plein de vapeur comprennent un orifice supérieur (11) ménagé en partie supérieure d'enceinte (1) et raccordé à une canalisation de conduction de vapeur (12) pour conduire le trop plein de vapeur prélevé en partie supérieure d'enceinte jusqu'à un orifice de raccordement (13) ménagé dans une boîte de condensation (14) placée dans la zone inférieure du four. 3 - Four selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens pour capter le trop plein de vapeur comprennent un orifice inférieur (31) ménagé en partie inférieure de l'enceinte (1) pour recueillir à la fois l'eau condensée en partie basse d'enceinte et le trop plein de vapeur, l'orifice inférieur (31) étant raccordé à une canalisation de conduction pour conduire la vapeur et l'eau prélevées jusqu'à un orifice de raccordement (32) ménagé dans une boîte de condensation (14) placée en zone inférieure du four et contenant de l'eau maintenue à un niveau prédéterminé (18). 4 - Four selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de condensation de vapeur comprennent une boîte de condensation (14) à deux compartiments (15, 16) placés l'un au dessus de l'autre et séparés par une paroi intermédiaire (17) ajourée, avec des moyens (170) pour introduire de l'eau dans le compartiment inférieur (16) et pour régler son niveau à un niveau prédéterminé (18). - Four selon la revendication 4, caractérisé en ce que le compartiment supérieur (15) de boîte de condensation (14) comprend l'orifice de raccordement (13) à la canalisation de conduction de vapeur (12) et contient des pierres (19). 6 - Four selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la boîte de condensation (14) comprend un siphon (22) raccordé à la canalisation de vidange (7) et adapté pour écouler le trop plein de liquide au-delà du niveau prédéterminé (18). 7 - Four selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (20, 21) pour amener de l'eau froide dans la boîte de condensation (14) à des périodes déterminées, pour la refroidir. 8 - Four selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la boîte de condensation (14) est raccordée à une canalisation d'évacuation de vapeur (26) pour évacuer dans l'atmosphère le trop plein de vapeur non condensée dans la boîte de condensation (14). 9 - Four selon la revendication 8, caractérisé en ce que la canalisation d'évacuation de vapeur (26) comprend un catalyseur (27). - Four selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la canalisation de conduction de vapeur (12) comprend un catalyseur (27). 11 - Four selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une pompe de vidange (6) et des canalisations de vidange (7) adaptées pour vidanger l'eau contenue dans le dispositif de génération de vapeur d'eau (2) et pour l'amener dans les canalisations d'écoulement (9), les canalisations de vidange (7) étant raccordées d'une part à un conduit de sortie de condensats (22), et d'autre part à une canalisation d'évacuation de vapeur (26) pour évacuer le trop plein de vapeur non condensée dans les moyens de condensation de vapeur (14). 12 - Four selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une première pompe de vidange (6) et des canalisations de vidange (7) adaptées pour vidanger l'eau contenue dans le dispositif de génération de vapeur d'eau (2) et pour l'amener dans un réservoir de sortie (28) lui-même raccordé aux canalisations d'écoulement (9) par une seconde pompe de vidange (29) permettant une sortie dans les canalisations d'écoulement (9) à un niveau plus élevé que le four, les canalisations de vidange (7) étant raccordées d'une part à un conduit de sortie de condensats (22), et d'autre part à une canalisation d'évacuation de vapeur (26) pour évacuer le trop plein de vapeur non condensée dans les moyens de condensation de vapeur (14).