Brevet FR2730295A1 — publié le 19960809

I Dispositif de cuisson à gaz comprenant des brûleurs à gaz à rayonnement disposé en dessous d'une surface de cuisson continue en un matériau perméable au rayonnement thermique tel que de la vitrocéramique. L'invention se rapporte à un dispositif de cuisson à gaz comprenant au moins un brûleur à gaz à rayonnement ou radiant disposé en dessous d'une surface de cuisson continue en un matériau perméable au rayonnement thermique tel que de la vitrocéramique, du verre, de la céramique ou un matériau semblable, un tube mélangeur pour l'amenée du mélange gaz/air, le mélange gaz/air arrivant à la chambre de brûleur en passant par un canal (diffuseur) fermé qui est relié au tube mélangeur et qui, par rapport au tube mélangeur, diverge de façon continue dans le sens d'écoulement, une plaque de brûleur, en particulier en matériau fibreux, des dispositifs de réglage pour l'arrivée de gaz, des dispositifs usuels d'allumage, de sécurité et de surveillance de température, et des canaux pour l'évacuation des gaz de combustion. Des brûleurs à gaz radiants pour des appareils de cuisson sont connus et sont décrits par exemple dans le brevet allemand DE 24 40 701 C3. En tant que plaque de brûleur, on utilise des plaques de céramique poreuses, perforées, ou des entrelacements de fibres de céramique ou de métal. La répartition nécessairement uniforme du mélange gaz/air dans la chambre de brûleur fait que les brûleurs utilisés à l'heure actuelle sont très volumineux. Les brûleurs à gaz radiants pour des appareils de cuisson doivent posséder une puissance spécifique d'au moins 10 W/cm2, mais de préférence de 15 W/cm2 et plus, afin d'obtenir les vitesses de montée en température nécessaires. Toutefois, avec le tubes mélangeurs cylindriques usuels à l'heure actuelle, le débit du mélange gaz/air nécessaire à cet effet conduit, à l'entrée de la chambre de brûleur, à la formation d'un jet de gaz à grande vitesse, nettement dirigé suivant l'axe du tube mélange. De ce fait, le mélange gaz/air est réparti de façon très irrégulière sur la surface du brûleur et il en résulte une répartition de puissance défavorable qui conduit à une répartition de température non uniforme dans la zone de cuisson et un mauvais rendement de l'appareil de cuisson. En outre, la qualité de combustion s'en trouve réduite, de sorte que la teneur en matières polluantes des gaz de combustion augmente. Le but de la présente invention est de créer des brûleurs compacts, de faible hauteur, à rendement élevé, permettant le chauffage d'une grande surface avec un faible encombrement en hauteur et avec une faible superficie totale de l'appareil, ces brûleurs offrant par ailleurs une bonne possibilité de régulation en vue de l'adaptation fine à des besoins de chaleur variables. Ce but est basé sur la nécessité, évidente pour l'homme du métier, de fournir un dispositif de cuisson à gaz avec un rendement le plus élevé possible, c'est-à-dire avec utilisation optimale de l'énergie thermique correspondant à la quantité de gaz brûlé. Un tel rendement élevé ne peut cependant être obtenu qu'à condition que soient satisfaites diverses exigences en ce qui concerne l'admission du mélange gaz/air, la transmission de la chaleur et l'écoulement des gaz de combustion. La présente invention vise précisément à satisfaire à ces différentes exigences. Ce but est atteint, selon l'invention, par le fait que le diffuseur qui est relié au tube mélangeur et par lequel le mélange gaz/air arrive à la chambre de brûleur, présente une section plate avec un côté supérieur et un côté inférieur parallèles l'un à l'autre, que la distance entre le côté supérieur et le côté inférieur, c'est-à-dire la hauteur du diffuseur, correspond au diamètre du tube mélangeur et que la section de l'ouverture de sortie du diffuseur dans la chambre de brûleur est réglée (ou définie) par la largeur de cette ouverture. Les diffuseurs convertissent l'énergie cinétique du mélange gaz/air pénétrant dans le tube mélangeur, en énergie de pression. Le diffuseur représente donc en principe l'inverse d'une tuyère. Par conséquent, si le tube mélangeur est muni d'un diffuseur, le mélange gaz/air peut être réparti beaucoup plus uniformément sur toute la surface du brûleur. Cependant, pour mélanger le gaz et l'air, le tube mélangeur et le diffuseur doivent présenter une certaine longueur. On peut néanmoins obtenir une structure plus compacte en laissant l'ouverture de sortie du canal diffuseur faire saillie dans la chambre de brûleur. Il s'est avéré de façon surprenante que cela est possible, sans dépréciation de l'uniformité de l'image rayonnante sur la plaque de brûleur, même si l'ouverture de sortie du diffuseur fait saillie dans la chambre de brûleur d'une valeur correspondant à au moins 10%, de préférence à 10-20% et en particulier à 15% du diamètre de cette chambre. Si l'on utilise cependant pour des brûleurs à gaz des diffuseurs de section circulaire, cela conduit, pour la puissance et la taille de brûleur nécessaires pour un appareil de cuisson, à une très grande hauteur. Il s'est avéré de façon surprenante que le diffuseur qui est relié au tube mélangeur et par lequel le mélange gaz/air arrive à la chambre de brûleur peut, pour atteindre le but de l'invention, également présenter une section plate avec un côté supérieur et un côté inférieur parallèles l'un à l'autre, la distance entre le côté supérieur et le côté inférieur, c'est-à-dire la hauteur du diffuseur, correspondant au diamètre du tube mélangeur et la section de l'ouverture de sortie du diffuseur dans la chambre de brûleur étant réglée par la largeur de cette ouverture. La délimitation verticale du diffuseur est choisie demi- circulaire avec le rayon du tube mélangeur. Le dispositif de cuisson à gaz doit pouvoir être combiné avec des fours usuels monté sous un plan de travail. Cela implique une structure avec une faible hauteur dans la zone frontale étant donné que la hauteur disponible est ici limitée par la présence du coffret de commande du four monté sous le plan de travail. Cette structure plate peut être obtenue par le fait que la chambre de combustion comporte un gradin, la hauteur dans la zone d'entrée du diffuseur étant supérieure ou égale à la hauteur du diffuseur pour passer ensuite à une hauteur plus faible que la hauteur du diffuseur. De préférence, au moins 60% des zones de la chambre de brûleur peuvent présenter une hauteur plus faible que le diffuseur. En particulier, cette hauteur réduite peut être inférieure à 10 mm. La ligne de séparation entre les deux hauteurs de la chambre de brûleur est conformée de manière que le mélange gaz/air arrivé à angle droit sur cette ligne à son entrée dans la chambre de brûleur. Cela correspond à une délimitation en forme de segment de cercle, avec un rayon correspondant à environ 70% de la longueur du diffuseur. Suivant la présente invention, il est donc possible, sur ces brûleurs à gaz radiants, de donner à des parties des chambres de brûleurs une hauteur sensiblement inférieure à celle du canal de sortie du mélange gaz/air, canal formé qui est formé par un diffuseur plat de faible hauteur, suivant l'invention. L'invention consiste donc essentiellement dans la combinaison fonctionnelle d'un diffuseur plat et d'une chambre de brûleur conforme à l'invention. Le dispositif de cuisson à gaz conforme à l'invention sera décrit ciaprès à l'aide des exemples de réalisation illustrés par les dessins, sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'un dispositif de cuisson à gaz conforme à l'invention; la figure 2 est une coupe suivant B-B de la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant A-A de la figure 1; la figure 4 est une vue en plan d'une chambre de brûleur conforme à l'invention. Suivant la figure 1, un dispositif de cuisson à gaz conforme à l'invention comprend un tube mélangeur 1 de section circulaire pour l'arrivée d'un mélange gaz/air, ce tube mélangeur se raccordant à un diffuseur 2 plat qui débouche dans une chambre de brûleur 3 et fait même saillie dans cette chambre. La chambre de brûleur 3 est délimitée dans le haut par une plaque de brûleur 4 poreuse qui est maintenue de façon étanche au gaz sur la chambre de brûleur 3 à l'aide d'une bague de sertissage 5 ou en particulier à l'aide d'un système à baïonnette. Sur la figure 2, on reconnaît les relations géométrique qui, selon l'invention, existent entre un tube mélangeur 1 de section circulaire et un diffuseur 2 dont la hauteur correspond exactement aux diamètre du tube mélangeur 1. La section de l'ouverture de sortie du diffuseur dans la chambre de brûleur 3 est réglée par la largeur de la section de sortie théoriquement calculée, nécessaire en vue de l'obtention d'un rendement optimal. La figure 3 permet de reconnaître les relations géométriques de la chambre de brûleur 3 fermée dans le haut par la plaque de brûleur 4. La faible hauteur recherchée est obtenue par la prévision, sur la chambre de brûleur 3, d'un fond comportant un gradin 6, la hauteur passant par ce gradin d'une valeur supérieure à la hauteur du diffuseur 2, dans la zone d'entrée de ce dernier dans la chambre, à une hauteur sensiblement plus faible au-delà du gradin. La ligne de séparation formée par le gradin de hauteur 6 est conformée de manière que le mélange gaz/air la rencontre normalement, lors de son entrée dans la chambre. Il en résulte une délimitation en forme de segment de cercle, avec un rayon sensiblement égal ou inférieur à la longueur du diffuseur. Les figures 1 à 4 montrent une chambre de brûleur 3 type avec un diamètre de 145 mm, la hauteur de la chambre de brûleur, dans la zone d'entrée du diffuseur 2 dans cette chambre, étant de 35 mm, tandis que cette hauteur s'élève à 7 mm dans la zone plate de la chambre de brûleur. La hauteur du diffuseur 2 s'élève à 19 mm, sa largeur à 53 mm. Suivant la présente invention, par la combinaison d'un diffuseur plat et d'une chambre de combustion plate de configuration spéciale, il est possible de créer un dispositif de cuisson à gaz fonctionnant avec un rendement très élevé et présentant une hauteur plus faible que cela était possible suivant l'état de la technique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de cuisson à gaz comprenant au moins un brûleur à gaz radiant disposé en dessous d'une surface de cuisson continue en un matériau perméable au rayonnement thermique tel que de la vitrocéramique, du verre, de la céramique ou un matériau semblable, un tube mélangeur pour l'amenée du mélange gaz/air, le mélange gaz/air arrivant à la chambre de brûleur en passant par un canal (diffuseur) qui est relié au tube mélangeur et qui, par rapport au tube mélangeur, diverge de façon continue dans le sens d'écoulement, une plaque de brûleur, en particulier en matériau fibreux, des dispositifs de réglage pour l'arrivée de gaz, des dispositifs usuels d'allumage, de sécurité et de surveillance de température, et des canaux d'évacuation des gaz de combustion, le diffuseur qui est relié au tube mélangeur et par lequel le mélange gaz/air arrive à la chambre de brûleur présentant une section plate avec un côté supérieur et un côté inférieur parallèles l'un à l'autre, la distance entre le côté supérieur et le côté inférieur, c'est- à-dire la hauteur du diffuseur, correspondant au diamètre du tube mélangeur et la section de l'ouverture de sortie du diffuseur dans la chambre de brûleur étant réglée par la largeur de cette ouverture, caractérisé par le fait que la chambre de brûleur présente des zones ayant une hauteur plus faible que le diffuseur. 2. Dispositif de cuisson à gaz suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins 60% des zones de la chambre de brûleur présentent une plus faible hauteur que le diffuseur. 3. Dispositif de cuisson à gaz suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que dans lesdites zones, la hauteur de la chambre de brûleur est inférieure à 10 mm. 4. Dispositif de cuisson à gaz suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que dans la zone d'entrée du diffuseur dans la chambre de combustion, la hauteur de cette dernière est supérieure ou sensiblement égale à la hauteur du diffuseur. 5. Dispositif de cuisson à gaz suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'ouverture de sortie du diffuseur fait saillie dans la chambre de brûleur. 6. Dispositif de cuisson à gaz suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que l'ouverture de sortie du diffuseur fait saillie dans la chambre de brûleur sur une profondeur correspondant à 10 à %, en particulier à 15% du diamètre de la chambre de brûleur.