Brevet FR2731065A1 — publié le 19960830

Dispositif de cuisson La présente invention concerne un dispositif de cuisson et, plus particulièrement, un dispositif de cuisson dans lequel de la chaleur et des gaz d'évacuation produits par la combustion d'une source de chaleur, telle que du mazout, un gaz combustible, ou autre, sont soumis à un échange thermique dans un échangeur de chaleur, et la chaleur obtenue dans l'échangeur de chaleur est utilisée sélectivement à des fins de cuisson et de chauffage, selon les besoins. Traditionnellement, une cuisinière ou un dispositif de cuisson du type à feu direct sert à appliquer une flamme directement à un aliment pour le cuire. Comme moyen de cuisson, autre que ce dispositif de cuisson du type à feu direct, on connaît une cuisinière ou un dispositif de cuisson à gaz décrit(e) dans le modèle d'utilité japonais publié sous le numéro 25561/1971 et conçu(e) de telle façon qu'une plaque supérieure faite d'une matière céramique est disposée sur une surface supérieure d'un châssis comportant, logé en lui, un corps de brûleur à infrarouge, pour ainsi 'appliquer une chaleur indirectement à un aliment en vue de le cuire.Un autre four ou dispositif de cuisson du type à feu indirect est décrit dans le modèle d'utilité japonais publié sous le numéro 31814/1975 et comprend une plaque chauffante disposés au-dessus d'un corps de brûleur, et une plaque de cuisson faite d'une matière céramique et disposée au-dessus de la plaque chauffante. D'autre part, le modèle d'utilité japonais publié sous le numéro 50620/1978 décrit un autre dispositif de cuisson du type à feu indirect, comprenant un corps de brûleur disposé dans une chambre de combustion, et une plaque perméable à la chaleur faite d'une matière vitrocéramique transparente, et disposée au-dessus de la chambre de combustion.Les cuisinières ou dispositifs de cuisson du type à feu indirect conventionnels ainsi proposés sont respectivement adaptés pour effectuer une cuisson par rayonnement et pour évacuer les gaz de combustion résultant de la combustion dans la pièce dans laquelle le dispositif de cuisson est installé. Par ailleurs, le brevet japonais publié sous le numéro 40936/1990 décrit une cuisinière servant aussi bien à la cuisson qu'au chauffage, conçue de telle façon que les gaz de combustion produits dans une chambre de chauffe située audessus d'un corps de brûleur sont évacués dans une atmosphère ambiante, tandis que de l'air est introduit entre une plaque chauffante disposée dans la chambre de chauffe et un couvercle placé au-dessus de la plaque chauffante, ce qui a pour effet de permettre un chauffage ainsi qu'une cuisson. Le cessionnaire de la présente demande a proposé des dispositifs de cuisson du type à combustion-évacuation dans les deux demandes de modèles d'utilité japonais respectivement publiées sous les numéros 64978/1989 et 20193/1990. Le premier est adapté pour effectuer une cuisson sur une plaque supérieure définissant un passage de gaz chauds, tandis que le second comprend, en plus de la structure du premier, un ventilateur à convection destiné à appliquer de l'air à une chaleur résiduelle pour produire de l'air chaud qui est ensuite évacué de force par une soufflerie. Les dispositifs de cuisson proposés sont adaptés pour la cuisson et pour le chauffage d'un espace dans un habitacle de relativement faibles dimensions, tel que celui d'un bateau à voile, d'un bateau à moteur, d'un véhicule de camping ou d'une tente de camping. Dans un dispositif de cuisson du type à évacuation extérieure, utilisé dans un habitacle relativement restreint comme celui d'un bateau à voile ou d'un véhicule de camping, il est généralement nécessaire de prévoir une étanchéité à l'air ou au gaz satisfaisante entre une plaque latérale métallique d'une chambre de combustion et une plaque supérieure non métallique de ladite chambre de combustion pour éviter une fuite de gaz de combustion ou de gaz d'évacuation. De plus, la plaque supérieure de la chambre de combustion, qui est faite d'un matériau non métallique ne présente pas une résistance suffisante aux chocs. En outre, le coût de fabrication d'une cuisinière ou d'un dispositif de cuisson est généralement augmenté du fait que celle-ci ou celui-ci comporte différents types d'éléments électriques et électroniques. Il est par conséquent particulièrement souhaitable que le dispositif de cuisson soit à usages multiples. De même, lorsque le dispositif de cuisson est utilisé dans un espace relativement restreint, il faut éviter l'accumulation d'odeurs, de gaz d'évacuation et de chaleur dans cet espace. La présente invention a été conçue au vu des inconvénients ci-dessus de l'art antérieur. La présente invention a par conséquent pour but de proposer un dispositif de cuisson dont la fabrication, la réparation, et le remplacement des pièces soient plus faciles. La présente invention a pour autre but de proposer un dispositif de cuisson dont le coût de fabrication puisse être sensiblement réduit. La présente invention a encore pour autre but de proposer un dispositif de cuisson dans lequel un transfert thermique puisse être considérablement amélioré. Un but supplémentaire de la présente invention est de proposer un dispositif de cuisson qui puisse être utilisé aussi bien pour le chauffage d'un espace que pour la cuisson. Un but additionnel de la présente invention est de proposer un dispositif de cuisson qui permette de réaliser une cuisson avec une grande sécurité. Conformément à la présente invention, il est proposé un dispositif de cuisson comprenant un corps de brûleur et un échangeur de chaleur destiné à réaliser un échange thermique et à guider des gaz d'évacuation produits dans le corps de brûleur. L'échangeur de chaleur est réalisé sous la forme d'un élément en métal de configuration plane et est conçu pour communiquer avec le corps de brûleur. Le dispositif de cuisson comprend également un tuyau d'évacuation relié à l'échangeur de chaleur pour que ce dernier puisse communiquer avec l'extérieur du dispositif de cuisson, et une plaque en céramique disposée au-dessus de l'échangeur de chaleur de façon à être située à proximité de ce dernier.Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, le dispositif de cuisson comprend également un conduit d'air disposé pour entourer des parties latérales et inférieure de l'échangeur de chaleur. Le conduit d'air comporte une arrivée d'air. Le dispositif de cuisson comprend, en outre, un ventilateur comportant un orifice d'aspiration d'air permettant au ventilateur de communiquer avec le conduit d'air, et une sortie d'air. L'arrivée d'air est formée au niveau d'une partie du conduit d'air positionnée au niveau de la partie latérale de l'échangeur de chaleur ou de la plaque en céramique.De plus, le dispositif de cuisson comprend un passage d'air disposé de manière à communiquer avec le ventilateur d'air, et un dispositif de changement de direction d'air disposé au niveau d'une partie d'extrémité du passage d'air, à proximité de la sortie d'air du ventilateur, et actionné pour diriger d'une manière sélective l'air provenant du ventilateur vers une surface supérieure de la plaque en céramique. Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, le dispositif de cuisson comprend aussi un conduit d'évacuation, le dispositif de changement de direction d'air comprenant un volet inverseur de direction d'air relié au conduit d'évacuation, conduit d'évacuation qui est disposé de manière à s'étendre depuis le volet inverseur de direction d'air jusqu'à l'extérieur du dispositif de cuisson, le-volet inverseur de direction d'air agissant pour délivrer sélectivement l'air provenant du ventilateur à la surface supérieure de la plaque en céramique et au conduit d'évacuation. Ces buts, caractéristiques et avantages, et bien d'autres, de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation préféré de celle-ci, donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans l'ensemble desquels les mêmes numéros de référence désignent des éléments identiques ou correspondants, et dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation frontale et en coupe montrant une partie essentielle du mode de réalisation préféré d'un dispositif de cuisson selon la présente invention la figure 2 est une vue en élévation latérale et en coupe du dispositif de cuisson de la figure 1, montrant un dispositif de changement de direction d'air orienté vers une surface supérieure d'une plaque en céramique ; et la figure 3 est une vue en élévation latérale et en coupe du dispositif de cuisson de la figure 1, montrant le dispositif de changement de direction d'air orienté dans une direction éloignée de la plaque en céramique. En référence aux figures, le dispositif de cuisson du mode de réalisation représenté est désigné, dans son ensemble, par le numéro de référence 10 et comprend un corps de brûleur 12 réalisé sous la forme d'une structure de gazéification à mazout. Toutefois, le dispositif de cuisson de l'invention peut être appliqué à différents types de combustibles, ainsi qu'à différents types de systèmes de combustion. Le dispositif de cuisson 10 comprend également un échangeur de chaleur 14 destiné à soumettre une chaleur générée par la combustion réalisée dans le corps de brûleur 12 à un échange thermique et à permettre le passage des gaz de combustion. A cet effet, l'échangeur de chaleur 14 est formé de deux plaques métalliques 16a et 16b disposés l'une en face de l'autre en définissant entre elles un faible espace.Les deux plaques métalliques 16a et 16b sont reliées l'une à l'autre au niveau de leur périphérie de sorte que l'échangeur de chaleur 14 présente une configuration plane. Un tuyau d'évacuation 18 est relié à l'échangeur de chaleur 14 afin d'évacuer à l'extérieur les gaz de combustion provenant dudit échangeur de chaleur 14, comme indiqué par les flèches en trait discontinu de la figure 1. Le dispositif de cuisson 10 comprend également une plaque en céramique 20 disposée au-dessus de l'échangeur de chaleur 14 de manière à être située à proximité de ce dernier. La plaque en céramique 20 est d'une manière souhaitable faite d'une matière résistante à la chaleur et à la corrosion présentant des propriétés satisfaisantes de rayonnement dans l'infrarouge lointain, telle qu'un verre opale ou un verre transparent résistant à la chaleur. Le dispositif de cuisson 10 du mode de réalisation illustré comprend, en outre, un conduit d'air 22 disposé pour s'étendre à l'extérieur de parties inférieure et latérales de l'échangeur de chaleur 14 ou, en d'autres termes, pour entourer ces parties. Dans le mode de réalisation illustré, le conduit d'air 22 peut également servir d'armature de support pour le corps de brûleur 12. Le conduit d'air 22 comporte une arrivée d'air 24 disposée de manière à être située à l'extérieur de l'échangeur de chaleur 14 et/ou de la plaque en céramique 20, afin que de l'air ambiant puisse être introduit par l'arrivée d'air 24 dans le conduit d'air 22, comme indiqué par les flèches en trait plein de la figure 1. De plus, le conduit d'air 22 comporte un orifice d'aspiration d'air 26 et contient un ventilateur 28 positionné de manière à être situé en face de l'orifice d'aspiration d'air 26. Le ventilateur 28 est muni d'une sortie d'air 30 visible sur les figures 2 et 3, qui est conçue pour communiquer avec un passage d'air 32 prévu dans le dispositif de cuisson 10 afin de guider l'air. Le dispositif de cuisson 10 du mode de réalisation illustré comprend aussi un dispositif de changement de direction d'air 34 disposé au niveau d'une extrémirté du passage d'air 32, dispositif de changement de direction d'air 34 qui joue le rôle d'un organe de guidage d'air pour orienter la circulation d'air dans une direction voulue. Il sert plus particulièrement à guider sélectivement l'air, en fonction des besoins, vers le haut du dispositif de cuisson 10 ou vers une surface de la plaque en céramique 20. Le numéro de référence 36 désigne un volet inverseur de direction d'air formé d'une seule pièce avec le dispositif de changement de direction d'air 34, et le numéro de référence 38 désigne un conduit ou un passage d'évacuation disposé pour s'étendre vers l'extérieur depuis le passage d'air 32 jusqu'à, par exemple, l'extérieur d'une cuisine ou d'une pièce dans laquelle le dispositif de cuisson 10 est placé. Le volet inverseur de direction d'air 36 agit pour sélectivement, en fonction des besoins, amener de force l'air qui circule dans le passage d'air 32 à travers le dispositif de changement de direction d'air 34 jusqu'à la surface de la plaque en céramique 20, ou l'évacuer à l'extérieur de la pièce. On notera à partir de ce qui précède que, dans le mode de réalisation illustré, le dispositif de changement d'air 34 est conçu pour être actionné en association avec le volet inverseur de direction d'air 36. A titre de variante, le mode de réalisation illustré peut être réalisé de façon que le dispositif de changement de direction d'air 34 soit conçu pour être fixe par rapport à la plaque en céramique 20, tandis que le volet inverseur de direction d'air 36 est conçu mobile pour inverser le sens de la circulation de l'air entre la plaque en céramique 20 et le conduit d'évacuation 38. Le ventilateur 28 est entraîné par un moteur 40. Le numéro de référence 42 désigne un ventilateur d'air de combustion 42 destiné à fournir de l'air de combustion au corps de brûleur 12. Le ventilateur 28 et le ventilateur d'air de combustion 42 peuvent, de préférence, être montés sur le moteur 40, coaxialement l'un avec l'autre. Ainsi, les gaz de combustion provenant de la combustion de l'air et du combustible dans le corps de brûleur 10 sont évacués de-force par le ventilateur d'air de combustion 42. Ceci nécessite que l'échangeur de chaleur 14 soit totalement étanche à l'air. Malheureusement, l'art antérieur comportant un échangeur de chaleur formé en partie d'une plaque en céramique ne permet pas cette étanchéité à 1' air de 1'échangeur de chaleur. Par conséquent, l'étanchéité à l'air de l'échangeur de chaleur de la technique antérieure se traduit par une augmentation importante des coûts de fabrication et par une structure compliquée. Au contraire, la présente invention est conçue pour que l'échangeur de chaleur 14 et la plaque en céramique 20 soient formées séparément l'un de l'autre, pour qu'il soit ainsi plus facile de réaliser l'étanchéité à l'air de l'échangeur de chaleur 14. Ceci permet de réduire considérablement les coûts de fabrication. Le numéro de référence 44 désigne un matériau thermiquement isolant disposé de manière à entourer les parties latérales et inférieure de l'échangeur de chaleur 14. Le matériau thermiquement isolant 44 évite par conséquent une déperdition de chaleur importante hors de l'échangeur de chaleur 14 pour qu'ainsi une grande partie de la chaleur dudit échangeur de chaleur 14 puisse être évacuée à travers une surface supérieure de celui-ci. Le numéro de référence 46 désigne un tuyau d'alimentation en air destiné à fournir de l'air de combustion au ventilateur d'air de combustion 42, comme indiqué par les flèches de la figure 3. Dans le mode de réalisation illustré, le tuyau d'alimentation en air 46 introduit de l'air provenant de l'extérieur du dispositif de cuisson 10. Le mode de fonctionnement du dispositif de cuisson 10 du mode de réalisation illustré va maintenant être décrit dans la partie qui suit. Lorsque le corps de brûleur 12 du dispositif de cuisson 10 est alimenté avec un combustible approprié sous la forme de mazout ou de gaz, par exemple, et puis allumé, il s'y produit une combustion génératrice de chaleur et de gaz de combustion qui sont guidés à travers l'échangeur de chaleur 14 réalisé sous la forme d'un élément en métal de configuration plane, vers le tuyau d'évacuation 18. Les gaz de combustion sont ensuite évacués sous la forme de gaz d'évacuation à l'extérieur de la pièce dans laquelle le dispositif de cuisson 10 est placé. La chaleur générée permet de porter la température de l'échangeur de chaleur 14 jusqu'a une valeur élevée, afin que l'échangeur de chaleur 14 ainsi chauffé puisse créer un rayonnement de chaleur qui chauffe ensuite la plaque en céramique 20 de façon que celle-ci atteigne une température suffisante pour permettre une cuisson. Un actionnement du ventilateur 28 fait pénétrer de l'air par l'arrivée d'air 24 dans le conduit d'air 22, air qui absorbe la chaleur rayonnée latéralement et vers le bas à partir de l'échangeur de chaleur 14, pour ensuite se diriger vers l'orifice d'aspiration d'air 26 du ventilateur 28. Puis, l'air est conduit de la sortie d'air 30 du ventilateur 28 à travers le passage d'air 32 jusqu'au dispositif de changement de direction d'air 34. Le dispositif de changement de direction d'air 34 agit pour guider l'air. Par exemple, pendant la cuisson, il dirige l'air dans une direction orientée à distance de la plaque de cuisson 20.Lorsque l'on souhaite faire fonctionner le dispositif de cuisson pour chauffer un espace et non pour cuire, on oriente le dispositif de changement de direction d'air 34 vers la surface supérieure de la plaque en céramique 20, tandis que la combustion se poursuit dans le corps de brûleur 12, ce qui a pour effet de diriger l'air du passage d'air 32 vers une position située au-dessus de la plaque en céramique 20. De l'air ayant une température modérée peut ainsi être évacué dans la pièce pour en chauffer l'espace. Le dispositif de changement de direction d'air 34 décrit ci-dessus est muni du volet inverseur de direction d'air 36, tandis que le conduit d'évacuation 38 est disposé pour s'étendre depuis le volet inverseur de direction d'air 36 jusqu'à l'extérieur du dispositif de cuisson 10, de sorte qu'un actionnement du volet de changement de direction d'air 36 provoque un changement de direction de la circulation de l'air fourni par le ventilateur 26. Plus précisément, pendant la cuisson, le volet inverseur de direction d'air 36 ut maintenu inversé pour ouvrir le conduit d'évacuation 38 et fermé le dispositif de changement de direction d'air 34 afin de guider ainsi l'air provenant du ventilateur 28 à travers le conduit d'évacuation 38 vers l'extérieur du dispositif de cuisson 10, comme illustré sur la figure 3.Au contraire, en mode de chauffage, le volet inverseur de direction d'air 36 est maintenu inversé afin de fermer le conduit d'évacuation 38 et d'ouvrir le dispositif de changement de direction d'air 34 pour ainsi guider l'air à travers le dispositif de changement de direction d'air 34 jusqu'à la surface de la plaque en céramique 20, comme illustré sur la figure 2. Comme cela ressort de ce qui précède, le dispositif de cuisson 10 de la présente invention est conçu pour éviter l'application directe d'une flamme de combustion à des ustensiles de cuisine. Dans la présente invention, la plaque en céramique 20 et l'échangeur de chaleur 14 disposés au niveau d'une partie supérieure du dispositif de cuisson 10 sont formés séparément l'un de l'autre. Par conséquent, le dispositif de cuisson 10 de la présente invention est plus facile à fabriquer et permet une réparation et un remplacement des pièces plus aisés. De même, dans la présente invention, l'échangeur de chaleur 14 est réalisé sous la forme d'un élément en métal de configuration plane. Il peut donc être fabriqué facilement par n'importe quelle méthode adaptée, telle qu'un emboutissage ou un moulage, tout en étant doté d'une étanchéité à l'air suffisante pour éviter une fuite des gaz de combustion, d'où une économie importante, qu'il soit ou non à type à évacuation. De même, la réalisation de l'échangeur de chaleur 14 sous la forme d'un élément à configuration plane permet d'augmenter une surface de rayonnement thermique afin que le transfert thermique de l'échangeur de chaleur 14 vers la plaque en céramique 20 puisse être réalisé avec une grande efficacité. Par exemple, le dispositif de cuisson 10 de la présente invention peut être utilisé de telle façon qu'une cuisson ait lieu sur une première partie de la plaque en céramique 20, située juste au dessus du corps de brûleur 12, tandis qu'un chauffage est réalisé sur une seconde partie de la plaque en céramique 20, un peu éloignée de la première partie. D'autre part, dans la présente invention, l'échangeur de chaleur 14 évacue une partie de la chaleur dans des directions orientées latéralement ou vers le bas, indépendamment de la disposition du matériau thermiquement isolant 44, chaleur qui est ensuite absorbée par l'air délivré de force par le ventilateur 28 pour être ensuite dirigé vers la surface supérieure de la plaque en céramique 20 grâce au dispositif de changement de direction d'air 34, ce qui permet de l'utiliser pour chauffer un espace. En outre, pendant une cuisson sur la plaque en céramique 20, le volet inverseur de direction d'air 36 est actionné pour évacuer la chaleur de combustion à l'extérieur du dispositif de cuisson 10, pendant que des gaz de combustion plutôt que de l'air d'alimentation sont fournis à la plaque en céramique 20, ce qui a pour effet d'empêcher une accumulation de chaleur sous l'échangeur de chaleur 14. Bien que la description précédente ait porté sur un mode de réalisation préféré de la présente invention, celle-ci n'est bien entendu pas limitée à l'exemple particulier décrit et illustré ici, et l'home de l'art comprendra aisément qu'il est possible d'y apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de cuisson caractérisé en ce qu'il comprend un corps de brûleur (12) ; un échangeur de chaleur (14) destiné à réaliser un échange thermique et à guider des gaz d'évacuation produits dans le corps de brûleur (12) l'échangeur de chaleur (14) étant réalisé sous la forme d'un élément en métal de configuration plane et disposé pour communiquer avec le corps de brûleur (12) ; un tuyau d'évacuation (18) relié à l'échangeur de chaleur (14) pour que celui-ci puisse communiquer avec l'extérieur du dispositif de cuisson (10) ; et une plaque en céramique (20) disposée au-dessus de l'échangeur de chaleur (14) de manière à être située à proximité de celui-ci. 2. Dispositif de cuisson selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un conduit d'air (22) disposé pour entourer des parties latérales et inférieure de l'échangeur de chaleur (14) ; le conduit d'air (22) comportant une arrivée d'air (24) ; un ventilateur (28) comprenant un orifice d'aspiration d'air (26) lui permettant de communiquer avec le conduit d'air (22), et une sortie d'air (30) ; l'arrivée d'air (24) étant définie au niveau d'une partie du conduit d'air (22) située au niveau de la partie latérale de l'échangeur de chaleur (14) ou de la plaque en céramique (20) ; un passage d'air (32) disposé pour communiquer avec le ventilateur (28) ; et un dispositif de changement de direction d'air (34) disposé au niveau d'une partie d'extrémité du passage d'air (32), à proximité de la -sortie d'air (30) du ventilateur (28), et actionné pour diriger sélectivement de l'air délivré à partir du ventilateur (28) vers une surface supérieure de la plaque en céramique (20). 3. Dispositif de cuisson selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un conduit d'évacuation (38) ; le dispositif de changement de direction d'air (34) comprenant un volet inverseur de direction d'air (36) relié au conduit d'évacuation (38) ; le conduit d'évacuation (38) étant disposé pour s'étendre depuis le volet inverseur de direction d'air (36) jusqu'à l'extérieur du dispositif de cuisson (10) ; le volet inverseur de direction d'air (36) délivrant sélectivement l'air provenant du ventilateur (28) à la surface supérieure de la plaque en céramique (20) et au conduit d'évacuation (38).