Brevet FR2779510A1 — publié le 19991210

L'invention concerne le domaine des fours de cuisson à porte refroidie, et de préférence des fours de cuisson domestique. Il est en effet important d'obtenir les températures les moins élevées possibles sur la paroi de la porte côté extérieur du four. C'est particulièrement important lors d'une opération de pyrolyse au cours de laquelle la température à l'intérieur du four atteignant des valeurs très élevées, les températures au niveau de la paroi de la porte côté extérieur du four peuvent devenir trop élevées et occasionner des risques de brûlure. Il devient alors nécessaire de refroidir la porte du four. Il est connu d'organiser dans la porte, une circulation d'air prélevé à l'extérieur du four pour refroidir la porte. Généralement, de l'air refoulé au- dessus de la porte par une conduite de ventilation permet d'entraîner à l'extérieur du four, par dépression et aspiration associée, I'air qui circule à l'intérieur de la porte. Cependant, cette solution ne permet pas d'obtenir un refroidissement de la porte aussi efficace que souhaité. Pour refroidir la porte de manière suffisamment efficace, I'invention propose un four dans lequel l'air circulant à l'intérieur de la porte est pour partie aspiré par un ventilateur, et pour partie aspiré par entraînement par l'air refoulé par la conduite de ventilation, de telle façon que le débit de l'air circulant dans la porte soit suffisamment élevé pour refroidir efficacement la porte. Selon l'invention, il est prévu un four comportant un moufle, une porte, une conduite supérieure de ventilation, un ventilateur, au moins un passage intérieur d'air dans la porte, caractérisé en ce que: la conduite supérieure de ventilation comporte au moins un canal d'aspiration et au moins un canal de refoulement; une zone d'entraînement d'air de l'intérieur vers l'extérieur du four est située dans la porte, la section de la zone côté intérieur du four étant située au voisinage de la sortie du canal de refoulement, la section de la zone côté extérieur du four étant située au niveau de la paroi de la porte côté extérieur du four; le passage intérieur comporte au moins une ouverture débouchante dans la zone d'entraînement et au moins une ouverture supérieure située au voisinage de l'entrée du canal d'aspiration; et en ce que: un circuit primaire d'air extérieur passe successivement par le passage intérieur, son ouverture supérieure, le canal d'aspiration, le ventilateur, le canal de refoulement, la zone d'entraînement pour déboucher à l'extérieur du four; un circuit secondaire d'air extérieur passe successivement par le passage intérieur, son ouverture débouchante, la zone d'entraînement pour déboucher à l'extérieur du four; l'air du circuit secondaire est entraîné vers l'extérieur du four, par l'air du circuit primaire, au niveau de la zone d'entraînement. L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints, donnés à titre d'exemples, o: - la figure 1 représente schématiquement une vue en trois dimensions d'un four selon l'invention; la figure 2 représente schématiquement une vue en coupe selon le plan A de la figure 1; - la figure 3 représente schématiquement une vue en coupe selon le plan B de la figure 1 d'un four selon l'invention; - la figure 4 représente schématiquement une vue en coupe selon le plan B de la figure 1 d'une réalisation préférentielle de la zone d'entraînement d'un four selon l'invention; - la figure 5 représente schématiquement une vue de l'arrière d'un four selon l'invention; - la figure 6 représente schématiquement une vue en coupe selon le plan B de la figure 1 d'une variante de réalisation du four selon l'invention. La figure 1 représente schématiquement une vue en trois dimensions d'un four selon l'invention. Les plans A et B en traits mixtes représentent des plans de coupe correspondant respectivement aux plans des figures 2 et 3. Le plan de coupe A passe par le milieu de la section 34 d'un canal d'aspiration 32. Le plan de coupe B passe par le milieu de la section 37 d'un canal de refoulement 31. Les flèches représentent schématiquement la circulation de l'air dans les circuits d'air. Les flèches F1 et F2 représentent respectivement un circuit primaire d'air et un circuit secondaire d'air décrits ultérieurement. Le four se compose d'une porte 10, d'un moufle 20 et d'une conduite supérieure de ventilation. La porte 10 comporte deux parois, la paroi 11 côté extérieur du four et la paroi 12 côté intérieur du four. Dans la porte 10 se trouve au moins un passage intérieur 13 permettant à l'air de circuler dans la porte 10 et de refroidir les parois 11 et 12 de la porte 10 ainsi que les parois entre passages intérieurs 13 le cas échéant, en évacuant les calories excédentaires au niveau de ces parois. La porte 10 comporte de préférence deux passages intérieurs 13, comme visible sur la figure 2. Les parois 11 et 12 de la porte 10 et les parois entre les passages intérieurs 13 peuvent lo prendre des formes variées selon le type de four envisagé. Ces parois sont avantageusement planes comme sur la figure. Elles peuvent ou non s'étendre sur toute la hauteur de la porte 10. L'air extérieur au four pénètre dans les passages intérieurs 13 par une ou préférentiellement plusieurs ouvertures. Ces ouvertures sont avantageusement constituées par une ou plusieurs ouvertures inférieures comme les ouvertures 18. L'ouverture 18 est située dans le bas de la porte , par exemple dans le bord inférieur de la porte 10 comme sur la figure 1. Ces ouvertures peuvent aussi avantageusement être des ouvertures latérales comme les ouvertures 19. Les ouvertures 19 sont situées sur les côtés de la porte, par exemple dans les bords latéraux de la porte 10 comme sur la figure 1. Les ouvertures 18 et 19 peuvent avoir des formes diverses selon le type de four envisagé. Préférentiellement, I'ouverture 18 ne s'étend pas sur toute la largeur de la porte 10, elle s'arrête avant d'atteindre les côtés de la porte 10, comme sur la figure 1, pour permettre la fixation des charnières de la porte et pour assurer une meilleure rigidité à la porte. La conduite 30 supérieure de ventilation est située au-dessus du moufle 20. La conduite 30 comporte au moins un canal 31 de refoulement d'air, au moins un canal 32 d'aspiration d'air, un ventilateur 33. Le canal 31 de refoulement a une entrée 36 au niveau du ventilateur 33 et une sortie 37 au voisinage d'une zone d'entraînement d'air située dans la porte 10 et représentée sur la figure 3 avec le numéro 17 pour des raisons de clarté. Sur la figure 1 n'est visible que la section 17A de la zone 17, section qui est située au niveau de la paroi 11 de la porte 10 côté extérieur du four. Cette section 17A est de préférence située dans la porte 10 comme sur la figure 1; elle pourrait être située au-dessus de la porte 10. Le canal 32 d'aspiration a une entrée 34 et une sortie 35 au niveau du ventilateur 33. Ces entrées 34 et 36 comme ces sorties 35 et 37 peuvent avoir des formes diverses selon le type de four envisagé, prendre la forme de plusieurs ouvertures éventuellement. Les canaux 31 et 32 peuvent aussi avoir des formes diverses selon le type de four envisagé. De préférence la conduite 30 comporte un canal 31 central de refoulement et deux canaux 32 latéraux d'aspiration. Avantageusement, les deux canaux 32 d'aspiration se rejoignent au-dessus du canal 31 central de refoulement au voisinage du ventilateur 33, au niveau d'une sortie commune 35 comme visible sur la figure 3. La section totale, c'est-à-dire la somme des sections, des canaux 32 d'aspiration au niveau de leur sortie 35 est inférieure à leur section totale au niveau de leur entrée 34. Avantageusement, la section du canal 31 de refoulement au niveau de son entrée 36 est sensiblement la même qu'au niveau de sa sortie 37 de manière à d'une part ne pas avoir de perte de charge dans le canal 31 de refoulement et d'autre part ne pas avoir de perte de vitesse de l'air circulant dans le canal 31 de refoulement. Par exemple, cette section totale diminue constamment des entrées 34 à la sortie 35. La figure 1 ne représente pas à l'échelle les sections au niveau des entrées 34 et 36 et des sorties 35 et 37. La figure 2 représente schématiquement une vue en coupe selon le plan A de la figure 1 d'un four selon l'invention. Les passages intérieurs 13 sont séparés par une paroi 130. Les passages intérieurs 13 présentent une ou plusieurs ouvertures supérieures 131 situées au voisinage des entrées 34 des canaux 32 d'aspiration. Les passages intérieurs 13 peuvent être séparés sur tout ou partie de leur hauteur selon le type de four envisagé. Sur la figure 2, les passages intérieurs 13 ne sont plus séparés dans leur partie supérieure o ils se rejoignent. Leurs ouvertures supérieures sont ici confondues dans une ouverture supérieure 131 commune. Au voisinage de chacune des entrées 34 des canaux 32 d'aspiration, se trouve ici une ouverture supérieure 131 commune aux deux passages intérieurs 13. Un joint principal 21 se trouve avantageusement entre le moufle 20 et la paroi 12 de la porte 10 côté intérieur du four. Un joint annexe 22 peut avantageusement se trouver entre le bâti 1 du four et le haut de la porte 10. Ce joint annexe 22 permet de séparer les flux d'air passant dans les passages intérieurs 13 de flux d'air F3 circulant dans d'autres passages 40 du bâti 1. D'autres flux d'air, F4 par exemple, circulent dans les passages 40 du bâti 1. La flèche f symbolise le sens de rotation du ventilateur 33. La figure 3 représente schématiquement une vue en coupe selon le plan B de la figure 1 d'un four selon l'invention. La zone 17 d'entraînement d'air de l'intérieur vers l'extérieur du four est située de préférence dans la porte 10 comme sur la figure 3; elle pourrait être située au- dessus de la porte 10. Cette zone 17 a une section 17A côté extérieur du four située au niveau de la paroi 1 1 de la porte 10 côté extérieur du four et une section 17B côté intérieur du four située au niveau de la paroi 12 de la porte 10 côté extérieur du four. La porte 10 comporte préférentiellement une poignée 50 située sur la paroi 11 de la porte 10 de préférence au-dessus de la section 17A. La section 17A est préférentiellement constituée par une ouverture rectangulaire. La section 17B est située au voisinage de la sortie 37 du canal 31 de refoulement. La zone 17 d'entraînement d'air est avantageusement un passage divergent dont la petite section est la section 17B côté intérieur du four. De préférence, un déflecteur 16 permet de dévier vers le bas les flux d'air traversant la porte 10 vers l'extérieur du four et de les faire passer avantageusement sous la poignée 50. Les passages intérieurs 13 comportent des ouvertures débouchantes 14 ayant un profil qui peut être aménagé à l'aide de rabats 15. Différents nombres et formes de rabats 15 peuvent être envisagés afin d'obtenir le profil voulu selon le type de four envisagé. Ce profil permet d'optimiser l'écoulement des flux d'air dans la zone 17 comme expliqué ultérieurement. La figure 4 représente une réalisation préférentielle de la zone (17) d'entraînement. Le passage intermédiaire 13 côté intérieur du four est de préférence plus épais que le passage intermédiaire 13 côté extérieur du four. Le divergent qui est formé par le déflecteur 16 d'une part et par les rabats a et 15b d'autre part a de préférence un angle d'ouverture d'environ sept degrés. Ce profil est délimité par des rabats 15a et 15b. Dans le passage intérieur 13 côté intérieur du four, le flux d'air F1 entré par la section 17B est guidé par un premier rabat 15a partant de la paroi 12 de la porte 10 côté intérieur du four, puis par un deuxième rabat 15b arrivant sur la paroi 130 de séparation des passages intérieurs 13, enfin par un troisième rabat 15b arrivant sur la paroi 11 de porte 10 côté extérieur du four. Le rabat 15a est destiné à guider le flux d'air F1 au-dessus du passage intermédiaire 13 côté intérieur du four à son entrée dans la zone 17 par la section 17B. Ensuite, le flux d'air F1 est guidé par les rabats 15b qui ont une partie 151 approximativement horizontale du côté intérieur du four permettant d'empêcher plus efficacement le reflux du flux d'air F1 dans les passages intermédiaires 13. Moins la partie 151 est horizontale et moins le résultat au niveau circulation des flux d'air F1 et F2 est bon; en effet un rabat 151 ayant un angle d'inclinaison important par rapport à l'horizontale va gêner la sortie du flux d'air F2 et guider moins efficacement le flux d'air F1 dans la zone 17 d'entraînement d'air vers l'extérieur du four. Les différents circuits d'air vont être décrits en référence aux figures 1 à 3. L'air extérieur circulant à l'intérieur de la porte 10 permet de refroidir cette porte 10. Le circuit primaire d'air est représenté par les flèches Fl. De l'air extérieur au four entre dans les passages intérieurs 13 avantageusement par le bas de la porte 10, par exemple par l'intermédiaire de l'ouverture inférieure 18 et des ouvertures latérales 19. L'air traverse les passages intérieurs 13 et sort par leur ouverture supérieure 131, puis entre dans les canaux 32 d'aspiration par leur entrée 34. L'air sort des canaux 32 d'aspiration par leur sortie 35, traverse le ventilateur 33, puis entre dans le canal 31 de refoulement par son entrée 36. L'air sort du canal 31 de refoulement par sa sortie 37, puis entre dans la zone 17 d'entraînement d'air par la section 17B côté intérieur du four. L'air sort de la zone 17 par la section 17A côté extérieur du four, pour déboucher à l'extérieur du four. Le circuit secondaire d'air est représenté par les flèches F2. De l'air extérieur au four entre dans les passages intérieurs 13 avantageusement par le bas de la porte 10, par exemple par l'intermédiaire de l'ouverture inférieure 18. L'air traverse les passages intérieurs 13 et sort par leur ouverture 14 débouchante dans la zone 17 d'entraînement d'air. Une fois dans la zone 17, I'air provenant du circuit secondaire est entraîné vers l'extérieur du four par l'air du circuit primaire qui sort du four. L'air du circuit secondaire traverse alors la section 17A pour déboucher à l'extérieur du four. Dans le cas préférentiel d'un passage divergent 17 en guise de zone d'entraînement d'air, I'air du circuit secondaire est entraîné par la dépression que crée l'air du circuit primaire au niveau de la zone 17 d'entraînement d'air, c'est l'effet Venturi. Cet effet Venturi est particulièrement important à cause de la section réduite de la sortie 37 du canal 31 de refoulement. De préférence, les rabats 15 ont une forme particulière pour que l'ouverture 14 débouchante de chaque passage intérieur 13 présente un profil qui simultanément, permette une bonne aspiration de l'air du circuit secondaire par l'air du circuit primaire et empêche le refoulement de l'air des circuits primaire et secondaire dans le passage intérieur 13. Les rabats 15 sont avantageusement dans l'alignement de la pente de la zone 17, pour que l'air du circuit primaire crée une dépression au niveau des ouvertures l0 débouchantes 14 en léchant ces rabats 15 sans refouler de l'air dans les passages intérieurs 13. Le profil des ouvertures débouchantes 14 suit alors le profil de la zone 17. L'air du circuit secondaire dans les passages intérieurs 13 est également partiellement entraîné vers le haut des passages intérieurs 13 par I l'air du circuit primaire qui traverse aussi les passages intérieurs 13. La figure 5 représente schématiquement une vue de derrière partielle d'un four selon l'invention. La figure 5 montre une réalisation préférentielle de l'intérieur de la porte 10 pour délimiter la zone 17 d'entraînement d'air. Au niveau du haut de la porte 10, les flux d'air des circuits primaire et secondaire circulant dans les passages intérieurs 13, sont séparés l'un de l'autre par des cloisons 170, dont l'une seulement est représentée. Les cloisons 170 permettent également de séparer l'air refoulé par le canal 31 de refoulement de l'air aspiré par les canaux 32 d'aspiration. Les cloisons 17 délimitent physiquement, dans la direction de la largeur de la porte 10, le volume de la zone 17 d'entraînement d'air. Préférentiellement, les cloisons 17C s'étendent vers le bas de la porte 10 jusqu'au niveau de la partie inférieure 17Ab de la section 17A. Les cloisons 17C pourraient s'étendre plus bas que la partie inférieure 17Ab de la section 17A, sans cependant s'étendre trop bas au point de dégrader la circulation des flux d'air ce qui aurait pour résultat un moins bon refroidissement de la porte 10. La figure 6 représente schématiquement une vue en coupe selon le plan B d'une option préférentielle d'un four selon l'invention. La porte 10 comporte ici une équerre 60. L'équerre 60 est située sur une partie, ici avantageusement la partie inférieure 17Ab de la section 17A côté extérieur du four de la zone 17. La forme de cette équerre, ici avantageusement rectangulaire, permet à l'air extérieur de venir lécher la paroi 11 de la porte 10 côté extérieur du four au niveau de cette partie 17Ab. Le flux d'air correspondant, permettant d'augmenter le refroidissement de la partie de la paroi 11 qu'il lèche, est représentée par une flèche F5. REVENDICATIONS 1. Four comportant un moufle (20), une porte (10), une conduite (30) supérieure de ventilation, un ventilateur (33), au moins un passage intérieur (13) d'air dans la porte (10), caractérisé en ce que: - la conduite (30) supérieure de ventilation comporte au moins un canal (32) d'aspiration et au moins un canal (31) de refoulement; - une zone (17) d'entraînement d'air de l'intérieur vers l'extérieur du o four est située dans ou au-dessus de la porte (10), la section (17B) de la zone (17) côté intérieur du four étant située au voisinage de la sortie (37) du canal (31) de refoulement, la section (17A) de la zone (17) côté extérieur du four étant située au niveau de la paroi (11) de la porte (10) côté extérieur du four; - le passage intérieur (13) comporte au moins une ouverture débouchante (14) dans la zone (17) d'entraînement et au moins une ouverture supérieure (131) située au voisinage de l'entrée (34) du canal (32) d'aspiration; et en ce que: - un circuit primaire d'air extérieur passe successivement par le passage intérieur (13), son ouverture supérieure (131), le canal (32) d'aspiration, le ventilateur (33), le canal (31) de refoulement, la zone (17) d'entraînement pour déboucher à l'extérieur du four; - un circuit secondaire d'air extérieur passe successivement par le passage intérieur (13), son ouverture débouchante (14), la zone (17) d'entraînement pour déboucher à l'extérieur du four; - I'air du circuit secondaire est entraîné vers l'extérieur du four, par l'air du circuit primaire, au niveau de la zone (17) d'entraînement. 2. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone (17) d'entraînement est située dans la porte (10). 3. Four selon la revendication 2, caractérisé en ce que la conduite (30) supérieure comporte un canal (31) central de refoulement et deux canaux (32) latéraux d'aspiration. 4. Four selon la revendication 3, caractérisé en ce que les canaux (32) latéraux d'aspiration se rejoignent au-dessus du canal (31) central de refoulement au voisinage du ventilateur (33), leur section totale diminuant de leur entrée (34) vers leur sortie (35). 5. Four selon l'une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que la section totale des canaux (32) d'aspiration au niveau de leur sortie (35) est inférieure à leur section totale au niveau des entrées (34). 6. Four selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la section du canal (31) de refoulement au niveau de sa sortie (37) est sensiblement égale à sa section au niveau de son entrée (36). 7. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone (17) d'entraînement est un passage divergent dont la petite section est la section (17B) de la zone (17) côté intérieur du four. 8. Four selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la section (17A) de la zone (17) côté extérieur du four est une ouverture située sous une poignée (50) de la porte (10). 9. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture débouchante (14) du passage intérieur (13) présente un profil de manière à simultanément permettre une bonne aspiration de l'air du circuit secondaire par l'air du circuit primaire et empêcher le refoulement de l'air des circuits primaire et secondaire dans le passage intérieur (13). 10. Four selon la revendication 9, caractérisé en ce que le profil suit la pente de la zone (17) d'entraînement. 11. Four selon la revendication 10, caractérisé en ce que le profil comporte des rabats (15a, 15b) dont certains (15b) ont une partie (151) horizontale. 12. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone (17) d'entraînement comporte au moins une cloison (170) séparant l'air refoulé par le canal (31) de refoulement, de l'air aspiré par le canal (32) d'aspiration. 13. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le four comporte deux passages intérieurs (13) ayant aussi des ouvertures inférieures (18) permettant d'aspirer l'air extérieur. 14. Four selon la revendication 13, caractérisé en ce que le four comporte deux passages intérieurs (13) ayant aussi des ouvertures latérales (19) permettant d'aspirer l'air extérieur. 15. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le four comporte une équerre (60) située sur une partie (1 7Ab) de la section (17A) de la zone (17) d'entraînement côté extérieur du four de manière à permettre à l'air extérieur de lécher la paroi (11) de la porte (10) côté extérieur du four au niveau de cette partie(17Ab) de section (17A). 16. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la porte (10) comporte une ou plusieurs ouvertures inférieures (18) qui s'étendent sur une partie de la largeur de la porte (10) de manière à ce que l'air du circuit secondaire dans les passages intérieurs (13) soit aspiré vers le haut de la porte (10) sans perturber significativement I'aspiration de l'air du circuit primaire par les canaux (32) d'aspiration.