Brevet FR2787003A1 — publié le 20000616

FRITEUSE A GAZ AVEC CUVE DE RECHAUFFAGE PERFECTIONNEE La présente invention concerne une friteuse permettant de frire des aliments et capable de réchauffer l'huile de friture par l'intermédiaire d'un échange de chaleur entre un courant de gaz de combustion fortement réchauffés et une cuve contenant le bain de friture à réchauffer. On connaît des friteuses, destinées soit à une utilisation domestique, soit à utilisation dans les collectivités, dans lesquelles le réchauffage de l'huile se fait par le biais du réchauffage d'une ou plusieurs résistances blindées mises en forme de manière adaptée et plongées dans le bain de friture; cette solution présente trois types d'inconvénients: le premier dépend du fait que l'inertie thermique de ces résistances est plutôt élevée, raison pour laquelle, si le bain est doté d'un thermostat, ces résistances n'assurent pas une constance suffisante de la température du bain. Le second inconvénient provient du fait que, après la friture, ces résistances doivent être à leur tour retirées pour pouvoir accéder au fond de la cuve de cuisson, afin de pouvoir la nettoyer et en éliminer la pellicule d'huile ainsi que les résidus de friture, ce qui complique la construction desdites résistances. Le troisième inconvénient concerne leur coût de fonctionnement car l'utilisation d'énergie électrique est généralement le mode de production de chaleur le plus coûteux. On connait aussi des friteuses, utilisées en particulier pour les collectivités, dans lesquelles le bain est réchauffé par une pluralité de tubes métalliques plongés en permanence dans l'huile et réchauffés par un flux de gaz brûlés qui les parcourent dans un sens constant. Lesdits gaz proviennent d'un ou plusieurs brûleurs atmosphériques placés en correspondance avec les embouchures desdits tubes, et le gaz brûlé desdits brûleurs se déplace à l'intérieur sur toute leur longueur, pour ensuite être évacué par le côté opposé en passant par une cheminée adaptée. Toutefois, une telle solution est influencée négativement par le fait que la puissance thermique pouvant être distribuée par unité de surface desdits tubes est plutôt modeste puisque tout le processus de combustion se déroule sous une pression atmosphérique et est donc conditionné par le tirage de la cheminée, qui, bien entendu, ne peut être augmenté au-delà de limites précises dues surtout aux dimensions des divers composants. De plus, on sait aussi que lesdits tubes sont beaucoup plus réchauffés vers la section d'entrée des gaz brûlés que vers la section de sortie, ceci pour des raisons bien connues, et le réchauffage du bain se fait donc de manière non uniforme avec une altération évidente des performances de friture. On connaît également des friteuses à gaz dans lesquelles le réchauffage de la cuve de friture est obtenu par la combustion de gaz provenant de brûleurs adéquats placés en dessous et près de ladite cuve, qui est formée de manière adaptée pour permettre à une surface maximum d'être léchée par lesdits gaz; dans ce cas, on connaît bien, et on emploie, un type de cuve sensiblement en forme de "V" dotée de parois latérales lisses et de paires de brûleurs placés en dessous et près desdites parois latérales de manière à augmenter la surface léchée par les gaz brûlés produits par lesdits brûleurs. Toutefois, même ce type de cuves, bien qu'il représente une amélioration par rapport aux types précédents, ne permet pas d'obtenir un rendement énergétique optimal et des temps de réchauffage particulièrement courts comme le demandent les exigences actuelles d'utilisation. Il apparaît donc la nécessité de disposer d'une friteuse, en particulier pour l'alimentation des collectivités, qui permette une augmentation significative du rendement énergétique et un raccourcissement des temps de montée en température, et dont la construction soit simple, fiable et utilise les techniques disponibles. La présente invention a pour objet de proposer une friteuse réchauffée au contact des gaz brûlés, dotée de surfaces latérales formées de parties verticales distinctes formées de façon à augmenter la surface totale en mesure de capturer une quantité plus importante de chaleur contenue dans les gaz de combustion. Comme on le montrera plus clairement ci- après, lesdites parties de surface de la cuve sont en forme d'accordéon, c'est-à-dire avec un profil similaire à celui des radiateurs de chauffage domestique à liquide capable de transférer la chaleur. En outre, pour ensuite capter une quantité encore plus importante de chaleur des gaz de combustion, entre deux parties contiguës est disposée une lame réfléchissante métallique supplémentaire, susceptible d'être léchée par les fumées de combustion qui ne sont pas en contact d'échange thermique direct avec lesdites parties et, ainsi, surchauffées, à transmettre par rayonnement la chaleur captée vers lesdites parties de cuve qui sont disposées à l'avant, même inclinées, à leur lame métallique respective. L'invention a pour autre objet d'assurer une amélioration significative de l'uniformité de température le long de toute la surface externe d'échange thermique. Ces objets doivent en outre être atteints au moyen de techniques et de matériaux simples et normalement disponibles sur le marché. La présente invention décrit un type de friteuse présentant les caractéristiques sensiblement décrites ci-dessous. L'invention va être mieux comprise à la lecture de la description ci-après, faite à simple titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins joints, sur lesquels: la figure 1 représente une coupe verticale longitudinale dessinée de manière schématique d'une friteuse dotée d'une cuve de friture selon l'invention, dont une partie a été reportée dans l'agrandissement, la figure 2 représente une coupe verticale transversale de la friteuse de la figure 1, la figure 3 représente une cuve de friture selon la section A-A de la figure 2, la figure 4 représente, sur une vue en perspective, la partie inférieure d'une cuve de friture schématisée selon l'invention. En référence aux figures 1 et 2, est représentée la structure fondamentale d'une friteuse selon l'invention, comprenant une cuve 1, un bain d'huile 2 contenu dans la cuve, un brûleur à gaz 3 disposé à l'extérieur de ladite cuve, dans une zone inférieure et latérale, une cheminée 4 de réchauffage de ladite cuve et d'évacuation des gaz de combustion. La zone inférieure de la cuve présente une forme connue, à savoir en forme de V très étroite réalisée par l'accouplement de deux parois inférieures 5 inclinées symétriquement l'une vers l'autre par rapport au plan vertical, et la zone supérieure de la cuve présente la forme d'un V très large, et également symétrique, de telle sorte qu'il se forme un espace 7 délimité latéralement par une paroi inférieure 8 de ladite cuve et, du côté opposé, par une paroi 9 de ladite cheminée 4 et, sur le dessus, par ladite paroi respective 5 de ladite zone supérieure de la cuve, d'ailleurs clairement illustrées sur la figure 1. La paroi inférieure 5 de la cuve est formée, selon l'invention, par une succession continue de parties renfoncées 10 et saillantes 11 sur le profil moyen de la paroi proprement dite, lesdites parties étant reliées par des gorges 12 et arêtes 13 respectives, raccordées également afin de ne pas présenter d'angles vifs, disposées verticalement. Cette mise en forme de la paroi inférieure a pour objet d'augmenter la surface d'échange pouvant être léchée par les gaz brûlés produits par le brûleur à gaz 3 situé en dessous, afin d'améliorer le rendement thermique. Selon la présente invention, cette solution peut être efficacement améliorée en considérant que, entre les parties contiguës renfoncées 10 et saillantes 11, circule un courant de gaz qui, en étant peu, voire nullement, turbulent, en raison de la contrainte créée par lesdites parois, lèche lesdites parties seulement avec ses parties les plus externes et donc les plus proches de celles-ci, tandis que la partie la plus interne desdits courants de gaz, qui ne lèche pas la partie respective, circule en transportant avec elle la chaleur contenue, qui n'est donc pas utilisée. L'invention atteint le résultat recherché par la réalisation et le positionnement d'une pluralité de lames thermorayonnantes 15 et donc sensiblement métalliques, se présentant sous une forme rectangulaire allongée et disposées avec un de leurs bords le long desdites gorges 12, tandis que le bord opposé est positionné sur le plan vertical sécant médian du dièdre défini par deux desdites parties contiguës et par leur gorge respective. On a en effet expérimenté que lesdites lames parviennent à recueillir une quantité significative de chaleur en interceptant les courants des gaz de combustion qui circulent - soit dans la partie la plus interne du flux total de courant qui transite à l'intérieur de chaque canal délimité par deux parties contiguës formant des angles rentrants et saillants, et - soit partiellement à l'extérieur dudit canal. Faute desdites lames, en effet, la chaleur interceptée par celles-ci serait destinée à être dispersée en même temps que la partie la plus interne du courant de gaz qui transite entre lesdites parties contiguës; celles-ci sont donc réchauffées à une température élevée et suffisante pour produire un rayonnement thermique qui est bien entendu dirigé, au moins en partie, contre les parties de paroi à l'intérieur desquelles ladite lame respective a été positionnée. Il apparaît donc évident que ce type de rayonnement thermique qui atteint lesdites parois s'ajoute au réchauffage dirigé par convection réalisé par les gaz de combustion, augmentant ainsi l'apport total de chaleur sur la paroi de la cuve et permettant enfin d'obtenir l'amélioration de rendement thermique souhaitée. En ce qui concerne les modalités de fixation desdites lames, celles-ci peuvent être reliées par des moyens connus à un point ou une zone quelconque, non seulement de la cuve de friture, mais également de la friteuse; toutefois, il est évident que la solution la plus logique consiste à relier, par exemple par soudage, le bord vertical aligné de chacune desdites lames à la gorge correspondante. Cependant, la technique consistant à souder toute la longueur du bord de la lame à sa gorge respective, même si elle est réalisable, se révélerait excessivement onéreuse en termes de coûts de production, puisqu'il conviendrait d'exécuter, vraisemblablement à la main, de longues et délicates opérations de soudage. Pour éviter ce type de problème, on a découvert que sensiblement le même résultat de rayonnement thermique pouvait être obtenu même sans souder toute ladite longueur dudit bord de la lame, mais en soudant uniquement certains points de celle-ci, de façon toutefois suffisante pour garantir une robustesse suffisante de ladite jointure bord/gorge. En effet, la lame a pour fonction de réchauffer ladite cuve 1 surtout par rayonnement, et il est donc presque sans importance, du point de vue thermique, que celle-ci soit reliée de manière plus ou moins étendue à la paroi de la cuve. Compte tenu en outre du fait que lesdits gaz de décharge sortent non seulement de l'intérieur des canaux délimités par les parties adjacentes renfoncées et saillantes, mais aussi de l'extérieur, plus précisément dans la cheminée 4, il est avantageux de perfectionner la présente invention en étendant la dimension sur le plan horizontal desdites lames dans une mesure telle que les bords externes 21, 22 et 23, illustrés sur les figures 1 et 3, fassent saillie du plan H qui réunit les arêtes externes 13 desdites parties adjacentes angulaires qui sont comprises dans la cuve de friture. De cette manière, on peut capturer, récupérer et irradier de nouveau efficacement également la chaleur qui se serait autrement dispersée en grande partie dans les fumées de décharge. Le principe de fonctionnement de l'invention apparaît maintenant clairement: en pratique, on dispose une grille supplémentaire de lames conductrices de chaleur le long du parcours des gaz de combustion, mais qui toutefois n'en entrave pas le flux; ces grilles sont surchauffées par les gaz susmentionnés jusqu'à une température telle que celles-ci puissent irradier de nouveau la chaleur associée jusqu'aux parties voisines renfoncées et saillantes de la cuve. En outre, de manière avantageuse, lesdites lames peuvent être reliées à la cuve par un nombre limité de points de soudure, de préférence par un seul point de soudure 30, comme le montre la figure 1 et son agrandissement, sans nuire à la validité de l'invention et à l'efficacité du résultat. Il est évident que la meilleure configuration en termes de répartition des gaz, de la portée et de la dimension des cheminées, des dimensions et de la forme desdites parties et des lames associées, ainsi que de5 tous les autres éléments qui influencent le résultat final peut être obtenue par une série ordonnée d'expériences faciles, tout à fait à la portée de l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Friteuse, en particulier pour les collectivités, comprenant: - une cuve de friture (1) contenant un bain (2) d'huile ou de graisse, et dotée d'au moins une paroi latérale verticale ou au moins partiellement inclinée (5, 6), - au moins un brûleur à gaz (3) disposé en position inférieure et latérale par rapport à ladite paroi (5, 6), susceptible de générer un courant de gaz brûlés en rapport d'échange thermique avec ladite paroi, caractérisée en ce que ladite paroi est formée d'une pluralité de parties contiguës (10, 11) inclinées de manière alternée entre elles, chaque paire de parties contiguës étant réunie, soit par une arête respective (13) disposée verticalement, soit par une gorge respective (12) disposée verticalement. 2. Friteuse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu une pluralité de lames (15), se présentant sous une forme allongée dans le sens vertical, en rapport d'échange thermique avec ladite cuve, chacune desdites lames étant positionnée dans le canal vertical délimité par deux desdites parties contiguës (10, 11) ayant une gorge (12) en commun. 3. Friteuse selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdites lames (15) sont exclusivement soutenues au moyen d'une liaison avec leur gorge respective (12) en commun entre deux desdites parties contiguës (10, 11). 4. Friteuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite liaison est obtenue par une soudure continue entre un bord de ladite lame et sa gorge respective. 5. Friteuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite liaison est obtenu par la soudure d'une pluralité de points de soudure entre un bord de ladite lame et sa gorge respective. 6. Friteuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite liaison est obtenue au moyen d'un unique point de soudure entre un bord vertical de ladite lame et une partie resserrée (30) de sa gorge respective. 7. Friteuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une pluralité desdites lames (15) fait saillie sur le plan géométrique (H) qui relie les arêtes externes (13) d'une pluralité desdites parties contiguës (10, 11).