Brevet FR2789480A1 — publié le 20000811

L'invention concerne le domaine des fours à pyrolyse. L'opération de pyrolyse permet de nettoyer un four sale dont les parois sont couvertes de salissures. Un four comporte une cavité de cuisson et un conduit d'évacuation reliant la cavité de cuisson au milieu extérieur qui est par exemple la cuisine dans laquelle est situé le four. En mode pyrolyse, la 1o température de la cavité devient très élevée, par exemple de l'ordre de 500 C, et sous l'effet de la chaleur, les salissures se détachent des parois de la cavité. Les salissures sous forme gazeuse sont rejetées dans le milieu extérieur après avoir traversé le conduit d'évacuation. Certaines salissures sont à l'origine de mauvaises odeurs générées i 5 pendant la pyrolyse et qui sont désagréables pour l'utilisateur du four. Dans ce contexte, le terme conséquent ne " salissent " pas à proprement parler le four. Selon un art antérieur, il est prévu l'utilisation d'une cellule de craquage des salissures, située dans le conduit d'évacuation et à l'extrémité du conduit du côté de la cavité. Les cellules de craquage ont généralement une température d'activation au delà de laquelle les salissures traversant la cellule de craquage sont craquées, c'est-à-dire décomposées en résidus. La température d'activation est atteinte en mode pyrolyse, lorsque la température dans la partie haute de la cavité s'élève. En effet la cellule de craquage étant proche de la cavité, la chaleur de la cavité réchauffe la cellule de manière importante. Ce craquage entraîne la suppression des mauvaises odeurs en mode pyrolyse. Il peut alors apparaître, de manière surprenante, des mauvaises odeurs en mode cuisson, pour certains plats. Ces mauvaises odeurs ressemblent par exemple à une forte odeur de vinaigre. Dans le cas d'une cellule de craquage idéale, I'activité A de la cellule en fonction de la température T de la cellule est représentée sur la figure 1. L'activité A de la cellule représente le taux de craquage plus ou moins complet des salissures traversant la cellule. Un taux valant zéro signifie que la cellule est complètement inactive, c'est-à-dire que pratiquement aucune salissure n'est décomposée lors de la traversée de la cellule. Un taux valant un signifie que la cellule est complètement active, c'est-à- dire que pratiquement toutes les salissures sont décomposées complètement, le craquage est alors complet, lors de la traversée de la cellule. Un craquage complet transforme les salissures en résidus élémentaires, principalement de l'eau et du gaz carbonique. Ce basculement entre les états inactif et actif de la cellule se produit pour une température To dite d'activation de la cellule. Cependant les cellules de craquage réelles diffèrent du cas idéal. Dans le cas d'une cellule de craquage réelle, I'activité A de la cellule en fonction de la température T de la cellule est représentée sur la figure 2. La cellule est complètement inactive en dessous d'une certaine température minimale T1 et complètement active au-dessus d'une certaine température maximale T2, au moins en ce qui concerne les réactions de craquage susceptibles de générer de mauvaises odeurs. Entre les températures T1 et T2, la cellule de craquage est partiellement active et le craquage est incomplet pour certaines réactions de craquage, c'està-dire que les salissures ne sont que partiellement décomposées. Ces salissures partiellement décomposées sont à la source de mauvaises odeurs, en particulier lors de réactions d'oxydation d'alcools, d'aldéhydes, et de composés organiques en général. En mode pyrolyse, la température T de la cellule est supérieure à T2, tandis qu'elle est comprise entre Tl et T2 en mode cuisson. La solution de l'invention consiste à rendre inactive la cellule en mode cuisson, tout en la conservant active en mode pyrolyse. Les états inactif et actif s'entendent au moins vis-à-vis des réactions de craquage susceptibles de générer de mauvaises odeurs. De plus, la bonne odeur caractéristique des plats en train de cuire est ainsi conservée; or cette odeur peut être un élément utile à l'utilisateur du four pour l'appréciation du degré d'achèvement de la cuisson d'un plat. Selon l'invention, il est prévu un four à pyrolyse comportant une cavité de cuisson, un conduit d'évacuation reliant la cavité au milieu extérieur, une cellule de craquage de salissures située dans le conduit et active en mode pyrolyse, caractérisé en ce que le four comporte des moyens rendant la cellule inactive en mode cuisson. Ces moyens sont par exemple une cellule de craquage coulissante dans le conduit d'évacuation. En mode pyrolyse, la cellule est placée dans une position proche de la cavité. En mode cuisson, la cellule est placée dans une position plus éloignée de la cavité. Selon l'invention, il est préférentiellement prévu que les moyens rendant la cellule inactive sont des moyens de refroidissement de la cellule. Ces moyens sont par exemple un aménagement particulier du circuit de refroidissement de manière à ce que l'air véhiculé par le circuit de refroidissement lèche le conduit d'évacuation au niveau de la cellule de craquage. Par conduction thermique de la périphérie vers le centre de la cellule de craquage, celle-ci est alors refroidie. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, il est encore prévu que les moyens de refroidissement comprennent un flux d'air de refroidissement traversant la cellule lorsque le four est en mode cuisson. Un circuit annexe d'air de refroidissement est par exemple prévu pour envoyer de l'air pulsé par un ventilateur dans le conduit d'évacuation de manière à traverser la cellule. Selon l'invention, il est encore prévu que le four comporte avantageusement un circuit principal de refroidissement dont une dérivation véhicule le flux d'air de refroidissement. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints, donnés à titre d'exemples non limitatifs, o: - la figure 1 représente schématiquement l'activité A d'une cellule de craquage idéale en fonction de la température T de cette cellule; - la figure 2 représente schématiquement l'activité A d'une cellule de craquage réelle en fonction de la température T de cette cellule; - la figure 3 représente schématiquement un premier type préférentiel de four selon l'invention; la figure 4 représente schématiquement une réalisation préférentielle d'une partie de la figure 3 - la figure 5 représente schématiquement un deuxième type préférentiel de four selon l'invention. La figure 3 représente schématiquement un premier type préférentiel de four selon l'invention. Les flux d'air sont représentés par des flèches. Le four comporte une cavité 1 de four généralement délimitée par une enceinte , I'enceinte 10 comprenant un moufle et un isolant entourant le moufle. L'enceinte 10 comporte une paroi intérieure 11 et une paroi extérieure 12. Un conduit 2 d'évacuation relie, directement ou indirectement, la cavité 1 au lo milieu extérieur 3. Dans le conduit 2 d'évacuation est située une cellule 4 de craquage des salissures. La cellule 4 est avantageusement située partiellement au-dessus et partiellement au- dessous de la paroi extérieure 12 de l'enceinte 10. Le four comporte aussi de préférence un circuit principal 6 de refroidissement véhiculant un flux f3 d'air. De préférence, le flux f3 d'air véhiculé par le circuit principal 6 de refroidissement lèche le conduit 2. Le circuit principal 6 comporte avantageusement une dérivation 7 qui véhicule le flux f1 d'air de refroidissement de la cellule 4. Le flux f1 d'air de refroidissement et le flux f3 d'air sont préférentiellement pulsés par un ventilateur 5. Le flux f. d'air de refroidissement quitte le circuit principal 6 de refroidissement au niveau du conduit 2 d'évacuation pour suivre la dérivation 7 jusqu'à arriver dans la partie haute de la cavité 1. La pression régnant dans le circuit principal 6 au niveau de la dérivation 7 est pour cela préférentiellement supérieure à la pression régnant dans la cavité 1. Ensuite, le flux f0 d'air provenant de la cavité 1 s'engage dans le conduit 2 en entraînant le flux f, d'air de refroidissement dans son mouvement. Puis les flux f1 et f0 traversent la cellule 4 et continuent dans le conduit 2 sous la forme d'un flux f2 d'air. Ensuite le flux f2 d'air est mêlé à de l'air venant du milieu extérieur 3, avant de traverser le ventilateur 5 et de continuer dans le circuit principal 6 de refroidissement sous la forme du flux f3 d'air. La dérivation 7 comprend préférentiellement une zone 70 de dérivation située le long du conduit 2 et s'étendant de la paroi extérieure 12 de l'enceinte 10 à la paroi intérieure 11 de l'enceinte 10. Cette zone 70 entoure par exemple l'extrémité du conduit 2 côté cavité 1 et constitue alors une couronne cylindrique reliant le circuit principal 6 de refroidissement à la cavité 1. Le rapport entre la section moyenne du conduit et la section minimale de la dérivation est préférentiellement compris entre dix et vingt. Le diamètre de la cellule 4 vaut par exemple 35 millimètres, tandis que l'épaisseur de la couronne entourant la cellule 4 est de l'ordre du millimètre. La seule dérivation 7 permet par exemple d'abaisser la température T de la cellule 4 de 190 C à 1500C en mode cuisson. Dans le cas habituel d'une cellule 4 de craquage complètement inactive au-dessous d'une température minimale T1 et complètement active au-dessus d'une température maximale T2, I'intensité du flux fl d'air de refroidissement est avantageusement d'une part suffisamment importante pour qu'en mode cuisson la température T de O la cellule 4 soit inférieure à la température minimale T1 et d'autre part suffisamment faible pour qu'en mode pyrolyse la température T de la cellule 4 soit supérieure à la température maximale T2. Le flux f. d'air de refroidissement permet de rendre la cellule 4 inactive en mode cuisson tout en la conservant active en mode pyrolyse. La cavité 1 comporte habituellement un élément chauffant 8 de grill dans sa partie haute. En mode pyrolyse, l'élément chauffant 8 fonctionne généralement en continu, tandis que pendant la plupart des cuissons, il ne fonctionne que par intermittence. La relative proximité de l'élément chauffant 8 et de la cellule 4 permet à la variation de température de la cavité 1 entre le mode cuisson et le mode pyrolyse d'avoir sur la cellule 4 une influence suffisamment importante pour la faire basculer entre les états inactif et actif, et d'éviter ainsi. un état partiellement actif de la cellule 4 amenant un craquage incomplet des salissures et générant de mauvaises odeurs dans le milieu extérieur 3. Les types de cuisson pendant lesquelles l'élément chauffant 8 fonctionne en continu ne comportent pas de réactions de craquage susceptibles de générer de mauvaises odeurs à la température que possède alors la cellule 1 en mode cuisson. La cellule 4 de craquage est préférentiellement une cellule catalytique, c'est-à-dire qu'elle contient un catalyseur responsable d'un craquage des salissures par catalyse au sein de la cellule 4. La cellule 4 est par exemple constituée d'un cylindre, en céramique, percé de petits canaux dont l'axe est parallèle à l'axe du cylindre et dont l'intérieur est tapissé par le catalyseur. Les canaux ont par exemple un diamètre de l'ordre du ou de plusieurs millimètres. Le catalyseur peut être du palladium ou du platine. L'air en amont de la cellule 4, c'est-à-dire du côté de la cavité 1, est chargé de salissures. L'air en aval de la cellule 4, c'est-à-dire du côté du milieu extérieur 3, est chargé de résidus, les résidus étant les produits obtenus à partir des salissures par craquage. Pour pouvoir fonctionner correctement, la cellule 4 doit satisfaire les contraintes de débit d'air imposées par le conduit 2 d'évacuation et le système de ventilation représenté ici par le ventilateur 5. Pour renouveler l'air de la cavité 1, le débit imposé dans la cellule 4 doit être compatible avec la cinétique de la réaction par exemple de catalyse se déroulant dans la cellule 4. De préférence, tout o I'air qui traverse le conduit 2 d'évacuation traverse aussi la cellule 4, ceci afin qu'il n'y ait pas ou très peu de salissures dans l'air arrivant dans le milieu extérieur 3. La figure 4 représente schématiquement une réalisation préférentielle d'une partie de la figure 3, à savoir le voisinage de la cellule 4 et la dérivation 7. La dérivation 7 comporte une zone 70 qui s'étend sensiblement de la paroi extérieure 12 de l'enceinte 10 à la paroi intérieure 11 de l'enceinte 10. La zone 70 entoure avantageusement l'extrémité du conduit 2 et constitue alors sur tout le tour de cette extrémité une couronne cylindrique reliant le circuit principal 6 de refroidissement à la cavité 1. Cette couronne cylindrique a par exemple une épaisseur de un à quelques millimètres. La zone 70 est préférentiellement reliée aux parties du four par l'intermédiaire d'orifices. Entre le circuit principal 6 et la zone 70, sur tout ou partie de la périphérie du conduit 2 sont situés un ou plusieurs orifices supérieurs 73. Entre la zone 70 et l'extrémité du conduit 2 côté cavité 1, sur tout ou partie de la périphérie de l'extrémité du conduit 2 sont situés un ou plusieurs orifices inférieurs 74. De préférence, les orifices inférieurs 74 et supérieurs 73 sont répartis régulièrement autour de la périphérie du conduit 2 sous la forme de trous. La section minimale de la dérivation 7 est avantageusement située au niveau des orifices 74 de manière à mieux maîtriser le débit d'air de refroidissement arrivant à l'extrémité du conduit 2 côté cavité 1. Le flux f. d'air quitte le circuit principal 6 de refroidissement, traverse les orifices supérieurs 73, progresse dans la zone 70, traverse les orifices inférieurs 74, est mêlé dans une zone M de mélange au flux f0 d'air venant de la cavité 1, ce qui permet une homogénéisation en température de l'air en amont de la cellule 4, avant de traverser la cellule 4. La zone M doit être de taille suffisante pour permettre une bonne homogénéisation des flux d'air avant la traversée de la cellule 4. La figure 5 représente schématiquement un deuxième type préférentiel de four selon l'invention. Ce deuxième type de four est semblable au premier type décrit au niveau de la figure 3. Les différences sont notamment les suivantes. Le four comporte un écran 9 de grilloir situé habituellement juste au-dessus de l'élément chauffant 8 de grill, dans la partie haute de la cavité 1. L'écran 9 de grilloir comporte un trou représenté en pointillés pour laisser passer le flux f0 d'air allant de la cavité 1 au conduit o10 2. La dérivation 7, au lieu de s'étendre le long du conduit 2, comprend deux parties 71 et 72, qui sont d'une part un canal 71 allant du circuit principal 6 de refroidissement à la partie haute de la cavité 1 et d'autre part un espace 72 situé entre l'écran 9 de grilloir et la paroi intérieure 11 de l'enceinte 10 au niveau de la partie haute de la cavité 1. Après traversée de la cellule 4, le flux d'air numéroté f2 peut par exemple arriver directement dans le circuit principal 6 de refroidissement. La cellule 4 est située par exemple juste au- dessous de la paroi extérieure 12 de l'enceinte 10. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1. Four à pyrolyse comportant une cavité (1) de cuisson, un conduit (2) d'évacuation reliant la cavité (1) au milieu extérieur (3), une cellule (4) de craquage de salissures située dans le conduit (2) et active en mode pyrolyse, caractérisé en ce que le four comporte des moyens (7, f.) rendant la cellule (4) inactive en mode cuisson. 2. Four à pyrolyse selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (7, f1) rendant la cellule (4) inactive sont des moyens de refroidissement de la cellule (4). 3. Four à pyrolyse selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (7, f.) de refroidissement comprennent un flux (fl) d'air de refroidissement traversant la cellule (4) lorsque le four est en mode cuisson. 4. Four à pyrolyse selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cellule (4) de craquage étant complètement inactive au-dessous d'une température minimale (T1) et complètement active au-dessus d'une température maximale (T2), I'intensité du flux (fl) d'air de refroidissement est d'une part suffisamment importante pour qu'en mode cuisson la température (T) de la cellule (4) soit inférieure à la température minimale (Tl) et d'autre part suffisamment faible pour qu'en mode pyrolyse la température (T) de la cellule (4) soit supérieure à la température maximale (T2). 5. Four à pyrolyse selon l'une quelconque des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que le flux (fl) d'air de refroidissement est pulsé. 6. Four à pyrolyse selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le four comporte un circuit principal (6) de refroidissement dont une dérivation (7) véhicule le flux (f.) d'air de refroidissement. 7. Four à pyrolyse selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pression régnant dans le circuit principal (6) au niveau de la dérivation (7) est supérieure à la pression régnant dans la cavité (1) au niveau de la dérivation (7). 8. Four à pyrolyse selon l'une quelconque des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que le rapport entre la section moyenne du conduit (2) et la section minimale de la dérivation (7) est compris entre dix et vingt. 9. Four à pyrolyse selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la dérivation (7) comprend une zone (70) située le long du conduit (2) et s'étendant sensiblement de la paroi extérieure (12) d'une enceinte (10) délimitant la cavité (1) à la paroi intérieure (11) de l'enceinte (10). 1 5 10. Four à pyrolyse selon la revendication 9, caractérisé en ce que la dérivation (7) comporte des orifices supérieurs (73) entre le circuit principal (6) de refroidissement et la zone (70) de dérivation et des orifices inférieurs (74) entre la zone (70) de dérivation et l'extrémité du conduit 2 côté cavité 1. 11. Four à pyrolyse selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le four comporte un écran (9) de grilloir situé dans la partie haute de la cavité (1) et en ce que la dérivation (7) comprend d'une part un canal (71) allant du circuit principal (6) de refroidissement à la partie haute de la cavité (1) et d'autre part un espace (72) situé entre l'écran (9) de grilloir et la paroi intérieure (11) d'une enceinte (10) délimitant la cavité (1) au niveau de la partie haute de la cavité (1). 12. Four à pyrolyse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cellule (4) est une cellule catalytique. 13. Four à pyrolyse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cellule (4) est située au moins partiellement au-dessous de la paroi extérieure (12) d'une enceinte (10) délimitant la cavité (1). 14. Four à pyrolyse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit (2) comporte à son extrémité côté cavité (1), entre la cellule (4) et la cavité (1), une zone (M) de mélange5 de flux d'air (f0, fl1).