Brevet FR2803023A1 — publié le 20010629

l L'invention concerne le domaine des fours de cuisson à gaz qui, sauf mention contraire, seront appelés fours gaz dans toute la suite du texte. L'invention concerne notamment le domaine des fours gaz dont le moufle comporte des parois ayant un revêtement pouvant être abîmé par des températures excessives. Les fours gaz de l'art antérieur connu comportent un moufle et une boîte sole située sous le moufle. Le moufle comprend une cavité dans laquelle les aliments sont introduits et qui est entourée par des parois. Les parois du moufle elles-mêmes, ou plus couramment le revêtement intérieur de ces parois, peuvent être endommagées par une température excessive. La chaleur issue du ou des brûleurs à gaz que comprend la boite sole située sous le moufle peut détériorer les parois et plus particulièrement la paroi inférieure du moufle. Le revêtement intérieur de la paroi inférieure du moufle peut ainsi être abîmé par la chaleur issue de la boite sole. En effet, les produits de combustion issus du ou des brûleurs à gaz contenus dans la boîte sole entrent dans la cavité du four en passant par des trous de la paroi inférieure du moufle et en léchant une partie de la paroi inférieure du moufle et en particulier le pourtour de ces trous. Localement, la température augmente beaucoup au niveau de cette partie de la paroi inférieure et en particulier au niveau des trous, et le revêtement intérieur de la paroi inférieure du moufle, ou la paroi inférieure du moufle elle-même le cas échéant, se détériore sous l'action de la chaleur. Ce problème de détérioration en température de la paroi inférieure du moufle ne semble pas avoir été résolu dans les fours de l'art antérieur. L'invention propose une solution utilisant un couvercle intermédiaire troué qui est situé entre la paroi inférieure du moufle et la boîte sole. La forme particulière du couvercle intermédiaire permet aux produits de combustion issus de la boîte sole d'entrer dans la cavité sans entrer en contact avec la paroi inférieure du moufle. Selon l'invention, il est prévu un four gaz comportant un moufle qui comprend une cavité délimitée par des parois, une boîte sole qui est située sous le moufle et qui comprend au moins un brûleur, la paroi inférieure du moufle comportant au moins une zone trouée, caractérisé en ce que le four comporte un couvercle intermédiaire situé entre la paroi inférieure du moufle et la boîte sole, le couvercle intermédiaire comportant au moins une zone trouée située en regard de la zone trouée de la paroi inférieure du moufle, les trous de la zone trouée du couvercle intermédiaire étant sensiblement en regard de trous de la paroi inférieure du moufle, le rapport entre la taille des trous de la zone trouée du couvercle intermédiaire et la taille des trous de la zone trouée de la paroi inférieure du moufle d'une part et la distance entre la zone trouée du couvercle intermédiaire et la zone lo trouée de la paroi inférieure du moufle d'autre part étant choisis de manière à ce que les produits de combustion provenant du brûleur et passant par les trous de la zone trouée du couvercle intermédiaire traversent les trous de la zone trouée de la paroi inférieure du moufle sans entrer en contact avec la paroi inférieure du moufle. 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 partiellement éclatée en perspective d'un mode de réalisation préférentiel d'un four gaz selon l'invention; - la figure 2 représente schématiquement le couvercle intermédiaire du four représenté à la figure 1; - la figure 3 représente schématiquement une vue en perspective d'un détail du four représenté sur la figure 1; - la figure 4 représente schématiquement une vue de profil d'un détail de la figure 3. La figure 1 représente schématiquement une vue partiellement éclatée en perspective d'un mode de réalisation préférentiel d'un four gaz 7 selon l'invention. Le four 7 comporte un moufle 6 et une boîte sole 5. La boîte sole 5 comporte au moins un brûleur 50. Un seul brûleur 50 est représenté sur la figure 1 par exemple, mais la boîte sole 5 peut comporter plusieurs brûleurs 50. Le brûleur 50 est représenté schématiquement sous forme de zone hachurée. Le moufle 6 comporte une cavité 1 dans laquelle les aliments sont introduits. La cavité 1 est entourée de parois 2 et 3. La paroi 3 est la paroi inférieure du moufle 6 tandis que les parois 2 sont les autres parois du moufle 6. La paroi inférieure 3 comporte au moins une zone trouée 30. Chaque zone trouée 30 comporte au moins un trou 31, de préférence plusieurs trous 31. Sur la figure 1 par exemple, deux zones trouées 30 sont représentées, comportant chacune plusieurs trous 31. Le ou les brûleurs 50 peuvent être situés ou non en regard de la ou des zones trouées 30 de la paroi inférieure 3 du moufle 6. Sur la figure 1 par exemple, le brûleur 50, placé au centre d'une boîte sole 5, n'est pas en regard des zones trouées 30 placés aux extrémités de la paroi inférieure 3 du moufle 6. Entre la paroi inférieure 3 du moufle 6 et la boîte sole 5 est situé un couvercle intermédiaire 4. Le couvercle intermédiaire 4 comporte au moins une zone trouée 40 comportant chacune au moins un trou 41 et de préférence plusieurs trous 41. La ou les zones trouées 40 du couvercle intermédiaire 4 sont situées en regard de zones trouées 30 de la paroi inférieure 3. Chaque zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4 est située en regard d'une zone trouée 30 de la paroi inférieure 3. Mais l'une des zones trouées 30 de la paroi inférieure 3 peut ne pas être en regard d'une zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4: cette zone trouée 30 de la paroi inférieure 3 est alors relativement inutile. Sur la figure 1 par exemple, le couvercle intermédiaire 4 comporte deux zones trouées 40 qui sont situées en regard des deux zones trouées 30 de la paroi inférieure 3. Les trous 41 de la ou des zones trouées 40 du couvercle intermédiaire 4 sont situés sensiblement en regard de trous 31 de la ou des zones trouées 30 de la paroi inférieure 3. L'optimum est atteint lorsque les trous 41 sont rigoureusement en regard de trous 31, mais les trous 41 peuvent être légèrement décalés par rapport aux trous 31 correspondants et n'être que partiellement en regard de ces trous 31: I'effet de protection de la paroi inférieure 3 est toujours obtenu mais dans une moindre mesure. Dans toute la suite du texte, sauf mention contraire, pour la position relative des trous 41 et des trous 31, on utilisera le terme " pour désigner toutes les formes de réalisation des trous 41 précédemment décrites et de " simples trous " la forme de réalisation dans laquelle les trous 41 restent au même niveau que la surface moyenne de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4. La boîte sole 5 ne comporte de préférence pas de paroi supérieure, elle est recouverte par le couvercle intermédiaire 4. Le couvercle intermédiaire 4 peut aussi par exemple être intégré à la boîte sole 5 de manière à devenir la paroi supérieure de la boîte sole 5. Dans toute la suite du texte, sauf mention contraire, on considérera un brûleur 50, deux zones trouées 30 de la paroi inférieure 3 et deux zones trouées 40 du couvercle intermédiaire 4, comme sur la figure 1 par exemple, sans limiter la généralité de l'invention qui s'applique à un four 7 comportant au moins un brûleur 50, au moins une zone trouée 30 de la paroi inférieure 3 et au moins zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4. Le couvercle intermédiaire 4 peut être constitué en une seule pièce ou bien en plusieurs pièces liées ou non entre elles. Les produits de combustion issus du brûleur 50 de la boîte sole 5 passent au travers des trous 41 des zones trouées 40 du couvercle intermédiaire 4, puis traversent les trous 31 des zones trouées 30 de la paroi inférieure 3 avant d'entrer dans la cavité 1. Le rapport des tailles des différents trous, rapport entre la taille d'un trou 41 d'une zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4 et la taille d'un trou 31 correspondant, c'està-dire situé en regard, d'une zone trouée 30 de la paroi inférieure 3, d'une part, et la distance entre ce trou 41 et le trou 31 correspondant, c'est-à-dire situé en regard dudit trou 41, sont choisis de manière à ce que les produits de combustion sortant des trous 41 des zones trouées 40 du couvercle intermédiaire 4 traversent les trous 31 des zones trouées 30 de la paroi inférieure 3 sans entrer en contact avec la paroi inférieure 3. Ainsi la paroi inférieure 3 n'est pas détériorée par le contact direct des produits de combustion qui sont à une température très élevée et qui véhiculent une chaleur très importante. De préférence, le couvercle intermédiaire 4 est réalisé dans un ou plusieurs matériaux présentant une conductivité thermique élevée de manière à ce que le couvercle intermédiaire 4 présente une conductivité thermique suffisante pour que l'apport thermique provenant du brûleur 50 soit réparti sur la surface du couvercle intermédiaire 4 de manière à éviter la formation de points chauds sur la paroi inférieure 3 du moufle 6. L'apport thermique issu de la boîte sole 5 et plus particulièrement du brûleur 50 est ainsi mieux réparti sur l'ensemble de la surface du couvercle intermédiaire 4. La chaleur se propageant ensuite du couvercle intermédiaire 4 vers la paroi inférieure 3 est alors mieux réparti également sur l'ensemble de la surface de la paroi inférieure 3, ce qui permet d'éviter la formation de points chauds sur la paroi inférieure 3. Les points chauds qui correspondent à un apport thermique localement élevé, risquent d'endommager la paroi inférieure 3 surtout si celle-ci possède un revêtement intérieur relativement fragile: les points chauds sont de préférence à éviter. Le couvercle intermédiaire 4 est avantageusement réalisé en une tôle à conductivité thermique élevée, en acier par exemple. Les parois 2 et 3 en général et la paroi inférieure 3 du moufle 6 en particulier sont préférentiellement réalisées en tôle émaillée, c'est-àdire en tôle recouverte d'émail. Or l'émail peut casser pour des températures élevées comme par exemple une température supérieure à 530 C. Les produits de combustion, quant à eux, peuvent atteindre, lorsque le four 7 est en mode de fonctionnement et en régime de croisière, des températures allant par exemple jusqu'à environ 800 C. Il est donc intéressant d'éviter que les produits de combustion n'entrent en contact direct avec la paroi inférieure 3 recouverte d'émail, lorsque les produits de combustion en provenance du brûleur 50 traversent les trous 31 des zones trouées 30 de la paroi inférieure 3. La figure 2 représente schématiquement le couvercle intermédiaire 4 du four 7 qui est représenté dans son ensemble à la figure 1. Le dimensionnement et le positionnement des zones trouées 40 et des trous 41 que celles-ci comprennent, permettent d'éviter que les produits de combustion en provenance du brûleur 50 n'entrent en contact direct avec la paroi inférieure 3 du moufle 6. De préférence, la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4 est aussi une zone de saillie vers la paroi inférieure 3 du moufle 6, comme représenté par exemple sur les figures 1 et 2. Pour une taille donnée des trous 31 des zones trouées 30 de la paroi inférieure 3, cette zone de saillie permet de diminuer la distance entre les zones trouées 30 de la paroi inférieure 3 et les zones trouées 40 du couvercle intermédiaire 4, ce qui est un avantage comme expliqué ultérieurement, tout en augmentant la rigidité du couvercle intermédiaire 4, en particulier lorsque celui-ci se présente sous la forme d'une tôle métallique. Avantageusement, la zone de saillie 40 a une forme trapézoïdale, la base étant dirigée vers la boîte sole 5, comme représenté par exemple sur les figures 1 et 2. Le couvercle intermédiaire 4 est de préférence une tôle métallique dont le matériau de réalisation possède une forte conductivité thermique, comme l'acier par exemple. Le couvercle intermédiaire 4 peut aussi être constitué par plusieurs tôles soudées ou non entre elles. La figure 3 représente schématiquement une vue en perspective d'un détail du four 7 représenté sur la figure 1. La figure 3 représente partiellement une zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4 et la zone trouée 30 correspondante, c'est-à-dire située en regard de ladite zone trouée du couvercle intermédiaire 4, de la paroi inférieure 3 du moufle 6. Les parties de zones trouées 30 et 40 sont représentées en traits pointillés. Sur la figure 3, seuls un trou 41 de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4 et le trou 31 correspondant de la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3 sont représentés, étant entendu que les zones trouées 30 et 40 comportent de préférence chacune respectivement plusieurs trous 31 et 41. De préférence les trous 31 et 41 sont circulaires, mais ils peuvent avoir d'autres formes; ce qui est dit dans la suite pour le diamètre des trous vaut pour leur taille dans le cas de trous de forme quelconque: dans la suite du texte et sauf mention contraire, les termes de taille et de diamètre seront indifféremment employés. Le trou 31 de la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3 a un diamètre 43. Le trou 41 de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4 a un diamètre (D4. Soit X la distance séparant les deux trous 31 et 41, c'est-à-dire, comme par exemple sur la figure 3, la distance séparant le plan de la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3 et le plan de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4. De préférence, tous les trous 31 ont la même taille et tous les trous 41 aussi, et la distance X reste constante sur l'ensemble des zones trouées 30 et 40, mais la taille des trous d'une même zone trouée peut varier ainsi que la distance X, auquel cas ce qui suit reste valable localement au niveau de deux trous correspondants 31 et 41, c'est-à-dire que les relations données ci-après restent valables pour un trou 41 de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4, pour le trou 31 correspondant de la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3, et pour la o distance X séparant lesdits trous 31 et 41. La figure 4 représente schématiquement une vue de profil d'un détail de la figure 3. Le trou 31, de diamètre (13, de la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3 est séparé par une distance X du trou 41, de diamètre 44, de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4. Les produits de combustion PC en provenance du brûleur 50, non représenté sur la figure 4, sont représentés au niveau de la traversée du trou 41 de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire d'abord et du trou 31 de la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3 ensuite. Le jet des produits de combustion PC présente, après son passage par le trou 41 de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4, d'abord une zone sensiblement verticale de hauteur zv puis une zone d'expansion de hauteur ze. La direction de propagation du jet des produits de combustion PC est indiquée par des flèches à l'intérieur du pourtour du jet. Le diamètre du jet des produits de combustion PC au niveau du trou 31 de la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3 est noté O. Au niveau du trou 41 de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4, le jet de produits de combustion PC occupe toute la taille de ce trou 41. Compte tenu de la forme particulière mais néanmoins usuelle du jet des produits de combustion PC, la taille (4 de chaque trou 41 de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4 est choisie de préférence inférieure à la taille I3 du trou 31 correspondant de la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3 du moufle 6, de manière à ce que le jet de produits de combustion PC, qui présente au niveau de ce trou 31 un diamètre 1 sensiblement égal ou supérieur au diamètre (4 du trou 41 de la zone trouée du couvercle intermédiaire 4, n'entre pas en contact avec la paroi inférieure 3 lors de sa traversée des trous 31 de la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3. Pour éviter d'avoir des trous 41 de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4 qui soient trop petits, ce qui aurait l'inconvénient d'être difficile à réaliser et d'élargir prématurément le jet de produits de combustion PC, la distance X entre les trous 31 et 41 est avantageusement choisie suffisamment petite pour qu'au niveau du trou 31 de la zone trouée de la paroi inférieure 3, le jet de produits de combustion PC soit encore dans sa zone sensiblement verticale de hauteur zv. On a alors X qui est inférieure ou sensiblement égale à zv. Pour une taille CD3 donnée de trou 31 de la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3, la taille c4 du trou 41 de la zone 40 du couvercle intermédiaire 4 varie dans le sens inverse de la distance X séparant les deux trous 31 et 41, c'est-à-dire que si l'on veut augmenter la distance X, il faut diminuer la taille (I4 du trou 41, ce qui est un inconvénient comme vu plus haut, et vice-versa. Pour une taille 44 choisie de trou 41 de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4, la distance X entre la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4 et la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3 du moufle 6 est avantageusement suffisamment petite pour que le jet des produits de combustion PC ait encore une direction sensiblement verticale au niveau des trous 31 de la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3. Dans un exemple numérique préférentiel selon l'invention, pour un diamètre (I3 des trou 31 des zones trouées 30 de la paroi inférieure 3 valant environ 15mm, le diamètre D4 des trous 41 des zones trouées 40 du couvercle intermédiaire 4 vaut environ 10 à 12 mm tandis que la distance X entre les trous 31 et 41 vaut environ 7 à 8mm. Le rapport entre les trous 31 et 41 vaut environ 1,5 tandis que le rapport entre le trou 31 et la distance X vaut environ 2. REVENDICATIONS 1. Four gaz comportant un moufle qui comprend une cavité (1) délimitée par des parois (2, 3), une boîte sole (5) qui est située sous le moufle (6) et qui comprend au moins un brûleur (50), la paroi inférieure (3) du moufle (6) comportant au moins une zone trouée (30), caractérisé en ce que le four (7) comporte un couvercle intermédiaire (4) situé entre la paroi inférieure (3) du moufle (6) et la boîte sole (5), le couvercle intermédiaire (4) comportant au moins une zone trouée (40) située en regard de la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6), les trous (41) de la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) étant sensiblement en regard de trous (31) de la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6), le rapport entre la taille (04) des trous (41) de la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) et la taille (03) des trous (31) de la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6) d'une part et la distance (X) entre la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) et la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6) d'autre part étant choisis de manière à ce que les produits de combustion (PC) provenant du brûleur (50) et passant par les trous (41) de la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) traversent les trous (31) de la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6) sans entrer en contact avec la paroi inférieure (3) du moufle (6). 2. Four gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) est aussi une zone de saillie vers la paroi inférieure (3) du moufle (6). 3. Four gaz selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone de saillie (40) a une forme trapézoïdale, la base étant dirigée vers la boite sole (5). 4. Four gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les trous (41) de la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) sont de simples trous dans la surface de la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4). 5. Four gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les trous (41) de la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) sont respectivement situés à l'extrémité de cheminées s'élevant vers la paroi inférieure (3) du moufle (6) à partir de la surface moyenne de la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4). 6. Four gaz selon la revendication 5, caractérisé en ce que les cheminées débouchent dans la cavité (1) du moufle (6). 7. Four gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la taille (c4) de chaque trou (41) de la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) est inférieure à la taille ((@3) du trou (31) correspondant de la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6). 8. Four gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance (X) entre la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) et la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6) est suffisamment petite pour que le jet des produits de combustion (PC) ait encore une direction sensiblement verticale au niveau des trous (31) de la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6). 9. Four gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle intermédiaire (4) présente une conductivité thermique suffisante pour que l'apport thermique provenant du brûleur (50) soit réparti sur la surface du couvercle intermédiaire (4) de manière à éviter la formation de points chauds sur la paroi inférieure (3) du moufle (6). 10. Four gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parois (2, 3) du moufle (6) sont en tôle émaillée. 11. Four gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle intermédiaire (4) est une tôle d'acier. 12. Four gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport entre la taille ((I3) des trous (31) de la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6) et la taille (I4) des trous (41) de la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) vaut environ 1,5. 13. Four gaz selon la revendication 12, caractérisé en ce que la taille () 4) des trous (41) de la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) vaut environ entre 10 et 12mm et en ce que la taille ((I3) des trous (31) de la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6) vaut environ 15mm. 14. Four gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport entre d'une part la taille (I3) des trous (31) de la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6) et d'autre part la distance (X) entre la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) et la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6) vaut environ 2. 15. Four gaz selon la revendication 14, caractérisé en ce que la taille (()3) des trous (31) de la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6) vaut environ 15mm et en ce que la distance (X) entre la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) et la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6) vaut environ entre 7 et 8mm.