Brevet FR2828268A1 — publié le 20030207

FOUR A GAZ A CONVEXION FORCEE La présente invention concerne les fours pour la cuisson d'aliments, et plus particulièrement les fours à gaz à convexion forcée utilisés dans les cuisines de collectivités. Les fours à gaz à convexion forcée pour la cuisson d'aliments comprennent généralement un moufle métallique entourant une cavité intérieure de moufle, avec une paroi inférieure formant plancher, une paroi supérieure formant plafond, et quatre parois périphériques verticales. L'une au moins des parois périphériques est munie d'une porte d'accès pour l'introduction et l'extraction des aliments à cuire dans la cavité intérieure du moufle. Dans l'espace intérieur du four, c'est-à-dire dans la cavité intérieure du moufle, la convexion de l'air est assurée par une turbine de convexion, sollicitée en rotation par un moteur, et disposée généralement au voisinage de l'une des parois périphériques qui est dépourvue de porte d'accès. La turbine est montée rotative sur un axe de rotation perpendiculaire à la paroi périphérique. Des brûleurs à gaz sont placés dans la circulation d'air, en amont ou en aval de la turbine, et sont adaptés pour chauffer l'air qui circule dans le moufle sous l'impulsion de la turbine, favorisant la cuisson des aliments. Dans les fours connus, la cavité intérieure du moufle est divisée en deux compartiments : un compartiment de cuisson, accessible par la porte, et conformé pour recevoir les aliments à cuire ; un compartiment de chauffe, incluant la turbine de convexion et les brûleurs à gaz. Le compartiment de cuisson est toujours isolé du compartiment de chauffe par une paroi de séparation, généralement perpendiculaire à l'axe de rotation de la turbine. La paroi de séparation a un double effet de canalisation du circuit d'air propulsé par la turbine, et de protection du compartiment de chauffe par rapport aux projections de graisses ou d'autres matières provenant des aliments en cours de cuisson. En effet, dans les fours connus, un souci constant est d'éviter que les projections provenant des aliments en cours de cuisson viennent souiller les éléments qui sont à l'intérieur du compartiment de chauffe, à savoir la turbine, les brûleurs à gaz et les divers capteurs permettant de piloter ces éléments. Malgré la présence de la paroi de séparation, des opérations de nettoyage manuel sont nécessaires pour garantir périodiquement la propreté du four. Le nettoyage n'est pas automatisable dans les structures de four connues, et nécessite le démontage et le remontage de la paroi de séparation. Un autre problème que l'on rencontre dans les fours de cuisson pour les aliments est la difficulté pour assurer une cuisson régulière de tous les aliments contenus dans le four, quelle que soit leur position dans le compartiment de cuisson. On constate en effet que la cuisson des aliments peut être très différente en fonction de la position de l'aliment dans le compartiment de cuisson. Certaines zones du compartiment de cuisson peuvent produire une surchauffe des aliments, tandis que d'autres zones produisent une chauffe insuffisante. Egalement, la répartition de cuisson est modifiée en fonction du type de denrée à cuire, et en fonction des quantités de denrée introduites dans le compartiment de cuisson. Il en résulte une cuisson irrégulière, et un rendement réduit. La présente invention a notamment pour objet d'éviter les inconvénients des structures connues de four à gaz à convexion forcée pour la cuisson d'aliments, en visant à assurer une meilleure répartition de cuisson et un meilleur rendement. L'invention résulte de l'observation surprenante selon laquelle une position particulière du brûleur à gaz assure une meilleure répartition de cuisson et un meilleur rendement. Ainsi, pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, l'invention propose un four à convexion pour la cuisson d'aliments, comprenant : - un moufle à cavité intérieure généralement parallélépipédique limitée par une paroi inférieure de plancher, par une paroi supérieure de plafond et par quatre parois périphériques, l'une au moins des parois périphériques étant munie d'une porte d'accès pour l'entrée et la sortie des aliments à cuire dans la cavité intérieure du moufle, - une turbine de convexion centrifuge, sollicitée en rotation par un moteur, disposée dans la cavité intérieure du moufle au voisinage du centre d'une paroi périphérique adjacente dépourvue de porte d'accès, montée rotative selon un axe de rotation perpendiculaire à la paroi périphérique adjacente, et agencée pour aspirer l'air axialement vers le centre de la paroi périphérique adjacente et pour le refouler radialement vers les bords de la paroi périphérique adjacente, - un brûleur à gaz placé dans la circulation d'air de la turbine de convexion, et adapté pour chauffer l'air qui circule dans le moufle sous l'impulsion de la turbine de convexion pour cuire les aliments, - un volume de cuisson, réservé dans la cavité intérieure du moufle pour recevoir les aliments à cuire ; selon l'invention, le brûleur à gaz est placé axialement dans l'aspiration de la turbine de convexion, et est orienté en direction de la turbine de convexion. La turbine peut avantageusement être une structure généralement cylindrique, avec un flasque postérieur portant une pluralité de pales frontales courtes réparties en périphérie. Le diamètre de la turbine peut avantageusement être supérieur au tiers de la plus grande dimension de la paroi périphérique adjacente. Selon un mode de réalisation avantageux, le brûleur à gaz est en forme générale de couronne circulaire, d'axe sensiblement horizontal perpendiculaire à ladite paroi périphérique adjacente. Par exemple, le brûleur à gaz comprend une plaque postérieure de chauffe, percée de trous de passage de gaz répartis sur sa surface, et obturant une cavité annulaire d'un corps de brûleur. Le passage central du brûleur à gaz peut avantageusement être traversé par une canalisation d'évacuation des gaz brûlés, par laquelle les gaz brûlés s'échappent axialement à l'écart de la paroi périphérique adjacente puis sont guidés vers la partie supérieure du four. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'un four selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue de face du four de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de côté du four de la figure 2, en coupe selon le plan B-B de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en perspective d'un brûleur à gaz selon un mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 5 est une vue de côté en coupe diamétrale du brûleur à gaz de la figure 4. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, un four à convexion selon l'invention comprend un moufle 1, ayant une cavité intérieure 8 généralement parallélépipédique limitée par une paroi inférieure de plancher 2, par une paroi supérieure de plafond 3, par deux parois périphériques latérales opposées 4 et 5, par une paroi périphérique antérieure 6 et par une paroi périphérique postérieure 7. La paroi périphérique antérieure 6 est munie d'une porte d'accès pour l'introduction et l'extraction des aliments à cuire dans la cavité intérieure 8 du moufle. Les faces intérieures des parois du moufle sont généralement lisses, pour éviter d'accrocher et de retenir les particules alimentaires susceptibles de se détacher des aliments à cuire. Une turbine de convexion 9 est sollicitée en rotation par un moteur 10 alimenté par une source extérieure d'énergie électrique. La turbine de convexion 9 est de type à action centrifuge, aspirant l'air axialement par son centre et refoulant l'air radialement par sa périphérie. Elle comprend pour cela des pales inclinées, de façon connue et habituelle. La turbine de convexion 9 est disposée au voisinage du centre d'une paroi périphérique dépourvue de porte d'accès. Dans la réalisation illustrée, la turbine de convexion 9 est disposée au voisinage du centre de la paroi périphérique postérieure 7 du moufle. En alternative, selon un mode de réalisation non illustré sur les figures, on peut prévoir un four à deux portes en opposition l'une de l'autre ménagées respectivement dans la paroi périphérique antérieure 6 et dans la paroi périphérique postérieure 7, avec la turbine placée au voisinage de l'une des parois périphériques latérales opposées 4 ou 5 du four. La turbine de convexion 9 est montée rotative selon un axe de rotation 11 perpendiculaire à la paroi périphérique postérieure 7 à laquelle elle est adjacente. Ainsi, la turbine de convexion 9 aspire l'air axialement vers le centre de la paroi périphérique postérieure 7 et refoule l'air radialement vers les bords de la paroi périphérique postérieure 7. Selon l'invention, les moyens de chauffe comprennent un brûleur à gaz 14, placé axialement dans l'aspiration de la turbine de convexion 9, et adapté pour chauffer l'air qui circule dans le moufle sous l'impulsion de la turbine de convexion 9. Le brûleur à gaz 14 est dirigé vers la paroi postérieure 7 du four, c'est-à-dire vers le centre de la turbine 9. Il est alimenté par une canalisation d'alimentation 16. Sa partie centrale est traversée par une canalisation d'évacuation des gaz brûlés 17. Les figures 4 et 5 illustrent un mode de réalisation préféré du brûleur à gaz 14 selon l'invention. Le brûleur à gaz 14 est en forme générale de couronne circulaire, comprenant une plaque postérieure de chauffe 30, percée de trous de passage de gaz, tels que le trou 31, répartis sur sa surface. On peut par exemple prévoir, comme illustré sur la figure 4, environ 60 à 80 rangées radiales de cinq trous, réalisées dans une plaque postérieure de chauffe 30 relativement épaisse dans laquelle les trous de passage de gaz 31 sont des canaux dont la longueur est plus grande que le diamètre. La plaque postérieure de chauffe 30 obture une cavité annulaire 32 d'un corps de brûleur 33 limité par une paroi périphérique hémisphérique 34 et par une paroi centrale tubulaire 35 coaxiale. La paroi centrale tubulaire 35 définit un passage central 36 traversant, qui lui-même est traversé par la canalisation d'évacuation des gaz brûlés 17 non représentée sur les figures 4 et 5 mais déjà signalée en relation avec les figures 1 à 3. La plaque postérieure de chauffe 30 comprend au moins une électrode d'allumage 37 et une électrode de contrôle de flamme 38. La cavité annulaire 32 du corps de brûleur 33 communique avec la canalisation d'alimentation 16, partiellement représentée sur les figures 4 et 5. Les électrodes 37 et 38 sont avantageusement connectées à un dispositif de commande, non représenté, par des lignes de connexion respectives 39 et 40 disposées à l'intérieur de la canalisation d'alimentation 16. Comme on le voit sur les figures 1 à 3, le brûleur à gaz 14 en forme de couronne circulaire est orienté avec son axe sensiblement horizontal perpendiculaire à la paroi périphérique adjacente 7 ou paroi de fond du four. La canalisation d'évacuation des gaz brûlés 17 comporte ainsi un premier tronçon coaxial, traversant le passage central 36 du brûleur à gaz 14, de sorte que les gaz brûlés s'échappent axialement à l'écart de la paroi périphérique adjacente 7 puis sont guidés vers la partie supérieure du four dans la canalisation d'évacuation des gaz brûlés 17. On prévoit également, à l'intérieur du moufle 1, des moyens pour recevoir les aliments à cuire. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, un volume de cuisson 81 est réservé dans la cavité intérieure 8 du moufle pour recevoir les aliments à cuire, et on prévoit un simple cadre support de plateau amovible, adapté pour pénétrer dans le moufle par la porte prévue dans la paroi périphérique antérieure 6. Le cadre support de plateau est constitué de montants reliés par des traverses supérieures pour constituer une structure généralement parallélépipédique ajourée laissant une libre circulation d'air dans le four. La structure de cadre support de plateau porte des glissières latérales, par exemple sous forme de profilés en U, perpendiculaires à la paroi périphérique antérieure 6, et conformées pour recevoir à coulissement et supporter les bords latéraux de plateaux horizontaux sur lesquels peuvent être disposés les aliments à cuire. La turbine de convexion 9 et le brûleur à gaz 14 sont placés dans le moufle 1 en communication directe avec le volume de cuisson 81, sans paroi de séparation s'opposant à la circulation d'air. On prévoit seulement une grille de protection mécanique 22, conformée et interposée entre le volume de cuisson 81 et l'ensemble formé par la turbine de convexion 9 et le brûleur à gaz 14, pour interdire le contact mécanique d'une main d'utilisateur avec les pales de la turbine en rotation ou avec le brûleur à gaz 14. Ainsi, la grille de protection mécanique 22 est placée en amont du brûleur à gaz 14. La grille de protection mécanique 22 est de forme cylindrique fermée et enveloppante, avec une partie périphérique 23 cylindrique et une partie frontale 24 plane. La grille de protection mécanique 22 est à mailles suffisamment larges pour ne pas perturber la circulation d'air vers ou depuis la turbine de convexion 9, et à mailles suffisamment serrées pour empêcher leur traversée par les doigts d'un utilisateur et pour favoriser la répartition du flux d'air de convexion autour du brûleur à gaz 14. Dans le mode de réalisation illustré, la partie frontale 24 de la grille de protection mécanique 22 porte, dans sa zone centrale, un filtre 29 ou grille à mailles plus fines, favorisant encore mieux un écoulement régulier d'air de convexion autour du brûleur à gaz 14 pour une stabilisation de la flamme. On comprend que, dans la structure de four ainsi définie, l'air refoulé radialement par la turbine de convexion 9 est guidé seulement par les parois périphériques du moufle 1, et se répartit plus librement dans tout l'espace du volume de cuisson 81. Il en résulte une meilleure répartition de cuisson. Simultanément, rien ne s'oppose au libre parcours des projections de particules de denrées alimentaires provenant des aliments à cuire dans le volume de cuisson 81 et pouvant se propager dans toute la cavité intérieure 8 du moufle 1 notamment vers la turbine de convexion 9 et le brûleur à gaz 14. Toutefois, la circulation d'air libre produit un effet d'autonettoyage du four, et les particules ne restent pas dans la zone occupée par la turbine de convexion 9 et le brûleur à gaz 14. Pour assurer une bonne convexion d'air, on peut avantageusement utiliser une turbine de convexion 9 à structure généralement cylindrique, avec un flasque postérieur 25 en forme de disque portant une pluralité de pales 26 frontales courtes réparties en périphérie. Le diamètre D de la turbine de convexion 9 est de préférence supérieur au tiers de la plus grande dimension (largeur ou hauteur) de la paroi périphérique postérieure 7 adjacente. Dans le mode de réalisation illustré, la turbine de convexion 9 comprend au moins douze pales 26 frontales ayant une dimension radiale inférieure au dixième de son diamètre D. Dans les modes de réalisation illustrés, on a en outre représenté un dispositif de nettoyage 27 par aspersion d'eau dans le moufle 1. Le dispositif de nettoyage 27 peut comprendre une coupelle horizontale placée adjacente au centre de la paroi supérieure de plafond 3, avec des moyens d'alimentation centrale en eau pour produire un écoulement d'eau vers la périphérie de la coupelle parallèlement à la paroi supérieure de plafond 3. L'eau est projetée radialement en périphérie de la coupelle, de préférence lorsque le four est encore relativement chaud, et l'eau vient ensuite s'écouler sur toutes les parois périphériques du four ainsi que sur la turbine de convexion 9 et les moyens de chauffe. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1-Four à gaz à convexion forcée pour la cuisson d'aliments, comprenant : un moufle (1) à cavité intérieure (8) généralement parallélépipédique limitée par une paroi inférieure de plancher (2), par une paroi supérieure de plafond (3) et par quatre parois périphériques (4,5, 6,7), l'une au moins des parois périphériques (6) étant munie d'une porte d'accès pour l'entrée et la sortie des aliments à cuire dans la cavité intérieure (8) du moufle (1), - une turbine de convexion (9) centrifuge, sollicitée en rotation par un moteur (10), disposée dans la cavité intérieure (8) du moufle (1) au voisinage du centre d'une paroi périphérique (7) adjacente dépourvue de porte d'accès, montée rotative selon un axe de rotation (11) perpendiculaire à la paroi périphérique (7) adjacente, et agencée pour aspirer l'air axialement vers le centre de la paroi périphérique (7) adjacente et pour le refouler radialement vers les bords de la paroi périphérique (7) adjacente, - un brûleur à gaz (14) placé dans la circulation d'air de la turbine de convexion (9), et adapté pour chauffer l'air qui circule dans le moufle (1) sous l'impulsion de la turbine de convexion (9) pour cuire les aliments, - un volume de cuisson (81), réservé dans la cavité intérieure (8) du moufle (1) pour recevoir les aliments à cuire, caractérisé en ce que le brûleur à gaz (14) est placé axialement dans l'aspiration de la turbine de convexion (9), et est orienté en direction de la turbine de convexion (9). 2-Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que la turbine de convexion (9) est une structure généralement cylindrique, avec un flasque postérieur (25) portant une pluralité de pales (26) frontales courtes réparties en périphérie. 3-Four selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre (D) de la turbine de convexion (9) est supérieur au tiers de la plus grande dimension de la paroi périphérique (7) adjacente. 4-Four selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le brûleur à gaz 14 est en forme générale de couronne circulaire, d'axe sensiblement horizontal perpendiculaire à ladite paroi périphérique adjacente. 5-Four selon la revendication 4 caractérisé en ce que le brûleur à gaz (14) comprend une plaque postérieure de chauffe (30), percée de trous de passage de gaz (31) répartis sur sa surface, et obturant une cavité annulaire (32) d'un corps de brûleur (33). 6-Four selon la revendication 4 caractérisé en ce que la plaque postérieure de chauffe (30) comprend au moins une électrode d'allumage (37) et une électrode de contrôle de flamme (38). 7-Four selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le passage central (36) du brûleur à gaz (14) est traversé par une canalisation d'évacuation des gaz brûlés (17), par laquelle les gaz brûlés s'échappent axialement à l'écart de la paroi périphérique adjacente (7) puis sont guidés vers la partie supérieure du four. 8-Four selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la turbine de convexion (9) et le brûleur à gaz (14) sont placés dans la cavité intérieure (8) du moufle (1) en communication directe avec le volume de cuisson (81), sans paroi de séparation s'opposant à la circulation d'air, avec une grille de protection mécanique (22) conformée et interposée entre la turbine de convexion (9) et le volume de cuisson (81) pour interdire le contact d'une main d'utilisateur avec les pales de la turbine de convexion (9) en rotation. 9-Four selon la revendication 8 caractérisé en ce que la grille de protection mécanique (22) est placée en amont du brûleur à gaz (14), et favorise la répartition du flux d'air de convexion autour du brûleur à gaz (14).