Brevet FR2840057A1 — publié le 20031128

parallelement a un plan des tubes en U. - 1 - 2840057 STRUCTURE DE FOUR A GAZ DE TYPE A CONVECTION, A BAUT RENDEMENT, PARTICULIEREMENT POUR LA CUISSON DES ALIMENTS DOMAINE D 'APPLICATION DE L' INVENTION La presente invention a pour objet une structure de four a convection pour la cuisson des aliments. Bien que d'application non-exclusive, l' innovation se rencontre en particulier dans le secteur des fours a gaz pour la restauration collective. DESCRIPTION DE L'ART ANTERIEUR On salt bien que dans le secteur de la restauration collective, les exigences vent differentes de celles dont nous sommes habitues dans le cadre domestique. Veritablement, a part la quantite anormale de repas a cuire en meme temps, il y a d'autres facteurs qui doivent rentrer en compte pour caracteriser les appareils a cuire, par exemple un bon rendement thermique grfice a une cuisson plus rapide et uniforme, conjointement au fait d' assurer une economic consequente sur les consommations. Ces merites, par exemple, peuvent deriver en un traditionnel four a convection en mode gaz, faisant un profit rationnel des fumees de combustion engendrees par le bruleur, lesquelles, emprisonnees a l'interieur des bandes de tubes constituent l'echangeur. Cet echangeur, situe avec un relatif ecran en un interstice communiquant avec la chambre de cuisson, est leche par le flux d'air ainsi engendre, favorisant de cette facon la redistribution continue de l'air chauffe dans la chambre de cuisson ou ont ete introduites auparavant les tourtieres entretenant une temperature uniforme et optimum en meme temps et en chaque point. Durant les annees ecoulees, les progres concernant les fours a gaz, ont ete surement nombreux, quelques uns meritent une breve citation. ETAT DE L'ART ANTERIEUR Un premier pas en avant, par exemple, a ete offers - 2 - 2840057 par la solution decrite dans le brevet US 3605717 (Sauer). Dans celui-ci, il est decrit un four a convection, divise essentiellement en deux surfaces par une cloison de separation et dans l'une dientre elles se trouve le groupe ecran. Le secteur adjacent vice versa, constitue la chambre de cuisson, en communication avec la premiere surface a travers une embouchure, qui par interposition d'un collecteur conique, precede l'ecran. Pour optimiser le rendement du four, il est prevu de la meme facon un tube individual qui transporte un fluide a temperature qui se developpe presque a 360 autour du collecteur conique qui precede le dit ecran. La solution, bien qu'elle apporte des ameliorations, ne se montre pas convaincante, si on considere le fait que l'air vient a etre chauffe avant que l'ecran ne puisse l'introduire nouvellement en circulation, provoquant de cette facon une perte de rendement calorique que l'on peut obtenir autrement. Le brevet US 4648377 (Vont Camp) resout le probleme. Dans celui-ci, substantiellement, est decrit un four a convection comme le precedent, mais ou cette fois, le tube interesse par le fluide est dispose autour de liecran, au lieu dietre a proximite de ou vers le haut du flux d'air aspire. De plus, dans la cite solution, on propose l'enroulement de l'ecran diapres un developpement plus proche des 360 , que nia pas celui propose par Sauer. Pourtant, avant le brevet US 4648377 (Vont Camp), divers autres ont fait des tentatives pour optimiser le rendement du four a convection parmi lesquels semble interessant le brevet IT 1087231 (Foemm). Celui-ci, en bref, traite d'un four a circulation d' air chauffe, particulierement pour cuire les viandes. Dans le meme, les tubes des fumees de combustion, vent ramasses dans une chambre, adjacente a la chambre de cuisson, et disposes de part et d'autre du collecteur tubulaire qui met en communication les deux chambres et qui en meme temps debouche a l'ecran. Les tubes des fumees, dans ce cas, - 3 - 2840057 s'etendent verticalement d'une chambre de combustion immediatement inferieure, c'est-a-dire mise a la base des dits tubes, jusqu'a un collecteur superieur duquel les fumees s'ecoulent vers une cheminee pour etre expulses. Aussi dans ce cas, la circulation de l'air chauffe, pendant le fonctionnement du four, se realise en cycle ferme. L'air arrive aspire par la chambre de cuisson et passant a travers le collecteur qui conduit a liecran, est redistribue jusqu'a froler la surface externe des tubes de fumees pour en-quite, apres avoir absorbe la chaleur, etre oblige a transiter de nouveau dans la chambre de cuisson. La solution, s'est revelee efficace pour ['instant, bien que du point de vue du profil de rendement et distribution plus uniforme de la temperature, elle pouvait etre encore amelioree En ce sens intervient le brevet IT 1158054 (Lainox), qui a propose une remarquable amelioration dans le secteur et en particulier par rapport au dit four. Avec plus de details, Lainox s'est substantiellement differencie de Foemm, par le faconnage et la disposition particuliere des bandes de tubes a travers lesquels transitent les fumees de combustion, en augmentant le rendement calorifique. Encore avec plus de details, il est prevu une chambre de combustion inferieure, a laquelle vent rassemblees des bandes de tubes de forme longitudinale et au cote superieur des extremites inferieures. Ceux-ci, etendus vers le haut, vent divises en deux groupes, un qui va a chaque cote de l'ecran, et prevoit dans une position intermediaire, un faconnage semi-circulaire, de facon a enrouler des deux cotes et partiellement, ltecran. Finalement les extremites superieures des bandes de tubes debordent en un commun interstice, obtenu superieurement au four, lequel est fourni, au centre, d'une cheminee pour l' evacuation des fumees de combustion. La proposition de Lainox stest revelee tout de suite particulierement efficace, tel que plusieurs entreprises du secteur, a 4 - 2840057 differents titres, ont profile de l'apprentissage. On salt tres bien aussi que les entreprises du secteur cherchent tonj ours des ameliorations afin de rendre encore plus efficace, le rendement du four a convection. Dans le brevet europeen EP 0526768 (Zanussi), il est decrit un appareil qui a prevu la distribution des tubes d' evacuation des fumees de combustion, autour du traditionnel ecran, au lieu de partiellement. Avec plus de details, dans une surface adjacente a la chambre de cuisson, est prevu un ecran. Grace a la re-circulation de l'air dans la chambre de cuisson, le dit ecran est entoure par un tube de perimetre developpe a 360 , a travers duquel transitent les fumees de combustion pour etre evacuees. Dans ce cas, en correspondence avec l' embouchure du tube, il est prevu un bruleur qui coopere avec une turbine orientee vers le haut, dont l 'action force l'air chauffe a entreprendre le parcours obtenu par le tube individuellement motile. Ce tube, apres a avoir effectue un tour complet autour de l'ecran, finis encore un demi tour, pour ensuite se prolonger avec un troncon rectiligne a l'exterieur du four, ou est consentie l' evacuation des fumees. Finalement, une variante a la solution venant d'etre decrite est connue, avec laquelle on ne partage pas les supposes avantages. Avec plus de details, aussi dans le brevet DE 19708231 (Rational), on suggere un element echangeur, lequel prevoit un bruleur enracine a une extremite du tube qui permet, apres un bref parcours, l' evacuation des fumees de combustion. Le tube dans ce cas, finis un premier parcours d'aller, autour du dit ecran, et un de retour presque parallele au premier, precede par une courbe a coude, sans completer l'enroulement de l'ecran. Les propositions analysees ci-dessus presentent indubitablement des merites, mais aussi des defauts. Pour cela, du cote de Sauer, Vont Camp, Foemm et Lainox, on _ 5 _ 2840057 suggere des solutions de nature technique qui, dans ces annees la, vent inaptes pour amortir de facon parfaite la capacite de changement thermique derive de la cooperation ecran-bandes des tubes mis en proximite de la premiere. Par ailleurs Zanussi et Rational reprenant le concept des premiers, optimisent surement le rendement de l'echangeur, mais au prix d'une realisation particulierement complexe du systeme. Celle-ci impose, dans les grandes lignes, des couts de production particulierement eleves, et parfois a cause des phenomenes complexes mis en oeuvre, une moindre efficacite des attentes. Pour ces autres motifs et tent d'autres, en definitif, on insiste sur le besoin d'individualiser quelques propositions alternatives et en meme temps meilleures par rapport aux techniques actuelles. DESCRIPTION DE L' INVENTION Ces objectifs et tent d'autres vent atteints avec la presente invention en resolvant les problemes exposes par un four a convection en mode gaz pour la cuisson des aliments qui comprend une chambre de cuisson qui, accessible d'un c8te par une porte, presente un compartiment technique en communication avec la premiere chambre qui contient au moins un ecran et dont les relatifs organes de mouvement cooperent avec ['unite logique qui s'occupe du fonctionnement du four, le dit ecran etant borde en peripherie par de proches bandes de tubes pour l' evacuation des fumees de combustion creees par un bruleur, et dans laquelle partie inferieure du four est amenagee une chambre d' expansion qui loge le bruleur, la cite chambre d' expansion etant en communication avec une chambre de distribution de fumees a laquelle vent reliees les extremites inferieures des cites bandes de tubes que l'on prolonge en hauteur, sur les c8tes de l'ecran, pour ensuite se reunir en un collecteur commun, a une cheminee d' evacuation prevue - 6 - 2840057 dans la partie superieure du four. De cette facon, a travers un remarquable apport creatif dont l'effet constitue un immediat et non negligeable progres technique, on obtient des objectifs divers et remarques. Un premier but a ete diabtenir un four avec un rendement calorifique eleve, pour optimiser la distribution uniforme de l'air chauffe a l'interieur de la chambre de cuisson, ce qui favorise une cuisson plus rapide et correcte des aliments ainsi introduits. Avec plus de details, par rapport a une confrontation avec quelques precedentes solutions dont les propositions de Zanussi et Rational, on observe une considerable augmentation de la surface d'echange thermique derive de la presence de la chambre d' expansion horizontale mise au- dessous de l'ecran. Un second but consiste a prevoir un four a convection qui, par rapport aux solutions precedentes et a parite egale de kilo/calorie, soit capable de maintenir raisonnablement les consommations. Un troisieme but a ete atteint en realisant un four a convection dont la structure interne qui prevoit l' interaction de l'echangeur avec l'ecran, ntest pas, d'un point de vue execution, particulierement complexe ce qui permet de contenir les couts de production a l'interieur des limites acceptables sans pour cela interferer sur la qualite totale du four. Un quatrieme but, de toute evidence, consiste a presenter une structure interne de four, particulierement robuste, capable de resister dans le temps aux dilatations thermiques, en particulier dans les precedentes solutions, en correspondence avec la conjonction des bandes de tubes etant la chambre sous-jacente logee directement dans le corps du bruleur. En somme, ces avantages ont l' important prestige d'obtenir un four avec un bon contenu technologique, - 7 - 2840057 fonctionnel grace au haut rendement et extremement gable, et ce meme dans des conditions particulieres de travail. Ces avantages et tent d'autres apparaltront dans la description detaillee suivante diune solution preferentielle de realisation a l' aide des schemes inclus dont les particularites d' execution ne doivent pas etre interpretees comme limitatives mais uniquement et exclusivement a titre d'exemple. DESCRIPTION DES DESSINS La Figure 1 est une vue frontale et en section sur un plan transversal du four a convection, d'apres l'axe A-A de la Figure 3. La Figure 2 represente une vue de dessus du four a convection. La Figure 3 est une vue laterale du four a convection d'apres la Figure 1. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES La presente solution fait reference a un four a convection A pour la cuisson des aliments. Avec plus de details, ledit four A se compose d'une structure externe de revetement et dinn support 1, essentiellement parallelepipede, a l'interieur duquel on extrait une chambre de cuisson 2. On accede dans la chambre de cuisson 2 garnie dans son fond 21 d'un dispositif de dechargement 22, par le cate frontal a travers une porte 3 boulonnee de cote. Adjacent a la chambre de cuisson 2, et dans ce cas dans la partie posterieure, on observe en communication avec cette premiere chambre 2, un interstice ou compartiment technique 4. Avec plus de details, on distingue les deux surfaces 2, 4, par une cloison 5, d'interet central par une partie deformee en guise de collecteur d' embouchure conique 51, lequel coincide avec la position de l'etagere arriere d'ecran 6 logee a l'interieur du compartiment technique 4. Encore avec plus - 8 - 2840057 de details, la partie inferieure du four A en correspondence avec le compartiment technique 4, est completee par une chambre d' expansion 7 des gaz de combustion, a l'interieur de laquelle se repandent les fumees de combustion engendrees par l'activite du bruleur 71. Dans ce cas, on observe que le dit bruleur 71 se loge dans l'une des d'extremites de la chambre d'expansion 7. En relation avec les proportions de la cite chambre d' expansion 7, on observe que dans une solution, elle presente une largeur qui correspond presque a la profondeur du compartiment technique 4 prevu dans la partie etagere arriere du four A, alors que la longueur coincide presque avec la largeur du dit compartiment technique 4. Immediatement en haut de la cite chambre d' expansion 7, est disposee une seconde chambre 8 moins grande et en communication avec la premiere chambre 7. Avec plus de details, la seconde chambre 8 a pour fonction de distribuer les fumees qui proviennent de la chambre sous jacente 7 et qui passent a travers l'ouverture 81. La cite ouverture 81 dans un cas peut etre aussi contr81ee par une valve qui regle le flux des fumees. Aussi, la chambre 8 presente un developpement en longueur de maniere a prolonger et exceder de part et d'autre de l'etagere arriere d'ecran 6. De cette facon, en correspondence avec les extremites 82, respectivement a droite et a gauche de la chambre de distribution 8, on embouche les extremites inferieures 91 de deux groupes de tubes ou des bandes de tubes lateraux 9. Dans la solution objet de description, a chaque groupe correspondent trots cuvelages 9, disposes de chaque cote de l'ecran 6, chacun s'etend en vertical, connectant la chambre sous-jacente de distribution 8 au collecteur d' evacuation des fumees 10, prevu au centre et sur la partie superieure du compartiment technique 4. Etant donne que les dits groupes de tubes 9 vent sur les cotes de ltecran 6, chacun d'eux est. au niveau 9 2840057 superieur, moule dans une courbe de 90 (referencee 92), de telle sorte que celui-ci continue ensuite sur une course distance en horizontal, compensant la distance restante necessaire pour arriver en correspondence avec le collecteur d'evacuation 10. Finalement, les fumees passant a, travers le collecteur 10 arrivent a une cheminee 101 de dispersion dans l'environnement, qui jaillit par rapport au cote superieur du four A, et qui peut etre eventuellement controlee par l' action d'une valve d' interception. - 1 o - 2840057 REVENDICATIONS 1. Structure de four (A) a convection pour la cuisson des aliments, caracterisee par le fait qu'elle comporte, entre une chambre d' expansion (7) qui loge au moins un bruleur de combustible (71) et l' embouchure (91) des tubes echangeurs (9) pour l' evacuation des fumees de combustion, au moins une chambre de distribution (8) des cites fumees de combustion. 2. Structure de four a convection pour la cuisson des aliments selon la revendication 1 et du type de celle comportant au moins une chambre de cuisson (2) et un compartiment technique (4), caracterisee par le fait que la partie inferieure du four (A) en correspondence avec le compartiment technique (4), est completee par une chambre d'expansion (7) de gaz de combustion, a l'interieur de laquelle se repandent les fumees de combustion engendrees par au moins un bruleur (71), et en haut de laquelle cite chambre d'expansion (7), se trouve ladite chambre de distribution (g) des fumees de combustion, en communication avec ladite premiere chambre d' expansion (7) a travers au moins une ouverture d'acces (31). 3. Structure de four a convection pour la cuisson des aliments selon les revendications 1 et 2, caracterisee par le fait que les extremites inferieures (91) des tubes echangeurs (9) disposes au moins sur un des deux cotes d'un ecran (6), embouchent dans la chambre de distribution (8). 4. Structure de four a convection pour la cuisson des aliments selon les revendications 1 a 3, caracterisee par le fait que les suedits tubes echangeurs (9) vent relies superieurement a un collecteur (10) qui precede une cheminee (101). 5. Structure de four a convection pour la cuisson des aliments selon les revendications 1 a 4, caracterisee par le fait que les tubes echangeurs (9) stetendent en vertical et vent divises en deux groupes sur les cotes de - 11 - 2840057 l'ecran (6). 6. Structure de four a convection pour la cuisson des aliments selon les revendications 1 a 5, caracterisee par le fait que chaque tube echangeur vertical (9) est moule au moins superieurement selon une courbe (92) puis horizontalement sur une course distante jusqu'a sa connexion au collecteur (10). 7. Structure de four a convection pour la cuisson des aliments selon les revendications 1 a 7, caracterisee par le fait que l'ouverture (81) d'acces a la chambre de distribution (8) des fumees de combustion, est controlee par une valve qui regle le flux des fumees. 8. Structure de four a convection pour la cuisson des aliments selon les revendications 1 a 7, caracterisee par le fait que la chambre de distribution (8) presente un developpement en longueur superieur au diametre de l'ecran, de facon a 8tre en correspondence avec les extremites (82) respectivement a droite et a gauche de la chambre de distribution (8), pour emboucher les extremites inferieures (91) des deux groupes de tubes lateraux (9). 9. Structure de four a convection pour la cuisson des aliments selon les revendications 1 a 8, caracterisee par le fait qu'a chaque groupe de tubes (9) correspondent des elements tubulaires (9), disposes de chaque cote de l'ecran (6), chacun s'etend perpendiculairement par rapport a la chambre de distribution (8), reliant la chambre sous-jacente de distribution (8) au collecteur de d'evacuation des fumees (10), prevu sur la partie superieure du compartiment technique (4). 10. Four a gaz en mode a convection pour la cuisson des aliments, lequel comprend: - une chambre de cuisson (2), accessible diun cote par une porte (3); - un compartiment technique adjacent (4) en communication avec la chambre de cuisson (2); - un ecran (6) contenu dans le compartiment technique (4) - 12 - 2840057 et dont les relatifs organes de mouvement cooperent avec ['unite logique qui gere le fonctionnement du four; - des tubes echangeurs (9) pour lievacuation des fumees de combustion creees par au moins un bruleur (71), lesquels se developpent lateralement et vent divises en deux groupes sur les c8tes de ltecran (6); - une cheminee (101) en communication avec les tubes echangeurs (9); caracterise par le fait que dans la partie inferieure du four (A) est prevue une chambre d'expansion (7) et que le bruleur (71) et la cite chambre d'expansion (7) vent en communication avec une chambre de distribution (8) des fumees a laquelle vent reliees les extremites inferieures (91) desdits tubes echangeurs (9) qui se prolongent vers le haut, sur les c8tes de l'ecran (6), pour ensuite se retrouver, dans la partie superieure du four, dans un collecteur commun (10) qui est reliee a la cheminee d'evacuation (101). 11. Structure de four a convection pour la cuisson des aliments selon les revendications 1 a 10, caracterisee par le fait qu'en correspondence avec la cheminee (101.) est prevue une valve diinterception. LAINOX ALI PAR PROCURATION