Brevet FR2885405A1 — publié le 20061110

La présente invention concerne un four à gaz, et de préférence un four à gaz domestique. De manière générale, la présente invention concerne le fonctionnement en mode cuisson d'un four à gaz et également son nettoyage pyrolytique. Traditionnellement, un four à gaz comprend une enceinte de cuisson, un ou plusieurs brûleurs à gaz étant adaptés à chauffer l'enceinte de cuisson. Ces brûleurs sont disposés généralement au niveau de la sole et/ou de la voûte de l'enceinte de cuisson. Une conduite d'alimentation en gaz du brûleur est prévue et reliée à 15 une source de gaz, extérieure au four. Le réglage en température dans l'enceinte de cuisson est alors réalisé au moyen d'un thermostat, type thermostat à bulbe, commandant une vanne de régulation du débit de gaz alimentant le brûleur, permettant ainsi de diminuer ou d'augmenter la puissance du brûleur, celui-ci restant en permanence allumé. Compte tenu des possibilités de réglage du débit en gaz, la plage de régulation de la température au centre d'une enceinte de cuisson d'un four à gaz s'étend généralement entre 150 C et 285 C. Par conséquent, les possibilités de cuisson sont limitées, notamment par comparaison avec un four à alimentation électrique dans lequel des températures de l'ordre de 50 C peuvent être maintenues dans l'enceinte de cuisson. La présente invention a pour but de proposer un four à gaz offrant une large plage de régulation de la température. A cet effet, la présente invention vise un four à gaz comprenant une enceinte de cuisson, au moins un brûleur à gaz adapté à chauffer l'enceinte de cuisson et une conduite d'alimentation en gaz dudit au moins un brûleur. Selon l'invention, ce four à gaz comprend un moyen d'allumage adapté à allumer ledit au moins un brûleur, au moins une électrovanne montée en amont dudit au moins un brûleur sur la conduite d'alimentation en gaz et des moyens de commande de cette électrovanne adaptés à ouvrir et fermer ladite électrovanne de manière à alimenter en tout ou rien ledit au moins un brûleur. Ainsi, le chauffage de l'enceinte de cuisson n'est plus régulé par variation du débit de gaz alimentant le brûleur, mais par extinction ou allumage du brûleur, qui peut être allumé automatiquement grâce au moyen d'allumage disposé à proximité de ce brûleur. La montée en température dans l'enceinte de cuisson n'est plus limitée. Elle peut en effet varier aisément dans une large plage de températures par simple modification des durées d'allumage dudit brûleur. Dans un mode particulièrement avantageux de la régulation, le four à gaz comprend en outre un capteur de température disposé dans l'enceinte de cuisson, les moyens de commande étant adaptés à réguler la température de l'enceinte de cuisson en fonction d'une température de consigne par ouverture et fermeture alternativement de ladite électrovanne. Ainsi, le temps de fonctionnement du brûleur à gaz est géré de manière à réguler la température à l'intérieur de l'enceinte de cuisson au plus proche d'une température de consigne. Ce système de régulation est très intéressant car il permet à la fois d'obtenir de basses températures, à savoir par exemple 35 C, en mode cuisson et des températures suffisamment hautes, à savoir par exemple 500 C, permettant de réaliser le mode de nettoyage par pyrolyse. Ainsi, en pratique, cette température de consigne peu être comprise entre 35 C et 300 C en mode cuisson du four à gaz. En outre, avantageusement, cette température de consigne peut être comprise entre 450 et 510 C, permettant ainsi de mettre en oeuvre, de façon particulièrement simple, une fonction de nettoyage par pyrolyse du four. De préférence, le four à gaz comprend en outre un élément de gril, du type gril électrique, permettant en association avec le brûleur à gaz d'obtenir des températures de l'ordre de 500 C pour la mise en oeuvre, de façon particulièrement simple, d'un nettoyage par pyrolyse de l'enceinte de cuisson. Dans un mode de réalisation pratique de l'invention, le moyen d'allumage est un brûleur d'allumage monté sur la conduite d'alimentation en gaz. II est en outre associé à un thermocouple commandant un organe de sécurité d'un robinet monté sur ladite conduite d'alimentation en gaz de manière à fermer ledit robinet en cas d'extinction de la flamme. Ainsi, le robinet à sécurité associé au thermocouple permet d'autoriser ou non l'alimentation en gaz du brûleur via l'électrovanne en fonction 10 de l'état du brûleur d'allumage. Dans un autre mode de réalisation pratique de la présente invention, le moyen d'allumage est une électrode d'allumage associée à des moyens de commande de l'allumage. En outre, une électrode d'ionisation est adaptée à détecter la 15 présence de flamme dans le brûleur, l'électrode d'ionisation étant reliée à des moyens de gestion du signal d'ionisation. Avantageusement, l'électrode d'allumage est elle-même une électrode d'ionisation. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront 20 encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: -la figure 1 est un schéma de principe d'un four à gaz conforme à premier mode de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est un schéma de principe d'un four à gaz conforme à 25 second mode de réalisation de la présente invention; et - la figure 3 est un schéma de principe illustrant une alternative du four à gaz de la figure 2. On va décrire tout d'abord en référence à la figure 1 un premier mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, on a illustré schématiquement un four à gaz conforme à un mode de réalisation de l'invention dans une vue éclatée permettant de visualiser l'ensemble des moyens nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention. Bien entendu, l'ensemble de ces éléments est intégré de manière compacte dans un four. Le four de cuisson est par exemple destiné à être intégré dans une cuisinière à gaz domestique. Ce four comprend une enceinte de cuisson 10 destinée à recevoir les aliments à cuire. Un brûleur à gaz 11 est ici illustré au niveau de la sole, en partie inférieure de l'enceinte de cuisson 10. Seul un brûleur 11 a été illustré dans ce mode de réalisation. Bien entendu, l'enceinte de cuisson pourrait également comporter plusieurs brûleurs au niveau de la sole, ou encore des brûleurs répartis entre la sole et la voûte de l'enceinte de cuisson 10. Ce brûleur 11 est associé à un moyen d'allumage. Dans ce mode de réalisation, le moyen d'allumage est un brûleur d'allumage 12, disposé à proximité du brûleur 11. Ce brûleur d'allumage 12 est adapté à allumer le brûleur à gaz lorsque celui-ci est alimenté en gaz. En pratique, ce brûleur d'allumage 12 est associé à une bougie d'allumage 12a qui génère un faisceau d'étincelles pour l'allumage du brûleur d'allumage 12. L'enceinte de cuisson 10 comporte également dans ce mode de réalisation en partie supérieure de l'enceinte un élément de gril électrique 13, cet élément de gril 13 permettant ainsi d'attribuer une fonction de gril à ce four à gaz. Enfin, l'enceinte de cuisson 10 comprend une sonde de température 14 adaptée à mesurer en permanence la température moyenne dans l'enceinte de cuisson 10. Cette sonde de température 14 est reliée à une carte de commande électronique 15 qui, comme cela sera expliqué ultérieurement, permet entre autre de réguler la température dans l'enceinte de cuisson en fonction de la température réelle mesurée au niveau de la sonde de température 14 et d'une température de consigne prédéterminée. 2885405 5 Bien entendu, cette carte électronique de commande peut présenter toutes les fonctions de commande classiques d'un four électrique traditionnel, telles que gestion du temps de cuisson, du départ différé, de l'arrêt programmé et des défaillances. Ainsi, on offre à un four à gaz les mêmes possibilités de gestion du fonctionnement que dans le cas d'un four électrique. On va décrire à présent le système d'alimentation en gaz du four. Ce système d'alimentation comprend une conduite d'alimentation 16 qui est connectée de manière connue à une source de gaz 17, extérieure au four. A l'entrée de cette conduite d'alimentation en gaz 16 est monté un robinet 18. Ce robinet 18 permet tout d'abord d'ouvrir ou fermer l'alimentation en gaz de la conduite 16 à partir d'un bouton de commande 19 actionné par l'utilisateur du four. Ici, ce robinet 18 possède une position ouverte et une position fermée, de telle sorte qu'en position ouverte le débit de gaz entrant dans la conduite 16 est constant. Par ailleurs, ce robinet 18 est équipé de manière connue d'un organe de sécurité 20 permettant de couper automatiquement l'alimentation en gaz de la conduite 16 en obturant l'arrivée de gaz 17. Pour cela, cet organe de sécurité 20 est commandé par un thermocouple 21 disposé à proximité de la flamme du brûleur d'allumage 12. Lors de l'ouverture du robinet 18, une flamme est générée par le brûleur d'allumage 12, grâce à une étincelle d'allumage générée par la bougie d'allumage 12a. La bougie d'allumage 12a est commandée de manière connue par l'électronique de commande intégrée dans la carte électronique 15 du four à gaz. Le thermocouple est alors chauffé par la flamme du brûleur d'allumage 12 et génère un courant suffisant pour maintenir l'organe de sécurité 20 ouvert, à l'écart de l'arrivée de gaz 17. En cas d'extinction intempestive du brûleur d'allumage 12, le thermocouple 21 refroidit, de telle sorte que le courant généré diminue. La fermeture automatique de l'arrivée de gaz 17 au niveau du robinet 18 est alors réalisée par relâchement de l'organe de sécurité 20 qui vient obturer l'arrivée de gaz 17. Sur la conduite d'alimentation en gaz 16, sont montés le brûleur à gaz 11 et le brûleur d'allumage 12. Dans ce mode de réalisation pratique, ce montage est réalisé à l'aide d'une dérivation de la conduite d'alimentation 16, une première partie 16a de la conduite étant destinée à alimenter le brûleur d'allumage 12 en continu, et une seconde partie 16b de la conduite d'alimentation étant destinée à alimenter le brûleur à gaz 11. Une électrovanne est montée sur la conduite d'alimentation en gaz 16, en amont du brûleur 11. Dans ce mode de réalisation, l'électrovanne 22 est montée sur la seconde partie 16b de la conduite d'alimentation 16. Cette électrovanne 22 comporte des moyens d'ouverture et de fermeture 22a de manière à alimenter en tout ou rien le brûleur 11. Ici, les moyens de commande de l'électrovanne sont intégrés sur la carte électronique de commande 15. Ils sont ainsi adaptés à commander électroniquement l'ouverture et la fermeture de l'électrovanne 22. En pratique, une régulation de la température au niveau de la carte électronique, du type Proportionnel-Integral ou Proportionnel-IntegralDérivé, peut être mise en oeuvre à partir de la température mesurée par la sonde de température 14 et d'une température de consigne prédéterminée. Cette température de consigne peut être fixée par exemple par l'utilisateur, au moyen d'une commande 25 accessible sur un tableau de commande du four, et être comprise en mode de cuisson entre 35 C et 300 C, et de préférence entre 35 C et 270 C. En outre, lorsqu'une fonction de nettoyage pyrolytique est associée à ce four à gaz, la température de consigne peut être prédéterminée au niveau de la carte électronique de commande, et comprise entre 450 et 510 C, et de préférence égale à 500 C. Le maintien de la température de consigne requise dans l'enceinte de cuisson est ensuite mise en oeuvre par ouverture et fermeture alternative de l'électrovanne 22, permettant ainsi l'alimentation en tout ou rien du brûleur 11. En pratique, lorsque l'électrovanne 22 est fermée, le brûleur 11 est éteint et seul le brûleur d'allumage 12 reste allumé. Lorsque l'électrovanne 22 est ouverte, le brûleur 11 est alors alimenté à plein débit par le gaz introduit dans la conduite d'alimentation 16, puis la seconde partie de conduite 16b. La présence de la flamme du brûleur d'allumage 12 permet automatiquement l'allumage du brûleur 11 à pleine puissance. En modifiant la durée d'allumage du brûleur 11, la température à l'intérieur de l'enceinte de cuisson peut être maintenue autour de la température de consigne. Plus précisément, lorsque la température dans l'enceinte de cuisson 10 est supérieure à la température de consigne, l'électrovanne 22 est fermée. Lorsque la différence entre la température dans l'enceinte de cuisson 10 et la température de consigne atteint une valeur de seuil prédéterminée, l'électrovanne est de nouveau ouverte pour permettre la montée en température de l'enceinte de cuisson. De préférence, en mode de nettoyage pyrolytique du four, le gril électrique 13 est également mis en fonctionnement, de manière à permettre la montée en température proche de 500 dans l'enceinte de cuisson. Le fonctionnement de ce gril, par extinction et allumage alternatif, est également géré par la carte électronique de commande, à partir d'une régulation de la température mesurée dans l'enceinte de cuisson par rapport à la température de consigne prédéterminée. On va décrire à présent en référence à la figure 2 un second mode de réalisation d'un four à gaz conforme à la présente invention. Comme précédemment, la figure 2 illustre de manière schématique 30 les différents moyens nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention. Les éléments identiques au mode de réalisation précédent, et portant les mêmes références numériques, ne seront pas redécrits ci-après. Dans ce mode de réalisation, le moyen d'allumage du brûleur 11 est une électrode d'allumage 24 associée à des moyens de commande d'allumage 15. Cette électrode d'allumage 24 est adaptée à générer un faisceau d'étincelles à proximité du brûleur 11. Les moyens de commande d'allumage 15 sont adaptés à commander l'électrode d'allumage 24 en fonctionnement simultanément à la commande d'ouverture de l'électrovanne 22 d'alimentation en gaz du brûleur 11 afin de permettre l'allumage de ce brûleur à gaz 11. L'électrovanne 22 est montée sur une conduite d'alimentation en gaz 16 directement reliée à une alimentation en gaz extérieure au four. Afin d'assurer la sécurité du four en cas d'extinction de la flamme du brûleur 11, une électrode d'ionisation 24 est adaptée à détecter la présence de flamme au niveau du brûleur 11, cette électrode d'ionisation étant reliée à des moyens de gestion du signal d'ionisation également intégrés à la carte électronique de commande 15. Dans ce mode de réalisation particulier tel qu'illustré à la figure 2, l'électrode d'allumage 24 est également une électrode d'ionisation 24 sensible à la présence d'une flamme au niveau du brûleur à gaz 11. Les moyens de gestion du signal d'ionisation sont adaptés à contrôler la présence d'un courant d'ionisation au niveau de l'électrode d'ionisation 24, l'absence de courant étant interprétée par les moyens de gestion du signal d'ionisation comme indiquant l'extinction intempestive du brûleur 11. Dans ce cas, les moyens de commande 15 sont adaptés à commander la fermeture de l'électrovanne 22. Comme précédemment, les moyens de commande 15 sont adaptés à commander électroniquement l'ouverture et la fermeture de l'électrovanne 22, ainsi que l'allumage et l'extinction de la résistance électrique 13. Contrairement au premier mode de réalisation dans lequel le brûleur d'allumage 12 est allumé en permanence, ici les moyens de commande d'allumage de la carte électronique 15 commandent, à chaque commande d'ouverture de l'électrovanne 22, la génération d'étincelles au niveau de l'électrode d'allumage 24 pour permettre l'allumage du brûleur 11. Contrairement au premier mode de réalisation, l'utilisateur n'a pas d'action directe sur le débit de gaz par un moyen tel que le robinet 18 de la figure 1, c'est-à-dire à l'aide d'un bouton de commande 19 venant en supplément de la commande 25. Dans ce deuxième mode de réalisation, l'utilisateur agit uniquement sur la commande 25 accessible sur le tableau de commande du four, tout comme il le ferait sur un four électrique, sans se soucier de l'allumage du gaz. Cette commande 25 permet ainsi à la fois de commander l'allumage du brûleur 11 par l'intermédiaire des moyens de commande 15 et de déterminer une température de consigne prise en compte par les moyens de commande 15 pour la régulation. Dans ce mode de réalisation, les moyens de commande de l'électrovanne 22, les moyens de commande de l'allumage de l'électrode d'allumage 24 et les moyens de gestion du signal d'ionisation de l'électrode d'ionisation 24 sont intégrés sur une même carte électronique de puissance 15. Comme précédemment, cette carte électronique peut présenter toutes les fonctions de commande classique d'un four électrique traditionnel, tel que gestion du temps de cuisson, du départ différé, de l'arrêt programmé et des défaillances. On notera que pour des raisons de sécurité, deux électrovannes 22 identiques peuvent être placées en série sur la conduite d'alimentation en gaz 16 comme illustré sur la figure 3 qui illustre une alternative du second mode de réalisation de la figure 2. Ces électrovannes 22 sont commandées simultanément et de manière identique par les moyens de commande 15 décrits précédemment de manière à commander l'ouverture ou la fermeture simultanément de ces électrovannes 22. Il est ainsi possible de renforcer la sécurité du four en fonctionnement, grâce à la présence d'une électrovanne de sécurité en cas de défectuosité de l'une des électrovannes 22. Un tel montage de deux électrovannes 22, en série, commandées simultanément et de manière identique par les moyens de commande 15 pourrait également être prévu dans le mode de réalisation décrit en référence à la figure 1, bien que dans ce cas, le robinet 18 constitue déjà en lui-même avec l'unique électrovanne un deuxième élément de sécurité. Le four à gaz tel que décrit précédemment dans les différents modes de réalisation permet ainsi une régulation en température de l'enceinte de cuisson dans une large plage de température, autorisant en particulier la mise en oeuvre d'un nettoyage par pyrolyse de l'enceinte de cuisson. En outre, lors du déroulement d'un cycle de pyrolyse, la carte électronique de commande 15 est adaptée à gérer le verrouillage de la porte de l'enceinte du cuisson 10, dans l'un ou l'autre des modes de réalisation. Le four à gaz conforme à l'invention présente ainsi un fonctionnement très proche de celui d'un four électrique classique, et permet de réaliser ainsi les mêmes plats, tout en évitant le dessèchement des aliments grâce à l'humidité générée dans l'enceinte de cuisson par la combustion du gaz. En particulier, le four à gaz conforme à l'invention permet des modes de cuisson combinée, dans lesquels le brûleur 11 et le gril 13 fonctionnent simultanément et sont régulés en fonction d'une température de consigne. Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être apportées aux exemples de réalisation décrits précédemment sans sortir du cadre de l'invention. En pratique, on a illustré sur les figures 1 à 3 un four à gaz équipé d'un robinet à sécurité 18 ou d'une électrode d'ionisation 24. Bien entendu, d'autres éléments de sécurité associés à l'extinction du brûleur d'allumage pourraient être montés en d'autres points du système d'alimentation à gaz, et en particulier pour la figure 1, être dissociés du robinet de gaz 18 et du bouton de commande 19 accessible à l'utilisateur. De même, les moyens de commande d'ouverture et de fermeture de l'électrovanne pourraient mettre en oeuvre une régulation différente, et par exemple au moyen d'une horloge permettant de gérer une succession de périodes d'allumage et d'extinction du brûleur, de durées prédéterminées et étalonnées à l'avance dans le four pour un type de cuisson prédéfini. Ce type de régulation est décrit notamment dans le document EP 1 199 621. REVENDICATIONS 1. Four à gaz comprenant une enceinte de cuisson (10), au moins un brûleur à gaz (11) adapté à chauffer ladite enceinte de cuisson (10) et une conduite d'alimentation en gaz (16, 16b) dudit au moins un brûleur (11), caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'allumage (12, 24) adapté à allumer ledit au moins un brûleur (11), au moins une électrovanne (22) montée en amont dudit au moins un brûleur (11) sur la conduite d'alimentation en gaz (16, 16b) et des moyens de commande (15) de ladite électrovanne (22) adaptés à ouvrir et fermer ladite électrovanne (22) de manière à alimenter en tout ou rien ledit au moins un brûleur (11). 2. Four à gaz conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un capteur de température (14) disposé dans l'enceinte de cuisson (10), les moyens de commande (15) étant adaptés à réguler la température de l'enceinte de cuisson (10) en fonction d'une température de consigne par ouverture et fermeture alternativement de ladite électrovanne (22). 3. Four à gaz conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que la température de consigne est comprise entre 35 C et 300 C en mode cuisson dudit four. 4. Four à gaz conforme à l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la température de consigne est comprise entre 450 C et 510 C en mode de nettoyage pyrolytique du four. 5. Four à gaz conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément de gril (13) monté dans l'enceinte de cuisson (10). 6. Four à gaz conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément de gril (13) est un gril électrique, lesdits moyens de commande (15) étant adaptés à allumer ou éteindre l'élément de gril (13) de manière à réguler la température de l'enceinte de cuisson (10) en fonction d'une température de consigne. 7. Four à gaz conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit moyen d'allumage est un brûleur d'allumage (12) monté sur ladite conduite d'alimentation en gaz (16, 16a). 8. Four à gaz conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que ledit brûleur d'allumage (12) est associé à un thermocouple (21) commandant un organe de sécurité (20) d'un robinet (18) monté sur ladite conduite d'alimentation en gaz (16) de manière à fermer ledit robinet (18) en cas d'extinction de la flamme dudit brûleur d'allumage (12). 9. Four à gaz conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé 10 en ce que le moyen d'allumage du brûleur (11) comporte une électrode d'allumage (24) associée aux moyens de commande (15). 10. Four à gaz conforme à la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une électrode d'ionisation (24) adaptée à détecter la présence de flamme dans ledit brûleur (11), l'électrode d'ionisation étant reliée à des moyens 15 de gestion du signal d'ionisation (15). 11. Four à gaz conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que ladite électrode d'allumage (24) est en outre une électrode d'ionisation. 12. Four à gaz conforme à l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend une commande (25) adaptée à la fois à commander l'allumage du brûleur (11) par l'intermédiaire des moyens de commande (15) et à déterminer une température de consigne prise en compte par les moyens de commande (15). 13. Four à gaz conforme à l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les moyens de commande de ladite électrovanne (22) sont intégrés sur une carte électronique de commande (15) adaptée à commander électroniquement l'ouverture et la fermeture de l'électrovanne (22). 14. Four à gaz conforme à l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que les moyens de commande de ladite électrovanne (22), les moyens de commande de l'allumage de l'électrode d'allumage (24) et les moyens de gestion du signal d'ionisation de l'électrode d'ionisation (24) sont intégrés sur une même carte électronique de commande (15). 15. Four à gaz conforme à l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que deux électrovannes (22) sont placées en série sur la conduite d'alimentation en gaz (16, 16b) et sont commandées simultanément par lesdits moyens de commande (15) d'électrovannes. 16. Four à gaz conforme à l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que ledit au moins un brûleur à gaz (11) est disposé au niveau de la sole de l'enceinte de cuisson (10). 17. Four à gaz conforme à l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend un unique brûleur à gaz (11) associé au moyen d'allumage (12, 24).