Brevet FR2911670A1 — publié le 20080725

DISPOSITIF D'EVACUATION RAPIDE ET DE SECURITE POUR L'HUMIDITE DANS UN FOUR MIXTE POUR ALIMENTS, DU TYPE AVEC MODALITE DE CUISSON A CONVECTION ET/OU A VAPEUR La présente invention a pour objet un dispositif d'évacuation rapide et sûr pour l'humidité dans un four du type mixte à vapeur et/ou à convection, pour la cuisson d'aliments. Domaine d'application L'invention trouve une application particulière bien que non exclusive dans les fours destinés à la restauration collective. Dans les grandes implantations de la restauration collective, les fours pour la cuisson des aliments présentent une fonction particulièrement importante, ceux-ci, à l'inverse de ceux qui sont d'usage domestique, doivent satisfaire des besoins particuliers. En plus de la capacité habituelle, le consommateur requiert que ceux-ci soient aussi en mesure d'offrir diverses modalités de cuisson, parmi lesquelles la vapeur et la convection sont particulièrement importantes, sans pour autant compromettre la qualité de la cuisson. Actuellement, ces aspects sont suffisamment conciliables, étant donné les progrès considérables réalisés dans le secteur afin d'obtenir la réalisation d'appareils de cuisson qui offrent, par exemple, un bon rendement thermique associé à une cuisson plus rapide et uniforme. Ces qualités par exemple, peuvent résulter en un four traditionnel à convection du type à gaz, de l'exploitation rationnelle des fumées de combustion générées par le brûleur, lesquelles, contraintes entre un ou plusieurs tuyaux, vont constituer l'échangeur. Cet échangeur, placé avec un ventilateur relatif dans un interstice communicant avec la chambre de cuisson, est effleuré par le flux d'air radial, favorisant, à travers les parcours obligés, la redistribution continue d'air chaud dans la chambre de cuisson où les plats ont été introduits au préalable. - 2 État de la technique Du point de vue historique, on a réalisé de nombreux progrès représentant un intérêt dans le secteur. Un premier enseignement, proposé par le brevet US 3605717 (Sauer), décrit un four à convection pourvu d'un ventilateur dans un compartiment adjacent et en communication avec la chambre de cuisson. Afin d'optimiser le rendement du four, Sauer prévoit un unique tuyau de transport d'un fluide de température, lequel se forme partiellement autour du collecteur conique qui précède ledit ventilateur et à travers lequel afflue l'air de la chambre de cuisson d'en face. Le brevet US 4648377 (Van Camp) résout quelques-uns des problèmes de la solution précédente, en proposant de placer le tuyau qui transporte le fluide autour du ventilateur, plutôt qu'à proximité ou en amont du flux d'air aspiré. D'autres tentatives différentes ont été réalisées pour optimiser le rendement du four à convection parmi lesquelles celle du brevet IT 1087231 (Foemm) semble intéressante. Celui-ci, en résumé, concerne un four à circulation d'air chaud, particulièrement pour la cuisson de plats. De la même manière, les tuyaux de fumées de combustion sont rassemblés dans une chambre adjacente à la chambre de cuisson, et disposés de part et d'autre du collecteur tubulaire qui met en communication les deux chambres et qui en même temps s'engage dans le ventilateur. Les tuyaux de fumées, dans ce cas, s'étendent verticalement depuis une chambre de combustion immédiatement inférieure, ou bien située à la base desdits tuyaux, jusqu'à un collecteur supérieur à travers lequel passent les fumées vers un conduit d'évacuation pour être expulsées. Dans ce cas aussi, la circulation de l'air chaud, pendant le fonctionnement du four, se réalise en cycle fermé. L'air est aspiré par la chambre de cuisson et en passant par le collecteur qui mène au ventilateur, est - 3 -redistribué afin d'effleurer la surface externe des tuyaux à fumées pour être ensuite, après avoir absorbé la chaleur, contraint à transiter à nouveau dans la chambre de cuisson. Le brevet IT 1158054 (Lainox) a également contribué de façon considérable. Plus particulièrement, on y suggère une chambre de combustion inférieure, à laquelle sont raccordées longitudinalement et sur le côté supérieur, les extrémités inférieures de faisceaux tubulaires. Ceux-ci, 10 tendus vers le haut, forment deux groupes distincts, un pour chaque côté du ventilateur, et prévoient dans une position intermédiaire, une conformation semi-circulaire, de manière à entourer des deux côtés et partiellement le ventilateur. À la fin des extrémités supérieures, des faisceaux tubulaires ressortent dans un espace commun, formé dans la partie supérieure du four, qui est pourvu centralement, d'une cheminée pour l'évacuation des fumées brûlées. On connaît en outre le four décrit dans le brevet européen EP 0526768 (Zanussi), dans lequel on propose la distribution d'un seul tuyau qui évacue les fumées de combustion, tout autour du ventilateur traditionnel, au lieu de partiellement. Plus particulièrement, dans une zone adjacente à la chambre de cuisson est prévu un ventilateur pour la recirculation de l'air dans la chambre de cuisson, lequel ventilateur est associé périmétralement à un tuyau formé à 360Q, à travers lequel transitent les fumées de combustion pour ensuite être évacuées. Dans un tel cas, en correspondance avec l'embouchure du tuyau, est prévu un brûleur qui coopère avec une roue en amont, dont l'action force l'air réchauffé à entreprendre le parcours établi par l'unique tuyau profilé. Ce tuyau, après avoir effectué un tour complet autour du ventilateur, accomplit encore un demi-tour, pour se prolonger ensuite avec un tronçon rectiligne à l'extérieur du four, où l'évacuation des fumées peut avoir lieu. 15 20 25 30 35 - 4 Le brevet DE 19708231 (Rational) suggère un échangeur particulier, qui prévoit un brûleur placé sur une extrémité du tuyau permettant, après un bref parcours, l'évacuation des fumées brûlées. Le tuyau, dans ce cas, accomplit un premier parcours aller, autour dudit ventilateur, et un parcours de retour quasi parallèle au premier, précédé d'une courbe arrondie, sans compléter l'enveloppement du ventilateur. On connaît la catégorie des fours dits mixtes, qui en tant que tels sont complexes précisément car ils prévoient la possibilité de cuisiner l'aliment par l'association d'une modalité de cuisson diverse, comme la vapeur par exemple. C'est sûrement le cas d'un des fours à gaz mentionné, auquel est associé un chauffe-eau au moyen de modifications appropriées. L'objectif du chauffe-eau dont l'opérativité est gérée par l'unité logique de l'appareillage qui communique avec les autres fonctions du four, est donc, non seulement de réchauffer de l'eau mais aussi, en plaçant cette dernière à une température d'ébullition, de générer de la vapeur, et en cas de nécessité, de l'introduire directement dans la chambre de cuisson comme alternative à la fonction principale de cuisson à convection. On connaît également les techniques, normalement employées pour réchauffer le chauffe-eau. Par exemple, le brevet IT 94000001 (Zanussi) décrit un four de cuisine, dans lequel un générateur de vapeur est prévu, toujours séparé du système de chauffage de la chambre de cuisson. Il se compose d'un brûleur, logé dans une chambre de combustion, qui coopère avec une roue. L'action de la roue, située en amont du brûleur, pousse le flux des fumées de combustion à travers un parcours en va-et-vient, formé à l'intérieur d'une chaudière. Dans ce cas, des tuyaux sont prévus lesquels concernent uniquement une partie de la chaudière, et en particulier le tronçon final ou de retour du flux des fumées brûlées, avant d'être - 5 évacuées par une ouverture qui les mène à l'extérieur. Le brevet IT 1327479 (Lainox) décrit un four mixte à haut rendement pour aliments, du type avec modalité de cuisson à convection et/ou à vapeur comprenant une chambre de cuisson, accessible d'un côté par une porte, à côté de laquelle se trouve un espace technique en communication avec la première, qui contient au moins un ventilateur dont les organes de mouvement relatifs coopèrent avec l'unité logique qui dirige le fonctionnement du four, ledit ventilateur étant associé périphériquement par des groupes proches de tuyaux pour l'évacuation d'un flux d'air chaud, composé de fumées brûlées provenant d'un brûleur dans une chambre d'expansion communiquant avec une chambre de distribution à laquelle d'un côté sont raccordées lesdits tuyaux, et de plus où la chambre d'expansion communique également avec un chauffe-eau adjacent qui comprend d'autres tuyaux à travers lesquels lesdites fumées brûlées provenant de la chambre d'expansion migrent vers l'extérieur, lesdits tuyaux étant partiellement immergés dans un récipient d'eau maintenu au niveau du sol, formant dans la partie supérieure un poumon qui recueille la vapeur et qui est en communication avec la chambre de cuisson. Compte tenu de ce qui précède, il convient de considérer l'existence d'un four pour la cuisson d'aliments du type prévu pour la collectivité, comprenant essentiellement . - une chambre de cuisson; - un ventilateur pour la circulation de l'air chaud à l'intérieur de la chambre de cuisson; - des tuyaux échangeurs adjacents au ventilateur, effleurés par le flux d'air généré par le ventilateur; - au moins un dispositif qui génère de la vapeur à introduire à l'intérieur de la chambre de cuisson, où ladite vapeur est utilisée pour cuire l'aliment contenu à - 6 - l'intérieur de la chambre de cuisson. État de la technique plus proche de l'invention Dans les techniques de cuisson susmentionnées, il arrive fréquemment qu'à l'intérieur de la chambre de cuisson, de la vapeur ait tendance à s'accumuler en excès par rapport aux valeurs prédéterminées par la typologie de cuisson établie par l'opérateur opérant à travers l'unité logique qui contrôle l'opérativité du four. Il s'agit donc d'une quantité de vapeur non indispensable pour l'exécution de la cuisson, dont l'excès d'une différence minimale est toléré, alors qu'il peut être nuisible de dépasser un tel seuil, que ce soit pour l'appareillage comme pour la finalité de cuisson. Le brevet européen EP 1535549 (Hwang) décrit un four pour la cuisson à vapeur, qui est pourvu d'un dispositif de décharge vers l'extérieur de la vapeur surchauffée, comprenant le long de la paroi une ouverture à laquelle est connecté un tuyau collecteur, projeté vers le bas, ouverture au travers de laquelle le tuyau collecteur difflue la vapeur devant être simultanément condensée le long de celui-ci. Le brevet ES 2116172 (Maillo) décrit un dispositif d'évacuation de la vapeur, qui comprend un conduit vertical de sortie de la vapeur, qui se ramifie en un conduit horizontal pénétrant dans la chambre de cuisson, s'unissant dans la partie inférieure au générateur de vapeur, et avec une ouverture assurée par une soupape de sécurité du type à contrepoids. Le brevet DE 10339099 (Rational) décrit une méthode pour ventiler un four avec un ventilateur de recirculation, au moyen d'un système Venturi. La chambre de cuisson est isolée et dispose au moyen de l'interposition d'une cloison de séparation d'un ventilateur de recirculation. Immédiatement adossé à la paroi postérieure au ventilateur dans la chambre de cuisson se trouve un trou, qui est en communication avec - 7 un conduit d'aspiration de l'air, intercepté par une valve. Le mouvement du ventilateur détermine une zone de dépression en correspondance avec ledit trou, exerçant une action de rappel d'air à travers ledit conduit d'aspiration. Le brevet européen EP 1457740 (Whirlpool) décrit un four domestique, avec un ventilateur de refroidissement et une cheminée pour le déchargement des vapeurs d'une chambre de cuisson dans laquelle ladite décharge est dirigée depuis le ventilateur de refroidissement avec un effet Venturi. Le brevet US 3659579 (Henderson) propose un four avec un ventilateur d'aspiration des gaz épuisés, qui se développe le long de la partie inférieure du four. Un canal de connexion avec le ventilateur d'aspiration s'étend à travers le revêtement du four, le long de la paroi postérieure pour décharger les gaz dans un canal supérieur grâce à l'effet Venturi. Il convient donc de considérer en outre : un conduit d'aspiration de l'air avec une entrée formée dans la paroi postérieure à l'arrière du ventilateur dans la chambre de cuisson, interceptée par une valve. Le mouvement du ventilateur détermine une zone de dépression en correspondance avec l'entrée, exerçant une action de rappel de l'air grâce à un effet Venturi. Ces objectifs et d'autres sont atteints par la présente invention selon les caractéristiques dont les revendications annexes résolvant les problèmes exposés au moyen d'un four mixte pour aliments, du type avec une modalité de cuisson à convection et/ou à vapeur, comprenant . - une chambre de cuisson; - un ventilateur pour la circulation de l'air chaud à l'intérieur de la chambre de cuisson; - des tuyaux échangeurs adjacents au ventilateur, effleurés par le flux d'air généré par le ventilateur; 5 10 15 20 25 30 35 -8- - au moins un dispositif qui génère de la vapeur à introduire à l'intérieur de la chambre de cuisson, où ladite vapeur est utilisée pour cuire l'aliment contenu à l'intérieur de la chambre de cuisson; - un tuyau d'aspiration de l'air avec une ouverture formée dans la paroi postérieure de l'espace technique qui accueille le ventilateur, intercepté par une valve, où le mouvement du ventilateur détermine une zone de dépression en correspondance avec l'ouverture, exerçant une action de rappel d'air grâce à un effet Venturi; - et où le long du conduit de décharge disposé au fond de la chambre de cuisson est relié un second conduit ayant fonction de soupape de sécurité. Objectifs Grâce au remarquable apport créatif dont l'effet constitue un progrès technique immédiat et non négligeable, plusieurs objectifs dignes de considération sont obtenus. Un objectif a été d'obtenir un four mixte avec un dispositif d'évacuation et de sécurité efficace en mesure d'éviter la présence de sursauts de pression significatifs et de maintenir une quantité cohérente de vapeur dans la chambre avec les objectifs pré-établis par l'unité logique de contrôle du four. En définitive, on appréciera le fait d'obtenir un four avec un bon contenu technologique, fonctionnel par rapport au rendement élevé et extrêmement fiable, même dans des conditions de travail particulières. Ces avantages et d'autres apparaîtront dans la description détaillée successive d'une solution préférentielle de réalisation à l'aide des dessins schématiques annexés dont les détails d'exécution ne doivent pas être considérés comme limitatifs mais uniquement et exclusivement comme des exemples. Contenu des dessins - la Figure 1 est une vue frontale du four pourvu du 10 15 20 25 30 35 - 9 -dispositif objet de la présente invention. - la Figure 2 est une vue de haut du four de la figure 1. - la Figure 3 est une vue latérale du four des figures précédentes, pourvu du dispositif faisant l'objet de la présente invention. Réalisation pratique de l'objet de l'invention La présente solution prévoit un four 10 du type mixte, avec au moins deux modalités pour la cuisson d'aliments, respectivement à convection, à vapeur ou avec le fonctionnement des deux, simultanément. Plus particulièrement, le four 10 se compose d'une structure externe de revêtement et de support 100, essentiellement parallélépipédique, à l'intérieur de laquelle est formée une chambre de cuisson de grande contenance 20. Dans la chambre de cuisson 20, pourvue sur le fond 200 d'une ouverture de décharge 201 de liquides et de condensation qui mène à un conduit 202, l'accès se fait du côté frontal 102 par une porte (Figure 1). Adjacent à la chambre de cuisson 20, dans le cas présent dans la partie postérieure, on obtient un espace ou encadrement technique 30. Plus en détail, on distingue les deux zones 20, 30 par une cloison concernée centralement par une portion déformée en guise de collecteur d'embouchure conique qui coïncide avec la position du ventilateur 40 situé à l'arrière, de circulation de l'air à l'intérieur de la chambre de cuisson 20 logée à l'intérieur de l'espace technique 30. Dans la partie postérieure du four 10, extérieurement par rapport à l'espace technique 30, est présent un tuyau d'aspiration d'air 50 pourvu d'au moins un bouchon/valve 51 à papillon à fermeture actionnable manuellement ou au moyen d'un servomoteur. Ledit tuyau se forme à la verticale afin d'atteindre une hauteur proche au ventilateur 40 et au moyen d'un raccord arrondi 500 à introduire, à travers une ouverture 501, dans l'espace - technique 30 qui accueille le ventilateur 40 dans une position latérale immédiatement périphérique ou bien tangente par rapport au ventilateur 40. De cette manière, le mouvement du ventilateur 40 détermine une zone de dépression en correspondance avec l'ouverture 501, exerçant grâce à un effet Venturi, une action de rappel de l'air à travers le tuyau d'aspiration 50. L'effet Venturi est amélioré par la présence d'une ouverture 501 qui du côté tourné vers le ventilateur 40 est accompagnée d'un collet 502 (Figure 2) coupé obliquement de façon à dépasser juste ce qu'il faut pour compenser la distance intercurrente entre le ventilateur 40 et la paroi postérieure 100 du four 10. Dans la partie inférieure du four 10, (Figures 1 et 3) en correspondance avec le fond 200 de la chambre de cuisson 20, se situe le conduit de décharge 202, lequel en correspondance avec le tronçon oblique est relié à un second conduit 203 qui s'étend verticalement et est extérieurement adossé à la chambre de cuisson 20. Ledit conduit 203 constitue l'évacuation et la sécurité de la vapeur en excès présente dans la chambre de cuisson 20.25 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'évacuation rapide et de sécurité pour l'humidité dans un four (10) du type mixte à vapeur et/ou à convection, pour la cuisson d'aliments comprenant: - une chambre de cuisson (20); - un ventilateur (40) pour la circulation de l'air chaud à l'intérieur de la chambre de cuisson (20); - des tuyaux échangeurs adjacents au ventilateur (40), effleurés par le flux d'air généré par le ventilateur (40); - au moins un dispositif qui génère de la vapeur à introduire à l'intérieur de la chambre de cuisson (20), où ladite vapeur est utilisée pour cuire l'aliment contenu à l'intérieur de la chambre de cuisson (20); - un conduit d'aspiration d'air (50) avec une ouverture (501) formée dans la paroi postérieure de l'espace technique (30) qui précède la chambre de cuisson (20), pourvu d'un bouchon/valve (51), où le mouvement du ventilateur (40) détermine une zone de dépression en correspondance avec l'ouverture (501), exerçant grâce à un effet Venturi une action de rappel d'air; caractérisé par le fait que le long du conduit de décharge (202) formé au fond (200) de la chambre de cuisson (20), est relié un second conduit (203) ayant fonction de soupape de sécurité. 2. Dispositif d'évacuation rapide et de sécurité pour l'humidité dans un four du type mixte à vapeur et/ou à convection selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le long du conduit de décharge (202), en correspondance avec le tronçon oblique est relié le second conduit (203) qui s'étend verticalement et est extérieurement adossé à la chambre de cuisson (20). 3. Dispositif d'évacuation rapide et de sécurité pour l'humidité dans un four du type mixte à vapeur et/ou à convection selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le tuyau d'aspiration (50) rejoint- 12 -extérieurement l'espace technique (30) jusqu'à une hauteur proche du ventilateur (40) et au moyen d'un raccord arrondi (500) introduit à travers une ouverture (501) dans l'espace technique (30) qui reçoit le ventilateur (40) dans une position latérale immédiatement périphérique ou bien tangente par rapport au ventilateur (40). 4. Dispositif d'évacuation rapide et de sécurité pour l'humidité dans un four du type mixte à vapeur et/ou à convection selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'ouverture (501) du côté tourné vers le ventilateur (40) est accompagnée d'un collet (502) coupé obliquement de manière à dépasser dans une mesure telle à compenser la distance intercurrente entre le ventilateur (40) et la paroi postérieure (100) du four (10).20