[0001] 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.
[0002] 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 boîte 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 boîte 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.
[0003] 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.
[0004] 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 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.
[0005] 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,
où :
- 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.
[0006] 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.
[0007] 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 : l'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 « en regard » pour le terme « sensiblement en
regard » avec la même signification. Les trous 41 de la zone trouée 40 du couvercle
intermédiaire 4 peuvent par exemple avoir la forme de simples trous dans la surface
sensiblement plane que présente la zone trouée 40 au niveau des trous 41. Les trous
41 peuvent également par exemple présenter la forme de cheminées s'élevant, vers la
paroi inférieure 3, à partir de la surface moyenne de la zone trouée 40. Lesdites
cheminées peuvent même être débouchantes dans la cavité 1 et s'élever au-dessus de
la paroi inférieure 3. Dans ce dernier cas, une partie du couvercle intermédiaire
4, à savoir l'extrémité haute des cheminées, est située au-dessus du niveau de la
paroi inférieure 3. Dans la suite du texte, sauf mention contraire, on parlera de
« trous 41 » 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.
[0008] 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.
[0009] 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'est-à-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.
[0010] 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.
[0011] 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-à-dire 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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 40 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 Φ
3. Le trou 41 de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4 a un diamètre Φ
4. 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 distance X séparant lesdits trous 31 et 41.
[0016] La figure 4 représente schématiquement une vue de profil d'un détail de la figure
3. Le trou 31, de diamètre Φ
3, de la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3 est séparé par une distance X du trou
41, de diamètre Φ
4, 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 Φ. 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.
[0017] Compte tenu de la forme particulière mais néanmoins usuelle du jet des produits de
combustion PC, la taille Φ
4 de chaque trou 41 de la zone trouée 40 du couvercle intermédiaire 4 est choisie de
préférence inférieure à la taille Φ
3 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 Φ sensiblement égal ou supérieur au diamètre Φ
4 du trou 41 de la zone trouée 40 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 30 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 Φ
3 donnée de trou 31 de la zone trouée 30 de la paroi inférieure 3, la taille Φ
4 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 Φ
4 du trou 41, ce qui est un inconvénient comme vu plus haut, et vice-versa. Pour une
taille Φ
4 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.
[0018] Dans un exemple numérique préférentiel selon l'invention, pour un diamètre Φ
3 des trou 31 des zones trouées 30 de la paroi inférieure 3 valant environ 15mm, le
diamètre Φ
4 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.
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 (Φ4) des trous (41) de la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) et la taille
(Φ3) 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 boîte 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 (Φ4) de chaque trou (41) de la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) est inférieure
à la taille (Φ3) 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 (Φ3) des trous (31) de la zone trouée (30) de la paroi inférieure (3) du moufle (6) et
la taille (Φ4) 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 (Φ4) des trous (41) de la zone trouée (40) du couvercle intermédiaire (4) vaut environ
entre 10 et 12mm et en ce que la taille (Φ3) 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 (Φ3) 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 (Φ3) 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.