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Appareil de cuisson à gaz à brûleur rotatif et à allumage électrique L'invention concerne un appareil de cuisson à gaz à brûleur rotatif et à aLLumage électrique.
La gastronomie exige que La cuisson de certaines préparations culinaires soit obtenue à flux thermique très faible pendant une durée assez longue, ou, au contraire, à un flux thermique assez élevé pendant une durée assez courte, afin d'obtenir une transformation très rapide de La préparation correspondante.
Pour résoudre Les problèmes posés dans le premier cas, Les appareils de cuisson à gaz sont généralement équipés d'un brûleur spécial, de petit diamètre, ne comportant, de ce fait, qu'un petit nombre d'orifices. Toutefois, si, par ce moyen, Le flux thermique peut être considérablement réduit, il n'en demeure pas moins que celui-ci est localisé à une petite fraction seulement du fond du récipient ; d'où une transformation beaucoup plus rapide des matières dans cette zone, au voisinage du fond, pouvant entraîner une certaine carbonisation localisée altérant Le goût de La préparation.
Dans Le second cas, La chaleur massique et La conductivité thermique du mélange constituant La préparation, provoquent un gradient de température entre le fond et La surface, se traduisant par un décalage, dans Le temps, des phénomènes de transformation recherchés entre le fond et La surface ; ce qui, dans ce cas aussi, peut se traduire par une surchauffe des matières se trouvant à proximité du fond, pouvant provoquer : un épaississement, une coloration indésirable, un attachement au fond du récipient, et,
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à L'extrême, une certaine carbonisation altérant le goût, voire rendant la préparation impropre à la consommation.
Pour pallier ces inconvénients, on utilisait traditionnellement, selon Le cas, un répartiteur de chaleur que L'on interposait entre Le brûleur et Le fond du récipient, un bain-marie simple ou combiné à un agitateur, Lorsque La cuisson devait être conduite de façon très progressive et que La consistance de La préparation le permettait, ou un"tour de main" combinant un mouvement alternatif du récipient tenu d'une main, au dessus du brûleur, à L'agitation de La préparation à l'aide d'une spatule, afin d'obtenir une homogénéisation de La transformation.
Pour remédier à cette situation et permettre à des cuisiniers amateurs de réaliser des préparations culinaires exigeant une cuisson assez délicate, certains fabricants ont imaginé de doter Les moyens de cuisson au gaz d'un brûleur rotatif générant un flux de chaleur tournant, visant à obtenir une transformation plus réguLière et plus homogène de La préparation.
L'état de la technique est représenté par les dispositifs décrits dans les brevets suivants : - Brevet des Etats Unis d'Amérique nO 2. 646. 788, ayant pour objet un brûleur rotatif constitué d'une rampe à gaz tournante, de longueur correspondante au diamètre maximum des récipients à chauffer, comportant des orifices dirigés vers Le haut, régulièrement espacés, du centre vers Les extrémités.
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- Avec un tel brûleur, les orifices de sortie de gaz peuvent être facilement obturés, Lors d'un débordement, et Le flux de chaleur est plus important vers Le centre que vers La périphérie ; ce qui ne pourrait être qu'imparfaitement compensé par une répartition irrégulière des orifices, ou/et par une certaine progressivité des diamètres de ceux-ci, du centre vers Les extrémités de La rampe.
Par ailleurs, Les appareils de cuisson au gaz, commercialisés actuellement, sont généralement pourvus d'un dispositif d'allumage électrique qu'il serait assez difficile de combiner à un brûleur rotatif à rampe tournante et à orifices de sortie dirigés vers Le haut, étant donné que l'allumeur devrait, dans ce cas, être situé dans L'espace laissé libre entre La dite rampe et Le fond du récipient.
- Brevet Français n 2. 499.220 ayant trait à un appareil de cuisson chauffé au gaz, muni d'un porte-brûleur circulaire tournant, supportant un petit brûleur excentré dont La trajectoire circulaire est située à proximité immédiate d'un allumeur fixe. Le porte-brûleur comporte une chambre qui est mise en communication avec un conduit tronconique, formant tube de venturi, aménagé dans l'arbre d'entraînement, dont l'extrémité inférieure duquel est mise en communication avec une chambre fixe comportant, latéralement, Les orifices d'arrivée d'air, et, axialement, un conduit d'arrivée de gaz.
L'arbre d'entraînement du porte-brûleur comporte une collerette munie d'un doigt d'indexation permettant de faire coincide L'orientation du brûleur avec celle de
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L'aLLumeur Lors de l'arrêt, afin de permettre Le réallumage électrique ultérieur. Avec un tel dispositif, Le flux de chaleur est beaucoup mieux réparti qu'avec Le brOleur à rampe tournante analysé ci-dessus.
Toutefois, ce résultat est obtenu par L'intermédiaire d'une combinaison de moyens d'une relative complexité présentant certains inconvénients dont Les principaux consistent en la nécessité d'une indexation assez précise du brûleur tournant par rapport à l'allumeur fixe, d'un bon alignement et d'une bonne étanchéité entre L'extrémité'inférieure de L'arbre d'entraînement et la chambre de mélange, en un encombrement en hauteur incompatible avec une incorporation à une plaque chauffante de cuisson intégrée, et en un mauvais indice de combustion se traduisant par une réduction du rendement et par la production d'oxyde de carbone.
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e La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients.
Cette invention, telle qu'elle se caractérise, résout Le problème consistant à créer un brûleur tournant par rapport à un dispositif d'alimentation de très faible encombrement en hauteur, dont l'allumage n'exigerait aucune indexation du brûleur et dont L'efficacité thermique serait optimisée.
L'appareil de cuisson à gaz, à brûleur rotatif et à allumageélectriqueselonl'inventionsecaractérise principalement en ce que le porte-brûleur s'encastre à la partie supérieure d'un support-tournant venant s'emboîter sur une pipe d'alimentation, par rapport à laquelle il tourne par L'intermédiaire d'une transmission à chaîne ou tout autre moyen du genre
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et d'un moto-réducteur, en ce que Le brûleur excentré ne comporte des orifices de sortie de gaz que sur un secteur de 280 répartis symétriquement par rapport à un plan passant par L'axe de rotation du porte-brûleur et par L'axe de rotation de l'ensemble, orienté vers L'extérieur de celui-ci, en ce que Les conduits de sortie de gaz du brûleur forment un angle alpha de 10 à 200, vers Le haut,
par rapport au plan horizontal, en ce que La base du brûleur excentré comporte des cannelures radiales, réparties symétriquement selon un secteur'identique à celui des orifices de sortie de gaz et en ce que l'allumeur est solidaire du supporttournant.
La pipe d'alimentation du brûleur excentré est constituée d'un conduit tronconique horizontal et d'une chambre verticale cylindrique, ouverte sur Le dessus, munie de pattes de fixation.
Selon un mode de réalisation, Le brûleur excentré est monté dans un Lamage semi-circulaire, dont L'axe est confondu avec celui du brûleur excentré et dont Le rayon est déterminé de façon à ménager un dégagement E de 2 cm, au minimum, entre Le brûleur excentré et Le rebord du Lamage semi-circulaire.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, Lé porte-brûleur'est confondu avec Le brûleur excentré et La tête de brûleur, qui en résulte, comporte une partie arrière demi-circulaire ou sectorielle et une partie avant oblongue, évidée pour constituer une chambre oblongue dans laquelle débouche L'orifice de sortie
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de La chambre de La pipe d'alimentation d'une part et Les orifices de sortie de gaz d'autre part.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, Le brûleur excentré est de forme oblongue et est encastré dans La face supérieure du support-tournant de façon que La partie avant, comportant les orifices de sortie de gaz, tangente Le bord du support-tournant et que la partie arrière surplombe L'orifice de sortie de la chambre de la pipe d'alimentation.
Selon L'un ou l'autre de ces modes de réalisation la partie arrière de la chambre de La tête de brûleur excentrée oblongue a une forme semi-sphérique, de rayon correspondant à celui de L'orifice de sortie de la chambre de la pipe d'alimentation.
L'allumeur, solidaire du support-tournant, est mis sous tension par L'intermédiaire d'un doigt, dont L'extrémité est située à courte distance d'une couronne conductrice fixe, reliée à un générateur d'impulsions électriques par L'intermédiaire d'un conducteur. La distance h, séparant l'extrémité du doigt de L'aLLumeur de la couronne conductrice, est déterminée pour qu'un arc électrique puisse s'établir à chaque impulsion du générateur.
Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent essentiellement en ceci que la pipe d'alimentation, Le support-tournant et son dispositif d'entraînement, peuvent se loger dans un espace de très faible hauteur, compatible avec une intégration
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dans une cuisine aménagée, que le flux de chaleur est réparti de façon optimum, que Les flammes produites offrent Le meilleur rapport rendement/combustion et que l'allumage du brûleur peut être obtenu sans indexation.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans La description qui va suivre des divers modes de réalisation d'un appareil de cuisson à gaz à brûleur tournant par L'intermédiaire d'une chaîne et à allumage électrique selon l'invention, donnés à titre d'exemple non Limitatif au regard des dessins annexés sur lesquels : - La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale du dispositif de cuisson.
- La figure 2 représente une vue de dessus du dispositif
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e de cuisson.
- la figure 3 représente une vue en coupe longitudinale partielle, au niveau du brûleur, de l'ensemble tournant.
- La figure 4 représente une vue de dessus partielle, au niveau du brOleur, de l'ensemble tournant.
- La figure 5 représente une vue en coupe longitudinale d'un ensemble tournant, à brûleur et porte-brûleur confondus en une'tête de brûleur.
- La figure 6 représente une vue de dessus d'un ensemble tournant, à brûleur et porte-brûleur confondus en une tête de brûleur, avec indication en trait mixte des diverses variantes de forme.
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- Les figures 7, 8 et 9 représentent trois sortes de brûleurs, de forme oblongue, encastrés sur le dessus du support-tournant.
- La figure 10 représente une vue en perspective d'un support-tournant, à brûleur amovible de forme oblongue, équipé du dispositif d'allumage Les figures 1 à 4 représentent donc un appareil de cuisson à brûleur tournant, selon l'invention, comportant essentiellement un porte-brûleur 10, un brûleur excentré 20 à orifices de sortie de gaz 21 et cannelures pour flammes pilotes 22, un support-tournant 3 entraîné en rotation par un moto-réducteur 50, par L'intermédiaire d'une transmission à pignons 51 et 52 et chaîne 53, par rapport à l'extrémité 421 d'une pipe d'alimentation 40 constituée d'un conduit tronconique horizontal 41 et d'une chambre cylindrique verticale 42 fixée au châssis 6 de l'appareil par des pattes 43 ;
Le porte brûleur 10 comportant un Lamage 11 dont Le rebord 111 est écarté du brûleur d'une distance E et Le dit brûleur étant encastré d'une hauteur H avec un jeu J. Les orifices de sortie de gaz 21 et Les cannelures pour flamme pilote 22 sont répartis selon un secteur béta.
Les figures 5 et 6 représentent une variante de réalisation de l'appareil de cuisson à brûleur tournant, dans laquelle La tête de brûleur 80 comporte une partie arrière, demi-circulaire ou sectorielle 81 ou 811 et une partie avant oblongue 82, évidée sur toute sa longueur pour former une chambre 83 surplombant L'orifice
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de sortie 421 de la pipe d'admissions 40 et assurant La circulation du gaz vers Les orifices de sortie 821 et Les cannelures 822, réparties selon un secteur béta identique à celui choisi dans Le mode de réalisation principal.
Les figures 7 à 9 représentent des supports-tournants 70, 71 et 72 équipés, respectivement, de brûleurs oblongs de forme différente 85, 86 ou 87, dont Les orifices de sortie 850, 860 ou 870 sont répartis selon un secteur béta identique à celui utilisé dans Le mode de réalisation principal et La première variante. La partie avant des dits supports oblongs, tangente Le bord du support-tournant.
Le dispositif d'allumage représenté à La figure 10
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est constitué essentiellement d'un ensemble plateau "- tournant et porte-brûleur 93 supportant un brûleur excentré 90 comportant des orifices de sortie 901 à proximité desquels a été implanté, dans l'ensemble tournant 93, un allumeur 94 à doigt 941, dont l'extrémité est située à une distance h d'une couronne conductrice fixe 91, reliée par un conducteur 92 à un générateur d'impulsion électrique (non représenté).
En examinant maintenant, plus en détail, les figures 1 à 4 on remarque que la disposition horizontale du venturi 41 et le renvoi à 900, vers Le haut, de la sortie de celui-ci, par L'intermédiaire d'une chambre cylindrique 42 ouverte sur Le dessus, combinés à l'utilisation du bord supérieur de cette chambre 42 comme pivot de rotation pour Le support-tournant 3
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et à l'entraînement de ce dernier par un moto-réducteur 50 disposé dans un angle du châssis par L'intermédiaire d'un système à pignons 51 et 52 et chaîne S3, permettent de réduire considérablement l'encombrement en hauteur de l'ensemble, rendant ainsi possible la présentation de cet appareil de cuisson sous La forme d'une plaque chauffante superposable, de ce fait, à un autre appareil ménager dans une cuisine intégrée.
En examinant tout particulièrement Les figures 3 et 4 concernant Le brûleur excentré 20 et ses dispositifs de positionnement, d'entraînement et d'alimentation, on remarque, tout d'abord, que les orifices de sortie de gaz 21 ainsi que Les cannelures radiales 22, pour flammes pilotes, ne sont répartis que sur un secteur béta de 2800 situé vers l'avant, symétriquement par rapport à un plan vertical passant par l'axe 01 du
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c brOleur excentré 20 et par l'axe de rotation 02 de l'ensemble, que Les orifices de sortie 21 du brûleur 20 sont inclinés, vers le haut, selon un angle alpha de 10 à 200, que L'encastrement du brûleur excentré 20 dans Le porte-brOleur 3 est Limité à une hauteur H et qu'un jeu J, déterminé,
est ménagé entre Le dit brûleur 20 et Le bord de L'encastrement selon des surfaces annulaires inclinées, elles aussi, selon Le même angle alpha que Les orifices de sortie de gaz 21 pour flammes principales et qu'un écart E, d'une valeur déterminée pour obtenir, en combinaison avec l'inclinaison vers Le haut des orifices 21, le meilleur rapport rendement/combustion, tout en évitant La production d'oxyde de carbone, qui se manifeste lorsque les flammes viennent frapper une paroi. La neutralisation
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de La production de flammes vers Le centre 02 sur un secteur de 800 permet, en combinaison avec les autres particularités techniques analysées ci-dessus, d'optimiser Le flu. de chaLeur, lors du chauffage d'un récipient, en réalisant une meilleure répartition de celui-ci.
A titre d'exemple, de très bons résultats sont obtenus avec des brûleurs excentrés de 38mm de diamètre percès de 15 orifices de sortie de gaz de 2, 3mm de diamètre inclinés à 100 vers le haut dont L'axe est situé à une distance x = 2, 7mm du bord de L'orifice annulaire de passage des flammes pilotes, dont Le jeu J est alors égal à 1mm, alimenté par 24 cannelures 22 de section de 0, 66mm2. La hauteur d'encastrement H étant alors de 2, 3mm.
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h Toutefois, les résultats restent bons dans la plage d'inclinaison alpha des orifices allant de 10 à 200, en faisant alors varier la hauteur d'encastrement H
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de 2, 3 vers 1, 5mm. Quant à L'écart E, à conserver entre le brûleur et le rebord 111 du Lamage 11, il doit ...., être au minimum de 20mm.
Cette dernière considération a permis d'envisager la réalisation de l'invention selon les deux autres variantes représentées aux figures 5 et 6 d'une part et 7 à 10 d'autre'part.
En effet, si L'on examine les figures 5 et 6 on remarque que, toutes choses égales par ailleurs concernant les autres paramètres ci-dessus analysés, la forme du lamage,
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dans lequel est disposé Le brûleur, peut être modifiée afin de faciliter La fabrication du porte-brûleurd'une part et d'en faciliter L'entretien ultérieur d'autre part. C'est ainsi. que La combinaison en une seule pièce, que nous appeLerons"tête de brûleur"80, du brûleur excentré proprement dit 82 et du support de brûleur 81 peut être envisagée selon un mode de réalisation simplifié.
La partie arrière de La tête de brûleur pouvant avoir alors une forme demi-circulaire, telle que correspondant au contour représenté par 81 ou sectorielle, telle que représenté par La ligne en trait mixte 811, voire prendre d'autres formes encore pour des raisons d'esthétique. Dans ce mode de réalisation, La tête de brûleur 80 est évidée, dans sa partie brûleur 82 et centrale, pour constituer une chambre 83 dans laquelle débouche l'arrivée de gaz provenant de La pipe d'alimentation 40, les orifices de sortie 821 et les cannelures 822 pour flammes pilotes. Pour faciliter l'écoulement du gaz, La partie de La chambre 83 surplombant L'orifice de sortie 421 de La chambre d'alimentation 42 a la forme d'un quart de sphère de rayon r correspondant à celui R de L'orifice de sortie de la chambre d'alimentation 42.
Comme il a déjà été dit plus haut, tous les autres paramètres sont conservés dans les mêmes proportions.
Selon un mode de réalisation encore plus simplifié, le brûleur excentré a une forme obLongue comme complétée par Le trait mixte repéré 822 sur La figure 6 et représentée sur les figures 7 à 10. Dans ce cas, la tête de brûleur est limitée à une partie oblongue 85, 86, 87 ou 90 encastrée directement dans le supporttournant. 70, 71, 72 ou 93. tout en respectant les
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proportions indiquées plus haut. Ce mode de réalisation a l'avantage de simplifier encore davantage La construction de l'ensemble, de réduire encore La hauteur et de faciliter L'entretien ultérieur des surfaces soumises aux projections.
En examinant maintenant La figure 10 on remarque que Le mode de réalisation simplifié ci-dessus exposé se prête à l'implantation dans Le support-tournant 93, à proximité du brûleur 90 à orifices 901, d'une bougie d'allumage 94 dont l'extrémité de La partie conductrice est située à une distance h d'une couronne conductrice fixe 91, telle qu'aucun frottement n'apparaisse entre Les deux organes. La couronne conductrice 91 étant reliée par un conducteur souple 92 à un générateur d'impulsion non représenté, on comprend aisément qu'un réallumage du brûleur pourra être obtenu, quelle que soit L'orientation de ceLui-ci en éLiminant donc tous problèmes d'indexation. Le système de commande du moteur en est d'autant simplifié.
L'appareil selon L'invention est destiné principalement à équiper des plaques chauffantes à gaz à usage domestique, mais il pourrait être utilisé aussi dans tous les domaines où des transformations de produits Liquides exigent certaines précautions quant à leur transformation sous L'effet de la chaleur, dans les Laboratoires notamment.