EP0154595A1 - Perfectionnement permettant la mise et le maintien en dépression du moufle d'un four électrodomestique à réacteur catalytique - Google Patents

Perfectionnement permettant la mise et le maintien en dépression du moufle d'un four électrodomestique à réacteur catalytique Download PDF

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EP0154595A1
EP0154595A1 EP85440003A EP85440003A EP0154595A1 EP 0154595 A1 EP0154595 A1 EP 0154595A1 EP 85440003 A EP85440003 A EP 85440003A EP 85440003 A EP85440003 A EP 85440003A EP 0154595 A1 EP0154595 A1 EP 0154595A1
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air
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Bernard Logel
Jean-Charles Reymann
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De Dietrich Equipement Menager Te Niederbronn-Les-
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DE DIETRICH EQUIPEMENT MENAGER
De Dietrich et Cie SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/006—Arrangements for circulation of cooling air

Definitions

  • the present invention relates to an improvement enabling the muffle to be placed under vacuum and maintained in an electrical household appliance with a catalytic reactor with or without pyrolytic cleaning.
  • This catalyst produces the oxidation of carbon monoxide molecules to transform them into carbon dioxide.
  • the present invention makes it possible to better fulfill the first condition, the following conditions being linked more particularly to the dimensions of the catalyst and to the operating temperature of the furnace.
  • the gases exit by natural draft, either directly outside via a rear chimney, or into an auxiliary exhaust channel in the case of an outlet on the front face and of a catalyst passing through the wall upper of the muffle.
  • the inventors have imagined a combination of means allowing, without additional energy, to create a sufficient vacuum to direct all of the gases and fumes to the catalyst and to suck them out of the muffle, through this one and evacuate them with the extracted air.
  • two of the means used relate to the suction turbine and the air ejection channel occupying the intermediate volume delimited by the insulation of the muffle and the outer envelope.
  • the general inventive idea consists in using the vacuum effect caused by a hood shaped as an aerodynamic profile, and disposed on the outlet of the catalyst, in the exhaust air flow which generates a call for air at the level of the catalyst. .
  • the invention consists in placing a hood shaped according to the upper surface of an aircraft wing, in the forced ventilation channel of the enclosure, above the catalyst outlet, the upper surface being provided with '' a suction port in correspondence with the part of the catalyst.
  • the present invention applies mainly, - but not exclusively, to household electrical ovens comprising an air extraction device between the insulation of the muffle and the casing by means of group 1 in the high position, with turbine 2 blowing l air extracted on the front above the door 3 of the oven 4, by a horizontal ejection channel 5 with walls converging towards the outlet.
  • the cooling of the walls comes from the circulation of air between the external enclosure 6 and the muffle 7 from the lower air inlet 8 to the outlet 9 of the air stream 10 on the facade, after its passage along channel 5.
  • the invention also applies to ovens provided with a catalytic reactor 11 disposed through the upper wall 12 of the muffle, for example in the central part, opening into the channel 5.
  • the invention applies more particularly to pyrolysis and catalysis ovens which systematically include a catalytic reactor.
  • the burnt gases coming from the muffle 7 through the catalyst 11, are evacuated until now by an independent auxiliary channel, arranged in the channel 5 so as not to be influenced by the opposite overpressure caused by the air stream 10.
  • This configuration causes a discharge of the combustion gases which generates an overpressure in the muffle and causes these gases to escape through the orifices which may be on the walls of the muffle (insufficiently tight door, braided seal, passage of the probe, thermostat , turbine, spit ).
  • this suction orifice can have various technical forms depending on the effects and advantages which it is desired to obtain.
  • the main variants are shown in figures from 5 to 7.
  • the suction opening of the cover will take the form of an opening, preferably rectangular, 17, with edges slightly offset from one another.
  • a deflector 18 which has the purpose of deflecting and concentrating the air stream 10 on the cover 13 and in particular on its suction opening.
  • This deflector itself constitutes a passage for air and occupies only a part of the section of the channel 5 in height and in width, so as not to present any significant pressure drop for the turbine which would no longer operate under normal conditions of use.
  • the deflector 18 has, in a horizontal plane, a slightly divergent shape towards the front of the oven. It occupies a central position from the entry of the ejection channel 5. Its passage section is in principle rectangular, so that its lower wall 19 forms with the cover a suction volume 20 in double reverse convergence type Venturi which favors the suction effect. Its projected surface roughly covers that of the cover 13.
  • the upstream edge 21 of the opening has a slight upward bending while the downstream edge 22 remains straight in the extension of the leakage ramp.
  • the upstream edge 21 remains in the extension of the curvilinear attack inclination while the downstream edge 22 has a slight downward bending.
  • This last variant increases the effect and the suction flow thanks to the shape of the edges of the opening which promotes the flow of the outgoing gases.
  • the external shape of the cover may vary slightly as well as the position of the opening. Tests have shown for this purpose that these shapes and positions were not decisive and that the results were still obtained to a lesser degree, but little different for neighboring shapes and positions.
  • vacuum cover 13 does not need to be made separately and attached to the upper horizontal wall of the muffle.
  • one of the advantages of the invention consists in conforming the cover 13 in the sheet "even of sheet metal constituting the upper external envelope of the muffle.

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Abstract

Perfectionnement pour la mise et le maintien en dépression du moufle d'un four électrodomestique. Invention caractérisée par l'interposition dans le canal (5) d'extraction de l'air, au-dessus de la sortie du réacteur catalytique (11) d'un capot de dépression (13) profilé à la manière d'une aile d'avion et présentant un orifice d'aspiration (16) au voisinage de la sortie du catalyseur. Un déflecteur (18) peut être disposé au-dessus du capot (13) dans le canal (5). Cette invention intéresse les constructeurs de fours électrodomestiques.

Description

  • La présente invention se rapporte à un perfectionnement permettant la mise et le maintien en dépression du moufle d'un four électrodomestique à réacteur catalytique avec ou sans nettoyage pyrolytique.
  • De nombreux fours électrodomestiques sont équipés d'un réacteur catalytique destiné à traiter les gaz de cuisson des aliments lors des séquences de nettoyage par catalyse ou pyrolyse des projections, principalement graisseuses, sur les parois et autres surfaces les recevant.
  • Ce catalyseur produit l'oxydation des molécules d'oxyde de carbone pour les transformer en gaz carbonique.
  • Bien que devenant dangereuse pour l'homme en quantités importantes, la molécule de gaz carbonique est saturée à l'état naturel et ne présente pas, par conséquent, le danger immédiat de l'oxyde de carbone avide d'oxygène.
  • De ce fait, un réacteur catalytique saturant l'oxyde de carbone en oxygène est devenu indispensable dans bien des fours et notamment dans les fours à nettoyage pyrolytique ou catalytique.
  • Les études et essais ont montré que pour faire fonctionner le réacteur catalytique à son optimum, les quatre conditions générales suivantes doivent être remplies :
    • . Tous les gaz dégagés soit par la combustion d'aliments (cuisson) soit par la carbonisation des résidus d'aliments (nettoyage) doivent passer par le réacteur catalytique.
  • Le temps de passage (RG) de ces gaz le long des parois des canaux du 1 catalyseur doit se rapprocher de de la valeur optimale suivante:
    Figure imgb0001
    • . Les dimensions du réacteur doivent être suffisantes pour ne pas le saturer trop rapidement lors d'une cuisson ou d'un nettoyage.
    • . La température de traitement des gaz doit être appropriée, c'est-à-dire de l'ordre de 400-600° C selon le type de catalyseur utilisé.
  • La présente invention permet de mieux remplir la première condition, les conditions suivantes étant liées plus particulièrement aux dimensions du catalyseur et à la température de fonctionnement du four.
  • Il n'existe pas, sur les fours actuels, de dispositif mécanique spécial d'aspiration des gaz sortant du catalyseur. On profite, en effet, de la surpression provoquée par l'augmentation du volume de l'air due à la réaction chimique exothermique dans l'enceinte. Ceux-ci s'échappent en majorité par le corps du catalyseur traversé par des canaux, car constituant la sortie préférentielle par tirage naturel.
  • A la sortie du catalyseur, les gaz sortent par tirage nature, soit directement à l'extérieur par une cheminée arrière, soit dans un canal d'évacuation auxiliaire dansle cas d'une sortie sur la face avant et d'un catalyseur traversant la paroi supérieure du moufle.
  • Or, dans la pratique, si la majorité des gaz sortent par le catalyseur, la section de passage de celui-ci s'avère insuffisante pour écouler complètement le volume supplémentaire et une partie de ceux-ci s'échappent par l'entrée d'air inférieure et par les passages auxiliaires formés par les jeux d'assemblage et de fabrication et les multiples orifices et intervalles techniques situés sur les parois du moufle.
  • Ces émanations parasites ne traversent pas le catalyseur où elles seraient traitées. Ces gaz et fumées présentent une forte proportion d'oxyde de carbone et pourraient constituer un danger dans les cuisines de petites dimensions servant bien souvent de pièce d'habitation.
  • Pour remédier à cet inconvénient, les inventeurs ont imaginé une association de moyens permettant, sans - énergie supplémentaire, de créer une dépression suffisante pour diriger l'ensemble des gaz et fumées vers le catalyseur et les aspirer à l'extérieur du moufle, à travers celui-ci et les évacuer avec l'air extrait.
  • De façon tout à fait avantageuse, deux des moyens employés concernent la turbine d'aspiration et le canal d'éjection de l'air occupant le volume intermédiaire délimité par l'isolation du moufle et l'enveloppe extérieure.
  • L'idée générale inventive consiste à utiliser l'effet de dépression provoqué par un capot conformé en profil aérodynamique, et disposé sur la sortie du catalyseur, dans le flux d'air d'extraction qui engendre un appel d'air au niveau du catalyseur.
  • Plus précisément, l'invention consiste à placer un capot conformé selon l'extrados d'une aile d'avion, dans le canal de ventilation forcée de l'enceinte, au-dessus de la sortie du catalyseur, l'extrados étant pourvu d'un orifice d'aspiration en correspondance avec la partie du catalyseur.
  • Ainsi que déjà partiellement indiqué ci-dessus, l'invention présente plusieurs avantages particulièrement intéressants :
    • . Diminution notable des dégagements parasites par les entrées d'air auxiliaires et les orifices et passages techniques.
    • . Suppression du canal supplémentaire d'isolement.
    • . Utilisation du flux d'air engendré par la turbine d'extraction.
    • Possibitité de confectionner le profil par estampage dans la paroi extérieure supérieure du moufle.
    • . Fonctionnement du réacteur catalytique à plein rendement.
    • . Certains joints (éclairage, passage sonde...) présents sur les parois du moufle peuvent être supprimés.
    • . Variation possible de l'inertie de dépression en faisant varier les formes techniques et la vitesse de l'air dans la veine motrice.
  • Par ailleurs, l'extraction suffisante de l'air intérieur en cours de cuisson apporte une amélioration sensible sur les points suivants. L'invention permet :
    • . L'évacuation rapide des buées formées en cours de cuisson des aliments humides.
  • Le mélange immédiat des gaz chauds sortant du catalyseur avec l'air du ventilateur de la veine motrice. D'améliorer la cuisson par une meilleure évacuation provoquant l'augmentation de l'oxygénation et la suppression de l'oxyde de carbone.
  • De diminuer les odeurs désagréables de cuisson dans la cuisine et les pièces.
  • D'évacuer du four et de détruire les odeurs des projections de graisse sur les parties chaudes et améliorer ainsi le goût de l'aliment qui n'est plus cuit dans une ambiance chargée de vapeurs grasses.
  • D'autres caractéristiques techniques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après effectuée à titre d'exemple non limitatif sur quelques variantes d'exécution des principaux moyens de l'invention, en référence aux dessins accompagnants dans lesquels :
    • . La figure 1 est une vue schématique générale en coupe verticale d'un four équipé, du perfectionnement selon l'invention.
    • . La figure 2 est une vue de détail en coupe longitudinale de la partie supérieure d'un four équipé du perfectionnement seton l'invention.
    • . La figure 3 est une vue en coupe transversale du canal d'évacuation, dans le cas d'une variante à déflecteur amont.
    • . La figure 4 est une vue en plan du canal d'éjection de l'air extrait, montrant la forme et l'emplacement du capot profilé, conformément au perfectionnement selon l'invention.
    • . Les figures 5, 6 et 7 sont des vues schématiques en coupe longitudinale de quelques formes de profils possibles pour le capot de dépression.
  • La présente invention s'applique principalement, -ais non exclusivement, aux fours électrodomestiques comportant un dispositif d'extraction de air entre l'isolation du moufle et l'enveloppe par l'intermédiaire du groupe 1 en position haute, à turbine 2 soufflant l'air extrait en façade au-dessus de la porte 3 du four 4, par un canal horizontal d'éjection 5 à parois convergentes vers la sortie. Le refroidissement des parois provient de la circulation de l'air entre l'enceinte extérieure 6 et le moufle 7 depuis l'entrée d'air inférieure 8 jusqu'à la sortie 9 de la veine d'air 10 en façade, après son cheminement le long du canal 5.
  • L'invention s'applique également aux fours pourvus d'un réacteur catalytique 11 disposé au travers de la paroi supérieure 12 du moufle, par exemple en partie centrale, débouchant dans le canal 5.
  • L'invention s'applique plus particulièrement aux fours à pyrolyse et à catalyse qui comportent systématiquement un réacteur catalytique.
  • Lors d'un nettoyage par pyrolyse, un apport d'air frais est nécessaire pour permettre la bonne combustion des résidus à éliminer. Cet apport d'air frais provient de la partie inférieure par appel d'air naturel dû à la surchauffe régnant à l'intérieur du four.
  • Comme indiqué en partie introductive, les gaz brûlés provenant du moufle 7 à travers le catalyseur 11, sont évacués jusqu'à présent par un canal auxiliaire indépendant, disposé dans le canal 5 afin de ne pas être influencés par la surpression contraire provoquée par la veine d'air 10.
  • Cette configuration provoque un refoulement des gaz de combustion qui engendre une surpression dans le moufle et amène ces gaz à s'échapper par les orifices pouvant se trouver sur les parois du moufle (porte insuffisamment étanche, joint à tresse, passage de la sonde, thermostat, turbine, tourne-broche...).
  • Selon l'invention, on prévoit de recouvrir la sortie du réacteur catalytique 11 d'un capot profilé 13 de dépression présentant un profil voisin ou identique en forme à celui de l'extrados d'un profil d'aile d'avion à bord d'attaque 14 dirigé vers la turbine et à bord de fuite 15 s'étendant le long du canal 5 en aval de la sortie 16 du réacteur catalytique 11.
  • Comme on le verra ci-après, cet orifice d'aspiration peut présenter diverses formes techniques en fonction des effets et avantages que l'on souhaite obtenir. Les variantes principales sont représentées en figures de 5 à 7.
  • De façon générale, l'orifice d'aspiration du capot affectera la forme d'une ouverture, de préférence rectangulaire, 17, à bords légèrement décalés l'un par rapport à l'autre.
  • Des résultats supérieurs sont obtenus en insérant dans le canal 5 au-dessus du capot de dépression 13 un déflecteur 18 qui a pour but de dévier et de concentrer la veine d'air 10 sur le capot 13 et notamment sur son ouverture d'aspiration. Ce déflecteur constitue lui-même un passage pour l'air et n'occupe qu'une partie de la section du canal 5 en hauteur et en largeur, de manière à ne pas présenter de perte de charge sensible pour la turbine qui ne fonctionnerait plus dans ses conditions normales d'utilisation.
  • Comme on peut s'en rendre compte sur la figure 4, le déflecteur 18 affecte, dans un plan horizontal, une forme légèrement divergente vers l'avant du a four. Il occupe une position centrale dès l'entrée du canal d'éjection 5. Sa section de passage est en principe rectangulaire, de manière que sa paroi inférieure 19 forme avec le capot un volume d'aspiration 20 en double convergence inversée type Venturi qui favorise l'effet de succion. Sa surface projetée recouvre à peu près celle du capot 13.
  • L'interposition de ce déflecteur apporte au moins trois avantages principaux :
    • . La paroi inférieure 19 plaque la lame d'air sur le capot et augmente ainsi de façon sensible l'effet de dépression.
    • . La création d'une double convergence augmente l'effet de succion. La présence du déflecteur permet d'écarter le flux d'air central dans le canal qui avait tendance à se concentrer le long d'une zone centrale dans la prolongation de la largeur de la turbine. On forme, en plus, deux canaux latéraux qui assurent l'homogénéisation complète de l'air et, par conséquent, un meilleur mélange dans le canal d'éjection.
  • D'autres formes possibles du capot de dépression 13 et des ouvertures sont représentées en figures de 5 à 7. Elles permettent, selon leurs formes techniques, d'obtenir des effets légèrement différents.
  • Ainsi les diverses variantes représentées diffèrent notamment par la déformation par inclinaison des bords longitudinaux de l'ouverture 17.
  • En figure 1, le bord amont 21 de l'ouverture présente un léger cambrage vers le haut alors que le bord aval 22 reste droit dans le prolongement de la rampe de fuite.
  • Inversement, en figure 2, le bord amont 21 reste dans le prolongement de l'inclinaison curviligne d'attaque alors que le bord aval 22 présente un léger cambrage vers le bas.
  • La variante de la figure 3 réunit sur chacun des bords, les déformations indiquées ci-dessus.
  • Cette dernière variante augmente l'effet et le débit d'aspiration grâce à la forme des bords de l'ouverture qui favorise l'écoulement des gaz sortant.
  • La forme extérieure du capot pourra varier légèrement ainsi que la position de l'ouverture. Les essais ont montré à cet effet que ces formes et positions n'étaient pas déterminantes et que les résultats étaient encore obtenus à un degré moindre, mais peu différent pour des formes et positions voisines.
  • On remarquera que le capot de dépression 13 n'a nullement besoin d'être confectionné séparément et rapporté sur la paroi horizontale supérieure du moufle. Bien au contraire, un des intérêts de l'invention consiste à conformer le capot 13 dans la feuille "même de tôle constituant l'enveloppe extérieure supérieure du moufle.
  • Par ailleurs, le réacteur catalytique fonctionnant à plein rendement, il est possible, dans certains cas, de varier légèrement le débit de passage du gaz.
  • L'invention a été décrite ci-dessus en détail, il est bien entendu que diverses modifications et variantes sans apport inventif ne sauraient échapper à la présente protection, mais entrent pleinement, au contraire, dans son cadre.

Claims (10)

1. Perfectionnement à l'évacuation des gaz dans les fours à réacteur catalytique et à refroidissement des parois du moufle, par extraction de l'air entre son isolation et l'enveloppe extérieure, caractérisée par l'interposition, dans le canal (5) d'extraction de l'air sur la sortie du réacteur catalytique (11), d'un capot de dépression (13) profilé possédant au début de sa rampe de fuite, un orifice d'aspiration (17) disposé au voisinage de la sortie du catalyseur.
2. Perfectionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capot (13) présente une forme de profil selon l'extrados d'une aile d'avion.
3. Perfectionnement selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'un déflecteur (18) à section de passage ouverte est inséré dans le canal (5) au-dessus du capot de dépression (13).
4. Perfectionnement selon la revendication 3 caractérisé en ce que le déflecteur (18) est légèrement divergent vers le groupe d'extraction et disposé en position centrale dès l'entrée dans le canal (5).
5. Perfectionnement selon les revendications 3 et 4 caractérisé en ce que sa paroi i inférieure (19) est parallèle à la paroi supérieure du canal (5).
6. Perfectionnement selon les revendications 3, 4 et 5 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que le déflecteur (18) possède une surface voisine de celle du capot.
7. Perfectionnement selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'orifice d'aspiration (17) est disposé en aval de la sortie du réacteur catalytique (11).
8. Perfectionnement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bord amont (21) de l'ouverture (17) de l'orifice d'aspiration (16) présente un cambrage vers le haut.
9. Perfectionnement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bord aval (22) de l'ouverture (17) présente un cambrage vers le bas.
10. Perfectionnement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bord amont (21) présente un cambrage vers le haut et en ce que le bord aval (22) présente un cambrage vers le bas.
EP85440003A 1984-02-06 1985-02-05 Perfectionnement permettant la mise et le maintien en dépression du moufle d'un four électrodomestique à réacteur catalytique Expired - Lifetime EP0154595B2 (fr)

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