FR2710401A1 - Gas stove with hot-air agitation - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un four à gaz comprenant une enceinte propre à recevoir des produits à chauffer, un brûleur, un échangeur de chaleur gaz/air, qui est monté dans l'enceinte près de l'une de ses parois verticales et qui est composé d'au moins un tube parcouru par les gaz brûlés provenant du brûleur et raccordé à une cheminée d'évacuation des gaz brûlés, et une turbine brassant de l'air dans l'enceinte. The present invention relates to a gas oven comprising an enclosure suitable for receiving products to be heated, a burner, a gas / air heat exchanger, which is mounted in the enclosure near one of its vertical walls and which is composed at least one tube traversed by the burnt gases coming from the burner and connected to a chimney for discharging the burnt gases, and a turbine stirring air in the enclosure.
Dans les fours a gaz connus du type brièvement décrit ci-dessus l'échangeur de chaleur est usuellement composé de plusieurs tubes de section relativement faible. Avec ce type de construction , il est difficile de chauffer de manière équilibrée tous les tubes de l'échangeur de chaleur, donc d'obtenir une répartition uniforme de la chaleur dans l'enceinte du four, même si la turbine effectue un certain brassage de l'air à l'intérieur de l'enceinte. Ceci provient probablement du fait que les tubes les plus proches de la ou des turbines sont refroidis plus que les tubes qui en sont les plus éloignés, puisqu'ils sont ventilés par la ou les turbines et qu'ils font écran entre celle(s)-ci et lesdits tubes les plus éloignés. Généralement, plus l'enceinte du four est grande, plus l'échangeur de chaleur doit être grand et moins bonne est la répartition de la chaleur dans les divers tubes de l'échangeur de chaleur, donc moins bonne est la répartition de la chaleur dans l'enceinte du four. Ceci est particulièrement gênant lorsqu'il s'agit de chauffer ou de cuire des produits de grandes dimensions ou lorsqu'il s'agit de chauffer ou de cuire simultanément plusieurs produits dans la même enceinte. In known gas ovens of the type briefly described above, the heat exchanger is usually composed of several tubes of relatively small section. With this type of construction, it is difficult to heat all the tubes of the heat exchanger in a balanced manner, therefore to obtain a uniform distribution of the heat in the oven enclosure, even if the turbine performs a certain mixing of the air inside the enclosure. This is probably due to the fact that the tubes closest to the turbine (s) are cooled more than the tubes which are furthest from it, since they are ventilated by the turbine (s) and that they screen between that (s) -ci and said most distant tubes. Generally, the larger the oven enclosure, the larger the heat exchanger and the poorer the distribution of heat in the various tubes of the heat exchanger, therefore the poorer the distribution of heat in the oven enclosure. This is particularly troublesome when it is a question of heating or cooking large products or when it is a question of heating or cooking several products simultaneously in the same enclosure.
En outre, les échangeurs composés de multiples tubes de petite section sont difficiles à nettoyer, ce qui est particulièrement gênant pour des fours destinés à chauffer ou à cuire des denrées alimentaires, pour lesquelles les normes d'hygiène sont très sévères. In addition, exchangers made up of multiple small section tubes are difficult to clean, which is particularly troublesome for ovens intended for heating or cooking foodstuffs, for which the hygiene standards are very strict.
La présente invention a donc pour but de fournir un four à gaz du type sus-indiqué, qui permet d'obtenir une meilleure répartition de la chaleur dans l'enceinte du four et dont l'échangeur de chaleur peut être facilement nettoyé. The present invention therefore aims to provide a gas oven of the above-mentioned type, which makes it possible to obtain a better distribution of the heat in the enclosure of the oven and the heat exchanger of which can be easily cleaned.
A cet effet, le four selon la présente invention est caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur se présente sous la forme d'un anneau tubulaire de large section, qui est monté dans un plan parallèle à la paroi verticale de l'enceinte de manière à entourer la turbine, de type centrifuge, et qui comporte à sa partie inférieure une tubulure d'entrée pour les gaz de combustion provenant du brûleur et, à sa partie supérieure, une tubulure de sortie des gaz brûlés, qui est reliée à ladite cheminée, en ce que le brûleur est un brûleur torche dont l'ajutage de sortie est disposé immédiatement en face de la tubulure d'entrée, et en ce qu'un répartiteur de flamme est placé dans ladite tubulure d'entrée pour diviser la flamme en deux parties sensiblement égales, de telle sorte que les gaz de combustion produits par les deux parties de la flamme parcourent respectivement les deux moitiés de l'anneau tubulaire de l'échangeur suivant deux trajets d'écoulement en parallèle depuis la tubulure d'entree jusqu'à la tubulure de sortie. To this end, the oven according to the present invention is characterized in that the heat exchanger is in the form of a tubular ring of large section, which is mounted in a plane parallel to the vertical wall of the enclosure. so as to surround the turbine, of centrifugal type, and which comprises at its lower part an inlet pipe for the combustion gases coming from the burner and, at its upper part, an outlet pipe for the burnt gases, which is connected to said chimney, in that the burner is a torch burner, the outlet nozzle of which is arranged immediately opposite the inlet pipe, and in that a flame distributor is placed in said inlet pipe to divide the flame in two substantially equal parts, so that the combustion gases produced by the two parts of the flame pass respectively through the two halves of the tubular ring of the exchanger along two flow paths in pa extends from the inlet manifold to the outlet manifold.
Grâce à une telle construction, les deux moitiés de l'anneau tubulaire formant l'échangeur de chaleur et correspondant aux deux trajets d'écoulement des gaz brûlés sont chauffées de manière égale et l'air soufflé radialement dans toutes les directions par la turbine centrifuge est chauffé également dans toutes les directions, conduisant ainsi à une bonne répartition de la chaleur dans l'enceinte du four. En outre, du fait que l'échangeur de chaleur a une forme en anneau et du fait qu'il est constitué par un tube de relativement forte section, toutes les surfaces de l'anneau tubulaire sont facilement accessibles et peuvent donc être facilement nettoyées. Thanks to such a construction, the two halves of the tubular ring forming the heat exchanger and corresponding to the two flow paths of the burnt gases are heated equally and the air blown radially in all directions by the centrifugal turbine is also heated in all directions, thus leading to a good distribution of heat in the oven enclosure. In addition, because the heat exchanger has a ring shape and because it consists of a tube of relatively large section, all the surfaces of the tubular ring are easily accessible and can therefore be easily cleaned.
Dans une forme de réalisation préférée du four à gaz de la présente invention, le répartiteur de flamme peut avantageusement comporter des moyens coopérant avec l'ajutage de sortie du brûleur torche pour assurer le centrage dudit brûleur par rapport au répartiteur de flamme. Ces moyens de centrage facilitent l'assemblage du brûleur et de l'échangeur de chaleur lors des opérations d'assemblage des éléments du four à gaz ou lors des opérations d'entretien, et ils garantissent que la flamme du brûleur sera divisée en deux parties égales. In a preferred embodiment of the gas oven of the present invention, the flame distributor can advantageously include means cooperating with the outlet nozzle of the torch burner to ensure the centering of said burner relative to the flame distributor. These centering means facilitate the assembly of the burner and the heat exchanger during assembly operations of the elements of the gas oven or during maintenance operations, and they guarantee that the burner flame will be divided into two parts. equal.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre d'une forme préférée d'exécution de la présente invention, donnée en référence aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un four à gaz conforme à la présente invention.Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description which follows of a preferred embodiment of the present invention, given with reference to the appended drawings in which
Figure 1 is a vertical sectional view of a gas oven according to the present invention.
La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-
Il de la figure 1, montrant le brûleur, le répartiteur de flamme et une partie de l'échangeur de chaleur.Figure 2 is a sectional view along line II-
It in Figure 1, showing the burner, the flame spreader and part of the heat exchanger.
La figure 3 est une vue de face montrant schématiquement, à plus petite échelle, l'échangeur de chaleur en forme d'anneau et la turbine du four à gaz de la figure 1. FIG. 3 is a front view schematically showing, on a smaller scale, the ring-shaped heat exchanger and the turbine of the gas oven of FIG. 1.
La figure 4 est une vue de profil montrant, à plus grande échelle, le répartiteur de flamme représenté dans la figure
La figure 5 est une vue du répartiteur de flamme suivant la flèche F de la figure 4.Figure 4 is a side view showing, on a larger scale, the flame spreader shown in Figure
FIG. 5 is a view of the flame distributor along the arrow F in FIG. 4.
La figure 6 est une vue de côté du répartiteur de flamme, suivant la flèche G de la figure 4. FIG. 6 is a side view of the flame distributor, according to arrow G in FIG. 4.
La figure 7 montre une autre forme possible pour l'échangeur de chaleur en anneau, dans le cas d'un four ayant une enceinte de grande hauteur et équipé de deux turbines. FIG. 7 shows another possible form for the ring heat exchanger, in the case of an oven having a very tall enclosure and equipped with two turbines.
Le four à gaz montré dans la figure 1 comporte une enceinte 1 définissant une chambre 2 dans laquelle des produits à chauffer ou à cuire, par exemple des denrées alimentaires, peuvent être introduits par une ouverture 3 de l'enceinte, laquelle peut être fermée par une porte 4. The gas oven shown in FIG. 1 comprises an enclosure 1 defining a chamber 2 into which products to be heated or cooked, for example foodstuffs, can be introduced through an opening 3 of the enclosure, which can be closed by a door 4.
Sur l'une des parois verticales de l'enceinte 1, de préférence sur sa paroi de fond 5 et près de cette dernière est monté un échangeur de chaleur 6. Dans l'enceinte 1, près de sa paroi 5, se trouve également une turbine 7, de type centrifuge, qui peut être entraînée en rotation par un moteur électrique 8 placé à l'extérieur de l'enceinte 1. L'arbre de sortie du moteur 8 passe à travers une ouverture (non montrée) prévue dans la paroi 5 et est couplé à la turbine 7. La turbine 7 brasse l'air à l'intérieur de la chambre 2 de l'enceinte 1. On one of the vertical walls of the enclosure 1, preferably on its bottom wall 5 and near the latter is mounted a heat exchanger 6. In the enclosure 1, near its wall 5, there is also a turbine 7, centrifugal type, which can be rotated by an electric motor 8 placed outside the enclosure 1. The output shaft of the motor 8 passes through an opening (not shown) provided in the wall 5 and is coupled to the turbine 7. The turbine 7 stirs the air inside the chamber 2 of the enclosure 1.
Comme montré dans les figures 1 et 3, l'échangeur de chaleur 6 se présente sous la forme d'un anneau tubulaire de large section, qui entoure la turbine 7. As shown in FIGS. 1 and 3, the heat exchanger 6 is in the form of a tubular ring of large section, which surrounds the turbine 7.
Comme montré dans la figure 3, l'échangeur de chaleur 6 peut être réalisé à partir de plusieurs tronçons de tube en a à 6h, en acier réfractaire. Certains des tronçons de tube, comme les tronçons 6a, 6c, 6e et 6g, sont droits, tandis que les autres, comme les tronçons 6b, 6d, 6f et 6h, sont coudés. Les tronçons de tubes sont soudés bout à bout pour former un anneau ayant un contour carré ou rectangulaire à angles arrondis. La turbine 7 se trouve sensiblement au centre de l'anneau.As shown in FIG. 3, the heat exchanger 6 can be made from several sections of tube a at 6 h, made of refractory steel. Some of the tube sections, such as sections 6a, 6c, 6e and 6g, are straight, while the others, such as sections 6b, 6d, 6f and 6h, are bent. The tube sections are welded end to end to form a ring having a square or rectangular outline with rounded angles. The turbine 7 is located substantially in the center of the ring.
Au milieu de sa partie inférieure, l'échangeur de chaleur en anneau 6 comporte une tubulure d'entrée 9 dont l'ouverture est placée en regard et axialement alignée avec l'ajutage de sortie 11 d'un brûleur 12. Ce brûleur 12 est un brûleur torche de type connu. Par son extrémité 13, le brûleur 12 est raccordé à un tuyau d'alimentation en gaz (non montré). In the middle of its lower part, the ring heat exchanger 6 comprises an inlet pipe 9 whose opening is placed opposite and axially aligned with the outlet nozzle 11 of a burner 12. This burner 12 is a known type torch burner. At its end 13, the burner 12 is connected to a gas supply pipe (not shown).
Comme montré dans les figures 1 et 2, un répartiteur de flamme 14 est placé dans la tubulure d'entrée 9 et dans la partie inférieure de l'échangeur de chaleur en anneau 6. Le répartiteur de flamme 14, qui est montré en détail dans les figures 4 à 6, est constitué par trois plaques 14a, 14b et 14c en matière réfractaire, par exemple en acier réfractaire, qui sont soudées les unes aux autres le long d'un de leurs bords, de telle manière que les trois plaques forment ensemble une pièce ayant un profil en Y. La plaque 14a a en gros une forme rectangulaire et le bord de cette plaque opposé à celui qui est lié aux deux autres plaques, est placé de manière à faire face à l'ajutage 11 du brûleur torche 12. Les bords libres des deux autres plaques 14b et 14c, qui ont chacun la forme d'une demi-ellipse, épousent le contour intérieur du tronçon de tube 6c formant la partie inférieure de l'échangeur tubulaire en anneau 6. As shown in Figures 1 and 2, a flame distributor 14 is placed in the inlet pipe 9 and in the lower part of the ring heat exchanger 6. The flame distributor 14, which is shown in detail in Figures 4 to 6, is constituted by three plates 14a, 14b and 14c of refractory material, for example of refractory steel, which are welded to each other along one of their edges, so that the three plates form together a part having a Y profile. The plate 14a has roughly a rectangular shape and the edge of this plate opposite to that which is linked to the other two plates, is placed so as to face the nozzle 11 of the torch burner 12. The free edges of the two other plates 14b and 14c, which each have the shape of a half-ellipse, follow the inside contour of the tube section 6c forming the lower part of the tubular ring exchanger 6.
Afin de garantir un positionnement correct du répartiteur de flamme 14 par rapport à l'ajutage 11 du brûleur 12, le répartiteur de flamme 14 comporte des moyens de centrage coopérants avec l'ajutage 11. Dans la forme de réalisation montrée sur les figures 4 à 6, les moyens de centrage peuvent être constitués par exemple par deux encoches espacées 15 formées dans le bord de la plaque 14a qui est orienté vers l'ajutage 11 du brûleur 12, et par une languette 16, qui est soudée perpendiculairement au bord précité de la plaque 14a. La languette 16 et l'intervalle entre les deux encoches 15 ont tous les deux une dimension d qui correspond au diamètre intérieur de l'ajutage il. Lors de l'assemblage des éléments du four à gaz, le répartiteur de flamme 14 est placé en position centrale dans la tubulure d'entrée 9 de l'échangeur de chaleur en anneau 6. Le positionnement correct du répartiteur de flamme 14 dans la tubulure d'entrée 9 peut être par exemple assuré par deux saillies 17 et 18, qui sont formées sur les bords latéraux de la plaque 14a et dont l'une au moins, par exemple, la saillie 18, est engagée dans une encoche (non montrée) taillée dans le bord périphérique de la tubulure d'entrée 9. Ensuite, le bord périphérique frontal de l'ajutage 11 du brûleur est engagé dans les encoches 15 en même temps que la languette 16 est engagée dans ledit ajutage, assurant ainsi le centrage de ce dernier par rapport au répartiteur de flamme 14. In order to guarantee correct positioning of the flame spreader 14 relative to the nozzle 11 of the burner 12, the flame spreader 14 includes centering means cooperating with the nozzle 11. In the embodiment shown in FIGS. 4 to 6, the centering means can be constituted for example by two spaced notches 15 formed in the edge of the plate 14a which is oriented towards the nozzle 11 of the burner 12, and by a tongue 16, which is welded perpendicular to the aforementioned edge of plate 14a. The tongue 16 and the interval between the two notches 15 both have a dimension d which corresponds to the internal diameter of the nozzle il. When assembling the elements of the gas oven, the flame spreader 14 is placed in the central position in the inlet pipe 9 of the ring heat exchanger 6. The correct positioning of the flame spreader 14 in the pipe input 9 can for example be ensured by two projections 17 and 18, which are formed on the lateral edges of the plate 14a and of which at least one, for example, the projection 18, is engaged in a notch (not shown ) cut in the peripheral edge of the inlet pipe 9. Next, the front peripheral edge of the nozzle 11 of the burner is engaged in the notches 15 at the same time as the tongue 16 is engaged in said nozzle, thus ensuring centering of the latter relative to the flame distributor 14.
Au milieu de sa partie supérieure, l'échangeur de chaleur en anneau 6 comporte une tubulure de sortie 19, qui est raccordée, de manière détachable, à une cheminée 21 pour l'évacuation des gaz brûlés après qu'ils ont parcouru les deux branches formées respectivement par les tronçons de tube 6c, 6b, 6a, 6h, 6g et 6c, 6d, 6e, 6f, 6g, de l'échangeur de chaleur en anneau 6. In the middle of its upper part, the ring heat exchanger 6 comprises an outlet pipe 19, which is detachably connected to a chimney 21 for the evacuation of the burnt gases after they have passed through the two branches formed respectively by the tube sections 6c, 6b, 6a, 6h, 6g and 6c, 6d, 6e, 6f, 6g, of the ring heat exchanger 6.
Bien que cela ne soit pas indispensable, une cloison de séparation (non montrée), , droite ou en forme de Y comme le répartiteur de flamme 14, peut être éventuellement disposée dans la tubulure de sortie 19 et dans le tronçon de tube supérieur 6g pour guider les gaz brûlés provenant de chacune des deux branches de l'échangeur de chaleur en anneau 6 vers la cheminée 21. Although this is not essential, a partition wall (not shown), straight or Y-shaped like the flame spreader 14, can possibly be arranged in the outlet pipe 19 and in the upper tube section 6g for guide the burnt gases coming from each of the two branches of the ring heat exchanger 6 towards the chimney 21.
Il est du reste bien entendu que la forme de réalisation qui a été décrite ci-dessus a été donnée à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi notamment que l'échangeur de chaleur en anneau 6 peut avoir un contour dont la forme est différente de celle montrée dans la figure 3. Par exemple, dans le cas d'un four ayant une enceinte de grande hauteur, l'échangeur de chaleur en anneau 6' peut avoir un contour de forme rectangulaire allongée, à angles arrondis, les deux grands côtés du contour rectangulaire étant incurvés en leur milieu vers le centre de l'anneau comme montré dans la figure 7. Le contour de l'échangeur de chaleur en anneau 6' a alors approximativement la forme d'un "8". It is moreover of course understood that the embodiment which has been described above has been given by way of purely indicative and in no way limitative example, and that numerous modifications can be easily made by those skilled in the art without however, depart from the scope of the invention. Thus in particular that the ring heat exchanger 6 can have a contour whose shape is different from that shown in FIG. 3. For example, in the case of an oven having a very high enclosure, the 6 'ring heat exchanger can have an elongated rectangular contour, with rounded angles, the two long sides of the rectangular contour being curved in their middle towards the center of the ring as shown in Figure 7. The contour of the 'ring heat exchanger 6' then has approximately the shape of an "8".
Dans ce cas, le four à gaz peut être équipé de deux turbines 7a et 7b montées l'une au-dessus de l'autre sur la paroi verticale de l'enceinte du four, chacune des deux turbines étant placée sensiblement au centre d'une boucle respective du "8" forme par l'échangeur de chaleur en anneau 6'. Les parties resserrées 6'a et 6'b de l'échangeur de chaleur 6' ont une double fonction.In this case, the gas oven can be equipped with two turbines 7a and 7b mounted one above the other on the vertical wall of the oven enclosure, each of the two turbines being placed substantially in the center of a respective loop of "8" formed by the ring heat exchanger 6 '. The constricted parts 6'a and 6'b of the heat exchanger 6 'have a dual function.
Premièrement, elles permettent de mieux entourer les deux turbines 7a et 7b et, par conséquent, de mieux réchauffer l'air qui est projeté radialement par chacune des deux turbines vers le milieu du "8". Deuxièmement, les deux parties 6'a et 6'b resserrées l'une vers l'autre freinent les gaz brûlés, améliorant ainsi l'échange thermique entre ceux-ci et la paroi tubulaire de l'échangeur de chaleur.Firstly, they make it possible to better surround the two turbines 7a and 7b and, consequently, to better heat the air which is projected radially by each of the two turbines towards the middle of the "8". Second, the two parts 6'a and 6'b tightened towards each other brake the burnt gases, thereby improving the heat exchange between them and the tubular wall of the heat exchanger.
Afin de freiner les gaz brûlés qui s'écoulent à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 6 ou 6', il est également possible de disposer des chicanes dans certains des tronçons de tube constituant ledit échangeur de chaleur. In order to brake the burnt gases which flow inside the heat exchanger 6 or 6 ′, it is also possible to have baffles in some of the sections of tube constituting said heat exchanger.
D'autre part, il est à noter que l'utilisation d'un brûleur 12 de type torche pour chauffer l'échangeur de chaleur 6 ou 6' présente, en comparaison d'un brûleur en forme de rampe habituellement utilisé dans les fours à gaz, l'avantage de concentrer la flamme là où cel & est nécessaire, c'est-à-dire dans la tubulure d'entrée 9 de l'échangeur de chaleur, de manière à canaliser les calories seulement à cet endroit. On évite ainsi des déperditions de chaleur vers d'autres régions du four et, en particulier, on évite de faire fonctionner les équipements électroniques de contrôle et/ou de commande dont le four est doté, dans un environnement dont la température est trop élevée. On the other hand, it should be noted that the use of a torch type burner 12 for heating the heat exchanger 6 or 6 ′ is present, in comparison with a ramp-shaped burner usually used in kilns with gas, the advantage of concentrating the flame where it is needed, that is to say in the inlet pipe 9 of the heat exchanger, so as to channel the calories only there. This avoids heat loss to other regions of the oven and, in particular, it avoids operating the electronic control and / or command equipment with which the oven is provided, in an environment whose temperature is too high.
Claims (6)
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2710401A1 true FR2710401A1 (en) | 1995-03-31 |
| FR2710401B1 FR2710401B1 (en) | 1995-11-24 |
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Family Applications (1)
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| FR (1) | FR2710401B1 (en) |
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| Publication number | Publication date |
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| FR2710401B1 (en) | 1995-11-24 |
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