WO2003098117A1 - Four pour la cuisson d'aliments - Google Patents

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turbine
plate
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Robert Fernand Bujeau
Michel Georges Foray
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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
    • F24C15/32—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens
    • F24C15/322—Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation

Definitions

  • the present invention relates to ovens for cooking food. 'More particularly, the invention relates to an oven for cooking food comprising:
  • this enclosure intended to receive the food to be heated and to contain a cooking atmosphere, this enclosure comprising two horizontal walls, respectively forming a sole and a vault, connected by at least two vertical side walls, this enclosure being closed by at least one also vertical door,
  • a heating device placed inside the enclosure
  • a turbine also arranged inside the enclosure, comprising at least one blade rotating around a central space, on a circular trajectory centered on a axis of rotation, to stir the cooking atmosphere heated by the heating device.
  • Furnaces of this type are already known in which, for example, the food to be cooked is distributed over trays arranged on several levels. In these ovens, the food must cook at the same speed and with the same degree of cooking on all levels. The homogeneity of the heat distribution in these ovens is therefore particularly important.
  • the object of the present invention is in particular to improve the uniformity of the heat distribution in the enclosure of ovens of this type.
  • an oven which, in addition to the characteristics already mentioned, is characterized in that the heating device is arranged opposite the central space located inside the circular path.
  • the heat produced by the heating device is sucked in by the turbine and then distributed around it uniformly. This contributes to considerably improving the distribution of heat throughout the entire volume of the enclosure.
  • the axis of rotation is horizontal; thus, for example, the turbine is rotatably mounted on one of the vertical walls of the enclosure;
  • the heating device is an electrical resistance or a combustible gas burner;
  • the burner comprises a bowl and a plate, the bowl being connected to a fuel gas supply duct and being closed, on its face oriented towards the wall of the enclosure on which the turbine is mounted, by the plate, and this plate being provided with orifices for the passage of combustible gas; the burner is therefore oriented towards the wall of the enclosure on which the turbine is mounted; thus, if the burner and the turbine are only protected by a simple grid, the heat generated by the burner is not directly emitted towards the food to be heated and / or cooked;
  • the orifices of the burner plate are adapted so that the flames generated by the combustion of the combustible gas are distributed over 3 ⁇ 0 ° relative to the axis of rotation; - electrical supply wires from a burner gas ignition device pass through the supply duct; this takes advantage of the relatively low temperature prevailing in the supply duct, thanks to its sweeping by the combustion gas, to protect the electrical supply wires;
  • the plate is provided with an ignition electrode and a flame control device, for example by ionization;
  • FIG. 2 is a schematic section of the oven shown in Figure 1, in a vertical plane perpendicular to the bottom wall, cutting the bottom wall and the burner substantially through the middle;
  • FIG. 3 is a schematic section, in a plane similar to that of Figure 2, of the oven burner shown in Figures 1 and 2;
  • FIG. 4 shows schematically, top view, the burner plate shown in Figures 2 and 3;
  • FIG. 5 shows schematically, front view, a variant of the protective grid which can, according to certain variants of the oven according to the invention, protect its burner and its fan;
  • FIG. 6 shows schematically in section, the protective grid shown in Figure 5.
  • the oven 1 comprises an enclosure 2 (or muffle) contained in a formwork 3.
  • This formwork 3 comprises means for regulating the temperature 4 in the enclosure 2, as well as a door 5 intended for introduction into enclosure 2.
  • the enclosure 2 has a substantially parallelepiped shape with a front face 6, open or closed by the door 5, a bottom wall 7 opposite the front face 6, two side walls 8 vertical, between the front face 6 and the wall of bottom 7, as well as a sole 9 and a vault 10 forming two horizontal walls.
  • the oven 1 according to the invention also includes a heating device 11, a turbine 12, a protective grid 13 and slides 14.
  • the turbine 12 is mounted on the bottom wall 7.
  • the heating device 11 is arranged inside the enclosure 2, facing the turbine 12.
  • it is a combustion gas burner. It is supplied with combustion gas by a pipe 15. This burner is ignited by an electrode 16 electrically supplied by a wire 17 arriving in the burner by the pipe 15. This burner will be described in more detail below in relation to the Figures 3 and 4.
  • This burner advantageously comprises a flame control device 16a, for example by ionization, connected to a control box (not shown) by a wire 17a.
  • the combustion gas is advantageously an air / gas mixture arriving at the burner at slight overpressure.
  • the turbine 12 consists of a disc 18 centered on an axis of rotation 19. At the periphery of this disc 18, the turbine 12 comprises a plurality of blades 20 regularly angularly distributed around the axis of rotation 19. These blades 20 are for example made up of plane rectangular strips extending in a plane substantially perpendicular to the disc 18 and passing through the axis of rotation 19. During their rotation, they travel a circular trajectory centered on the axis of rotation 19 and delimit a central space 21.
  • the turbine 12 is driven in rotation, around the axis of rotation 19, by a motor 22, by electrical example. It distributes the heat energy in enclosure 2.
  • the protective grid 13 extends in a vertical plane opposite the disc 18, in front of the burner 11 and the turbine 12, relative to the space 23 intended to receive the food to be heated and situated between this burner 11 and the door 5 .
  • the slides 14, ten in number, are arranged substantially horizontally on the • side walls 8.
  • Each side wall 8 has a slide 14 of each pair. These slides 14 make it possible to maintain trays on which the food to be heated and / or cooked is arranged.
  • the burner 11 is arranged opposite the central space 21.
  • part of this burner 11 penetrates into this central space 21.
  • the enclosure 2 comprises an orifice 31 for discharging the gases contained in the enclosure 2.
  • the burner 11 comprises a bowl 24 and a plate 25.
  • this bowl 24 and this plate 25 are made of brass.
  • the bowl 24 is connected to the supply duct 15 and is closed by the plate 25, on the side of the burner 11 oriented towards the bottom wall 7 of the enclosure 2.
  • the plate 25 is has the form of a ring with a central opening 26 which extends, perpendicular to the plate 25, to the bottom of the bowl 24 by a tube 27.
  • the plate 25 is substantially 15 mm thick.
  • the zone of this ring located between the central opening 26 and its periphery is pierced with orifices 28 regularly distributed over eight concentric circles AH. These concentric circles are respectively 66 mm, 74 mm, 82 mm, 90 mm, 98 mm, 106 mm, 114 mm and 122 mm in diameter. Found on these circles respectively 32, 32, 40, 48, 48, 64, 64 and 64 orifices 28. Each orifice 28 has a diameter substantially equal to 2.4 mm.
  • the plate 25 has a recess 29 having a depth substantially equal to 3 mm.
  • the orifices 28 are not directly flush with the surface of the plate 25 and are partly protected from the turbulence generated by the turbine 12.
  • the geometry of the orifices 28 and the recess 29 is adapted so that the flames generated by the combustion of the gases extend, under the effect of the turbine 12, radially with respect to the central opening 26, over 360 °.
  • the plate 25 also has two passages 30 for the ignition electrode 16 and the flame control device 16a.
  • the oven according to the invention can be the subject of numerous variants without departing from the scope of the invention.
  • the enclosure 2 has a front face and a rear face, open or closed, each by a door.
  • a turbine 12 is mounted, for example, on at least one side wall 8 and the heating device 11 is placed opposite each turbine 12.
  • the oven according to the invention comprises a protective grid 13 as shown in Figures 5 and 6.
  • This protective grid 13 is not limited, contrary to what has been described above , to a surface corresponding to that facing the turbine 12.
  • the protective grid 13 is supported by a metal frame 40.
  • This frame 40 extends over most of the opening of the internal cavity of the enclosure 2, in a plane parallel to the bottom wall 7.
  • the dimensions of the frame 40 are substantially equal to or greater than those of the turbine. 12.
  • the frame 41 can play a deflecting role.
  • the frame 40 is, for example, maintained in the enclosure 2, thanks to. legs 41, on the floor 9 and the roof 10.
  • the protective grid 13 and the frame 40 are easily removable so as to be cleaned independently of the oven 1.

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Abstract

Four pour la cuisson d'aliments comprenant une enceinte (2), une turbine (12), pour brasser l'atmosphère de l'enceinte (2), et un dispositif de chauffe (11) disposé au centre de la turbine (12).

Description

FOUR POUR LA CUISSON D'ALIMENTS
La présente invention est relative aux fours pour la cuisson d'aliments. ' Plus particulièrement, l'invention concerne un four pour la cuisson d'aliments comprenant :
- une enceinte destinée à recevoir les aliments à chauffer et à contenir une atmosphère de cuisson, cette enceinte comportant deux parois horizontales, formant respectivement une sole et une voûte, reliées par au moins deux parois latérales verticales, cette enceinte étant fermée par au moins une porte également verticale,
- un dispositif de chauffe disposé à l'intérieur de 1 ' enceinte, - une turbine, également disposée à l'intérieur de l'enceinte, comportant au moins une pale tournant autour d'un espace central, sur une trajectoire circulaire centrée sur un axe de rotation, pour brasser l'atmosphère de cuisson chauffée par le dispositif de chauffe. On connaît déjà des fours de ce type dans lesquels, par exemple, les aliments cuire sont répartis sur des plateaux disposés sur plusieurs niveaux. Dans ces fours, les aliments doivent cuire à la même vitesse et avec le même degré de cuisson à tous les niveaux. L'homogénéité de la distribution de la chaleur dans ces fours est donc particulièrement importante.
La présente invention a notamment pour but d'améliorer l'homogénéité de la distribution de la chaleur dans l'enceinte des fours de ce type. A cet effet, on prévoit selon l'invention, un four qui, outre les caractéristiques déjà mentionnées, est caractérisé par le fait que le dispositif de chauffe est disposé en regard de l'espace central situé à l'intérieur de la trajectoire circulaire.
Grâce à ces dispositions, la chaleur produite par le dispositif de chauffe est aspirée par la turbine puis distribuée, autour de celle-ci, de façon homogène. Ceci contribue à améliorer considérablement la distribution de la chaleur dans la totalité du volume de l'enceinte.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - l'axe de rotation est horizontal ; ainsi, par exemple, la turbine est montée rotative sur l'une des parois verticales de l'enceinte ;
- le dispositif de chauffe est une résistance électrique ou un brûleur à gaz combustible ; - dans ce dernier cas, le brûleur comporte une cuvette et une plaque, la cuvette étant reliée à un conduit d'alimentation en gaz combustible et étant obturée, sur sa face orientée vers la paroi de l'enceinte sur laquelle la turbine est montée, par la plaque, et cette plaque étant munie d'orifices pour le passage du gaz combustible ; le brûleur est donc orienté vers la paroi de l'enceinte sur laquelle est montée la turbine ; ainsi, si le brûleur et la turbine ne sont protégés que par une simple grille, la chaleur générée par le brûleur n'est pas directement émise vers les aliments à réchauffer et/ou à cuire ;
- les orifices de la plaque du brûleur sont adaptés pour que les flammes générées par la combustion du gaz combustible soient réparties sur 3β0° par rapport à l'axe de rotation ; - des fils d'alimentation électrique d'un dispositif d'allumage du gaz du brûleur passent dans le conduit d'alimentation ; on profite ainsi de la température relativement basse régnant dans le conduit d'alimentation, grâce à son balayage par le gaz de combustion, pour y protéger les fils d'alimentation électrique ;
- la plaque est munie d'une électrode d'allumage et d'un dispositif de contrôle de flamme, par exemple par ionisation ; et
- il comporte une grille de protection munie d'un cadre délimitant une ouverture dont la surface est supérieure ou sensiblement égale à celle de la turbine considérée perpendiculairement à l'axe de rotation. D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un de ses modes de réalisation.
L'invention sera également mieux comprise à l'aide des dessins, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un mode de réalisation du four selon l'invention ;
- la figure 2 est une coupe schématique du four représenté sur la figure 1, dans un plan vertical perpendiculaire à la paroi de fond, coupant la paroi de fond et le brûleur sensiblement par le milieu ;
- la figure 3 est une coupe schématique, dans un plan analogue à celui de la figure 2, du brûleur du four représenté sur les figures 1 et 2 ;
- la figure 4 représente schématiquement, vue de dessus, la plaque du brûleur représenté sur les figures 2 et 3 ;
- la figure 5 représente schématiquement, vue de face, une variante de la grille de protection qui peut, selon certaines variantes du four selon l'invention, protéger son brûleur et son ventilateur ; et
- la figure 6 représente schématiquement en coupe, la grille de protection représentée sur la figure 5.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Un exemple de mode de réalisation du four selon l'invention est décrit ci-dessous en relation avec les figures 1 à 4.
Comme représenté sur la figure 1, le four 1 selon l'invention comprend une enceinte 2 (ou moufle) contenue dans un coffrage 3. Ce coffrage 3 comporte des moyens de régulation de la température 4 dans l'enceinte 2, ainsi qu'une porte 5 destinée à l'introduction dans l'enceinte 2.
L'enceinte 2 a une forme sensiblement parallelepipedique avec une face avant 6, ouverte ou fermée par la porte 5, une paroi de fond 7 opposée à la face avant 6, deux parois latérales 8 verticales, entre la face avant 6 et la paroi de fond 7, ainsi qu'une sole 9 et une voûte 10 formant deux parois horizontales. Comme représenté sur la figure 2, le four 1 selon l'invention comporte également un dispositif de chauffe 11, une turbine 12, une grille de protection 13 et des glissières 14. La turbine 12 est montée sur la paroi de fond 7.
Le dispositif de chauffe 11 est disposé à l'intérieur de l'enceinte 2, en regard de la turbine 12. Avantageusement, il s'agit d'un brûleur à gaz de combustion. Il est alimenté en gaz de combustion par un conduit 15. Ce brûleur est allumé par une électrode 16 alimentée électriquement par un fil 17 arrivant dans le brûleur par le conduit 15. Ce brûleur sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous en relation avec les figures 3 et 4.
Ce brûleur comporte avantageusement un dispositif de contrôle de flamme 16a, par exemple par ionisation, raccordé à un boîtier de contrôle (non représenté) par un fil 17a. Le gaz de combustion est avantageusement un mélange air/gaz arrivant au niveau du brûleur en légère surpression.
La turbine 12 est constituée d'un disque 18 centré sur un axe de rotation 19. En périphérie de ce disque 18, la turbine 12 comporte une pluralité de pales 20 régulièrement angulairement réparties autour de l'axe de rotation 19. Ces pales 20 sont par exemple constituées de lamelles rectangulaires planes s 'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire au disque 18 et passant par l'axe de rotation 19. Lors de leur rotation, elles parcourent une trajectoire circulaire centrée sur l'axe de rotation 19 et délimitent un espace central 21. La turbine 12 est entraînée en rotation, autour de l'axe de rotation 19, par un moteur 22, par exemple électrique. Elle permet de répartir l'énergie calorifique dans l'enceinte 2.
La grille de protection 13 s'étend dans un plan vertical en regard du disque 18, devant le brûleur 11 et la turbine 12, relativement à l'espace 23 destiné à recevoir les aliments à chauffer et situé entre ce brûleur 11 et la porte 5.
Les glissières 14, au nombre de dix paires, sont disposées sensiblement horizontalement sur • les parois latérales 8. Chaque paroi latérale 8 comporte une glissière 14 de chaque paire. Ces glissières 14 permettent de maintenir des plateaux sur lesquels sont disposés les aliments à chauffer et/ou à cuire.
Le brûleur 11 est disposé en regard de l'espace central 21. Avantageusement, une partie de ce brûleur 11 pénètre dans cet espace central 21. L'enceinte 2 comporte un orifice d'évacuation 31 des gaz contenu dans l'enceinte 2.
Comme représenté sur la figure 3, le brûleur 11 comporte une cuvette 24 et une plaque 25. Avantageusement, cette cuvette 24 et cette plaque 25 sont en laiton. La cuvette 24 est raccordée au conduit 15 d'alimentation et est obturée par la plaque 25, du côté du brûleur 11 orienté vers la paroi de fond 7 de l'enceinte 2.
Comme représenté sur la figure 4, la plaque 25 se présente sous la forme d'un anneau avec une ouverture centrale 26 qui se prolonge, perpendiculairement à la plaque 25, jusqu'au fond de la cuvette 24 par un tube 27. La plaque 25 fait sensiblement 15 mm d'épaisseur. La zone de cet anneau située entre l'ouverture centrale 26 et sa périphérie est percée d'orifices 28 régulièrement répartis sur huit cercles concentriques A-H. Ces cercles concentriques ont respectivement 66 mm, 74 mm, 82 mm, 90 mm, 98 mm, 106 mm, 114 mm et 122 mm de diamètre. On trouve sur ces cercles respectivement 32, 32, 40, 48, 48, 64, 64 et 64 orifices 28. Chaque orifice 28 a un diamètre sensiblement égal à 2,4 mm.
La plaque 25 comporte un renfoncement 29 ayant une profondeur sensiblement égale la 3 mm. Ainsi les orifices 28 n'affleurent pas directement à la surface de la plaque 25 et se trouvent en partie protégés des turbulences générées par la turbine 12. La géométrie des orifices 28 et du renfoncement 29 est adaptée pour que les flammes générées par la combustion du gaz s'étendent, sous l'effet de la turbine 12, radialement par rapport à l'ouverture centrale 26, sur 360°.
La plaque 25 comporte en outre deux passages 30 pour l'électrode 16 d'allumage et le dispositif de contrôle de la flamme 16a.
Le four selon l'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes sans sortir du cadre de l'invention.
Ainsi, selon une variante non représentée, l'enceinte 2 comporte une face avant et une face arrière, ouvertes ou fermées, chacune par une porte. Dans ce cas, une turbine 12 est montée, par exemple, sur au moins une paroi latérale 8 et le dispositif de chauffe 11 est placé en regard de chaque turbine 12.
Selon d'autres variantes, plusieurs turbines et plusieurs brûleurs sont disposés sur une même paroi. Selon encore d'autres variantes, le four selon l'invention comporte une grille de protection 13 telle que représentée sur les figures 5 et 6. Cette grille de protection 13 n'est pas limitée, contrairement à ce qui a été décrit ci-dessus, à une surface correspondant à celle en regard de la turbine 12. La grille de protection 13 est supportée par un cadre 40 métallique. Ce cadre 40 s'étend sur la majeure partie de l'ouverture de la cavité interne de l'enceinte 2, dans un plan parallèle à la paroi de fond 7. Les dimensions du cadre 40 sont sensiblement égales ou supérieures à celles de la turbine 12. Ainsi, l'atmosphère de cuisson circule dans l'enceinte 2 en étant aspirée vers le centre de la turbine 12, à l'intérieur du cadre 40, puis soufflée en périphérie de la turbine 12 à l'extérieur du cadre 41. Le cadre 41 peut jouer un rôle déflecteur. Le cadre 40 est, par exemple, maintenu dans l'enceinte 2, grâce à. des pattes 41, sur la sole 9 et la voûte 10. Selon certaines variantes, la grille de protection 13 et le cadre 40 sont aisément démontables pour être nettoyés indépendamment du four 1.

Claims

REVENDICATIONS
1. Four pour la cuisson d'aliments comprenant :
- une enceinte (2) destinée à recevoir les aliments à chauffer et à contenir une atmosphère de cuisson, cette enceinte (2) comportant deux parois horizontales (9,10), formant respectivement une sole et une voûte, reliées par au moins deux parois latérales (7,8) verticales, cette enceinte
(2) étant fermée au moins par une porte (5) également verticale,
- un dispositif de chauffe (11) disposé à l'intérieur de l'enceinte (2),
- une turbine (12), également disposée à l'intérieur de l'enceinte (2), comportant au moins une pale (20) tournant autour d'un espace central (21), sur une - trajectoire circulaire centrée sur un axe de rotation (19) pour brasser l'atmosphère de cuisson chauffée par le dispositif de chauffe
(11), caractérisé par le fait que le dispositif de chauffe (11) est disposé en regard de l'espace central (21) situé à l'intérieur de la trajectoire circulaire.
2. Four selon la revendication 1, dans lequel l'axe de rotation (19) est horizontal.
3. Four selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de chauffe (11) est un brûleur à gaz combustible.
4. Four selon la revendication 3, dans lequel le brûleur (11) comporte une cuvette (24) et une plaque (25), la cuvette (24) étant reliée à un conduit (15) d'alimentation en gaz combustible et étant obturée, sur sa face orientée vers la paroi (7) de l'enceinte (2) sur laquelle est montée la turbine (12), par la plaque (25), et cette plaque (25) étant munie d'orifices (28) pour le passage du gaz combustible.
5. Four selon la revendication 4, dans lequel les orifices (28) de la plaque (25) du brûleur (11) sont adaptés pour que les flammes générées par la combustion du gaz combustible soient réparties sur 360° par rapport à l'axe de rotation (19) .
6. Four selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel des fils (17) d'alimentation électrique d'un dispositif d'allumage (16) du gaz du brûleur (11) passent dans le conduit (15) de l'alimentation.
7. Four selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel la plaque (25) est munie d'une électrode (16) d'allumage et d'un dispositif de contrôle de flamme (16a).
8. Four selon l'une des revendications précédentes, comportant une grille de protection (13) munie d'un cadre (40) délimitant une ouverture dont la surface est supérieure ou sensiblement égale à celle de la- turbine (12) considérée perpendiculairement à l'axe de rotation (19).
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