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"Perfectionnements apportés aux accumulateurs thermiques à chauffage électrique ".
L'invention est relative aux accumulateurs ther- miques à chauffage électrique.
Il est utile d'attirer tout d'abord l'attention sur les appareils de ce genre utilisés généralement jusqu'ici.
Certains de ces appareils utilisent, comme matière accumulatrice, des masses de fonte, la fonte présentant un poids spécifique relativement élevé, 7 kgs 4, et une chaleur spécifique de 0, 11; donc, pour 1 décimètre cube de fonte à 3000 C., il y a 244 calories accumulées .Malheureusement , les qualités de la fonte comme matière accumulatrice ther- mique ne répondent pas au chauffage par accumulation. En effet, dès que l'on veut utilisér la chaleur emmagasinée par exemple dans un four pour la cuisson du pain ou des pâ- tisseries, ou encore dans les appareils de chauffage des lo- caux, la vitesse de restitution des calories est beaucoup trop grande, ce qui fait obtenir, au début de cette resti-
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tution, une température trop élevée qui tombe rapidement à rien par suite de la bonne conductibilité de la chaleur par le métal.
Dans ces conditions, pour le cas des fours ci-dessus, les premières fournées sont brûlées et les der- nières insuffisamment cuites. Il n'y a donc aucune régula- rité de chauffe avec les accumulateurs thermiques utilisant des masses métalliques. Tout au plus, la fonte, dans les appareils de cuisson par accumulation de chaleur peut être utilisée avec succès pour les petits appareils de cuisine où la restitution rapide des calories est au contraire un facteur favorable .
Certains autres de ces appareils comprennent, comme matière accumulatrice de chaleur, des pierres olai- res soit naturelles, soit agglomérées, dont le poids spé- cifique varie suivant leur perméabilité et atteint en mo- yenne 2 kgs, ce qui, pour une chaleur spécifique de 0,25, permet d'accumuler, dans un décimètre cube de ce corps, 138 calories. La décharge des accumulateurs est, contrai- rernent à ce qui se passe pour la fonte, très lente. Il s'ensuit que, dans les fours électriques destinés -'CI la cuisson du pain par exemple, les premières fournées sont cuites normalement par les calories radiées par la surface des accumulateurs.
Ensuite il s'écoule un temps de plus en plus long entre deux fournées avant que la température re- devienne suffisante pour pouvoir cuire de nouveau; ce qui fait que ces accumulateurs ne peuvent pas être utilisés nor- malement dans les fours électriques destinés à l'alimentation en particulier à la cuisson du pain et des pâtisseries.
Certains autres encore de ces appareils comprennent, comme matière accumulatrice de chaleur, des masses de sable enfermées dans des coffrages entre la sole et la voûte des fours, et souvent contre les parois de la chambre de cuisson. Chaque grain de sable porté à la température désirée se décharge de ses calories sur son voisin, et ain- si de suite jusqu'à la partie.refroidie par l'utilisation,
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sole ou voûte du four.
Une vitesse constante et suffisam- ment rapide de transmission des calories dans le sable per- met une cuisson plus régulière pour les premières fournées que dans le deuxième procéder mais encore insuffisante après les deux ou trois premières fournées, ce qui rend le four paresseux pour les dernières . l'encombrement des accumula- teurs thermiques ainsi constitués est très volumineux, le poids spécifique du sable de grosseur normale étant seule- ment de 1 kgs 3 environ avec une chaleur spécifique de 0,23 Il n'est donc pas possible d'accumuler dans un décimètre cube de ce corps plus de 90 calories, d'où la nécessité d'employer des accumulateurs thermiques très volumineux qui rendent les fours ainsi constitués encombrants.
L'invention a pour but, surtout, de rendre tels, les appareils à établir conformément à l'invention, que soient évités les inconvénients ci-dessus et que lesdits appareils puissent être d'un fonctionnement plus pratique et plus régulier que celui des appareils qu'on vient d' énumérer,
Elle consiste, principalement, à faire comprendre, à l'intérieur de la masse accumulatrice des appareils du genre en question, des pièces notablement plus conductrices de la chaleur que la masse et telles, et disposées de ma- nière elle-même telle, qu'elles assurent une répartition sensiblement uniforme des calories dans ladite masse et une radiation sensiblement régulière desdites calories vers l'extérieur.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions qui s'utili- sent de préférence en même temps et dont il sera plus expli& citement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application, ainsi que certains modes de réalisation, des- dites dispositions; et elle vise plus particulièrement enco- re, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les ap-
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pareils du genre en question comportant application de ces
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mêmes dispositions, .-' '. -- les éléments et outils spé- ciaux propres soit à leur établissement, soit à la trans- formation des accumulateurs déjà existants en d'autres com- portant application de l'invention, ainsi que les installa- tions, fixes ou mobiles, comportant de semblables appareils
Et elle pourra, de toute façon, être bien compri- se à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La fig, 1 de ce dessin montre, mi-partie en é- lévation, mi-partie en coupe verticale ,un four de boulangerie à accumulation de chaleur et à, chauffage électrique et établi conformément à l'invention.
Les fig. 2,3 et 4, enfin, montrent respective- ment en élévation partielle, mi-partie en plan; mi-partie en coupe suivant 33fig. 2, et mi-partie en vue de côté mi-par- tie en coupe suivant 4-4 fig. 3, un des éléments devant cons- tituer la masse accumulatrice de chaleur du four et établi également conformément à l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon ceux de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de ré- alisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir un four pour y cuire le pain et les patisseries, par accu- mulation de chaleur obtenue par chauffage électrique, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
On constitue, pour le four à établir, la masse devant former accumulateur thermique, par deux parties, savoir: d'une part, par une matière moulable dielectrique convenant le mieux pour ce genre dTappareil, et, d'autre part, conformément à l'invention, par des pièces a(par exemple des plaques, des barres en métal, etc) ayant un coefficient de conductibilité de la chaleur no-
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tablement plus grand que celui de ladite matière, lesquel- les pièces sont telles, et disposées dans la masse d'une manière elle-même telle, qu'elles assurent une répartition sensiblement uniforme des calories dans ladite matière et une radiation sensiblement régulière de ces calories vers l'extérieur.
Grâce à cette disposition, la lenteur, signalée plus haut, de restitution des calories emmagasinées dans la masse accumulatrice, se trouve ainsi évitée et, si ladite masse est agencée pour qu'on puisse sur elle cuire le pain, les différentes fournées sont obtenues cuites normalement, étant donné que la chaleur se répartit régulièrement dans ladite masse et qu'elle est cédée, sensiblement sans déper- dition, d'une faon sensiblement régulière, à la surface où s'effectue la cuisson, et ce à cause de la présence des susdites pièces , dont le nombre et la section varient sui- vant l'utilisation de l'appareil dans chaque cas particu- lier, en tenant compte de la durée de la cuisson et du laps de temps s'écoulant entre deux fournées consécutives.
La matière devant composer la masse accumulatrice, peut être avantageusement constituée par un mélange de ci- ment et de calcaire, principalement du spath pesant, lequel mélange peut atteindre un poids spécifique de 4 kgs pour une chaleur spécifique de 0.23, rendant ainsi possible d'accumuler dans un décimètre cube de ce mélange vers 3000 C, environ 276 calories.
A supposer que, comme le montre la fig, 1, la mas- se pour l'accumulation de la chaleur soit composée d'une série d'éléments b indépendants et éventuellement interchan- geables, on constitue chacun de ces éléments(fige 2 à 4)par un bloc parallèlipédique comportant:
des résistances électriques appropriées, noyées dans la masse et constituées, -par exemple, par des fils a,chaque fil, attaché, par l'une de ses extrémités, à une borne d établie à l'une des extrémités de l'élément b et facile- .
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ment accessible depuis l'extérieur, et, par son autre extrémi- té, à une semblable borne e établie au droit de la première, après avoir passé sur deux paires de secteurs (une seule paire représentée)fixés respectivement à deux barres de support g, en matière isolante, secteurs e arres étant noyés dans la -: masse vers les deux extrémités de l'élément, le tout de facon que les deux brins de chaque fil se trouvent à égale distance appropriée de l'axe dudit élément ;
des plaques métalliques a régulièrement réparties dans la masse accumulatrice et aboutissant aux deux faces opposées dudit élément b qui correspondront aux parties à chauffer du four, lesquelles plaques sont disposées, entre les brins des fils résistants, d'une manière appropriée quelconque, par exemple et comme montré sur la fig. 1 perpen diculaires au grand axe de l'élément, ou bien encore incli- nées d'un même angle sur le it axe:
le nombre et la section de ces plaques pouvant varier en fonction de la rapidité avec laquelle doivent être restituées les calories dans cha- que cas particulier;.. et deux parois perpendiculaires audit grand axe et limitant ledit élément à ses extrémités, lesquelles parois, constituées chacune par une cornière armature i et une contre-plaque armature h, entre lesquelles se trouve de la matière isolante k, ..... ' sont entretoisées par des tirants 1 servant en même temps de support aux plaques, et munis d'écrous propres à permettre d'obtenir la rigidité de l'ensemble avant le montage de celui-ci dans le four à établir.
La fig. 1 montre, comme exemple d'accumulateur de chaleur, un four de boulangerie, de pâtisserie, d'alimen- tation, etc., comprenant deux chambres de cuisson étagées m, chacune comprise entre deux séries d'éléments b, tels que décrits ci-dessus, juxtaposés et disposés de façon que leurs plaques a se succèdent d'avant en arrière du four, et que les parois portant les bornes d et e se trouvent à la par-
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tie antérieure dudit four, les bornes des différents élé- ments b étant reliées entre elles à l'aide des connecteurs n, de façon que la circulation du courant, d'un élément au sui- vant, se fasse en série.
Chaque face desdites séries d'éléments b correspon- dant à une sole est recouverte d'un carrelage o sur lequel se fera la cuisson du pain.
Le four est muni d'un revêtement p, en matière ré- fractaire, traversé par des ouvertures débouchant respecti- vement dans les chambres de chauffage o et munies de portes qui, une fois ouvertes, permettent l'enfournement de la pâ- te, la surveillance de l'opération de cuisson, en s'éclai- rant à l'aide des phares r, et le défournement du pain.
En suite de quoi, on obtient des accumulateurs thermiques présentant, sur les accumulateurs actuellement en usage, entre autres avantages, les suivants.
Possibilité d'accumuler à volume égal une quanti- té de chaleur de beaucoup supérieure à celle obtenue avec les autres accumulateurs, par exemple trois fois plus grande qu'avec les accumulateurs à sable,
Durée presque indéfinie des éléments, du fait que les résistances électriques c sont noyées dans la masse et supportées mécaniquement d'une façon parfaite, étant ainsi entièrement à l'abri de l'air et de toute oxydation.
Facilité, si on a prévu, dans la paroi extérieure de l'appareil chauffé, des ouvertures propres à permettre le passage des éléments b, de monter ceux-ci, de les remplacer en cas de détérioration et, en outre, dans le cas notamment où, ledit appareil est un four de boulangerie, d'interchan- ger lesdits éléments, en partie ou en totalité, même pendant la cuisson, ce qui permet d'obtenir, pour une même fournée, s'il en est besoin, des parties inégalement chauffées de la chambre de cuisson, cela en remplaçant le ou les éléments b correspondant auxdites parties par un ou des éléments dont la température répond, aux conditions voulues.
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Comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à ceux des modes (l'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant plus spéciale- ment été indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.