FR3015180A1 - Appareil de cuisson par fluide thermique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un appareil de cuisson (1) qui comprend : - un dispositif (2) de chauffage d'un fluide (3) thermique; un dispositif (4) de cuisson des aliments dans lequel circule le fluide (3) thermique; - le dispositif (4) de cuisson comprend une surface (5) de cuisson par conduction; caractérisé en ce que le fluide (3) thermique est en contact avec sensiblement toute la surface (5) de cuisson par conduction de l'appareil de cuisson (1).

Description

APPAREIL DE CUISSON PAR FLUIDE THERMIQUE L'invention se situe dans le domaine des appareils de cuisson. Plus particulièrement l'invention se rapporte à un appareil de cuisson dont le mode de cuisson s'effectue par un transfert de chaleur par contact étroit entre un corps de chauffe et un aliment à chauffer. Ce mode de cuisson est également appelé cuisson par conduction. Une technique pour réaliser une cuisson d'aliments par conduction consiste à utiliser des résistances chauffantes positionnées sous une surface de cuisson. Ces résistances transmettent de l'énergie à la surface de cuisson qui à son tour la transmet par conduction aux aliments à cuire. Cette technique de cuisson est bien connue et se trouve dans beaucoup d'appareils électriques de cuisson tels que les barbecues, les teppanyakis, les planchas; les grills, gaufrier, etc. D'autres méthodes et dispositifs de cuisson privilégient quant à eux l'utilisation d'un fluide thermique pour cuire des aliments. La méthode de cuisson décrite dans le document W002096252 est une méthode de vaporisation directe, également appelée cuisson par condensation, du fluide thermique sur ou dans des aliments à cuire. La vaporisation se fait à l'aide d'une buse qui est positionnée sur le couvercle d'un récipient contenant les aliments à cuire. Le couvercle permet d'assurer une étanchéité avec le haut du plat de façon à créer une chambre de cuisson fermée. Le fluide thermique vaporisé peut être de l'air chaud, de la vapeur sous pression ou un mélange des deux. Un des inconvénients d'une telle méthode de cuisson réside dans le fait que le fluide thermique doit être alimentaire car il est en contact direct avec les aliments. Un autre des inconvénients est que ce dispositif ne permet pas d'effectuer une cuisson par conduction des aliments mais seulement par pulvérisation. Une personne qui souhaite saisir ses aliments ne peut donc pas y arriver avec un tel dispositif.

Enfin un autre des inconvénients est qu'un tel dispositif est difficile à manipuler et à nettoyer dans le cadre d'une cuisson conviviale. Une autre méthode d'utilisation d'un fluide thermique dans un dispositif pour la cuisson des aliments est décrite dans le document FR2611438. La méthode et le dispositif décrits sont utilisés pour la cuisson de pains. La cuisson est réalisée dans un four qui utilise un fluide thermique chaud. Le four comprend des plateaux de cuisson métalliques rectangulaires, superposés, et régulièrement espacés. Ces derniers sont parcourus par des tubes dans lesquels circule un fluide thermique chauffé à la température de cuisson du pain. Le four comprend également des tubes d'alimentation et d'évacuation sur lesquels viennent se brancher en parallèle les tubes de chacun des plateaux. Le fluide thermique est réchauffé dans une chaudière puis envoyé dans les tubes des plateaux à l'aide d'une pompe. Dans ce four la cuisson, appelée cuisson par rayonnement, se fait par le rayonnement de l'énergie dégagée par le fluide thermique. Il n'y a pas de contact direct entre les aliments et les tubes des plateaux véhiculant le fluide thermique. L'énergie véhiculée dans les tubes des plateaux par le fluide thermique est d'abord transmise aux plateaux et l'énergie est ensuite rayonnée par ces plateaux dans l'ensemble de l'enceinte de cuisson ce qui permet une cuisson par rayonnement suffisamment lente pour que la pâte à pain puisse gonfler. L'inconvénient de l'utilisation d'un tel dispositif est qu'on ne peut pas obtenir une cuisson rapide des aliments ni saisir des aliments comme par exemple des viandes et comme cela se fait lors d'une cuisson par conduction. En effet le dispositif est uniquement adapté à la cuisson par rayonnement. Les plateaux jouent le rôle d'écrans thermiques entre les aliments et la chaleur véhiculée par le fluide thermique qui circule dans les tubes des plateaux. D'autre part un tel dispositif doit comprendre une armoire formant une enceinte de cuisson pour assurer la cuisson par rayonnement ce qui rend ce dispositif difficile à manipuler et difficilement adaptable à un usage pour des particuliers.

Le but de la présente invention est de concilier l'utilisation d'un fluide thermique avec un dispositif de cuisson par conduction tout en remédiant aux inconvénients précités. Ces buts sont réalisés à l'aide d'un appareil de cuisson qui comprend un dispositif de chauffage d'un fluide thermique et un dispositif de cuisson des aliments. Le fluide thermique chauffé circule dans le dispositif de cuisson.

Selon l'invention le dispositif de cuisson de l'appareil comprend une surface de cuisson par conduction et le fluide thermique qui circule dans le dispositif de cuisson est en contact avec sensiblement toute la surface de cuisson par conduction de l'appareil de cuisson. Par contact on entend que le fluide thermique touche la surface de cuisson du dispositif de cuisson. La surface de cuisson est la surface sur laquelle sont positionnés les aliments à cuire. Selon une caractéristique de l'invention le dispositif de cuisson est un circuit fermé de circulation du fluide thermique qui comprend une ou plusieurs ouvertures d'entrées du fluide thermique et une ou plusieurs ouvertures de sorties du fluide thermique. Selon une caractéristique de l'invention le dispositif de chauffage du fluide thermique comprend une ou plusieurs ouvertures d'admission du fluide thermique et une ou plusieurs ouvertures d'évacuation du fluide thermique. Selon une caractéristique de l'invention l'appareil de cuisson comprend un dispositif étanche d'attache mécanique des une ou plusieurs ouvertures d'admission du dispositif de chauffage sur les une ou plusieurs ouvertures de sorties du dispositif de cuisson et des une ou plusieurs ouvertures d'évacuation du dispositif de chauffage sur les une ou plusieurs ouvertures d'entrées du dispositif de cuisson.

Selon une caractéristique de l'invention le dispositif de cuisson comprend un ou plusieurs tubes intermédiaires et un ou plusieurs tubes répartiteurs et les un ou plusieurs tubes intermédiaires sont assemblés sur les un ou plusieurs tubes répartiteurs de manière à former une grille de cuisson. Selon une caractéristique de l'invention les un ou plusieurs tubes intermédiaires sont assemblés sur les un ou plusieurs tubes répartiteurs par un dispositif mécanique de raccordement. Selon une caractéristique de l'invention le dispositif mécanique de raccordement est un raccord symétrique Guillemin et/ou un raccord Storz qui permet d'assurer une fixation rapide et un maintien étanche. Selon une autre caractéristique de l'invention le dispositif mécanique de raccordement est un raccord à visser qui comprend un filetage et un pas de vis. Selon encore une autre caractéristique de l'invention les un ou plusieurs tubes intermédiaires sont assemblés sur les un ou plusieurs tubes répartiteurs par des points de soudure étanches. Selon une caractéristique de l'invention le dispositif de cuisson des aliments est un tube coudé qui comprend un ou plusieurs coudes. Selon une caractéristique de l'invention le dispositif de chauffage du fluide thermique comprend un dispositif électromoteur et une turbine entrainée en rotation par le dispositif électromoteur et la rotation de la turbine met en mouvement le fluide thermique dans le dispositif de cuisson. Selon une caractéristique de l'invention le dispositif de chauffage du fluide thermique comprend un capteur de température et un module de régulation de la température du fluide thermique et le dispositif de chauffage du fluide thermique a une plage de fonctionnement allant de 150°C à 600°C. Cette température du fluide est mesurée en sortie du dispositif de chauffage. Selon une caractéristique de l'invention au moins la surface de cuisson par conduction du dispositif de cuisson est recouverte d'un revêtement antiadhésif et résistant aux produits chimiques corrosifs. Selon une caractéristique de l'invention au moins la surface de cuisson du dispositif de cuisson est réalisée dans un matériau métallique dont la conductivité thermique est comprise entre 10 et 400 W/m.K et qui permet d'assurer un transfert d'énergie suffisant du fluide thermique vers l'aliment en vue de réaliser une cuisson par conduction. Selon une caractéristique de l'invention le fluide thermique est un fluide gazeux ou un fluide visqueux.

On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après de modes particuliers de réalisation de l'invention présentés à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un appareil de cuisson dans un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue éclatée de l'appareil de cuisson de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe selon le plan A-A de la figure 2, du dispositif de cuisson selon le premier mode de réalisation ; - la figure 4 est une vue éclatée du dispositif de cuisson selon un second mode de réalisation ; - la figure 5 est une vue en perspective de l'appareil de cuisson selon un second mode de réalisation ; Un appareil de cuisson (1) conforme à l'invention comprend un dispositif (2) de chauffage d'un fluide (3) thermique et un dispositif (4) de cuisson des aliments.

Comme illustré sur les figures 1 et 2 qui représentent un premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif (4) de cuisson est un dispositif fermé qui comprend une ou plusieurs ouvertures (7, 8) pour laisser entrer ou sortir un fluide. Ces ouvertures (7, 8) sont soit des ouvertures (7) par lesquelles le fluide thermique rentre dans le dispositif (4) de cuisson soit des ouvertures (8) par lesquelles le fluide thermique est évacué du dispositif (4) de cuisson. On les appellera par la suite ouvertures (7) d'entrées du fluide (3) thermique et ouvertures (8) de sorties du fluide (3) thermique. De la même manière le dispositif (2) de chauffage du fluide (3) thermique comprend une ou plusieurs ouvertures (9) d'admission du fluide (3) thermique et une ou plusieurs ouvertures (10) d'évacuation du fluide (3) thermique par lesquelles le fluide thermique est soit admis soit évacué du dispositif (2) de chauffage. Dans le cadre de l'invention le dispositif (2) de chauffage comprend deux ouvertures (9) d'admission et une ouverture (10) d'évacuation. Quand l'appareil de cuisson (1) est dans son mode de fonctionnement, le dispositif (4) de cuisson et le dispositif (2) de chauffage sont solidaires et l'ensemble forme un circuit fermé dans lequel circule le fluide (3) thermique. Selon l'invention, le dispositif (4) de cuisson est amovible du dispositif (2) de chauffage du fluide (3) thermique. Afin d'assurer cette amovibilité l'appareil de cuisson (1) comprend un dispositif (11) étanche d'attache mécanique des ouvertures (9) d'admission sur les ouvertures (8) de sorties du dispositif (4) de cuisson et de l'ouverture (10) d'évacuation du dispositif (2) de chauffage sur l' ouverture (7) d'entrée du dispositif (4) de cuisson. Comme cela est visible sur la figure 2, ce dispositif (11) étanche d'attache mécanique comprend d'une part deux bagues (6) de vissage qui réalisent l'attache mécanique entre les ouvertures (9) d'admission du dispositif (2) de chauffage et les ouvertures (8) de sorties du dispositif (4) de cuisson et d'autre part une bague (35) de vissage qui réalise l'attache mécanique entre l'ouverture (10) d'évacuation du dispositif (2) de chauffage et l'ouverture (7) d'entrée du dispositif (4) de cuisson.

Les bagues (6) de vissage comprennent un filetage (21) sans fin sur lequel vient se visser un embout (22) fileté positionné au niveau des ouvertures (8) de sorties du dispositif (4) de cuisson. Les bagues (6) et la bague (35) ont une rotation libre par rapport au dispositif (2) de chauffage ce qui permet d'assurer le vissage.

Au niveau de ces différentes bagues (35, 6) on peut ajouter des joints (non représentés) pour assurer l'étanchéité de ces attaches et éviter ainsi des pertes de fluide (3) thermique à ce niveau. D'autres variantes de dispositif (11) étanche d'attache mécanique sont 5 envisageables comme un dispositif composé d'un raccord et d'un nez de robinet. En outre le dispositif (2) de chauffage du fluide (3) thermique comprend un dispositif électromoteur (non représenté) alimenté en courant électrique et une turbine (26) entrainée en rotation par le dispositif électromoteur. La rotation de 10 la turbine (26) met en mouvement le fluide (3) thermique dans le circuit fermé formé par le dispositif (4) de cuisson et le dispositif (2) de chauffage du fluide (3) thermique. Le dispositif (2) de chauffage du fluide (3) thermique comprend également un capteur (14) de température et un module de régulation (15) de la température du fluide (3) thermique. 15 Une résistance (16) électrique chauffante, alimentée en électricité via le dispositif électromoteur ou indépendamment, permet de chauffer le fluide (3) thermique dans une plage de température allant de 150°C à 600°C dans le cas où le fluide est de l'air. Cette température du fluide est mesurée en sortie de la résistance (16) électrique chauffante du dispositif (2) de chauffage. 20 L'appareil comprend également un thermostat (non représenté) pour régler une consigne de température. Comme cela est visible sur la figure 3 qui est une vue en coupe du dispositif (4) de cuisson, celui-ci comprend des tubes (12) intermédiaires et des tubes (13) répartiteurs. Les tubes (12) intermédiaires sont assemblés sur les tubes 25 (13) répartiteurs de manière à former une grille de cuisson. D'après l'invention, les tubes (12) intermédiaires sont parallèles les uns aux autres et sont assemblés avec un angle droit sur les tubes (13) répartiteurs. On comprendra aisément que d'autres configurations sont également possibles sans sortir du cadre de l'invention, comme un assemblage sous 30 forme de maillage ou en biseau. Suivant une autre configuration, les tubes (12) intermédiaires et les tubes (13) répartiteurs sont assemblés de manière circulaire de façon à former une roue à rayons. Les tubes (12) intermédiaires et les tubes (13) répartiteurs sont creux et l'assemblage de l'ensemble est réalisé par des points de soudure (23) 5 étanches. L'avantage des soudures est qu'elles confèrent une étanchéité optimale et une très bonne tenue mécanique de la grille ainsi formée. Dans une autre variante de réalisation visible sur la figure 4, les tubes (12) intermédiaires et les tubes (13) répartiteurs sont amovibles et un dispositif 10 mécanique (20) de raccordement permet de les accrocher entre eux. Ce dispositif mécanique (20) de raccordement, toujours en lien avec la figure 4, est un raccord symétrique Guillemin et/ou un raccord Storz qui permet d'assurer une fixation rapide et un maintien étanche des différents tubes entre eux. 15 L'avantage d'un tel dispositif est que la grille formée peut être facilement démontable. Dans cette configuration le transport et/ou le nettoyage de la grille sont ainsi facilités. Dans une autre variante encore le dispositif mécanique (20) de raccordement est du type vis et pas de vis (non représenté). Dans ce cas de figure on a une 20 bague à visser positionnée sur les tubes (12) intermédiaires et un embout fileté positionné sur les tubes (13) répartiteurs. Les embouts filetés des tubes (13) répartiteurs viennent s'insérer dans les tubes (12) intermédiaires. Les bagues à visser, après vissage, maintiennent l'ensemble en position. Une variante du dispositif (4) de cuisson visible à la figure 5, consiste à réaliser 25 celui-ci via un unique tube (24) coudé. Celui-ci comprend un ou plusieurs coudes et de la même manière que précédemment l'ouverture (9) d'admission du dispositif (2) de chauffage est fixée sur l'ouverture (8) de sortie du dispositif (4) de cuisson et l'ouverture (10) d'évacuation du dispositif (2) de chauffage est fixée sur l'ouverture (7) d'entrée du dispositif (4) de cuisson.

De manière générale le dispositif (4) de cuisson comprend une surface (5) de cuisson. Cette surface (5) de cuisson est prévue pour accueillir et cuire les aliments. La partie supérieure des tubes (12) intermédiaires joue généralement le rôle de surface (5) de cuisson. On peut envisager également que la partie haute des tubes (13) répartiteurs puissent assurer la cuisson. L'épaisseur des tubes (12) intermédiaires est comprise entre 1 mm et 1 cm afin qu'un transfert thermique suffisant puisse s'opérer entre le fluide (3) thermique chauffé qui circule sous et contre cette surface (5) et les aliments à cuire qui sont positionnés sur cette surface (5) de cuisson. La conductivité thermique des tubes (12) intermédiaires est comprise entre 10 et 400 W/m.K. Ceci permet d'assurer un transfert d'énergie suffisant du fluide (3) thermique vers l'aliment en vue de réaliser une cuisson par conduction des aliments. Il faut que cette conductivité thermique soit adaptée à l'épaisseur des tubes (12) intermédiaires. En effet une trop faible conductivité thermique ne permettrait pas de transférer suffisamment d'énergie pour assurer une cuisson des aliments et/ou par exemple de saisir des viandes comme sur des barbecues ou des grills classiques. Il est également prévu de recouvrir cette surface (5) de cuisson par conduction du dispositif (4) de cuisson d'un revêtement (29) antiadhésif et résistant aux produits chimiques corrosifs. La grille peut également être en métal non revêtue et être simplement en acier inoxydable. Toujours dans le cadre de l'invention, le fluide (3) thermique est un fluide gazeux ou un fluide visqueux.

Dans un mode de fonctionnement de l'invention, la résistance chauffante est alimentée en énergie et atteint une certaine température donnée par la consigne de température du thermostat. La résistance (16) chauffante est positionnée dans le circuit d'écoulement du fluide thermique ce qui permet de le chauffer à la température désirée. Lorsque le fluide (3) thermique est mis en mouvement et circule dans le circuit fermé, des pertes de chaleur se produisent. Le capteur (14) de température et le module de régulation (15) de la température du fluide (3) thermique permettent de pallier cet inconvénient et permettent de conserver le fluide (3) à la température désirée. Après avoir été chauffé au niveau des résistances (16) chauffantes, le fluide thermique est propulsé à l'intérieur d'un des tubes (13) répartiteurs. Il se répand ensuite dans chaque tube (12) intermédiaire de la grille et sous la surface (5) de cuisson qui est ainsi portée à la température de consigne. Ensuite le fluide (3) thermique est évacué de dessous la surface (5) de cuisson et est collecté dans l'autre des tubes (13) répartiteurs.

Puis dans le dispositif (2) de chauffage sa température est mesurée et le module de régulation (15) réajuste la température du fluide (3) thermique en faisant fonctionner la résistance (16) chauffante. Ensuite le fluide (3) est réinjecté dans le premier des tubes (13) répartiteurs. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour 15 l'homme du métier peuvent être apportées au mode de réalisation de l'invention décrit dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. 20

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Appareil de cuisson (1) qui comprend : - un dispositif (2) de chauffage d'un fluide (3) thermique; un dispositif (4) de cuisson des aliments dans lequel circule le fluide (3) thermique; - le dispositif (4) de cuisson comprend une surface (5) de cuisson par conduction; caractérisé en ce que le fluide (3) thermique est en contact avec sensiblement toute la surface (5) de cuisson par conduction de l'appareil de cuisson (1).
2. 2. Appareil de cuisson (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le dispositif (4) de cuisson est un circuit fermé de circulation du fluide (3) thermique qui comprend une ou plusieurs ouvertures (7) d'entrées du fluide (3) thermique et une ou plusieurs ouvertures (8) de sorties du fluide (3) thermique.
3. 3. Appareil de cuisson (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le dispositif (2) de chauffage du fluide (3) thermique comprend une ou plusieurs ouvertures (9) d'admission du fluide (3) thermique et une ou plusieurs ouvertures (10) d'évacuation du fluide (3) thermique.
4. 4. Appareil de cuisson (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'appareil de cuisson (1) comprend un dispositif (11) étanche d'attache mécanique des une ou plusieurs ouvertures (9) d'admission du dispositif (2) de chauffage sur les une ou plusieurs ouvertures (8) de sorties du dispositif (4) de cuisson et des une ou plusieurs ouvertures (10) d'évacuation du dispositif (2) de chauffage sur les une ou plusieurs ouvertures (7) d'entrées du dispositif (4) de cuisson.
5. 5. Appareil de cuisson (1) selon l'une des revendications précédentescaractérisé en ce que le dispositif (4) de cuisson comprend un ou plusieurs tubes (12) intermédiaires et un ou plusieurs tubes (13) répartiteurs et les un ou plusieurs tubes (12) intermédiaires sont assemblés sur les un ou plusieurs tubes (13) répartiteurs de manière à former une grille de cuisson.
6. 6. Appareil de cuisson (1) selon la revendication 5 caractérisé en ce que les un ou plusieurs tubes (12) intermédiaires sont assemblés sur les un ou plusieurs tubes (13) répartiteurs par un dispositif mécanique (20) de raccordement.
7. 7. Appareil de cuisson (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le dispositif mécanique (20) de raccordement est un raccord symétrique Guillemin et/ou un raccord Storz qui permet d'assurer une fixation rapide et un maintien étanche.
8. 8. Appareil de cuisson (1) selon la revendication 6 caractérisé en ce que le dispositif mécanique (20) de raccordement est un raccord à visser qui comprend un filetage et un pas de vis.
9. 9. Appareil de cuisson (1) selon la revendication 5 caractérisé en ce que les un ou plusieurs tubes (12) intermédiaires sont assemblés sur les un ou plusieurs tubes (13) répartiteurs par des points de soudure (23) étanches.
10. 10. Appareil de cuisson (1) selon la revendication 1 ou 4 caractérisé en ce que le dispositif (4) de cuisson des aliments est un tube (24) coudé qui comprend un ou plusieurs coudes.
11. 11. Appareil de cuisson (1) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif (2) de chauffage du fluide (3) thermique comprend un dispositif électromoteur et une turbine (26) entrainée en rotation par le dispositif électromoteur et la rotation de la turbine (26) met en mouvement le fluide (3) thermique dans le dispositif (4) de cuisson.
12. 12. Appareil de cuisson (1) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif (2) de chauffage du fluide (3) thermique comprend un capteur de température et un module de régulation de la température du fluide (3) thermique et le dispositif (2) de chauffage du fluide (3) thermique a une plage de fonctionnement allant de 150°C à 600°C.
13. 13. Appareil de cuisson (1) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu' au moins la surface (5) de cuisson par conduction du dispositif (4) de cuisson est recouverte d'un revêtement (29) antiadhésif et résistant aux produits chimiques corrosifs.
14. 14. Appareil de cuisson (1) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins la surface (5) de cuisson du dispositif (4) de cuisson est réalisée dans un matériau métallique dont la conductivité thermique est comprise entre 10 et 400W/m.K et qui permet d'assurer un transfert d'énergie suffisant du fluide (3) thermique vers l'aliment en vue de réaliser une cuisson par conduction.
15. 15. Appareil de cuisson (1) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le fluide (3) thermique est un fluide gazeux ou un fluide visqueux.20