Brevet FR2011294A1 — publié le 19700227

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour stocker et pour cuire ou reconstituer des aliments. Le terme "reconstitution" utilisé dans cette description signifie l'application de chaleur pour cuire et/ou chauffer des produits alimen-5 taires dans une condition comestible après que des aliments frais ou pré-cuits ont été congelés, réfrigérés, maintenus à l'état semi-chauffé ou traités autrement pour empêcher leur altération. Un produit alimentaire à reconstituer est placé dans un récipient de cuisson thermiquement isolé qui sera appelé dans la 10 suite une "casserole". Chaque casserole a des dimensions lui permettant de contenir des rations individuelles ou multiples d'aliments. La partie de la casserole qui supporte le produit alimentaire pendant sa cuisson est formée d'un matériau tel que du verre ou un métal émaillé, qui a une capacité calorifique faible 15 de manière que la chaleur produite par un élément chauffant traverse rapidement la casserole pour pénétrer directement dans l'aliment à reconstituer. La casserole présente par conséquent une caractéristique de réponse thermique "rapide". La partie de la casserole qui supporte l'aliment porte égale-20 ment l'élément chauffant. De préférence, l'élément chauffant est lié solidairement à cette partie de la casserole de façon qu'il n'existe aucun écran thermique, tel que des intervalles d'air, entre l'élément chauffant et la casserole. Les casseroles sont recouvertes et placées sur une série de 25 rails dans une chambre thermiquement isolée. Les rails comportent un élément de liaison qui est en contact magnétique avec les casseroles de façon à les maintenir sur les rails et qui relie l'élément chauffant de chaque casserole à une source de courant électrique. Une minuterie électrique contrôle l'alimentation en 30 courant électrique des casseroles par passage d'un courant dans les rails et des éléments chauffants des casseroles sous forme d'impulsions pré-réglées ou prédéterminées pendant la période où les aliments sont cuits ou reconstitués. En fournissant du courant électrique sous forme d'impulsions à l'élément chauffant, 35 on transmet aux aliments la chaleur produite par l'élément chauffant également sous forme d'impulsions. Une chaleur transmise de cette manière provoque une vaporisation et une condensation alternatives de l'humidité contenue dans l'aliment, ce qui produit un reflux de l'humidité naturelle des aliments et évite leur 40 dessèchement. Egalement, la cuisson peut être terminée en un 69 20480 2 2011294 temps plus court que par une chauffe constante ou commandée thermostatiquement. En outre, du courant électrique peut être fourni sélectivement à plusieurs casseroles placées dans la chambre 0 5 La chambre dans laquelle les casseroles sont placées peut être maintenue en permanence à des températures de réfrigération ou de congélation de façon que les aliments situés dans les casseroles puissent être placés ou maintenus dans un état congelé jusqu'à la phase de cuisson ou de reconstitution. L'élément chauf 10 fant d'une ou de plusieurs casseroles individuelles peut être excité et les aliments contenus dans les casseroles sont cuits alors que la température de l'intérieur de la chambre continue à être maintenue à un niveau de réfrigération ou de congélation. La caractéristique de réponse thermique rapide de la casserole 15 et de l'isolation thermique entourant la partie de casserole qui supporte les aliments permet à presque toute la chaleur produite par l'élément chauffant de pénétrer directement dans les aliments Un échauffement de la casserole n'altère pas sensiblement la valeur de la température de réfrigération ou de congélation établie 20 'à l'intérieur de la chambre. L'appareil décrit plus haut présente de nombreux avantages par rapport aux appareils et aux procédés connus de préparation d'ali ments. Un produit alimentaire peut être congelé ou réfrigéré puis stocké en vue de sa cuisson ultérieure dans le même dispositif 25 que celui utilisé pour la cuisson. Des casseroles sélectionnées peuvent être excitées électriquement en vue de la cuisson .des aliments alors que des casseroles non sélectionnées restent à l'état congelé. Ainsi, l'appareil n'a pas besoin d'être ouvert tant que l'aliment n'est pas cuit et prêt à être servi. L'appa-30 reil peut être agencé de façon à être d'un poids léger et portatif en vue d'être utilisé dans des avions, des trains, des autocars, etc. Des appareils de plus grande capacité peuvent être utilisés par des restaurants, des cantines ou bien être installés dans des maisons d'habitation en vue d'une utilisation domes-35 tique. L'appareil selon l'invention est adaptable aux procédés de manipulation d'aliments utilisés à l'heure actuelle. Par exemple, des produits alimentaires frais, congelés ou pré-traités peuvent être placés dans les casseroles et être pré-cuits et congelés 40 dans un poste central puis expédiés à l'état, congelé dans un 69 20480 -3- 2011294 centre de distribution tel qu'un aéroport. Les produits alimentaires congelés se trouvant dans les casseroles peuvent alors être placés dans les chambres de l'appareil installé dans les cuisines d'un avion. Une fois placés dans la chambre, les ali-5 ments peuvent être conservés à l'état congelé jusqu'à ce que les éléments chauffants des casseroles soient excités pour la'cuisson ou la reconstitution des aliments. En variante, des aliments frais peuvent être placés dans la chambre où ils sont congelés en vue de leur cuisson ultérieure. 10 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, des modes de réalisation de l'invention. Sur les dessins : 15 la Fig. 1 est une vue latérale, en partie arrachée, d'un mode de réalisation d'un appareil de préparation d'aliments selon l'invention; la Fig. 2 est une coupe faite suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 et montrant une des casseroles placée dans l'appareil de pré-20 paration d'aliments; la Fig. 3 est un schéma montrant les positions des thermocouples utilisés pour déterminer la température des différentes casseroles et de l'air ambiant dans une zone adjacente aux casseroles en cours de marche dol'appareil de la Fig. 1; 25 la Fig. 4- est un schéma d'un dispositif de minutage qui peut être relié à l'appareil de préparation d'aliments selon l'invention pour exciter les casseroles; la Fig. 5 est un graphique donnant un exemple de la durée d'intervalles prédéterminés d'excitation et de désexcitation 30 électrique des casseroles de l'appareil selon l'invention; la Fig. 6 est un graphique donnant une courbe caractéristique de températures pendant une période où une énergie thermique est fournie aux casseroles de l'appareil par application intermittente d'un courant électrique; 35 la Fig. 7 est un schéma du circuit de commande de..l'alimentation, en courant électrique de l'appareil de préparation d'aliments selon l'invention. Dans l'appareil selon l'invention, une série, de casseroles sont placées dans une chambre qui peut être maintenue à des tempéra-40 tures de congélation (par exemple de 0°C et moins) ou bien des 69 20480 ~4~ 2011294 températures de réfrigération (par exemple de 0 à 4,4°C). Pendant que la chambre est maintenue à ces températures, les casseroles individuelles et leurs supports sont excités de manière à cuire les aliments placés dedans. 5 Chaque casserole présente une faible capacité thermique. Un élément électrique chauffant qui convertit un courant électrique en une énergie thermique est formé dans le fond de chaque casserole individuelle en vue de réduire les écrans thermiques entre les aliments et l'élément chauffant. La caractéristique de ré-10 ponse thermique rapide de l'appareil lui permet de réagir rapidement à l'énergie électrique fournie à l'élément chauffant. Du fait de cette réponse rapide de l'appareil, le courant électrique est de préférence appliqué sous forme d'impulsions pour réduire le dessèchement des aliments. Chaque impulsion de courant est ap-15 pliquée pendant un intervalle de temps prédéterminé (ou préréglé) qui est immédiatement suivi par un intervalle prédéterminé (ou pré-réglé) pendant lequel aucun courant n'est appliqué. Chaque impulsion de courant électrique sera appelée dans la suite "intervalle prédéterminé d'excitation". Chaque intervalle pen-20 dant lequel aucun courant n'est appliqué sera appelé dans la suite "intervalle prédéterminé de coupure". L'application puisée de chaleur réduit le temps de cuisson et améliore la qualité des aliments cuits du fait que l'humidité des aliments est soumise à Tin reflux sous l'effet des impulsions. 25 L'apparei^de préparation d'aliments selon l'invention est principalement applicable à 1'échauffement et à la cuisson de produits alimentaires mais il peut être utilisé pour préparer des substances sensibles à la chaleur telles que des produits pharmaceutiques. L'appareil peut être utilisé pour chauffer et 30 cuire des aliments frais, pour congeler des produits alimentaires et pour les cuire ultérieurement, pour conserver et cuire ou reconstituer des produits alimentaires pré-congelés,' des produits alimentaires pré-cuits ou refroidis ou bien des produits alimentaires traités autrement pour éviter une-altération. 35 L'appareil de préparation d'aliments représenté sur la Fig. 1 et désigné dans son ensemble par la référence 10- se compose d'une chambre métallique 11 sur laquelle est prévue une isolation thermique 12 formée par exemple par.de la laine de verre, du polystyrène expansé ou une matière similaire. La chambre 11 40 forme une cavité 13 complètement fermée par une porte 14 ther- 69 20480 -5- 2011294 miquement isolée. La chambre 11 comporte une poignée 15 de portage et des pieds 16 réglables. Une fiche électrique 17 relie l'appareil à une source de courant électrique qui peut être commandée par un dispositif de minutage, comme cela sera précisé 5 dans la suite. Un panneau supérieur 18 et un panneau inférieur 19 sont montés sur les surfaces intérieures de la chambre 11 en étant espacés de celle-ci. Des panneaux similaires sont montés le long de chaque côté de la chambre, à savoir un panneau 18a représenté 10 en partie sur la lig. 2« Une série de serpentins de réfrigération 20 sont enroulés autour de la£ériphérie de la chambre 11 dans l'intervàle formé entre les panneaux 18, 18a et 19 et les surfaces intérieures de la chambre. Un réfrigérant approprié tel qu'un hydrocarbure fluoré, de l'ammoniaque ou du gaz carbonique, 15 est introduit dans les serpentins 20 par l'intermédiaire d'un tube 21. La circulation du réfrigérant est assurée par un compresseur 22 et la chaleur est évacuée par un condenseur 23. Le groupe de réfrigération a été représenté schématiquement pour simplifier. Il va de soi que le tube 21, le compresseur 22 et le 20 condenseur 23 peuvent être solidaires de la chambre 11 ou peuvent être installés séparément de celle-ci, comme indiqué sur le dessin. Le cas échéant, on peut supprimer le groupe de réfrigération comportant un compresseur et un condenseur efc de l'azote liquide 25 peut être introduit manuellement ou mécaniquement directement dans la cavité 13 aux périodes requises pour maintenir la température de la chambre 11 à un niveau faible. Un râtelier désigné dans son ensemble par 24 supporte une série de rayons 25 à 29 solidaires du râtelier. Le râtelier et ces 30 rayons peuvent être sortis intégralement de la chambre 11 de façon que les casseroles individuelles puissent être placées dans les râteliers à des endroits différents de l'emplacement de la chambre 11. Ensuite, le râtelier 24 portant les casseroles peut être monté à bord d'un avion ou d'un appareil similaire et ce 35 râtelier est placé dans une chambre 11 qui peut être installée de façon permanente dans l'avion. Lorsque le râtelier a été complètement engagé dans la chambre, un contact électrique 30 solidaire du râtelier établit une connexion avec la fiche 17 de façon à alimenter en courant électrique une série de connecteurs 40 magnétiques par l'intermédiaire de fils 51, comme cela sera dé- 69 20480 5 2011294 crit dans la suite. Chaque rayon 25 à 29 forme un guide le long du râtelier 24 de façon à guider et supporter une série de plateaux coulissants 52 (deux plateaux seulement ont été représentés sur lesdessins). Les 5 plateaux 32 sont formés de fils d'acier et ils sont agencés pour supporter une série de casseroles 33 dans lesquelles sont placés lès produits alimentaires à chauffer ou à cuire. Les plateaux'32 glissent le long des rayons 25 à 29 de façon que des casseroles individuelles 33 puissent être introduites ou enlevées du rate-10 lier. Chaque casserole est supportée dans un plateau 32 de manière à pouvoir exécuter un mouvement vertical lorsque le plateau 32 glisse le long d'un des rayons 25 à 29» Le râtelier 24, les rayons associés 25 à 29 et les plateaux 32 sont de préférence formés d'un métal. 15 Les casseroles 33 sont constituées d'une matière céramique, de verre, d'un métal émaillé, de métaux réfractaires ou de matières plastiques résistant à haute température. Les casseroles 33 peuvent avoir une forme de cuvette rectangulaire, comme indiqué sur les Fig. 1 et 2. Elles peuvent avoir tout dimensionne- 20 ment désiré de façon à contenir des quantités d'aliments correspondant à une ou plusieurs rations. La Fig. 2 est une vue de détail d'une casserole 33 installée dans izne chambre 11. La casserole 33 comporte une partie 34 en forme d'écuelle dont les bords périphériques supérieurs se ter-25 minent par une première lèvre 35 qui vient se placer sur une seconde lèvre 36 prévue sur la périphérie d'un élément de base 37-qui a également une forme d'écuelle et qui est de préférence formée d'une matière polymérisée moulée (tel que du polysulfone). Un joint d'étanchéité 38 est fixé sur le-bord périphérique supé-30 rieur de l'écuelle 34 et sur la première lèvre 35. Ce joint d'étanchéité 38 est également fixé sur le bord supérieur de l'élément -de base 37 dans une zone adjacente à la jonction commune entre l'écuelle 34- et l'élément de base en sorte que l'écuelle 34 est suspendue à l'intérieur de l'élément de base 37 en étant 35 espacée de ce dernier pour former entre eux un vide d'air thermiquement isolant. Une paroi de fond 40 de l'écuelle 34 porte un élément électrique chauffant désigné par 41, incorporé à l'écuelle et isolé de celle-ci par une couche diélectrique 42 liée à l'écuelle. L'élément 41 peut avoir tout profil désiré de façon 40 que de la chaleur puisse être transmise à l'écuelle 43 avec la BAD ORIGINAL 69 20480 -7- 2011294 répartition désirée. L'élément 41 peut être une résistance en fil. Il est préférable d'utiliser une résistance constituée par une pellicule épaisse (désignée par 41a sur la Fig. 2), qui est liée à la couche diélectrique 42 de façon que la chaleur produite 5 par l'élément chauffant soit transmise au travers de l'écuelle 34 aux aliments contenus dans celle-ci. Il est préférable que l'écuelle 34 ait une faible capacité thermique de façon que pratiquement toute la chaleur produite par l'élément 41 traverse l'écuelle. Une écuelle en acier doux revêtu d'une couche d'émail de p 10 0,0935 cm d'épaisseur et présentant un poids de 0,73 g/cm et 2 une capacité thermique de 0,0806 calorie par cm et par °C s'est avéré fonctionner de façon très satisfaisante. Un vide d'air 39 assure une bonne isolation thermique en dessous de l'élément 41 de façon à empêcher des pertes excessives de chaleur par le fond 15 de la casserole. Le vide 39 peut être rempli d'une matière isolante telle que des fibres de verre. Deux contacts métalliques élastiques 43 relient l'élément électrique chauffant 41 à deux disques métalliques 44. Chaque disque 44 est solidaire de deux plaques métalliques 45 partielle-20 ment noyées dans la paroi de fond 40 de façon à relier la casserole 33 au circuit électrique de la chambre 11, comme cela sera précisé dans la suite. Les contacts 43 peuvent être supprimés et les plaques 45 sont alors reliées directement à l'élément 41 par un fil métallique dont les extrémités opposées sont respec-25 tivement brasées sur l'élément 41 et la plaque 45. Pour former une casserole 33 complètement isolée du point de vue thermique, un couvercle 46 est placé sur la partie supérieure de la casserole. Ce couvercle peut avoir tout profil approprié. De préférence, il comprend une feuille 47 de polystyrène rigide 30 de forme bombée et espacée d'une couche plane d'aluminium 48 placée directement à la partie supérieure de l'écuelle 34. Une feuille plane formée par stratification d'une couche de polyester et d'une couche de polyéthylène peut être utilisée à la place de la feuille 48. 35 L'espace compris entre la feuille 48 et la couche 47 sert de vide d'air thermiquement isolant et la surface inférieure de la feuille 48 réfléchit la chaleux en direction de l'écuelle 34. La couche 47 comporte un rebord périphérique 49 qui s'accroche élastiquement sur la seconde lëvre' 36 prévue sur le bord supé 69 20480 -8- 2011294 rieur de l'élément de base 37 5 Les éléments chauffants 41 des casseroles 33 sont excités électriquement par un connecteur magnétique, désigné dans son ensemble par la référence 50 sur la Fig. 2 et encastré dans plusieurs rails électriquement isolés 51 à 55 (Fig. 1) montés à intervalles en dessous de chaque rayon 25 à 29 et en dessous des 10 plateaux 32 engagés dans chaque rayon. Chaque rail 51 à 55 comporte un rail appairé qui est espacé latéralement, tel que le rail 56 représenté dans la coupe de la Fig. 2. Chaque rail 51 à 55 est par conséquent appairé à un rail associé (non représenté sur la Fig. 1) de manière à constituer un circuit électrique 15 pour chaque paire de rails, comme cela sera précisé dans la suite. Les extrémitéss opposées de chaque rail sont convenablement" fixées sur le râtelier 24. Les rails sont formés d'une matière rigide et électriquement isolante, par exemple une matière plastique rigide tel que de la mélamine. Comme le montre la coupe 20 de la Fig. 2, chaque rail 54-» 56 entoure partiellement le connecteur magnétique 50. La surface supérieure du connecteur 50 dépasse légèrement de chaque rail et se compose d'un noyau magnétique 57 formé d'une matière électriquement non-conductrice telle qu'un composé de caoutchouc lié par de la ferrite de baryum 25 (BaFe^O^). Deux bandes de contact 58, 59 formées d'un métal conducteur,• sont fixées sur des surfaces opposées du noyau magnétique 57» comme le montre la Fig. 2. Les bords supérieurs de chaque plaque de contact 58, 59 dépassent de 0,159 cm de la surface supérieure 30 du noyau magnétique 57» Le bord avant de chaque connecteur magnétique 50 se termine à courte distance de l'extrémité avant des rails (Jlxés sur le râtelier 24 de la Fig. 1) et il est biseauté de manière que le fond des casseroles 33 s'élève sur les connecteurs magnétiques 50 lorsqu'elles sont introduites dans 35 la chambre 11 à. l'aide des plateaux glissants 32. Sur la Fig. 1, le bord arrière de chaque rail 51 à 55 est fixé de façon appropriée sur l'extrémité intérieure du râtelier 24, de même que chaque rail associé, tel que le rail 56 de la Fig. 2. Dans cette zone de jonction, les deux bandes .métalliques 40 58 et 59 de chaque connecteur magnétique 50 de chaque rail sont 69 20480 -9- 2011294 fixées sur et électriquement isolées du râtelier 24. les bandes 58 et 59 de chaque connecteur magnétique 50 des rails 51 à 55 sont reliées à l'un des fils 31 par des barrettes 60 en vue d'assurer l'alimentation en courant des deux bandes. Chacune des 5 bandes 58 et 59 ûes connecteurs magnétiques 50 des rails associées aux rails 51 à 55 (tels que le rail 56 de la Fig. 2) sont mis à la masse sur le râtelier 24 à l'aide d'une barre omnibus 61. Lorsque du courant est fourni aux connecteurs magnétiques 50 de l'un des rails 51 à 55- Un courant passe dans les enroulements 10 chauffants 41 des casseroles 33 supportées par les rails Comme le montre la Fig. 2, les connecteurs magnétiques 50 du rail 54 touchent une des deux plaques métalliques 45 situées au fond de la casserole 33* Cette plaque 45 est reliée à l'élément chauffant 41 par le disque 44 et le contact métallique 43. Le circuit est 15 mis à la masse par le connecteur magnétique 50 du rail 56 qui est relié à l'élément chauffant 41 par la plaque 45 opposée, les disques 44 et les contacts métalliques 43. Le rail 56 est relié directement à la barre omnibus 61 pour la mise à la masse du circuit. 20 L'attraction magnétique exercée par les connecteurs 50 sur les plaques métalliques 45 bloque les casseroles 33 sur les bandes 58 et 59 de chaque rail de façon que ces casseroles ne soient pas délogées par des vibrations et des mouvements lorsque l'appareil est installé dans un avion, un wagon de chemin de fer, 25 etc. L'attraction magnétique fait également en sorte que les plaques métalliques 45 frottent contre les bandes 58 et 59 lorsqu'elles sont introduites dans ou sorties de la chambre 11 à l'aide des plateaux 32. Ce mouvement de raclage enlève les particules d'aliments qui auraient pu s'accumuler sur les rails. 30 Du fait que la cavité 13 de la chambre 11 peut être maintenue à des températures de congélation en cours de cuisson ou de reconstitution d'aliments, des produits alimentaires prêts, précongelés, pré-cuits ou préchauffés placés dans des casseroles 33 peuvent être congelés et maintenus à l'état congelé jusqu'à ce 35 que les éléments chauffants 41 de casseroles 33 placés sur un ou plusieurs des rails 51 à 55 soient excités. Du fait que presque toute la chaleur produite par un élément 41 traverse directement la paroi de fond 40 pour pénétrer dans les aliments et que les casseroles sont thermiquement isolées, les casseroles et 69 20480 -10- 2011294 les produits alimentaires n'altèrent pas sensiblement la température régnant à l'intérieur de la chambre 11 et à l'intérieur des casseroles supportées sur des rails 51 à 55 adjacents qui ne sont pas excités et qui restent à l'état congelé. 5 Le Tableau I montre qu'une casserole construite selon le mode de réalisation de la Fig. 2 présente un faible niveau de pertes thermiques. Pour déterminer les pertes thermiques dans l'exemple représenté sur le Tableau I, on a utilisé la méthode d'équilibrage des niveaux de chaleur. Une casserole de 12,7 x 17>8 cm a 10 été remplie de 142 à 277 S d'eau et elle a été portée au niveau de température indiqué dans le tableau. Une casserole de 12,7 x 17»8 cm a été utilisée du fait qu'une casserole de cette taille est suffisante pour contenir des portions moyennes et individuelles d'aliments. Le niveau de température de 80°0 a été 15 choisi car il représente un niveau moyen utilisé pour cuire une grande diversité dç produits alimentaires dans des casseroles. Après que l'eau a été chauffée à 80°C, la température a été équilibrée en assurant une alimentation puisée en courant électrique, pendant des périodes d'excitation et de coupure prédé-20 terminées, de l'élément chauffant 41 pour maintenir le niveau de température constant. La quantité d'énergie calorifique fournie à la casserole pour maintenir la température de 80°C établit un équilibre entre la casserole (ainsi que son contenu) et l'air ambiant. La quantité d'énergie thermique puisée fournie à la 25 casserole a été exactement égale à la perte de chaleur qui est indiquée dans le tableau I et qui est exprimée en kgm (calories, par minute). TABLEAU I Couvercle Niveau, de température d'équilibre en Une couche dValuminium de 0,004 cm d'épaisseur espacée d'un recouvrement en polystyrène rigide de 0,0102 cm d'épaisseur. Vide d'air entre la couche et le revêtement. Similaire au couvercle 46 de la Fig. 2 Chaleur fournie pour maintenir 1'équilibrage, c'est-à-dire perte calorifique 80°C 0,459 kgm-cal/min. 69 20480 -11- 2011294 Le tableau II donne le pourcentage de perte calorifique pour la casserole du tableau I. Le pourcentage de perte calorifique a été calculé sur la base d'une chaleur d'entrée totale nécessaire pour chauffer une quantité d'eau donnée (284 g), par compa-5 raison à la chaleur fournie (perte calorifique) nécessaire pour maintenir le niveau de température d'équilibre du tableau I. La chaleur totale d'entrée (colonne 5 tableau II) est égale à la somme de la chaleur emmagasinée par le contenu de la casserole, par la casserole elle-même, plus la quantité de chaleur perdue 10 par la casserole et son contenu pendant la période de cuisson. La quantité de chaleur conservée par le contenu de la casserole (indiquée dans la colonne 1 du tableau) est égale à la quantité de chaleur, exprimée en kgm-calories, nécessaire pour chauffer 284 g d'eau (qui a essentiellement les mêmes caracté-15 ristiques thermiques que celles de la plupart des aliments) de -17,8°C à 82,2°C. Elle est égale à la somme de trois quantités distinctes qui sont la quantité de chaleur nécessaire pour augmenter la température de 284 g de glace de -17,8°C à 0°0, la chaleur nécessaire pour faire fondre la glace et la chaleur 20 nécessaire pour augmenter la température des 284 g d'eau de 0°C à 82,2°C. Cette quantité totale de chaleur est approximativement égale à 50,4 kgm-cal. Le taux moyen de perte thermique pendant la période totale de chauffage (colonne 3» tableau II) est essentiellementêgal à la 25 moitié du taux de perte calorifique pour les températures d'équilibre données dans le tableau I puisqu'au début de la chauffe il n'y a pratiquement pas de chaleur perdue. La perte calorifique totale pendant une période de chauffe de 20 minutes (colonne 4, tableau II) est le produit du taux moyen de perte calori-30 fique par minute par la période totale de chauffe. Le pourcentage de perte calorifique (c'est-à-dire la perte calorifique totale comparée à la chaleur totale fournie à l'entrée) est indiqué dans la colonne 6. o vO K> O CD O TABLEAU II Quantité de chaleur nécessaire pour chauffer 284 g d'eau, de -18°G à 82°C, en kgm-calories Taux de perte calorifique pour les températures d'équilibre du Tableau I, en kgm-calories/ min. Taux moyen de perte calorifique pendant une période de chauffe ou de refroidissement de 20 minutes, en kgm-calories/ min»(moitié de la valeur de la colonne 3) Perte calorifique totale pendant une /période de chauffe de 20 minutes, en kgm-calories Chaleur totale fournie à l'entrée (chaleur nécessaire pour chauffer l'eau plus perte calorifique totale) Pourcentage de perte calorifique i .A fO 50,4 0,459 0,22-9 4,59 54,99 8,34 K) O KJ vO 69 20480 -13- 2011294 Les valeurs de perte calorifique données dans le tableau II montrent qu'une casserole construite selon le mode de réalisation de la Fig. 2 présente une perte calorifique de 8,34 %„ Des casseroles plus grandes ou plus petites que celles utilisées 5 (12,7 x 17,8 cm) dans l'exemple du tableau I présenteront évidemment à peu près la même perte thermique par surface unitaire. La Fig. 3 montre schématiquement une série de casseroles placées dans une chambre 11 et excitées alors que l'intérieur de la chambre est maintenu à des températures de congélation. Cette 10 disposition a été utilisée pour déterminer les essais de la perte calorifique sur la température régnant à l'intérieur de casseroles non-chauffées adjacentes. Un groupe de casseroles 33a à 33g de dimensions 12,7 x 17,8 cm ont été remplies de 284 g d'aliments congelés. Les casseroles ont été ensuite disposées comme 15 indiqué sur la Fig. 3 sur 1111 châssis 62. Des thermocouples numérotés de 1 à 5 et représentés schématiquement par de petits cercles dans les positions indiquées par les flèches sur la Fig. 3 ont été branchés de façon à pouvoir enregistrer des modifications de la température aux endroits correspondants. Le châssis, 20 les casseroles et les thermocouples ont été placés dans une chambre, telle que la chambre 11, qui a été maintenue à une température d'environ -26°C et les éléments chauffants 41 de chaque casserole 33a à 33g ont été reliés à une source de courant électrique (l'élément 41 et le circuit de fourniture du courant 25 électrique n'ont pas été représentés sur la Fig.4). Dans cette position, des casseroles sélectionnées 33a à 33g ont été excitées. On a enregistré les variations de la température dans des zones adjacentes aux thermocouples 1 à 5« Le tableau III ci-dessous donne les variations de la tempéra-30 ture enregistrées par les thermocouples 2 à 5 (le thermocouple 1 n'a pas été utilisé dans cet exemple) lorsque la casserole 33 69 20480 -14- 2011294 TABLEAU III Minutes de Températures enregistrées de thermocouples cuisson 2 à 5* en degrés centigrades 2 3 4 5 5 0 -19 -13,9 -9,4 -15,0 2 -19 -13,3 -8,3 ■ -11,7 4 -19 -11,1 12,2 -10,0 6 -20,5 - 8,3 33,9 - 8,3 8 -20,5 - 3,3 40,0 - 8,3 10 10 -21,6 2,8 48,9 - 8,3 12 -21,6 10,6 60,0 - 7,2 14 N -21,6 20,0 76,7 - 6,7 16 -20,0 27,8 78,9 - 6,7 18 -19,0 32,8 94-,4 - 5,6 15 20 , -17,8 35,0 94,4 - 6,1 En référence à la Fig. 4- et au tableau III, il est à noter que le thermocouple 3 logé dans l'intervalle d'air existant au-dessus de la casserole chauffée 33d et en dessous de la casse-20 rôle non-chauffée 53b a enregistré une température d'air ambiant élevée de 35°C. Cependant, le thermocouple 5, situé dans l'espace d'air placé en dessous de la casserole chauffée 33 Le tableau IV ci-dessous donne les variations de températures 25 enregistrées par les thermocouples 1 à 5 lorsque des casseroles 33a à 33c et 33e à 33g ont été alimentées de façon puisée en courant de 110 Volts par l'intermédiaire de l'élément chauffant 4-1 (résistance de 30 ohms) de chaque casserole pendant des périodes prédéterminées de 20 secondes pour l'excitation et de 30 30 secondes pour la coupure pour une période totale de cuisson de 20 minutes. La casserole 33d n'a pas été excitée. TABLEAU IV Températures enregistrées des thermocouples Limites de de 1 à ^ en degrés centigrades . cuisson 1 2 3 4 _5_ 0 -12,2 -24,4 -17,8 -11,1 -18,9 2 -11,1 -23,2 -16,1 -11,1 -17,8 4 - 8,3 -24,4 . -15 *6 -11,7 -16,1 6 - 8,7 -22,7 -13,3 -11,7 -14,4 69 20480 -15- 2011294 TABLEAU IV (Suite) Températures enregistrées des thermocouples minutes de de 1 à 5i en degrés centigrades cuisson 1 2 4 JL. 5 8 - 1,7 -22,7 - 8,9 - 11,1 -10,6 10 6,1 -21,6 - 6,1 - 10,6 - 7,2 12 40,0 -21,6 0 - 11,1 2,8 14 71,1 -21,1 10 - 10,6 13,3 16 84,4 -20,0 21,1 - 10,0 21,1 10 18 88,3 -19,5 25,6 - 7,8 24,4 20 91,6 -18,9 26,7 - 10,6 25,6 La Fig. 3 et le tableau IV montrent que le thermocouple 3 situé au-dessus de la casserole non-chauffée 33d a enregistré 15 une température d'air ambiant élevée de 26,7°G et que le thermo-couple 5 associé à la casserole chauffée 33f"a enregistré une température d'air ambiant élevée de 26,5°C» Cependant, le thermocouple 4 placé à l'intérieur de la casserole non-chauffée 33 On peut employer d'autres moyens pour éliminer pratiquement les pertes calorifiques ou leurs effets. Par exemple, la pression 35 d'air à l'intérieur de la chambre réfrigérée peut être légèrement réduite pour diminuer la transmission de chaleur par convection ou bien la capacité de réfrigération du groupe de réfrigération peut être augmentée. Un autre procédé satisfaisant consiste à congeler cryogéniquement les produits alimentaires à des tempé-40 ratures extrêmement basses à l'aide d'azote liquide lorsque les 69 20480 -16- 2011294 produits sont initialement placés dans les casseroles 33 et à introduire périodiquement de l'azote liquide dans la chambre 11 pour maintenir cette chambre à des températures basses pendant que les casseroles sont situées dans la chambre et soumises à 3 une cuisson. On va maintenant décrire comment le courant électrique est fourni à l'appareil. Un courant électrique est appliqué directement aux bandes 58, 59 des connecteurs magnétiques 50 placés dans les rails 5^ à. 55» et par conséquent aux éléments chauf-10 fants 41 des casseroles individuelles 33» Un circuit approprié (non représenté sur les dessins) peut être relié aux rails 51 à. 55 Pour les raisons précisées dans la suite, il est préférable d'appliquer le courant électrique dans des périodes prédétermi-20 nées d'excitation et de coupure. Ce problème peut être résolu en reliant un dispositif de minuterie à l'entrée de courant représentée par la fiche 17 en vue de commander la fréquence des intervalles d'excitation et de coupure. Un dispositif de minuterie permettant le réglage des périodes 25 prédéterminées d'excitation et de coupure a été représenté sur la Fig. 4 où la chambre 11, les casseroles 33 et les rails-supports 54, 5^a, 56 et 56a sont les mêmes que ceux des Fig. 1 et 2 mais ont été représentés plus schématiquement sur la Fig. 4. La minuterie de la Fig.4 est reliée à la fiche 17 de la Fig. 1 pour 30 appliquer un courant électrique aux connecteurs magnétiques. 50 des rails 51 à 55 de la Fig. 1 pendant les périodes prédéterminées d'excitation et de coupure. Sur la Fig. 4, les rails 54, 54a, 56 et 56a sont reliés à un élément chauffant (non représenté) du fond de chaque casserole 33, cet élément étant le même 35 que l'élément 41 décrit en référence à la Fig. 2. Une. minuterie désignée dans son ensemble par $3 et un circuit de-.commande désigné par 64 sont également représentés schématiquement, le circuit reliant les rails 54, '54a, 56 et 56a à la minuterie 63. La minuterie 63 est reliée-â une source de courant électrique (re-40 présentée par les flèches). La minuterie 63 se compose d'un élé 69 20480 -17- 2011294 ment de réglage de périodes 65 qui contrôle l'excitation de l'appareil pendant la période totale de cuisson. Dans cette description, l'expression "période totale de cuisson" signifie la durée de la période nécessaire pour cuire les aliments. 5 A l'aide d'un élément de réglage d'intervalles d'excitation 66 qui est placé manuellement sur la valeur correspondant à un intervalle prédéterminé d'excitation, actionne une série d'interrupteurs et une bobine de relais de façon à exciter les rails sélectionnés 54, 54a, 56 et 56a pendant chaque intervalle. Un 10 élément de réglage de période de coupure 67 contrôle la durée de l'intervalle prédéterminé de coupure par actionnement d'une série d'interrupteurs et d'une bobine de relais de façon à désexciter des rails sélectionnés 54, 54a, 56 et 56a après chaque intervalle prédéterminé d'excitation. 15 Les éléments de réglage 65 et 67 peuvent être pré-réglés manuellement de façon à obtenir toutes périodes de cuisson désirées ou prédéterminées et toutes combinaisons d'intervalles d'excitation et de coupure. Dans la mise en pratique de l'invention, il est nécessaire de 20 déterminer la quantité d'énergie thermique ou de chaleur nécessaire pour cuire une quantité donnée d'aliments de façon que la quantité requise de courant (convertible en énergie thermique) puisse être appliquée pendant les intervalles prédéterminés d'excitation au cours de toute la période prédéterminée de cuis-25 son. La quantité de chaleur nécessaire pour cuire une quantité donnée d'aliments est basée sur la capacité d'absorption de chaleur des aliments jusqu'à ce qu'ils soient cuits. La quantité d'énergie thermique nécessaire pour cuire une quantité donnée d'aliments par chauffage puisé peut être déter-50 minée en calculant la quantité de chaleur produite pendant la période totale de cuisson désirée avec la puissance appropriée. La quantité d'énergie thermique fournie aux aliments est à peu près proportionnelle à la puissance fournie pendant toute la période de cuisson. La chaleur appliquée pendant la période to-55 taie de cuisson est égale au produit de la période totale de cuisson multipliée par la puissance fournie., La quantité d'énergie requise pour cuire différents aliments- peut aisément être calculée à. partir des différents tableaux donnés dans la technologie de traitement des aliments. 40 Le tableau Y donne la puissance nécessaire d'entrée et la 69 20480 -18- 2011294 chaleur résultante correspondant à la cuisson de différents poids de produits alimentaires donnés à titre d'exemple. On a exercé un chauffage puisé pendant une période totale de cuisson de 15 minutes, avec des intervalles d'excitation de 20 secondes suivies 5 par des intervalles de coupure de 10 secondes. Un courant produit par une source à 110 volts a été fourni à l'élément de chauffage 41 pour chaque poids d'aliments, le tableau donnant la résistance moyenne, le courant et la puissance produits. Chaque produit a été cuit séparément à partir d'un état congelé. N TABLEAU V Produits alimentaires Poids d'- Eésistanoe moyenne aliments de l'élément chauf -en g. fant Ragoût de boeuf Ragoût de boeuf Beefsteak Beefsteak Crevettes Poulet Poulet Poisson Poisson 251 215 206 199 218 255 181 200 190 34 ohms 28 ohms 50 ohms 30 ohms 4-0 ohms 58 ohms 56 ohms 35 ohms 40 ohms Intensité Puissance en moyenne en Watts, basée kgm-cal Ampères sur 2/3 d'excitation 2,2 162 34,8 2,4 176 37,8 2,4 176 37,8 2,4 176 37,8 2,1 132 25,5 2,0 147 31,5 2,1' 154 33,3 2,4 177 38,1 2,0 147 33,3 69 20480 -20- 2011294 Un avantage important du chauffage ou de la cuisson par impulsions consiste en ce que plus de chaleur peut être fournie aux aliments sans les dessécher ou sans provoquer d'autres altérations thermiques pendant tous les intervalles prédéterminés d'ex-5 citation intervenant, dans la période totale de cuisson, par comparaison au cas où un échauffement est assuré de façon continue pendant la même période ou bien au cas où on contrôle 1'échauffe-ment à l'aide de thermostats. Ceci est dû au fait qu'une quantité relativement élevée de chaleur peut être fournie pendant les in-10 tervalles prédéterminés d'excitation et que chaque intervalle d'excitation est suivi par un intervalle prédéterminé de coupure pendant lequel aucune chaleur n'est fournie. Les aliments constituent le principal absorbeur de chaleur du fait de la réponse thermique rapide ou de la faible capacité calorifique de la casse-15 rôle 35- la chaleur fournie pendant chaque intervalle prédéterminé d'excitation esÇ absorbée uniformément et elle est diffusée et emmagasinée dans les aliments pendant l'intervalle prédéterminé de coupure de sorte que la température des aliments n'augmente pas au-delà de leur température de dessication. 20 Un échauffement à effectuer de cette manière empêche le défaut ou les insuffisances de cuisson qui se produisent souvent lorsque des aliments sont cuits à partir d'un état congelé par échauffement continu ou thermostatique à des températures inférieures à celles qui provoqueraient autrement un dessèchement, etc. Une 25 diffusion complète et une répartition uniforme de la chaleur dans la masse d'aliments qui résulte desdits intervalles prédé-, terminés d'excitation et de coupure, permet de cuire les aliments avec précision. Pour obtenir une cuisson correcte, la durée des intervalles 50 prédéterminés .d'excitation et la quantité de.chaleur produite pendant la période totale de cuisson doivent être proportionnées à la quantité d'aliments. La durée des intervalles prédéterminés d'excitation et.de coupure est habituellement- constante pendant toute la période de- cuisson mais, dans certaines applications, 55 on peut modifier la durée de l'un ou bien des deux intervalles prédéterminés. : - La Fig. 5 représente partiellement un .programme- d'impulsions dans lequel la puissance en watts- est donnée sur l'axe des ordonnées 68 et le temps en secondes sur l'axe des abscisses 69« 40 Chaque intervalle d'excitation a été pré-réglé ou prédéterminé 69 20480 -21- 2011294 à une durée de 20 secondes et il est suivi par un intervalle de coupure d'une durée de 10 secondes. Dans ce programme particulier, on a utilisé un courant fourni par une source de 110 Yolts à l'élément chauffant 41 d'une casserole 33 pendant une période 5 totale moyenne de cuisson de 15 minutes pour chauffer et cuire des portions individuelles d'aliments fibreux, tels que de la viande, des légumes, etc. Un programme adoptant les intervalles prédéterminés d'excitation et de coupure indiqués sur la Fig. 3 s'est avéré acceptable pour cuire simultanément des portions 10 individuelles d'aliments dans plusieurs casseroles 33 pendant une période totale de cuisson variant entre 15 et 25 minutes. Le programme d'intervalles de la Fig. 5 qui concerne les exemples indiqués dans le tableau Y permet de fournir plus de chaleur pendant la période totale de cuisson de 15 minutes sans dessé-15 cher, brûler ou faire subir d'autres dommages thermiques aux produits alimentaires. La fourniture de la même quantité de chaleur dans des conditions de chauffe constante ou de chauffe commandée thermostatiquement pendant la même période de 15 minutes provoquerait un brûlage ou un dessèchement des produits. En fournissant 20 une chaleur puisée de la manière indiquée sur la Fig. 5» chaque intervalle prédéterminé de coupure de 10 secondes fournit le temps nécessaire aux produits alimentaires pour absorber et diffuser la chaleur avant l'intervalle de chauffe suivant. Ce processus est répété pendant toute la période de cuisson jusqu'à ce 25 que les aliments soient cuits à l'état désiré c'est-à-dire jusqu'à ce qu'ils aient absorbé la quantité désirée d'énergie thermique . La Fig. 6 est une représentation graphique dans laquelle les températures, exprimées en degrés centigrades, sont portées sur 30 l'axe des ordonnées 70 et les temps de cuisson, exprimés en minutes sur l'axe des abscisses 71- Le graphique représente une courbe typique de température correspondant à une partie de la période totale de cuisson et dans laquelle se produisent des variations de températures pendant les intervalles prédéterminés 35 d'excitation et de coupure. Dans cet exemple particulier, la température a été détectée à l'aide d'un thermocouple situé en dessous des aliments placés dans la casserole 33* Lors de l'application initiale du courant, la température augmente rapidement puis elle commence à se stabiliser jusqu'à ce qu'èlle atteigne 40 la condition d'équilibre thermique. Pendant la période précédant 69 20480 -22' 2011294 la condition d'équilibre, la quantité de chaleur fournie pendant chaque intervalle prédéterminé d'excitation est sensiblement égale à la quantité de chaleur absorbée par les aliments pendant chaque intervalle prédéterminé d'excitation et de coupure. Pour 5 obtenir une cuisson efficace, les variations de la température à des niveaux se rapprochant de la condition d'équilibre thermique \ doivent être considérées par rapport au point d'ébullition des fluides se trouvant dans les aliments. Bien que cela ne soit pas essentiel, il est préférable que les températures oscillent au-10 tour du point d'ébullition des fluides alimentaires dans des intervalles compris entre - 17°C. Le point d'ébullition de fluides alimentaires varie dans de larges limites en fonction de ce qu'il existe des graisses ou d'autres matières organiques dans les aliments considérés. 15 Du fait que les intervalles prédéterminés d'excitation et de coupure produisentvdes variations de température chevauchant le point d'ébullition de fluides alimentaires, on obtient un reflux desdits fluides. La quantité de chaleur fournie pendant chaque intervalle prédéterminé d'excitation provoque une vaporisation 20 momentanée d'une fraction de l'humidité présente. Une quantité importante de vapeur produite pendant chaque intervalle prédéterminé d'excitation est condensée pendant l'intervalle de coupure suivant. La vapeur est arrêtée par le couvercle 46 de la casserole. Lorsque la vapeur se condense en humidité dans la 25 zone adjacente au couvercle, de la chaleur est transférée par absorption et diffusion et elle est réintroduite dans les ali- • ments. En outre, des liquides condensés chauds sont répartis dans et autour des aliments lorsque ces liquides condensés s'écoulent vers le fond de la casserole. Une condensation se pro-30 duisant dans les intervalles de coupure a par conséquent tendance à répartir et diffuser uniformément la chaleur autour et à l'intérieur des aliments et à contribuer au maintien de la température des aliments en dessous de la valeur de dessèchement. Un autre avantage consiste dans la réduction au minimum de la perte 35 de jus naturels contenus dans les aliments, ce qui conserve leur saveur initiale. Le transfert de chaleur produit lors de la condensation de la vapeur contribue également à empêcher les aliments d'être imparfaitement cuits lorsqu'on part de l'état congelé» 40 On obtient l'équilibre thermique nécessaire pour le reflux en 69 20480 -2?- 2011294 partie du fait que l'élément chauffant.41 présente une résistance à coefficient de température positif, ce qui est une caractéristique intrinsèque à de nombreuses résistances à pellicules épaisses, telles que la résistance 41a. Dans la zone des températures 5 de cuisson qui se rapproche de la condition d'équilibre, comme indiqué sur la Fig. 6, la valeur ohmique de la résistance 41a à pellicule épaisse augmente suffisamment pour réduire automatiquement la quantité de chaleur fournie et nécessaire pour maintenir les températures dans la plage indiquée. La valeur ohmique et le 10 coefficient de résistance entre des températures élevées et basses peuvent être réglés en sélectionnant la composition de la résistance 41a. Une variation de résistivité comprise entre 35 et 50% s'est avérée acceptable pour l'invention dans la plage précitée des températures de service. 15 Puisque la conversion d'énergie électrique en énergie thermique s'effectue pratiquement avec un rendement de 100 % et que la chaleur absorbée par la casserole 33 correspond à un faible pourcentage du fait de sa caractéristique de réponse thermique rapide, pratiquement toute la chaleur produite par l'appareil 20 est transmise directement aux aliments. L'opération: de chauffe ou de cuisson peut par conséquent être commandée ou programmée de différentes manières. La quantité de courant électrique consommée peut varier en fonction d'une opération particulière de cuisson à exécuter ou 25 bien elle peut être adaptée à la quantité d'énergie disponible à partir d'une source particulière de courant électrique. Dans la plupart des applications de chauffe et de cuisson d'aliments faisant intervenir des quantités d'aliments telles que celles indiquées dans le tableau Y, il est préférable que les éléments 30 de chauffage 41 des casseroles individuelles 33 consomment une puissance comprise entre 150 et 250 watts à tension constante. La plage de puissance est déterminée par la moyenne de tous les intervalles d'excitation pendant la période totale.de cuisson. L^appareil est également contrôlé par les éléments de chauf-35 fage 41 des casseroles. Le cas échéant, l'élément de chauffage 41 peut être agencé de façon à comporter des zones de résistances différentes en vue de produire des quantités de chaleur différentes dans des parties spécifiques de la casserole 33. Des aliments nécessitant des quantités différentes de chaleur peuvent 40 être cuits dans la même casserole.. Par exemple, des viandes né 69 20480 ~24~ 2011294 cessitant une grande quantité de chaleur seront placées dans la casserole au-dessus de la partie de l'élément chauffant 41 fournissant la quantité maximale de chaleur. Des légumes ou d'autres aliments nécessitant une chauffe modérée seront placés au-dessus 5 des parties de l'élément chauffant 41 qui produisent une chauffe correspondante. Dans la plupart des applications, la plage préférée de valeurs ohmiques de l'élément chauffant 41 (habituellement une résistance 41a à pellicule épaisse) a été choisie entre 30 et 60 ohms, ce qui permet de produire des températures comprises 10 entre 82° et 104°C lorsque les résistances sont alimentées par une source de courant électrique de 110 volts. Dans certains cas, il peut être souhaitable d'augmenter la valeur ohmique de manière à produire une température pouvant atteindre 120°C. Une fois que la puissance et la résistance ont été fixées et 15 que la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer ou cuire les aliments a été déterminée, l'appareil peut être programmé uniquement en prédéterminant ou en pré-réglant les intervalles d'excitation et de coupure et également la période totale de cuisson. Les intervalles prédéterminés d'excitation et de coupure peuvent être 20 réglés à volonté en fonction des conditions spécifiques de chauffe ou de cuisson en agissant manuellement sur l'élément de réglage d'intervalles d'excitation 56 et sur l'élément de réglage d'intervalles de coupure 67. Pour cuire des portions d'aliments correspondant à un repas et placées dans des casseroles individuel-25 les, on a trouvé qu'il fallait environ 20 secondes d'excitation et 10 secondes de coupure. Cependant, on peut employer une combinaison d'intervalles d'excitation et de coupure dans une application particulière pour obtenir une chauffe ou une cuisson désirées. La période totale de cuisson est généralement comprise en-30 tre 8 et 25 minutes. L'appareil est adaptable pour établir une période de "maintien de chauffe" indéterminée. A la fin de la période totale'de cuisson, on peut faire intervenir une période de maintien de chauffe pour fournir une quantité réduite de chaleur après cuisson en vue 35 de conserver les aliments à une température élevée désirée et pendant une période indéterminée de temps de façon que les aliments soient conservés à des températures appropriées jusqu'à ce qu'ils soient servis. Pendant de telles périodes de maintien de chauffe, la durée d§A'intervalle prédéterminé d'excitation 40 est réduite tandis que celle de l'intervalle de coupure est aug- BAD ORIGINAL 69 20480 -25- 2011294 mentée* Ce problème peut être résolu en réglant de façon appropriée la minuterie 63. On a trouvé qu'il était suffisant de prévoir, pour le maintien doéhauffe, des intervalles d'excitation de 2 à 5 secondes suivis par des intervalles de coupure de 58 à 5 55 secondes pour conserver les aliments à des températures appropriées pour la consommation, pendant une période indéterminée. La Fig. 7 est un schéma d'un circuit de commande (tel que celui de la Fig. 4) utilisé pour exciter les rails 51 à 55 de la chambre 11 et par conséquent les éléments chauffants 41 des cas-10 seroles individuelles 33 pendant une période prédéterminée ou pré-réglée de cuisson. Sur la Fig. 7» les lignes 75 e"t 76 assurent la connexion avec une source de courant électrique. Un élément de réglage de période 65} un élément de réglage d'intervalles d'excitation 66 et un élé-15 ment de réglage d'intervalles de coupure 67 constituent des minuteries électriques qui sont réglées manuellement et respectivement sur la période totale de cuisson désirée ainsi que sur les intervalles d'excitation et de coupure désirés et qui sont excités par une source de courant reliée aux lignes 75 et 76. L'in-20 terrupteur 77 est un interrupteur normalement fermé et relié à l'élément de réglage de périodes 65 de façon à s'ouvrir après que cet élément a fonctionné pendant la période totale de cuisson. L'interrupteur 78 est un interrupteur normalement ouvert relié à l'élément de réglage d'intervalles d'excitation 66 de manière à 25 se fermer à chaque fois que l'élément 66 a cessé de fonctionner aijfoout d'un intervalle prédéterminé d'excitation. L'interrupteur 78 reste fermé seulement tant que l'élément de réglage d'intervalles d'excitation 66 a été excité. Lors d'une coupure du courant alimentant l'élément de réglage 66, cet élément est ramené 30 dans la condition initiale et l'interrupteur 78 est ouvert. L'interrupteur 79 est un interrupteur normalement fermé qui est relié à l'élément de réglage d'intervalles de coupure 67 de façon à s'ouvrir à chaque fois que l'élément 67 cesse de fonctionner après un intervalle de coupure prédéterminé. L'interrup-35 teur 79 ^este ensuite ouvert tant que. 1'élément 67 reste excité. Lors d'une interruption de l'alimentation en courant de l'élément 67, cet élément est ramené dans la condition initiale et l'interrupteur 79 est fermé. L'interrupteur 80 est un interrupteur de verrouillage de sécu-40 rité qui est fermé seulement lorsque la porte 14 de la chambre 11 69 20480 -26- 2011294 est fermée pour la mise en service de l'appareil. La bobine de relais 81, lorsqu'elle est excitée, ouvre les contacts 82 normalement fermés et ferme les contacts 83 normalement ouverts. La bobine de relais 84 ferme les contacts 85 et 86 5 normalement ouverts. Le circuit de commande fonctionne de la manière suivante. Un courant électrique est appliqué aux lignes 75 et 76 de manière à alimenter l'élément de réglage de périodes 65, l'élément de réglage d'intervalles d'excitation 66 et la bobine 84. L'excitation 10 de la bobine 84 provoque la fermeture des contacts 85 et 86 et se traduit par une excitation des charges 87 et 88, à savoir les éléments chauffants 41 des casseroles 33» Lorsque l'élément de réglage d'intervalles d'excitation 66 est arrivé au bout d'un intervalle prédéterminé, l'interrupteur 78 se 15 ferme en provoquant l'excitation de l'élément de réglage d'intervalles de coupure 67 et de l'enroulement 81. Lors de l'excitation de l'enroulement 81, les contacts 82 sont ouverts et les contacts 83 fermés. L'ouverture des contacts 82 désexcite l'élément de réglage d'intervalles d'excitation 66 et 20 l'enroulement 84. La désexcitation de l'élément de réglage d'intervalles d'excitation 66 ramène l'élément de réglage 66 dans la condition initiale et provoque l'ouverture de l'interrupteur 78. Cependant, le courant passant dans l'élément de réglage 67 n'est pas interrompu par l'ouverture de l'interrupteur 78 puisque les 25 contacts 83 ont été fermés pour établir un autre parcours de courant. La désexcitation de l'enroulement 84 provoque l'ouverture, des contacts 85 et 86 et l'excitation des charges 87 et 88. Lorsque l'élément de réglage d'intervalles de coupure 67 est arrivé au bout d'un intervalle prédéterminé, l'interrupteur 79 30 s'ouvre en provoquant la désexcitation de l'enroulement 81 et de l'élément de réglage d'intervalles de coupure 67. La désexcitation de l'enroulement 81 provoque la fermeture des contacts 82 et l'ouverture des contacts 83. La fermeture des contacts 82 réexcite l'élément de réglage 66 et l'enroulement 84 de manière à 35 amorcer un autre intervalle d'excitation. La désexcitation de l'élément de réglagçâ'intervalles de coupure 67 ramène l'élément de réglage 67 dans la condition initiale et provoque la fermeture de l'interrupteur 79. Cependant, le passage d'un courant dans l'interrupteur 79 et dans l'élément de réglage d'intervalles de 40 coupure 67 est empêché pour lfinstant puisque les contacts 83 69 20480 -27- 2011294 ont été ouverts. Lorsque l'élément de réglage de périodes 65 est arrivé au bout de sa période prescrite, 1'interrupteur 77 est ouvert en provoquant une désexcitation des éléments de réglage 66 et 67 et des 5 enroulements 81 et 84, ce qui termine la période d'amorçage d'intervalles intermittents d'excitation et de coupure. L'élément de réglage de périodes 65 est agencé de façon à permettre l'amorçage d'un nombre suffisant d'intervalles d'excitation pour fournir la quantité prédéterminée d'énergie à la charge.» 10 En service, l'appareil peut être utilisé dans un certain nombre d'installations de préparation d'aliments. L'appareil 10 de la Fig. 1 peut être employé dans des avions, des wagons-restaurants et des véhicules similaires. Un appareil de plus grandes dimensions peut être utilisé par des restaurants, des cantines 15 et d'autres services pour préparer un grand nombre de repas dans des périodes relativement courtes. On peut mettre au point des appareils permettant de chauffer une ou plusieurs casseroles à usages domestiques. L'invention concerne également tin procédé économique de pré-20 paration d'aliments. Des aliments frais, des aliments pré-conge-lés ou des aliments réfrigérés peuvent être placés dans les casseroles 33 et conservés à l'état congelé dans la chambre 11 jusqu'à ce qu'on désire les cuire et les servir. Si le groupe de réfrigération 20 à 23 est désexcité, les aliments qui ont été 25 pré-cuits, préchauffés ou autrement traités pour éviter une altération peuvent être placés dans les casseroles et réchauffés ou reconstitués immédiatement ou au bout d'une courte période. Du fait de son poids léger et de son efficacité, l'appareil est en particulier applicable à la préparation d'aliments à bord 30 d'un avion en cours de vol. Par exemple, un certain nombre de chambres 11 ayant chacune une capacité de 15 casseroles peuvent être montées dans la cuisine d'un avion en étant reliées à une source de courant électrique. L'appareil est commandé par une minuterie 63. La minuterie est reliée aux rails 51 à 55 de façon 35 que tous les rails soient excités simultanément ou bien qu'un ou plusieurs rails soient sélectivement excités. Des repas individuels sont placés dans les casseroles 35. le cas échéant, les aliments peuvent être pré-cuits d'une manière classique et congelés cryogéniquement de façon à pouvoir être stockés en un poste 40 central. Des casseroles dont leséontenus sont congelés peuvent 69 20480 -28- 2011294 alors être stockées puis expédiées dans des centres de distribution (tels que des aéroports) où les casseroles sont placées dans des plateaux 32 et chargées sur des râteliers 24 en vue dè leur introduction dans les chambres 11 installées à bord de l'a-5 vion. Après avoir été placés dans une chambre 11, les aliments sont maintenus à des températures de congélation jusqu'à ce qu'ils soient cuits et servis. En variante, des aliments frais peuvent être placés dans les casseroles dans le centre de distribution et immédiatement trans-10 férés dans une chambre 11 située à bord d'un avion où les aliments sont congelés pour éviter leur altération jusqu'à la cuisson. On peut préparer un certain nombre de repas pendant une période de 10 à 30 minutes à bord de l'avion en excitant sélective-15 ment les rails 51 à 55 et par conséquent les éléments de chauffage 41 des casseroles 33. Le système permet de stocker commodément les aliments à l'état congelé ou réfrigéré en vue de leur cuisson et de leur service ultérieurs. En outre, le courant électrique fourni aux éléments de chauffage 41 peut être program-20 mé avec précision à l'aide des intervalles prédéterminés d'excitation et de coupure. On évite une altération thermique des aliments et la cuisson peut être exécutée pendant une période relativement courte. La programmation de la fourniture de courant rend également le système compatible avec les limitations impo-25 sées aux sources de courant installées sur les avions. La fourniture de courant peut être programmée d'une façon sélective et consécutive en ce qui concerne chacune des cinq paires de rails en vue de consommer une quantité limitée de courant, lorsqu'il est nécessaire de cuire des aliments dans toutes les casseroles de la 30 chambre 11. Par exemple, s'il est prévu dans un appareil une paire de rails 51 à 55s 1® fourniture du courant peut être programmée de façon à alimenter sélectivement ou consécutivement les connecteurs magnétiques 50 de chacune des cinq paires de rails 5.1 à 55. A m instant donné au cours d'une période totale 35 de cuisson, deux des cinq paires de rails 51 à- 55 peuvent être excitées dans des intervalles prédéterminés tandis que trois rails sont désexcités. En conséquence, en un instant donné, di? courant n'est fourni qu'aux 2/5 de tous les rails. De l'énergie est par conséquent fournie à un taux sensiblement constant et les 40 impératifs de puissance sont par conséquent moindres que dans un BAD original. 69 20480 -29- 2011294 appareil où les cinq rails sont excités et désexcités simultanément . Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de 5 nombreuses variations accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. 69 20480 -30- 2011294 - BEVElNDICATIOffS - 1 - Appareil de préparation d'aliments, caractérisé en ce qu'il comprend : une chambre reliée à un circuit électrique de commande; plusieurs casseroles placées dans la chambre, chaque cas-5 serole comportant un élément électrique chauffant qui est relié au circuit électrique de commande; ainsi qu'un système à minuterie relié au circuit de commande de façon à exciter sélectivement les éléments chauffants desdites casseroles à des intervalles prédéterminés au cours d'une période totale de cuisson. 10 2 - Appareil de préparation d'aliments, caractérisé en ce qu'il comprend : une chambre thermiquement isolée comportant un circuit électrique de commande placé dans une position adjacente ainsi qu'un râtelier monté de façon coulissante dans la chambre, le râtelier comportant une série de plateaux coulissants sur lesquels 15 sont placées des casseroles, chaque casserole comportant un élément électrique chàuffant; plusieurs connecteurs magnétiques fixés sur le râtelier en étant espacés des plateaux supportant les casseroles, chaque connecteur magnétique étant en contact avec le circuit électrique de commande de façon à relier ledit circuit 20 à l'élément chauffant de chaque casserole; des serpentins de réfrigération placés autour de la périphérie de l'intérieur de la chambre de manière à faire circuler un réfrigérant et à maintenir l'intérieur de la chambre à des températures de congélation ou de réfrigération; ainsi qu'une minuterie reliée au circuit électrique 25 de commande de manière à exciter sélectivement les connecteurs magnétiques et à alimenter en courant les éléments chauffants dès casseroles supportés par les connecteurs magnétiques à des intervalles prédéterminés pendant une période totale de cuisson, alors que l'intérieur de la chambre est maintenu à des températures de 30 réfrigération ou de congélation par ledit réfrigérant. 3 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé eij. ce que l'élément chauffant associé à une casserole est constitué par une résistance à couches épaisses qui fait partie intégrante de la casserole et en ce que chaque casserole a une capacité thermique 35 inférieure à 0,09 calorie par centimètre carré et par degré centigrade. 4- - Appareil selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque casserole comprend : un élément&e base formé d'une matière thermiquement et électriquement isolante; un 69 20480 -31- 20 11 294 élément en forme d'écuelle espacé de l'élément de base de façon à ménager entre eux un intervalle thermiquement isolé; une couche diélectrique liée à une surface de l'élément en forme d'écuelle, la résistance à couche épaisse étant liée à ladite couche diélec-5 trique; des plaques métalliques encastrées dans l'élément de base et dépassant d'une de ses faces de façon à toucher des connecteurs magnétiques; des contacts métalliques reliant les plaques métalliques à la résistance à couche épaisse de façon à permettre le passage d'un courant entre les plaques et ladite résistance, et 10 un couvercle placé au-dessus de l'élément de base et de' l'élément en forme d'écuelle de façon à fermer la casserole. 5 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle se compose d'une couche de matière polymérisée espacée d'une feuill^d'aluminium. 15 6 - Appareil selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la casserole fermée par le couvercle présente un pourcentage de perte calorifique de 8 % de la chaleur totale introduite dans la casserole par l'élément de chauffage. 7 - Appareil selon une des revendications précédentes, càrac-20. térisé en ce que les connecteurs magnétiques se' composent de rails électriquement isolés et entourant partiellement un aimant permanent non-conducteur formé d'un mélange de ferrite de baryum et de caoutchouc et assemblé à des bandes électriquement conductrices, les bandes étant reliées audit circuit de commande. 25 8 - Appareil selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites bandes associées à l'aimant permanent non-conducteur attirent magnétiquement et entrent, en contact avec les plaques métalliques encastrées dans l'élément dé base d'une casserole de façon à relier le circuit de commande auxdites pla-30 ques métalliques. 9 - Appareil selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la minuterie électrique comprend un élément de 'réglage d'intervalles d'excitation de manière à exciter les connecteurs magnétiques, et les éléments chauffants pendant des in-35 tervalles prédéterminés, un élément de réglage d'intervalles de coupure de manière à désexciter les connecteurs magnétiques et les éléments chauffants pendant des intervalles prédéterminés et alternés avec les intervalles d'excitation, ainsi qu'un élément de réglage de périodes pour actionner l'élément de réglage d'in-40 tervalles d'excitation et l'élément de réglage-d'intervalles de 69 20480 -32- 2011294 coupure pendant ladite période totale de cuisson. 10 - Procédé pour traiter et reconstituer des aliments, caractérisé en ce qu'on place des portions d'aliments correspondant à un repas dans des casseroles individuelles, chaque casserole 3 contenant un élément chauffant, on assure la pré-cuisson des aliments dans les casseroles, on fait congeler les casseroles et les aliments contenus dans les casseroles de manière à les placer dans des conditions évitant une altération, on stocke les aliments situés dans les casseroles et se trouvant dans des condi-10 tions congelées et, après stockage, on place les casseroles dans une chambre et on reconstitue les aliments dans les casseroles pendant qu'elles se trouvent dans la chambre par application d'un courant électrique aux éléments chauffants des casseroles en vue de chauffer et de cuire les aliments. 15 11 - Procédé pour cuire ou reconstituer des aliments, caractérisé en ce qu'on place des aliments dans des casseroles thermiquement isolées, chaque casserole comportant un élément chauffant solidaire, on recouvre les casseroles d'un couvercle thermiquement isolé, on place les casseroles dans une chambre thermiquement 20 isolée et associée à un dispositif de réfrigération pour maintenir l'intérieur de la chambre à une température de réfrigération ou de congélation, on excite les éléments chauffants des casseroles pendant des intervalles prédéterminés de façon à transmettre de la chaleur aux aliments pendant que la chambre est mainte-25 nue auxdites températures de réfrigération ou de congélation, on désexcite les éléments chauffants des casseroles pendant des intervalles prédéterminés de façon à permettre un refroidissement des aliments pendant que la chambre est maintenue auxdites températures de réfrigération ou de congélation, et on répète avec 30 alternance les phases d'excitation et de désexcitation des casseroles pendant toute une période de cuisson alors que la chambre est maintenue auxdites températures de réfrigération ou de congélation. 12 - Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que 35 ladite période totale de cuisson est de 10 à 30 minutes, en ce que chacun des intervalles prédéterminés d'excitation est d'environ 20 secondes et en ce que chacun des intervalles prédéterminés de coupure est d'environ 10 secondes. 13 - Procédé selon une des revendications précédentes, carac-40 térisé en ce que la chaleur fournie pendant une partie des inter 69 20480 -55- 2011294 valles prédéterminés d'excitation est suffisante pour faire vaporiser line partie de l'humidité naturelle contenue dans les aliments; en ce que le refroidissement des aliments pendant une partie desdits intervalles prédéterminés de coupure dure suffisam-5 ment longtemps pour permettre à l'humidité évaporée pendant ladite partie des intervalles prédéterminés d'excitation de se refroidir et se condenser; et en ce que la phase de répétition alternée de l'excitation et de la désexcitation des éléments chauffants provoque une vaporisation et une condensation alternées de 10 l'humidité pendant une partie de ladite période totale de cuisson.