Brevet FR2045847A1 — publié le 19710305

La présente invention concerne un récipient pour aliments amélioré et, en particulier, un récipient pour aliments incorporant dans sa structure le principe de l'échange de chaleur par tuyau de chaleur (caloduc) de façon que les aliments contenus à l'inté-5 rieur puissent être ou bien cuits rapidement et de façon égale ou bien refroidis rapidement du fait de l'augmentation de la capacité de transfert de chaleur du récipient. Dans la technique des récipients pour aliments, il y a depuis longtemps un besoin non satisfait d'un récipient qui convienne 10 à la fois pour cuire les aliments et pour refroidir les aliments, particulièrement quand les aliments doivent être congelés une fois cuits. La présente invention comble ce besoin en incorporant structurellement le principe du tuyau de chaleur dans le récipient pour aliments. 15 Les caractéristiques du coefficient élevé de transfert de chaleur et presque isotherme des tuyaux de chaleur sont bien connues dans la technique. Le brevet des 3.U.A. N° 3.299.759 expose le principe de l'utilisation des caloducs pour le transfert efficace de la chaleur d'un point à un autre. 20 Dans la technique des ustensiles de cuisson, qui constitue un aspect de ce dispositif à combinaisons, il existe un grand nombre de dispositifs conçus pour réaliser un transfert optimal de chaleur entre la source de chaleur et le produit à cuire, de même qu'une application uniforme de la chaleur av. produit à cuire. 25 Une des pratiques les plus communes des dispositifs de la technique antérieure est celle de faire adhérer un matériau à haute conducti-vité thermique, comme par exemple le cuivre ou l'aluminium, sur le fond et les côtés de l'ustensile de cuisson. Ce processus augmente bien en fait le transfert de chaleur, mais a souvent pour résultats 30 des points chauds dans l'ustensile et un chauffage exagéré de l'extérieur du produit à cuire tandis que" 1*intérieur n'est pas cuit du tout. En outre, ces ustensiles ne sont pas appropriés ou conçus pour refroidir les aliments mais sont limités au rôle de cuisson. De plus, bien que ces dispositifs de la technique antérieure 35 améliorent bien, dans une certaine mesure le transfert de chaleur de la source de chaleur aux aliments, ils n'ont pas complètement donné satisfaction étant donné que leur efficacité en ce qui concerne le transfert de chaleur est limitée. Si l'on applique le principe du caloduc aux récipients il en 40 résulte une augmentation de 1'efficacité du transfert de chaleur 70 20591 2 2045847 entre les aliments et le récipient. Toutefois, un problème avec une masse de produits alimentaires consiste en ce que l'efficacité accrue du transfert de chaleur d'un tel dispositif a également pour résultat que les aliments sont cuits plus rapidement à l'ex-5 térieur tandis que 1'intérieur cuit à la même allure qu'avec les ustensiles de la technique antérieure. En conséquence, l'extérieur de ces aliments brûle avant que l'intérieur soit cuit. Par le fait, l'efficacité de transfert de chaleur accrue a le même effet que si on augmentait en intensité la source de chaleur 10 brûlant ainsi l'extérieur des aliments avant qu'ils soient cuits à l'intérieur. De façon à incorporer structurellement le principe du caloduc dans un récipient pour aliments afin d'augmenter l'efficacité de la cuisson ou du refroidissement des aliments et d'éviter le 15 problème de chauffage exagéré de l'extérieur des aliments quand ils sont en train de cuire, il est nécessaire de concevoir un mécanisme combiné de façon que l'intérieur des aliments soit cuit à une allure accrue proportionnelle à l'allure accrue à laquelle l'extérieur est cuit. 20 Selon la présente invention il est fourni un récipient pour aliments constitué d'un récipient ayant un fond entouré par des côtés et une partie supérieure ouverte, lesdits fond et côtés étant faits de matériau thermo-conducteur, avec des parois intérieure et extérieure espacées l'une de l'autre et délimitant 25 entre elles un espace creux et étanche; une mèche saturée de fluide à l'intérieur dudit espace creux et étanche et près des parois intérieures délimitant ledit espace creux et étanche formant un passage de vapeur entre ladite mèche et l'intérieur dudit espace creux et étanche,* de ce fait la chaleur est transférée par le fond 30 et par les côtés dudit récipient par évaporntion et condensation du fluide dans ladite mèche saturée de fluide. Un couvercle construit en forme de tuyau de chaleur peut être prévu pour le récipient, et-une pièce rapportée dû type tuyau de chaleur peut être prévue pour ëtrè ' intrbduite dans-une masse de 35 produits alimentaires afin d'amener' la chaleur à-l'intérieur de celui-ci. On comprendra mieux 1'invention-en se référant au mode de réalisation suivant et aux dessins ci-joints, dans lësquèls : La Figuré 1 est une vue en coupe .transversale du-récipient pour aliments amélioré représentant les trois parties séparées 40 du dispositif combiné; 70 20591 3 2045847 pièce La Figure 2 est une vue en coupe transversale de la partie / rapportée de transfert de chaleur du dispositif en combinaison avec une masse de produits alimentaire*,' La Figure 3 est une vue en coupe transversale de la pièce 5 rapportée de transfert de chaleur qui constitue une partie de la présente invention. En se référant maintenant aux dessins dans lesquels les mêmes chiffres se rapportent aux mêmes pièces, on doit se rendre compte que le récipient amélioré pour aliments^ist constitué 10 de trois parties séparées, comportant un fond lo, un couvercle 11 et une pièce rapportée de transfert de chaleur 12. Les aliments contenus dans le dispositif sont repérés 13. Le fond 10 est constitué d'une paroi extérieure 14 et d'une paroi intérieure 15 qui sont reliées l'une à l'autre autour des 15 borcb supérieur du fond 10 et sont autrement espacées l'une de l'autre pour délimiter entre elles un espace annulaire. Une mèche de transfert de fluide 16 garnit l'intérieur de l'espace annulaire séparant les parois 14 et 15. Elle est saturée d'un fluide de travail par exemple de l'eau distillée. L'espace 20 annulaire ou creux forme un passage de vapeur 17. Dans une opération de cuisson la chaleur doit être amenée de la source de chaieur^I^^extérieur du fond 10 vers les aliments 13, et dans l'opération de refroidissement la chaleur doit être amenée des aliments 13 au milieu ambiant relativement plus frais 25 dans lequel est placé le récipient pour aliments 9 .En atteignant le fluide de travail, la chaleur l'oblige à s'évaporer hors de la mèche 16 et à entrer dans le passage de vapeur 17 où il est dispersé à travers le passage de vapeur 17-. Au contact de la surface plus fraiche d'une des parois du fond 10 ou du couvercle 11, la 30 vapeur cède sa chaleur latente d'évapora-?': on laquelle chaleur, à son tour, est amenée ou bien dans les aliments 13 dans l'application de cuisson ou bien vers le milieu ambiant s'il est plus frais que les aliments 13. La vapeur condensée «st absorbée dans la mèche 16 où elle^flÊvoyée par effet de capillarité à la 35 source dé chaleur. Le fluide de travail se trouvant dans la mèche 16 peut être un liquide inoffensif tel que^J^eau distillée de façon que les aliments ne soient pas contaminés en cas de fuite dans les parois d'une partie quelconque du récipient 9 . i Le couvercle 11 du récipient 9 est également fait en forme 40 de tuyau de chaleur. Ainsi, le couvercle 11 est fait de matériau 70 20591 4 2045847 thermo-conducteur avec un espace ereus; ou annulaire délimité dans sa partie intérieure. Uae raèeha de-transfert de fluide saturée de fluide de travail garnit las parois intérieures de l'espace annulaire formant mi passage ds vapeur 17 entoure par une mèche 16. 5 La pièce rapportée éte"transfert de chaleur 12 comporte le améliore / troisième element de la combinaison de récipients pour aliments lCr à utiliser avec une masse de produits alimentaires comme celle qui est repérée 13. La pièce rapportée 12 est également construite en forme de tuyau de chaleur at, comme on l'a repré-10 senté, est de forme cylindrique avec une pointe 26 à une extrémité pour permettre de 1''introduire facilement dans les aliments 13. La pièce rapportée de transfert de chaleur 12 comporte un récepteur de chaleur 21 relié en relation de conduction de chaleur par la sonde 22 qui est construite en forme de caloduc. La forme 22 15 peut être construite en forme d'éléments cylindriques creux ou avoir une autre forme appropriée quelconque ayant une mèche de transfert de fluide 24 garnissant sa surface intérieure et constituant un passage de vapeur 25 délimité dans lrespace séparant la mèche 24 et la partie le plus à l'intérieur de la sonde 20 22. Dans le fonctionnement normal, on introduit la pièce rapportée 22 dans une masse de produits alimentaires le récepteur de chaleur 21 étant exposé à la source de chaleur. Cette source peut être ou bien l'intérieur d'un four, ou bien l'intérieur d'un récipient pour aliment*10 ou une autre source semblable 25 de chaleur, ei les aliments doivent être cuits. Si le dispositif doit être utilisé pour refroidir les aliments, alors bien entendu, le récepteur de chaleur 10 devient un "puits de chaleur" et doit être exposé à une source de température inférieure à celle qui règne à l'intérieur des aliments, par exemple un réfrigérateur 30 ou un congélateur. L'angle d'inclinaison de la sonde 22 dans la masse de produits alimentaires 13 n'est pas importante, comme elle l'est dana certains dispositifs de la technique antérieure étant donné que le dispositif ne dépend pas de la gravité pour son fonctionnement. Dans l'opération de cuisson, la chaleur est reçue 35 par le récepteur de chaleur 21 qui amène la chaleur dans la eonde 22 et de là dans le fluide emmagasiné dans la mèche 24. Le processus du transfert de chaleur^e^poration-condensation commence par 1'évaporation du fluide de travail la vapeur étant conduite en traversant le passage de vapeur 25 dans cette partie 40 de la sonde 22 qui se troBTO à ls intérieur plus frais de la 70 20591 5 2045847 masse de produits alimentaires 13. Là la vapeur est condensée cédant sa chaleur latente d* évaporâtion et est absorbée dans la mèche 24 d'où elle est renvoyée par effet de capillarité à l'extrémité recevant la chaleur : de l'élément creux 23. Au cas 5 où le dispositif de transfert de chaleur 12 doit être utilisé comme refroidisseur d'aliments, le processus d«évaporation-aondensation doit simplement être inversé de façon que la chaleur soit conduite de 1'intérieur de a produite alimentaires 13 au récepteur de chaleur est rejetéedans le milieu ambiant. 10 Le récipient pour aliments 9 est utile dans nombre d'appli cations différentes. Par exemple, le dispositif peut être utilisé uniquement avec le fond 10 et sans^fe ^couvercle 11, soit la pièce rapportée de transfert de chaleur 12 dans les applications où il n'est pas nécessaire de transférer la chaleur à l'intérieur des 15 aliments, ou bien où la chaleur n'est appliquée qu'au fond du récipient 9 , comme pour la friture des aliments. Dans cette application particulière, il ne serait pas souhaitable d'utiliser le couvercle 11 étant donné qu'il servirait à rejeter la chaleur et ainsi s'opposerait à la chaleur de cuisson appliquéè aux ali-20 ments. Il peut être souhaitable d'utiliser la pièce rapportée de transfert de chaleur 12 en elle-même dans des applications où il est seulement nécessaire d'augmenter l'efficacité du transfert de chaleur à l'intérieur des aliments à cuire. Ces applications 25 peuvent comprendre la cuisson des pommes de terre ou d'autres produits alimentaires étant donné que la pièce rapportée de transfert de chaleur 12 doit être plus efficace à conduire la chaleur à l'intérieur de la pomme de terre que les dispositifs de la technique antérieure telle que les brochettes d'aluminium d'utilisation 30 courante. chaleur 12 Une autre application de la pièce rapportée de transfert de/ tombe dans le domaine de la mesure des températures. Dans ces applications, le récepteur de chaleur 21 monté sur la pièce rapportée de transfert de chaleur 12 doit être enlevé du dispositif 35 et on doit lui substituer un thermomètre. La chaleur régnant à l'intérieur des aliments 14 doit être transférée à la partie extérieure et enregistrée sur le thermomètre. Ce récipient particulier pou» aliments peut sans invention supplémentaire être combiné avec n'importe quelle source de chaleur 40 comme par exemple un serpentin électrique lié au fond 10, un 7i§> 6 2045847 four à gaz ou électrique ou quelque autre source de chaleur semblable. Une application importante de ce dispositif se fait dans les ustensiles de cuisson de camping où il est souvent très 5 difficile d'obtenir une répartition uniforme de la chaleur sur la surface totale de 1'ustensile de cuisson. Il est bien connu qu'un feu de camp ou un four de cuisson de camping applique généralement la chaleur à un endroit isolé de l'ustensile de cuisson ce qui a pour résultat qu'on brûle les produits à cuire. 10 Le dispositif comprenant la présente invention élimine ce danger étant donné qu'il amène la chaleur à être distribuée uniformément sur la totalité de l'ustensile pour réaliser une distribution uniforme de la chaleur. 70 20591 7 2045847 REVENDICATIONS 1. Un récipient pour aliments constitué d'un récipient ayant un fond entouré par des côtés et une partie supérieure ouverte, lesdits foad et côtés étant faits de matériau thermo-conducteur, 5 avec des parois intérieure et extérieure espacées l8une de l'autre et délimitant entre elles ua sspase ereœs 2. Un récipient selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend : un couvercle conçu pour couvrir la partie supérieure ouverte du récipient, ledit couvercle étant fait de matériau thermo-conducteur et ayant un intérieur creux et étanche; 15 une mèche saturée de fluide garnissant les parois intérieures dudit intérieur creux et étanche; un passage de vapeur délimité entre ladite mèche saturée.de fluide et la partie la plus intérieure dudit intérieur creux et étanche. 3. Un récipient selon la revendication 2, caractérisé par le 20 fait qu'il comporte : une pièce rapportée de transfert de chaleur ayant une première et une seconde extrémités, ladite pièce rapporte chaleur tée de transfert étant faite d'un matériau thermo-conducteur et ayant un intérieur étanche et creux garni d'une mèche saturée de fluide; un passage de vapeur délimité par la mèche saturée de flui-25 de et la partie la plus intérieure dudit intérieur creux et étanche; un récepteur de chaleur fixé en relation de conduction de chaleur à la première extrémité de ladite pièce rapportée de transfert de chaleur et fait de matériau thermo-conducteur, ladite seconde extrémité de ladite pièce rapportée de transfert de chaleur 30 étant pointue. 4. Un dispositif d'échange de chaleur à utiliser dans le récipient pour aliments selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait qu' il comporte : un élément thermo-conducteur allongé ayant une première extrémité et une seconde extrémité et fait de 35 matériau thermo-conducteur à intérieur creux et étanche; une mèche saturée de fluide garnissant la surface intérieure dudit intérieur creux et étanche; et un passage de vapeur délimité entre ladite mèche saturée de fluide et la partie la plus intérieure de l'intérieur creux et étanche; ladite première extrémité dudit 40 élément thermo-ccnducteur étant reliââ à un récepteur de chaleur 70 20591 o 2045847 et ladite seconde extrémité étant pointue. 5. Un dispositif d'échange de chaleur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que 11 élément récepteur de chaleur est fait de matériau thermo-conducteur et est relié à la première extrémité 5 de l'élément thermo-conducteur en relation de transfert de chaleur, ladite seconde extrémité étant pointue de façon à pouvoir être introduite à l'intérieur d'une masse de produit alimentaire. 6. Un dispositif d'échange de chaleur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le récepteur de chaleur comporte un 10 dispositif de mesure de température fixé à la première extrémité dudit élément thermo-conducteur en relation de transfert de chaleur pour 'r^surer la température. COPY