Brevet FR2576672A1 — publié le 19860801

L'invention a pour objet un four de cuisson des aliments à chauffage mixte dont la proportion de chauffage à air pulsé et à vapeur d'eau sans pression, peut etre variable à volonté Actuellement, il existe déjà des fours à chauffage mixte. C'est-àdire des fours qui permettent de chauffer et/ou cuire les aliments par l'air chaud pulsé et de la vapeur d'eau sans pression Le chauffage par la vapeur d'eau - la température de cuisson ne peut excéder 1000 degrés C, lorsque la température est réglable, l'utilisateur peut afficher une consigne supérieure à 1000 degrés C ce ce qui entraine un chauffage permanent de la chaudière, d'où une consommation excessive. Ce mode de fonctionnement est principalement utilisé pour la cuisson des légumes. Le chauffage mixte (four à convection forcée et à vapeur d'eau sans pression) - ce mode de fonctionnement est principalement utilisé pour la cuisson des légumes au-delà de 1000 C et pour la rôtisserie en ambiance humide. La cuisson des légumes est accélérée par traitement jusqu'a 1200 C au lieu de 1000 C. Dans ce cas, le rapport de la puissance de chauffage à air pulsé à la puissance de chauffage à la vapeur doit être inférieur à l'unité afin de ne pas crouter les produits Pour la rôtisserie la valeur du rapport ci-dessus doit, au contraire, être supérieure à l'unité afin d'assurer le dorage des produits. On comprend donc que dans les fours actuels l'utilisation optimale de la position mixte n'est obtenue que pour les produits dont l'humidité et la température de traitement correspondent au rapport (convection forcée/vapeur d'eau) dont la valeur unique est donnée par le constructeur. L'inconvénient générai des fours actuels réside dans le fait que la puissance installée est égale à la puissance, Four Convection plus la puissance Four Vapeur, pour une demande inférieure dans deux tiers des cas et qu'il n'y a pas de modulation de la proportion du chauffage convection forcé par rapport au chauffage convection vapeur d'eau De plus9 actuellement les corps de chauffe et turbines de brassage d'air, sont centrés dans le volume intérieur du four. Par convection naturelle, cette disposition augmente la température du haut du four. Certains constructeurs diminuent les effets de ce phénomène connu sous le nom "d'effet de voûte",. en supprimant par exemple, la partie supérieure du joint de porte, favorisant ainsi les déperditions calorifiques en partie haute. L'invention tend donc à résoudre ces problemes, en permettant d'utiliser un four dont la proportion de chaleur par convection et par vapeur est réglable à volonté et dont on a diminué les effets de voûte, sans augmenter les déperditions calorifques. L'importance du chauffage vapeur (V; et du chauffage à convection forcée (F) est adaptée à l'utilisation La puissance installée est égale à la puissance appelée ou égale à seulement la plus grande des puissances du chauffage à convection (F) ou du chauffage à vapeur (V). Il comporte une puissance de chauffage à convection à air pulsé (F) et une puissance de chauffage vapeur (V), un moyen de répartition permet de régler la proportion de chauffage par convection à air pulsé (F) - et de chauffage à vapeur d'eau (V) soit par un ou plusieurs montages de résistances entre-elles soit par la mise en action alternativement des résistances appartenant au corps de chauffe du chauffage à air pulsé ou au corps de chauffe du chauffage vapeur. Un moyen faisant office de doseur cyclique - à réglage proportionnel permet de régler de manière proportionnelle, le rapport de chauffage à convection forcée et de chauffage à vapeur et ce, en continu de zéro pour cent à cent pour cent. La période dudit doseur cyclique est suffisamment courte par rapport à la durée d'enclenchement du régulateur de température. Ce four permet ainsi tous les réglages afin d'affiner les performances et le goût des préparations. On peut ainsi doser parfaitement le taux de vapeur idéal - selon les produits à cuire pour préserver leur qualité organoleptique, - selon la température de traitement pour économiser l'énergie. En effet, pour la cuisson des légumes au-delà de 1000 C, on choisira un réglage ou le taux de vapeur sera prépondérant par rapport au chauffage à air pulsé. Pour la rôtisserie en ambiance humide on choisira au contraire, un taux de convection forcée important par rapport à la vapeur de façon à dorer les produits, à minimiser leur perte de poids et à ne pas faire apparaître de perte énergétique due à la non condensation de la vapeur. Selon un autre mode de réalisation, le four peut par différents montages, être limité seulement à quelques proportions de chauffage par convection et de chauffage à vapeur. De manière à diminuer l'effet de voûte,~ le four selon l'invention, comporte des turbines et au moins un corps de chauffe qui sont excentrés vers le bas du four. Le chauffage est réalisé aux moyens de deux types de résistances chauffantes - résistances verticales : de faible charge surfacique, favorables au travail à basse température et participant à la revaporisation des condensats en suspension lors du fonctionnement vapeur basse température. - résistances circulaires : à haute charge surfacique, favorables au travail aux températures élevées. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemple indicatif et non limitatif. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure l est une vue schématique d'un montage réalisé avec un doseur cyclique à réglage proportionnel. La figure 2 est une vue schématique d'un montage réalisé avec seulement quelques proportions déterminées de chauffage à convection et de chauffage à vapeur. La figure 3 est une vue en perspective d'un four mettant en évidence les différents éléments chauffants. Selon l'état de la technique actuelle, il existe des fours de cuisson des aliments à air pulsé et chauffage mixte. ETAT ACTUEL Four de cuisson des aliments à air pulsé et chauffage mixte - four à convection forcée - four à vapeur d'eau sans pression Fonctionnement MODE MODE | Chauffage à I Chauffage I Puissance appelée j I | convection | à à vapeur (kW) j kW j | forcée (kW) j Vapeur V V Four F F Mixte F V F + V On a en général F = 1,5 à 2 V Par exemple F = 12 kW V = 6 kW Ce tableau montre qu'il n'y a pas, ou peu de modulation possible par l'utilisateur pour choisir le rapport adéquat entre la chaleur à convection forcée et la chaleur à vapeur sans pression. De plus, la puissance installée est égale à la puissance four convection, plus la puissance four vapeur, or, dans deux tiers des cas, la demande est inférieure à cette puissance installée, ce qui est pénalisant pour le coût de l'installation. Dans la figure 1, la puissance unitaire des résistances de chauffage à convection forcée est égale à la puissance unitaire des résistances du chauffage vapeur. I1 y a trois résistances 1, 2, 3 correspondant au chauffage à convection forcée et trois résistances 4, 5, 6 pour le chauffage vapeur. Un doseur cyclique proportionnel 7 permet de régler de manière proportionnelle le rapport de chauffage à convection et ce, en continu de zéro pour cent à cent pour cent. La période dudit doseur cyclique est suffisamment courte par rapport à la durée d'enclenchement du régulateur de température, par exemple la période peut-8tre choisie de maniere à obtenir deux à trois cycles par enclenchement. Four (FkW) vapeur (VkW) Ce four permet tous les réglages afin d'affiner les performances et le goût es préparations. On peut en effet doser parfaitement le taux de vapeur idéal selon les produits à cuire pour préserver leur qualité organcleptique. - selon la température de traitement pour économiser 1 'énergie. Par ailleurs, la puissance installée est égale à seulement la plus grande des valeurs de F ou V. Le doseur cyclique proportionnel 7 agit alternativement sur les contacteurs 8 et 9 qui ferment pendant un temps donné les contacts sur les lignes d'arrivée d'alimentation 10, 11, 12 de manière à actionner les résistances 1, 2, 3 correspondant au chauffage par convection à air pulsé et les résistances 4, 59 6 correspondant au chauffage à vapeur sans pression. Selon un autre mode de réalisation représenté à la figure 2, le four peut par différents montages entre limité seulement à quelques proportions de chauffage par convection et de chauffage à vapeur. Le four représenté à la figure 2 est monté ainsi Le chauffage par convecticn forcée comporte trois résistances 13, 14, 15. Le chauffage par vapeur sans pression comporte deux résistances i6 et 17. Des contacteurs 18, 19 et 20 permettent de choisir les proportions de chauffage par convection et de chauffage a vapeur, déterminés par le fabricant. Le contacteur 18 permet d'obtenir un four sec. I1 ferme les contacteurs sur les trois résistances 13, 14, 15. e contact 19 permet d'obtenir un four à vapeur à basse température (par exemple pour les légumes 1200 C). Il met en action les résistances 16 et 17 du chauffage à vapeur sans pression et la résistance 15 du chauffage à convection forcée. Le contact 20 permet d'obtenir un four humide à haute température (par exemple pour de la rotisserie 2000 C). Il met en action la résistance 17 du chauffage à vapeur sans pression et les résistances 13 et 14 du chauffage à convection forcée. Réalisation représentée à la figure 2 Fonctionnement à positions limitées afin de simplifier l'utilisation du four. Les trois modes de fonctionnement traditionnels four vapeurs et mixtes sont remplacés par les trois nouveaux ucdes suivants Contacteur 18 - Four (convection forcée) 13, 14, 15 (résistances) Contacteur 19 - Vapeur + Four pour basse température (légumes) 15, 16, 17 (résistances) Contacteur 20 - Four + Vapeur pour haute température (rotisserie) 13, 14, 17 (résistances) Le tableau ci-dessous donne un exemple de réalisation possible Contacteur Four Vapeur Vapeur Puissance Résistances 3X 2Y Four Appelée 2X X Y Y Vapeur bas se tempé rature 19 X Y Y 2/1 X + 2Y 15,16,17 (par exemple légumes à 120 C) Four humide haute tempé ratures 20 2X Y 1/2 2X + Y 13,14,17 (rôtisserie 200 C Four sec 18 2X X 3X 13,14,15 Ce montage est avantageusement réalisé avec X = Y (X et Y représentant la puissance des éléments résistants). On aura ainsi des commutations simples et économiques des élèments chauffants avec par ailleurs, une puissance appelée constante et un réseau triphasé équilibré. On constate, qu'à basse température les légumes sont parfaitement cuits, les emballages plastiques pour cuissons sous vide ne sont pas détériorés, les rôtisseries sont tendres et moelleuses. Ce mode de réalisation représenté à la figure 2 n'est qu'un exemple. Selon l'utilisation le fabricant peut, par un autre montage, adapter le four. Le four représenté à la figure 3 permet de diminuer l'effet de voûte. Il s'adapte particulièrement aux fours à usage mixte. De manière à diminuer l'effet de voûte, le four selon l'invention comporte des turbines 21, 22 et au moins un corps de chauffe 23 qui sont excentrés vers le bas du four. Le chauffage est réalisé aux moyens de deux types de résistances chauffantes - résistances verticales 23, 24 : de faible charge surfacique, favorables au travail à basse température et participant à la revaporisation de condensats en suspension lors du fonctionnement vapeur basse température, - résistances circulaires 25, 26 : à haute charge surfacique favorables au travail aux températures élevées. Ces résistances 23, 24, et 25, 26 de part leur nature et de part leur spécificité améliorent le profil thermique et permettent une meilleure homogéinisation de la température du four. REVENDICAfIONS 1. Four de cuisson pour aliments comportant une partie de chauffage par convection à air pulsé et une partie de chauffage à vapeur d'eau sans pression, il comporte une puissance de chauffage à convection à- air pulsé (F) et une puissance de chauffage vapeur (V) caractérisé par le fait qu'un moyen de repartition (18 19, 20 et 7) permet de régler la proportion de chauffage par convection à air pulsé (F) et de chauffage à vapeur d'eau (V) soit par un ou plusieurs montages de résistances (13, 14, 15, 16, 17) entre-elles soit par la mise en action alternativement, par un moyen de répartition, des résistances (1, 2, 3 et 4, 5, 6) appartenant au corps de chauffe du chauffage à air pulsé ou au corps de chauffe du chauffage vapeur Four de cuisson pour aliments comportant une partie de chauffage par convection à ai- pulsé et une partie de chauffage à vapeur d'eau sans pression selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le moyen de répartition est un moyen faisant office de doseur cyclique (7) à réglage proportionnel permettant de régler de manière proportionnelle le rapport de chauffage à convection à air pulsé et le chauffage à vapeur et ce, en continu de zéro pour cent à cent pour cent. 3. Four de cuisson pour aliments comportant une partie de chauffage par convection à air pulsé et une partie de chauffage à vapeur d'eau sans pression selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que la période dudit doseur cyclique (7) est suffisamment courte par rapport à la durée d'enclenchement du régulateur de température. 4. Four de cuisson pour aliments comportant une partie de chauffage par convection à air pulsé et une partie de chauffage à vapeur d'eau sans pression selon l!une quelconque des revendications 1, 2 ou 3 caractérisé par le fait que la période dudit doseur cyclique (7), est de deux à trois cycles par enclenchement. 5. Four de cuisson pour aliments comportant une partie de chauffage par convection à air pulsé et une partie de chauffage à vapeur d'eau sans pression selon l'une quelconque des revendications k, 2, 3 ou 4 caractérisé par le fait que le doseur cyclique proportionnel (7) agit alternativement sur les contacteurs (8 et 9) qui ferment pendant un temps donné les contacts sur les lignes d'arrivée d'alimentation (10, 11, 12) de manière à actionner les résistances (1, 2, 3) correspondant au chauffage par convection à air pulsé et les résistances (4, 5, 6) correspondant au chauffage à vapeur sans pression 6.Four de cuisson pour aliments comportant une partie de chauffage par convection à air pulsé et une partie de chauffage à vapeur d'eau sans pression caractérisé par le fait que les moyens de répartitIon sont des contacteurs ; le chauffage par convection forcée comporte trois résistances (13, i4, 15) ; le chauffage par vapeur sans pression comporte deux résistances (16 et 178 ; des contacteurs (18, 19 et 20) permettent de choisir les proportions de chauffage pal convection et de chauffage à Vapeur, déterminés par le fabricant ; le contacteur (18) permet d'obtenir un four sec ; il ferme les contacteurs sur les trois résistances (13, 14, 15) ; te contact (19) permet d'obtenir un four à vapeur à basse température (par exemple pour les légumes 1200 C) ; il met en action les résistances (16 et 17) du chauffage vapeur sans pression et ia résistance (15) du chauffage à convention forcée.