Brevet FR2615299A1 — publié le 19881118

L'invention concerne un dispositif pour réguler la puissance calorifique de l'élément de chauffage d'une casserole ou marmite, dans lequel on peut introduire, à l'aide.d'un dispositif d'entrée, un processus de cuisson ou de cuisson à coeur présentant une température, de cuis- son ou de cuisson à coeur, pouvant tre choisie au préala- ble dans la zone de la température d'ébullition de l'eau, et dans lequel on peut, à l'aide d'un circuit de réglage, ajuster sur la température de cuisson ou de cuisson à coeur, choisie au préalable, la température mesurée sur ou dans la casserole ou marmite, et l'on peut maintenir constante cette dernière température. On connaît divers circuits de réglage assurant un réglage exact de la température, choisie à l'avance, pour une cuisson ou une cuisson à coeur sans que cette température choisie à l'avance ne soit excédée. On accorde alors souvent de l'importance à une obtention aussi rapide que possible de la température voulue de cuisson ou de cuisson à coeur aU cours de la phase d'échauffement et l'on s'assure que cette phase d'échauffement nécessite une quantité aussi faible que possible d'énergie. Ces cir- cuits connus de réglage ont également une précision de réglage nettement supérieure de sorte que, justement dans la zone entourant la température d'ébullition de l'eau, on peut choisir un processus de cuisson ou de cuisson à coeur qui ne s'accompagne pas encore d'un dégagement nota- ble de vapeur d'eau. Dans le cas des dispositifs de réglage connus, cette précision du réglage ne peut être pleinement utiliséeicar, justement dans la zone de température entou- rant le point d'ébullition de l'eau, la dépendance de la température d'ébullition de l'eau à l'égard de la hau- teur géographique, ou de l'altitude, du lieu d'utilisation exerce une influence g9nante. L'invention vise à fournir un dispositif du genre cité au début du présent exposé dans lequel on puisse déterminer et entrer en mémoire à l'avance la température choisie pour la cuisson ou pour la cuisson à coeur dans la zone de température entourant le point d'ébullition de l'eau indépendamment de la dépendance de ce point d'ébullition à l'égard de l'altitude du lieu d'utilisation, du fait de l'exclusion d'une perturbation due à la modification de la température d'ébullition de l'eau. On résout ce problème selon l'invention du fait que la température choisie au préalable pour la cuisson, par ébullition par exemple, ou pour la cuisson à coeur est modifiée, selon la dépendance de la température d'ébullition de l'eau à l'égard de la pression de l'air ou de l'altitude au-dessus d'une altitude normale nulle (niveau de la mer), en fonction de la pression mesu- rée de l'air ou de l'altitude, au-delà d'un niveau normal nul, du lieu d'utilisation de la marmite. Comme dans le cas des circuits connus de réglage, la température de cuisson ou de cuisson à coeur peut être choisie au préalable et prédéterminée. Comme la pression d'air décelée ou la hauteur ou altitude géographique est ou sont connue(s), on peut effectuer une correction automatique tenant compte de la variation de la température d'ébulli- tion de l'eau en fonction de ces grandeurs. C'est ainsi, par exemple, que si l'on prévoit une température de cuis- son ou de cuisson à coeur se situant à 1-C au-dessous de la température d'ébullition de l'eau, cet écart de température est maintenu également, indépendamment de la pression de l'air ou de la hauteur ou altitude géogra- phique d'utilisation. Si l'on indique par exemple à l'avance 99 C comme température de cuisson ou de cuisson à coeur, il ne se produit alors aucun dépassement vers le haut de la température d'ébullition quand cette tempé- rature chute pour atteindre 93'C en raison de la pression prédominante de l'air ou de l'altitude géographique en cause. La diminution de la température, choisie à l'avance, pour la cuisson oula cuisson à coeurjse produit selon la dépendance de la température d'ébullition de l'eau à l'égard de la pression de l'air ou à l'égard de l'aiti- tude géographiquede sorte que, pour une température d'ébullition de l'eau se situant à 93"C, la température de cuisson ou de cuisson à coeur se situera à 92"C bien que l'on ait choisi au préalable la valeur de 99-C. On peut éliminer de façon simple la dépendance de la température d'ébullition de l'eau à l'égard de la pression de l'air ou à l'égard de l'altitude géographique, du fait qu'avec une diminution d'environ 25 hPa de la pression de l'air, la température choisie au préalable pour une cuisson ou une cuisson à coeur est réduite de 1lC, ou du fait qu'avec une augmentation d'environ 210m de l'altitude géographique par rapport au niveau normal nul (niveau de la mer), la température choisie au préala- ble pour la cuisson ou pour la cuisson à coeur est réduite d' 1C. - Dans le cas d'un autocuiseur (récipient de cuisson sous pression de la vapeur d'eau), on peut de façon équi- valente corriger l'affichage en soumettant la valeur affi- chée à une variation selon la même dépendance, selon que l'affichage indique "récipient sous pression" ou "réci- pient fonctionnant à la pression atmosphérique" (sans surpression). On obtient, selon une forme de réalisation, un ajustement en continu de la valeur, choisie au préalable pour la température de cuisson ou de cuisson à coeur, à la température variable d'ébullition de l'eau, du fait que le circuit de réglage de l'élément chauffant comprend un microprocesseur auquel on peut envoyer l'indication de la température réelle, décelée à l'aide d'un détecteur de température, dans ou sur la marmite, du fait que l'on peut introduire à l'aide d'un dispositif d'entrée la tem- pérature, choisie au préalable, pour la cuisson ou la cuisson à coeur, du fait qu'on peut mesurer à l'aide d'un détecteur de pression la pression de l'air et, à l'aide d'un convertisseur analogique -numérique, on peut ache- miner au microprocesseur des signaux de mesure correspon- dants, et du fait que, selon ces signaux de mesure et selon la dépendance, donnée au préalable, de la tempéra- ture d'ébullition de l'eau à l'égard de la pression de l'air, le microprocesseur réduit la température choisie au prélable pour la cuisson ou la cuisson à coeur et règle la température réelle en fonction de ces valeurs corrigées. Selon une autre forme de réalisation, on obtient un ajustement manuel du fait que le circuit de réglage de l'élément chauffant comprend un microprocesseur, auquel on peut faire parvenir l'indication, obtenue à l'aide d'un détecteur de température, de la température réelle régnant dans ou sur la casserole ou marmite, du fait qu'à l'aide d'un dispositif d'entrée, on peut intro- duire dans le microprocesseur la valeur choisie au préa- lable pour la température de cuisson ou de cuisson à coeur, du fait qu'à l'aide d'un dispositif de choix préliminaire on peut acheminer au microprocesseur des signaux corres- pondant à l'altitude, au-dessus du niveau nul normal de la mer, du lieu d'utilisation de la marmite et du fait que, selon ces signaux et en fonction de la dépendance, indiquée au préalable, de la température d'ébullition de l'eau par rapport à l'altitude au-dessus du niveau nul normal de la mer du lieu d'utilisation, le micro- processeur réduit la valeur choisie au prélable pour la température de cuisson ou de cuisson à coeur et règle sur cette valeur réduite la température à maintenir. Le dispositif de choix préliminaire est réglé une fois pour toutes en fonction de la hauteur géographique et de l'al- titude du lieu d'utilisation de la marmite et en fonc- tion du circuit de réglage. On peut réaliser de façon simple le réglage préliminaire du fait que le dispositif de choix préliminaire présente un dispositif de commuta- tion ou de manoeuvre permettant de donner à l'avance les différents domaines de hauteur ou altitude et du fait qu'à ces domaines de hauteur ou altitude sont fermement associées des valeurs prédéterminées de température per- mettant de diminuer la valeur, choisie à l'avance, pour la température de cuisson ou de cuisson à coeur. Le dispo- sitif de manoeuvre ou commande présente ainsi selon une forme de réalisation deux interrupteurs ou commutateurs présentant chacun deux positions de commutation, permet- tant ainsi quatre domaines de réglage selon la hauteur ou altitude. Bien entendu, les variations de la pression de l'air dues aux conditions atmosphériques ne sont pas prises en compte et elles doivent être décelées par une indication préliminaire correspondante de la température. L'invention sera explicitée plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation décrits en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure I montre la dépendance de la pression P (en hPa) de l'air (en ordonnées) à l'égard de la hau- teur ou altitude géographique (H, en mètres, en abscisses) (altitude par rapport à la hauteur normale nulle, ou niveau de la mer), la figure 2 montre la dépendance de la température Te (en ordonnées, en 'C) d'ébullition de l'eau à l'égard de la hauteur ou altitude géographique (H, en mètres; en abscisses), la figure 3 est un diagramme schématique synopti- que du dispositif d'ajustement automatique de la valeur, choisie au préalable, pour la température de cuisson ou de cuisson à coeur en fonction de la pression de l'air régnante et la figure 4 est un diagramme schématique modulaire du dispositif d'ajustement manuel de la valeur, choisie au préalable, de la température de cuisson ou de cuisson à coeur en fonction de quatre zones de hauteur-possibles de l'altitude géographique du lieu d'utilisation. La figure 1 montre que la pression P de l'air est, au niveau'de la mer (hauteur normale nulle) de 1013 hPa ou présente une valeur correspondante de 760 mm de Hg ou 760 torrset que la température d'ébullition de l'eau est alors de 100 'C. Lorsquel'altitude H augmente, la pression P de l'air diminue, et la température d'ébulli- tion de l'eau diminue également, comme le montrent les points marqués sur la courbe de 99 C à 93 'C. C'est ainsi que, par exemple, à une altitude géographique de 1180 m, la température d'ébullition de l'eau n'est que de 96 'C et, à 1790 m, elle n'est encore que de 94 'C. La tempéra- ture d'ébullition de l'eau diminue donc de VC quand la pression P de l'air diminue d'environ 25 hPa, soit envi- ron 20 mm de mercure ou 20 torrs. La détermination physiquement exacte de la pres- sion de l'air en fonction de l'altitude géographique est représentée dans la formule suivante: Phe h-h0 P = P e - h -h RT dans laquelle h = hauteur du niveau de la mer (N.N.) o h = altitude (lieu d'utilisation du récipient) R = 29,27 m/K (valeur de la constante des gaz dans le cas de l'air) T = température de l'air P = pression normale au niveau de la mer. o Cette dépendance de la température Te d'ébullition de l'eau (en ordonnées) à l'égard de l'altitude géogra- phique H (en abscisses) est représentée sur la figure 2, o l'on a représenté, pour une pression élevée, égale à 1040 hPa (780 torrs) et pour une pression basse, égale à 960 hPa (720 torrs), le domaine de variation minimale, qui représente environ + 2'C et ne se produit que de façon extrêmement rare et, alors, n'apparait que très transitoirement. Pour une augmenta- tion d'environ 210 m de l'altitude géographique H. la température Te d'ébullition de l'eau diminue d'environ 1-'. Dans de nombreux cas, ce domaine de variation est déjà trop grand, de sorte que pour une température de cuisson ou de cuisson à coeur qui est choisie juste (par exemple à V1C) au-dessous de la température d'ébullition de l'eau, cette température d'ébullition de l'eau risque d' tre excédée quand l'on n'effectue aucun ajustement tenant compte de la variation de la température d'ébul- lition de l'eau en fonction de la pression de l'air ou de l'altitude géographique. Comme la figure 3 le montre, la puissance calori- fique de l'élément chauffant EC peut tre régulée par un circuit de réglage comportant un microprocesseur MP. L'élément chauffant peut tre incorporé à une plaque chauffante sur laquelle on place la marmite et par laquelle cette marmite est chauffée. L'élément chauffant peut cependant aussi être incorporé à la marmite ou à la casserole. Cela n'a aucune importance pour la compré- hension de l'invention. On indique au préalable au micro- processeur la caractéristique de réglage qui dépend de la température réelle mesurée dans ou sur la marmite. La température réelle est mesurée à l'aide d'un détecteur DT de température et elle est transmise au microproces- seur. Le dispositif d'entrée DE permet d'indiquer à l'avance au microprocesseur le processus de cuisson ou de cuisson à coeur ainsi que la température de cuisson ou de cuisson à cbeur que l'on souhaite. Normalement, le processus de cuisson ou de cuisson à coeur se déroule selon le programme de réglage ainsi introduit dans le microprocesseur. L'élément chauffant EC est ainsi pério- diquement mis en et hors circuit, les phases de mise en circuit pouvant varier de zéro jusqu'à la durée d'une ou plusieurs périodes afin de permettre de faire varier la puissance calorifique. Il est alors usuel de faire fonctionner l'élément chauffant EC, au cours des phases de mise en circuit, à pleine puissance calorifique ou bien, également, à puissance réduite. Le dispositif salon l'invention permet, aussi bien après qu'avant, de mettre en oeuvre toutes les caractéristiques de régulation. Dans le cas de températures de cuisson ou de cuisson à coeur se situant dans la zone de la température d'ébullition de l'eau, il est cependant décisif de bien faire corres- pondre la valeur, choisie au préalable, pour la tempéra- ture de cuisson ou de cuisson à coeur afin de pouvoir compenser les variations de la température d'ébullition de l'eau dépendant de la pression de l'air ou de l'alti- tude géographique du lieu d'utilisation. Dans l'exemple de réalisation du dispositif selon la figure 3, le détec- teur de pression DP détecte la pression P régnante de l'air. Le signal analogique de mesure ainsi obtenu est amplifié par l'amplificateur A et il est converti, par le convertisseur analogique-numérique AN, en un signal numérique de mesure qui est acheminé au microprocesseur MP. D'après le signal de mesure, le microprocesseur MP trouve la valeur de la pression P de l'air et donc la température TE correspondante de l'ébullition de l'eau. Le microprocesseur MP applique alors à la température prédéterminée de cuisson ou-de cuisson à coeur une dimi- nution résultant de la différence entre la température TE d'ébullition à une pression de l'air de 1013 HPA (760 mm de mercure) et la température d'ébullition à la pression de l'air régnant au lieu d'utilisation. On main- tient ainsi constante, indépendamment de la pression P de l'air qui règne, la distance de sécurité à la tempé- rature d'ébullition de l'eau. Donc, quand on indique au préalable un processus de cuissonou de cuisson à coeur} pour lequel la température de cette cuisson ou de cette cuisson à coeur se situe très peu au-dessous de la tempé- rature d'ébullition de l'eau, on garantit ainsi que cette température de cuisson ou de cuisson à coeur est automa- tiquement réduite et réglée de manière à ne jamais excé- der, dans la totalité de la zone des pressions de l'air, la température d'ébullition de l'eau, indiquée et réduite sous l'effet de la pression de l'air régnante. En outre, les modifications et variations, dues aux conditions cli- matiques, de la température TE d'ébullition de l'eau sont automatiquement compensées, comme indiqué sur la figure 2, grâce à une diminution ou à une augmentation corres- pondante de la valeur, indiquée au préalable, pour la température de cuisson ou de cuisson à coeur. Il est donc possible de maintenir un processus de cuisson ou de cuisson à coeur, par exemple dans un autocuiseur, exactement au-dessous du point d'ébullition de l'eau et d'emp cher ainsi sûrement le-dégagement de vapeur d'eau. A partir du signal de mesure émis par le détecteur de pression DP, le microprocesseur MP trouve la valeur dont il faut diminuer la température, donnée au préalable, pour la cuisson ou la cuisson à coeur, en fonction de la pression P régnante de l'air. Comme l'exemple de réalisation selon la figure 4 le montre, il est possible de simplifier le réglage entrepris en continu, dans l'exemple de réalisation selon la figure 3, de la température, indiquée au préalable, pour la cuisson ou la cuisson à coeur pour la faire cor- respondre à la température variable d'ébullition de l'eau. Le microprocesseur MP reçoit d'un dispositif de choix préliminaire CP un signal qui lui indique la zone de hau- teur ou d'altitude du lieu d'utilisation. La hauteur géo- graphique, ou altitude Htest répartie en quatre domaines. Le premier domaine comprend l'altitude géographique allant de 0 m à 300 m. Puis il y a les domaines allant de 300 m à 600 m et de 600 m à 900 m. Enfin, il est indiqué dans le dernier domaine que la hauteur ou altitude H est supé- rieure à 900 m. Chaque domaine d'altitude correspond à une diminution d'environ 1,5 'C de la température. D'après le domaine d'altitude, le microprocesseur reconnaît et détermine la diminution à appliquer à la valeur, indiquée au préalable, de la température de cuisson ou de cuisson à coeur. Cette diminution est, dans le premier domaine d'altitude allant de 0 m à 300 m, de 1,5 C et elle aug- mente, pour chaque nouveau domaine d'altitude, chaque fois de 1,5 'C supplémentaire, de sorte que la tempé- rature, indiquée au préalable, de cuisson ou de cuisson à coeur va subir une diminution maximale de 6 'C quand le lieu d'utilisation se trouve à une altitude géographi- que supérieure à 900 m. Pour la caractérisation des quatre domaines d'altitude, les deux interrupteurs ou commuta- teurs S1 et S2 suffisent. Les deux positions de commu- tation des deux commutateurs S1 et S2 permettent d'obte- 26 1 5299 1 0 nir quatre états différents de commutation, ce qui permet au microprocesseur MP de reconnaître le domaine d'alti- tude en cause. Ces deux commutateurs S1 et S2 sont prévus sur le dispositif, et avant la mise en service de ce dis- positif en un lieu d'utilisation, ils sont réglés une fois pour toutes sur le domaine correspondant d'altitude. Le dispositif de commutation peut être recouvert d'un couvercle protecteur. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'inven- tion, de nombreuses modifications peuvent tre appor- tées au dispositif, décrit et représenté, pour réguler la puissance calorifique d'un élément de chauffage d'une marmite, ou d'un autocuiseur, en vue de modifier automa- tiquement, en fonction de l'altitude du lieu d'Utilisa- tion et de la pression de l'air qui y règne, la tempéra- ture choisie pour un processus de cuisson simple ou de cuisson à coeur. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour réguler la puissance calorifique de l'élZ- ment de chauffage d'une marmite ou casserole, dans lequel on peut in- troduire, à l'aide d'un dispositif d'entrée., un processus de cuisson ou de cuisson à coeur présentant une température de cuisson ou de cuisson à coeur pouvant être choisie au préalable dans la zone de la température d'ébullition de l'eau, et dans lequel on peut, à l'aide d'un circuit de réglage, ajuster, sur la température de cuisson ou de cuisson à coeur, choisie au préalable, la température mesurée sur ou dans la cas- serole ou la marmite, et l'on peut maintenir constante cette dernière température, dispositif caractérisé en ce qu'il fait subir, à la température choisie au préala- ble pour la cuisson ou la cuisson à coeur, une variation qui est fonction de la pression (P) mesurée pour l'air ou de l'altitude ou hauteur (H), audessus du niveau de hauteur normale nulle (NN), pour le lieu d'utilisation de la marmite, afin de correspondre à la dépendance de la température (Te) d'ébullition de l'eau à l'égard de la pression (P) de l'air ou à l'égard de l'altitude ou hauteur (H) au-dessus du niveau normal nul (NN). 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'en cas de diminution d'environ 25 hPa de la pression (P) de l'air, la température, choisie au pré- alable, pour la cuisson ou la cuisson à coeur est ré- duite de 1 'C. 3. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'en cas d'augmentation d'environ 210 m de l'altitude ou hauteur (H) au-dessus de l'altitude normale nulle (NN), la température, choisie au préalable,pour la cuisson ou la cuisson à coeur est réduite d' 1VC. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations I à 3, caractérisé en ce que, dans le cas d'un autocuiseur, les indications affichées pour un "réci- pient sous pression" et "un récipient à la pression atmosphérique" (sans pression) sont modifiées-pour tenir compte du m me rapport de dépendance. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit de régla- ge d'un élément chauffant (EC) comprend un microproces- seur (MP), auquel on peut acheminer l'indication de la température réelle, déterminée à l'aide d'un détecteur (DT) de température, régnant dans ou sur la casserole ou la marmite; en ce qu'on peut intrQduire dans le microprocesseur (MP), à l'aide d'un dispositif d'entrée (DE), la température choisie au préalable pour la cuisson ou la cuisson à coeur; en ce qu'on peut mesurer, à l'aide d'un détecteur de pression (DP), la pression (P) de l'air et l'on peut acheminer au microprocesseur (MP), à l'aide d'un conver- tisseur analogique-numérique (AN), les signaux de mesure correspondants, et en ce que, selon ces signaux de mesure et selon la dépendance, indiquée au préalable, de la tem- pérature (Te) d'ébullition de l'eau à l'égard de la pres- sion (P) de l'air, le microprocesseur (NP) diminue la valeur, choisie au préalable pour la cuisson ou la cuis- son à coeur, et règle, sur cette valeur réduite, la valeur réelle mesurée. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit de régla- ge de l'élément chauffant (EC) comprend un microprocesseur (MP), auquel on peut acheminer l'indication de la tempé- rature réelle, déterminée à l'aide d'un détecteur de tem- pérature (DP), régnant dans ou sur la marmite; en ce qu'on peut introduire, à l'aide du dispositif d'entrée (DE), la valeur, prédéterminée pour la cuisson ou la cuis- son à coeur, dans ce microprocesseur (MP); en ce qu'on peut acheminer à ce microprocesseur (MP), à l'aide d'un dispositif de choix préalable (CP), des signaux corres- pondants à l'altitude ou hauteur (H), au-dessus de la hauteur normale nulle (NN), du lieu d'utilisation de la marmite, et en ce que, selon ces signaux et selon la dépendance, indiquée au préalable, de la température (TE) d'ébullition de l'eau à l'égard de la hauteur ou altitude (H), audessus du niveau de hauteur normale nulle, du lieu d'utilisation de la marmite, le microprocesseur (MP) diminue la valeur, chbisie au préalable pour la tempéra- ture de cuisson ou de cuisson à coeur, et règle sur cette valeur ainsi réduite la température réelle mesurée. 7. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en ce que le dispositif de choix préalable (CP) présente un dispositif de commutation permettant de prévoir à l'avance des domaines différents de hauteur ou d'alti- tude (par exemple de 0 à 300 m; de 300 m à 600 m; de 600 m à 900 m; plus de 900 m d'altitude), et en ce qu'à ces domaines d'altitude sont associées des quantités pré- déterminées de température (par exemple 1,5 'C) dont il faut diminuer la valeur, choisie à l'avance pour la tem- pérature de cuisson ou de cuisson à coeur. 8. Dispositif selon la revendication 7, caracté- risé en ce que le dispositif de commutation présente deux commutateurs (S1, S2) comportant chacun deux positions de commutation, ce qui permet de régler dans quatre domaines d'altitude. 9. Dispositif selon la revendication 8, caracté- risé en ce que le dispositif de commutation peut tre recouvert et protégé par un capuchon protecteur.