Brevet FR2614976A1 — publié le 19881110

La présente invention concerne un-four électrique pour la cuisson des aliments comprenant une enceinte de cuisson chauffée par au moins une résistance électrique et renfermant un générateur de vapeur. On connaît des fours de cuisson a générateur de vapeur surchauffeur comprenant un réservoir d'eau placé en contact avec la résistance chauffante qui est disposée près du fond du four. Le brevet français n 2 576 669 au nom de la demanderesse décrit' un four de cuisson du type précité dans lequel la résistance chauffante est placée au-dessus de l'eau contenue dans le réservoir.Deux tales métalliques légèrements espacées lune de l'autre de facon a définir entre elles un espace capillaire sont disposées en contact avec la résistance chauffante et plongent dans l'eau du réservoir. l'une des t8les présentant au moins une ouverture placée a proximité de 1 élément chauffant. Cette disposition permet de surchauffer la vapeur par échange thermique direct avec les résistances s une température supérieure à 150 C. II est connu par ailleurs de surchauffer la vapeur produite dans 1 enceinte d'un four par conduction avec l'air de cette enceinte, ses parois et les résistances chauffantes, ainsi que par rayonnement. On sait salement que le plus grand apport thermique est praduit par le changement de phase eau-vapeur (537 cal/g), alors que la surchauffe n'apporte que 0,44 cal. par degré kelvin. Cette surchauffe, si elle est importante, permet de compenser les pertes par condensation sur les parois de sorte que 1 apport thermique par changement de phase est presque entièrement dévolu à la cuisson des aliments. Cette surchauffe de la vapeur, bien que béné+ique., n'est toutefois pas indispensable. De plus elle oblige, si l'on se réfère au brevet mentionné ci-dessus, à concevolr des ajustements entre les tôles et les résistances suffisamment précis pour assurer l'effet capillaire. Le but de la présente invention est de proposer un four de cuisson, notamment å usage ména'er, comprenant un générateur de vapeur de conception simple qui ne nécessite pas d'ajustement précis de ses éléments constitutifs et qui puisse aisément s s'adapter a des fours de cuisson de fabrication classique tout en présentant lPefficacitb des générateurs de vapeur connus. La présente invention vise ainsi un four électrique pour la cuisson des aliments comprenant une enceinte de cuisson chauffée par au moins une résistance électrique et un bac contenant de l'eau formant bac d'évaporation disposé en contact avec la résistance électrique. Suivant l'invention, ce four est caractérisé en ce que le bac d'évaporation est conforme pour reposer par ses parois sur des brins de la résistance et en ce que des moyens sont provos pour maintenir un niveau dveau sensiblement constant dans la région du bac en relation d'échange thermique avec la résistance. Le bac d'évaporation dont la structure est conformée pour reposer par ses parois sur des brins de la résistance de chauffage et les moyens pour maintenir un niveau d'eau sensiblement constant dans la région du bac en relation d'échange thermique avec cette résistance constituent un dispositif générateur de vapeur indépendant de la structure chauffante du four. L'invention peut par conséquent stadapter a un four non spécialement conçu à cet effet. Par ailleurs, comme la production de vapeur s'effectue dans ia région des parois du bac en relation d'échange thermique avec la résistance, les moyens précités permettent quand la résistance de chauffage est sous tension une production continue de vapeur. Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, lorsque-le four comprend une résistance de chauffage disposée sous la paroi supérieure de son enceinte, les parois du bac d'vvaporation qui reposent sur les brins de la résistance sont conformées pour épouser une partie au moins de la surface desdits brins et les moyens précités sont conçus pour maintenir la surface de l'eau du bac sensiblement a hauteur du plan diamétral horizontal des brins de la résistance, Les mesures précitées permettent d'obtenir un excellent coefficient d'échange thermique entre l'eau contenue dans le bac d'évaporation et la résistance de chauffage et par conséquent une production de vapeur optimale. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention les-moyens pour maintenir un niveau d'eau sensiblement constant dans la région du bac d'évaporation en relation d'échange thermique avec la résistance, comprennent un réservoir d'eau dispose au-dessus du bac d'évaporation a l'extérieur de l'enceinte du fours ce réservoir communiquant avec l'intérieur du four par l'intermédiaire d'un goulot traversant une ouverture dans la paroi supérieure du four,, le bord de l'ouverture de ce goulot étant situé a une distance de ia paroi de fond du bac correspondant a la hauteur d'eau souhaitée dans celui ci Lorsque le four n'est pas utilisé,, il y a équilibre des pressions d'eau dans le bac d'évaporation et dans le réservoir. La hauteur d'eau dans le bac est égale a la distance séparant l'ouverture du goulot de la paroi de fond du bac, Dès qe le four est mis en marche, l'échauffement de la résistance de chauffage provoque une évaporation de l'eau du bac ce qui diminue le niveau d'eau dans le bac. Dés que le niveau d'eau est tel 'que de l'air puisse pénétrer dans le goulot du réservoir,, l'eau s'écoule par ce goulot dans le bac jusqu'à ce que l'ouverture de ce goulot soit à nouveau obturée par loeau. Le niveau de l'eau dans le bac est ainsi maintenu constant de maniére très simple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs - la figure t est une vue en perspective, avec arrachement, de la paroi supérieure d'un four conforme a l'invention, montrant le dispositif générateur de vapeur, - la figure 2 est une vue en coupe selon le plan II-II de la figure 1. Dans la réalisation de la figure 1, le four d'e cuisson 1 à usage domestique (représenté partiellement) comporte une enceinte de cuisson 2 sous la paroi supérieure 3 de de laquelle s'étend une résistance chauffante électrique 4 dont les brins tubulaires forment un double U à branches parallèles. Dans l'exemple représenté, les branches extérieures de la résistance 4 s'étendent prés de la périphérie de la paroi .4. tandis que les brins intérieurs 4a, 4b de cette résistance s'étendent près de la région centrale de cette paroi de manière à assurer un chauffage régulier de l'enceinte 2. Les extrémités 5a, 5b de la résistance 4 sont reliées classiquement a une source d'énergie extérieure (non représentée). Cette résistance 4 est fixée à la paroi 3 de manière connue en elle-même. Le four t comprend (voir figures 1 et 2) un dispositif générateur de vapeur qui se compose essentiellement d'un bac d'évaporation 6 parallélépipèdique de faible profondeur dont de parois latérales parallèles ba. 6b reposent de manière amovible sur les brins intérieurs 4a, 4b de a résistance 4 et d'un réservoir d'eau 7 d'alimentation du bac 6 disposé au-dessus de ce dernier a l'extérieur de l'enceinte 2. Dans l'exemple représenté, le réservoir 7 repose sur la face extérieure 7a de la paroi 3 par des saillies e qui le maintiennent à une faible distance de la paroi 3. On comprendra que des mesures appropriées peuvent être mises en oeuvre pour éviter que l'eau du réservoir 7 soit portée à une température excessive ce qui nuirait au bon fonctionnement du générateur de vapeur précité. Comme on ie voit aux figures les parois latérales 6a, 6b du bac 6 ont une conformat-ion en arc de cercle ouvrant vers le fond de l'enceinte 2 afin d'épouser aussi parfaitement que possible une partie prépondérante de la surface des brins 4a. 4b de la résistance 4 et assurer de ce fait un bon échange thermique entre cette résistance 4 et l'eau contenue dans le bac 6. Cette conformation avantageuse et de réalisation simple des parois 6a, 6b du bac 6 permet également a oelui-ci de reposer librement sur les brins 4a, 4b sans qu'il soit nécessaire de prevoir des moyens de fixation complémentaires.Cette disposition du bac 6 sur la résistance 4 ne nuit pas å l'efficacité de chauffage de celle-ci par rayonnement vers le bas, c'est-adire vers l'aliment à cuire. Conformément a l'invention, le réservoir 7 est conçu et disposé au-dessus du bac 6 pour maintenir un niveau d'eau sensiblement constant dans la région des parons latérales 6a, 6b du bac 6 en relation d'échange thermique avec la résistance 4, c' est-a-dire plus particulièrement la surface interne des parois 6a, 6b! et assurer ainsi lorsque le four t est utilisé, une production continue de vapeur. Toutefois, afin d'éviter que de l'eau non vaporisée ne se déverse dans l'enceinte 2, on fait en sorte de maintenir le niveau de l'eau du bac 6 sensiblement a hauteur du plan diamétral horizontal P (voir figure 2) des brins 4a, 4b de la résistance 4. Le réservoir 7, dans 1 exemple représenté, est constitué de de demi-coquilles 7a, 7b soudées périphériquement entre ell-es de section longitudinale sensiblement identique å celle du bac 6. Selon l'esthétique désirée pour le four, ce réservoir peut présenter toute autre forme voulue. Ce réservoir 7 est amovible et comporte un goulot 9 débouchant dans une région centrale de sa paroi de fond 10. Ce goulot 9, de section par-exemple cylindrique, traverse une ouverture tOa ménagée dans la paroi supérieure 3 du four 1 et de section adaptée a celle du goulot 9.Dans l'exemple représenté. cette section est circulaire. L'étanchéité de l'enceinte 2 à la périphérie de l'ouverture 10a est assurée par tout moyen approprie, par exemple en prévoyant une section d'ouverture légèrement inférieure à celle du goulot 9 ou au moyen d'un joint amovible (non représenté, Le goulot 9 a une iongueur telle qu'il débouche dans l'enceinte 2 au-dessus du bac 6, de préférence audessus d'une région centrale de celui-ci, à une distance dè la paroi de fond 11 de ce bac -6 correspondant à la hauteur d'eau souhaitée précitée dans celui-ci. Par ailleurs, l'ouverture 9a du goulot 9 est obturable par un clapet de section plane circulaire 12 dont une partie de la circonférence est articulée en 13 (voir figure 2), de manière connue en elle-me-me, sur un rebord annulaire intérieur 14 de l'ouverture 9a. Lorsque le réservoir 7 n'est pas placé sur le four 1, le goulot 9 est obturé par le clapet 12 qui est poussé en appui sur le rebord 14 formant siège de clapet par un ressort 15 compris entre le clapet et la face interne de la paroi supérieure 16 du réservoir 7. Lorsque le réservoir 7 est placé sur le four 1 (figure 2), le clapet 12 ouvre le goulot 9 en prenant appui sur un -ergot 17 solidaire de la paroi de fond il du bac 6. Comme on le voit à la figure 2, l'ergot 17 est dimensionne pour repousser le clapet 12 vers l'intérieur du réservoir 7 a l'encontre de la pression du ressort 15. Le réservoir 7 possède en outre dans sa paroi supérieure 16, un bouchon de remplissage à vis 19 dont la vis 20 est vissable dans un logement tubulaire taraude 21 solidaire de la paroi de fond 10 du réservoir 7. La fermeture étanche du bouchon 19 est assurée par un joint torique 22. Le fonctionnement du dispositif générateur de vapeur décrit est le-suivant. Lorsque le four 1 n'est pas utilisé, il y a équilibre des pressions d'eau dans le bac d'évaporation 6 et dans le réservoir 7. La hauteur d'eau dans le bac ó est égale a la distance séparant l'ouverture 9a du goulot 9 de la paroi de fond li du bac. Dès que le four 1 est mis en marche, l'échauffement de ia résistance de chauffage 4 provoque une évaporation de l'eau du bac 6 ce qui diminue le niveau de l'eau dans celui-ci. Des que le niveau de l'eau est tel que de l'air puisse pénétrer dans le goulot 9 du réservoir 7, l'eau s'écoule par ce goulot dans le bac jusqu'a ce que l'ouverture 9a de ce goulot 9 soit à nouveau obturé par l'eau.Le niveau de l'eau dans le bac 6 est ainsi maintenu constant de manière très simple. Dès la mise en marche du four, l'eau du bac 6 en contact avec ses parois 6a,, 6b entre rapidement en ébullition. La vapeur produite se répand dans le four 1 et se condense sur ses parois si,celles-ci sont froides. La vapeur chasse ensuite, progressivement l'air du four et favorise ainsi la montée en température de l'enceinte 2 gra,ce à son coe-fficient de transmission du rayonnement infrarouge meilleur que celui de l'air. Lorsque la température dépasse 100 Cx la vapeur se trouve naturellement surchauffée par conduction avec la résistance chauffante 4 et les différentes parois, et parole rayonnement infrarouge mis par la résistance 4. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. On pourrait par exemple disposer le bac d"évaporation 6 sur une résistance de chauffage disposée audessus de la paroi de fond du four. Il faudrait alors prévoir une ouverture dans la paroi latérale du four pour conduire une partie du bac 6 vers l'extérieur qui serait alimentée en eau par le goulot d'un réservoir fixé sur la face externe de la paroi latérale du four ou bien laisser pénétrer une tubulure d'alimentation en eau du bac. REVENDICATIONS i. Four électrique (1) pour la cuisson des aliments comprenant une enceinte de cuisson (2) chauffée par au moins une résistance électrique (4) et un bac (6) contenant de l'eau formant bac d'évaporation disposé en contact avec la résistance électrique (4), caractérisé en ce que le bac d'évaporation (6) est conforme pour reposer par ses parois sur des brins (4a, 4b) de la résistance (4) et en ce que des moyens (7) sont prévus pour maintenir un niveau d'eau sensiblement constant dans la région des parois du bac (6) en relation d'échange thermique avec la résistance (4). 2. Four conforme à la revendication 1, ce four comprenant une résistance chauffante (4) disposée sous la paroi supérieure (7J) de son enceinte (2), caractérisé en ce que les parois (6a, bb) du bac d'évaporation (6) qui reposent sur les brins (4a, 4b) de la résistance (4) sont conformées pour épouser une partie au moins de la surface desdits brins, et en ce que les moyens précités (7) sont conçus pour maintenir la surface de l'eau du bac (6) sensiblement a hauteur du plan diamétral horizontal (P) des brins (4a, 4b) de la résistance (4). Four conforme à l'une des revendications ï ou 2, caractérisé en ce que les moyens pour maintenir un niveau d'eau sensiblement constant dans la région du bac d'évaporation (6) en relation d'échange thermique avec la resistance- (4), comprennent un réservoir d'eau (7) disposé au-dessus du bac d'évaporation (6) à l'extérieur de l'enceinte (2) du four (1), ce réservoir communiquant avec l'enceinte (2) du four (1) par l'intermédiaire d'un goulot (9) traversant une ouverture (10a) dans la paroi supérieure (3) du four, le bord (14) de l'ouverture (9a) de ce goulot (9) étant situé à une distance du fond (11) du bac (6) correspondant à la hauteur d eau souhaitée dans celui-ci. 4. Four conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens pour maintenir un niveau d'eau sensiblement constant dans la région du bac d'évaporation (6) en relation d'échange thermique avec la résistance (4), comprennent un réservoir d'eau (7) disposé au-dessus du bac d'évaporation (6) à l'extérieur de l'enceinte (2) du four (1), le réservoir (7) communiquant avec le bac (6) par l'intermédiaire d'un goulot (9) débouchant au-dessus d'une région du bac (6) s'étendant à l'extérieur de l'enceinte (2) du four k le bord (14) de l'ouverture (9a) de ce goulot (9) étant situé a une distance du fond (11) du bac (6) correspondant à la hauteur d'eau souhaitée dans celle-ci. 5. Four conforme a l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le réservoir d'eau (7) est fixé de façon amovible sur la paroi (3) du four. . 6. Four conforme a la revendication S! caractérisé en ce que l'ouverture (9a) du goulot (9) comprend un clapet (12) sollicité vers la position de fermeture de cette ouverture par un ressort (15) et en ce que le bac (6) comporte un ergot (17) agencé pour repousser le clapet (12) vers l'intérieur- du réservoir (7) contre l'action du ressort (15) lorsque le réservoir (7) est placé sur le four (t) en position de fonctionnement. 7. Four conforme a la revendication 6, caracterisé en ce que le ressort (15) prend appui contre la paroi (16) du réservoir (7) opposée au goulot (9). B. Fout conforme à l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'ouverture 9a du goulot 9 présente un rebord intérieur annulaire (14) formant siège pour le clapet (12). 9. Four conforme à l'une des revendications 3 à 8! caractérisé en ce que le réservoir (7) comporte un bouchon de remplissage (19). à vis dont l'étanchéité de la fermeture est assurée par un joint torique (22). 1O. Four conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bac d'évaporation (6) est amovible.