Brevet FR2614088A1 — publié le 19881021

"Unité de cuisson électrique et appareil de cuisson électrique munie d'une telle unité" La présente invention concerne une unité de cuisson électrique comprenant: - un bottier muni d'une paroi de base sur laquelle se dressent des parois latérales, ces parois latérales présentant des ouvertures, - une lampe infrarouge électrique comportant une ampoule tubulaire étanche au vide réalisée en un verre contenant une teneur en SiO2 d'au moins 95% en poids, un filament en tungstène comprenant des spires hélicoldales disposé dans l'ampoule, À des entrées de courant s'étendant à partir du filament vers l'extérieur de l'ampoule; - cette ampoule étant disposée dans le boîtier de façon que ses extrémités sortent des ouvertures ménagées dans les parois latérales. L'invention est également relative à un appareil de cuisson électrique muni d'une telle unité de cuisson. Une telle unité de cuisson électrique est connue de EP 0 169 643 A1. De telles unités de cuisson électriques comportent une ou plusieurs lampes infrarouges (IR) à l'halogène qui prélèvent en régime une puissance comprise entre environ 450 et environ 850 W. Ces puissances doivent être prélevées pour une assez petite longueur de lampe. De ce fait, la puissance prélevée présente une valeur élevée de surface de rayonnement d'environ à environ 30 W/cm2. Lors du fonctionnement, le filament présente une température relativement élevée d'environ 1800 C. Cela s'oppose à la température d'éléments de chauffage conventionnels en par exemple chrome/nickel ou en chrome/nickel/fer/aluminium, qui présentent une température de fonctionnement d'environ 1000 C et qui sont utilisés à l'air. Toutefois, de tels éléments de chauffage ne prélèvent que peu de 26 1 4088 watts par cm et présentent en outre une assez courte durée de vie d'environ 1000 heures. La température de fonctionnement élevée des lampes IR connues ont pour effet que les lampes rayonnent une assez grande quantité de lumière d'environ 5 à 6 lm/W. Ainsi, une lampe de 500 W par exemple produit un flux lumineux élevé gênant d'environ 2750 lm, ce qui correspond au flux lumineux d'une lampe GLS d'environ 230 W. De ce fait, des unités de cuisson électriques connues sont utilisées en général au-dessous d'une plaque de cuisson d'une teinte très sombre, en vue d'absorber au moins en majeure partie la lumière produite dans la plaque de cuisson. L'invention vise à fournir une unité de cuisson électrique du genre mentionné dans le préambule ayant, par W de puissance prélevée, une production de lumière notablement plus faible, qui peut prélever néanmoins une grande puissance et qui est en outre d'une structure très simple. Ce but est atteint dans une unité de cuisson électrique du genre mentionné dans le préambule conforme à l'invention du fait que - les spires du filament reposent contre la paroi de l'ampoule et - lors du fonctionnement, le filament présente une température comprise entre environ 1200 et environ 1500 C. Les dispositions cohérentes prises conformément à l'invention fournissent la réalisation du but visé, mais en outre une unité de cuisson présentant une très longue durée de vie de quelques milliers d'heures. Grâce à la température basse que présente le filament sous la tension nominale lors du fonctionnement, le filament peut être appliqué sans inconvénient contre la paroi de l'ampoule qui est par exemple en verre de quartz. De ce fait, les enroulements présentent un diamètre notablement supérieur, comparable au diamètre intérieur de l'ampoule, que dans le cas o le filament serait maintenu centré au centre de l'ampoule, comme dans le cas de la lampe de l'unité de cuisson connue. Ce plus grand diamètre des enroulements permet de loger un fil de tungstène de plus grande longueur dans le filament de sorte à réaliser la température relativement basse. Aux températures du filament situées essentiellement au-dessous de 1200 C, le prix de la lampe augmente fortement à cause du poids croissant du filament. De plus, il faut beaucoup plus de temps pour la lampe pour acquérir la température requise après excitation. Aux températures situées essentiellement au-dessus de 1500 C, le verre de l'ampoule est trop chauffé. Une propriété très intéressante de l'unité conforme à l'invention consiste dans sa structure très simple, ce qui permet une réalisation très facile. Du brevet britannique 1 273 023 est connue une unité de cuisson comportant une lampe tubulaire qui est courbée selon un arc de cercle et dont les extrémités s'étendent l'une à côté de l'autre. Le filament s'étend coaxialement par rapport au tube au centre de ce dernier. A cet effet un grand nombre de supports doit être disposé sur le filament. Ils augmentent le prix de la lampe. De plus, il s'est avéré difficile de disposer un filament muni de supports dans une ampoule d'une telle forme, du fait que les supports agissent comme des barbelures et le filament peut alors facilement être déformé. Par contre, pour la réalisation de l'unité de cuisson conforme à l'invention, le filament se laisse très facilement disposer dans l'ampoule, du fait que le filament glisse facilement, par exemple sous l'influence de son poids, à travers le tube. Une lampe IR courbée par exemple suivant un arc de cercle est intéressante, du fait qu'une ou plusieurs de ces lampes permettent d'obtenir un chauffage plus uniforme d'une casserole placée sur une plaque de cuisson dont est équipée l'unité de cuisson. L'unité de cuisson présente un très faible rendement lumineux de moins d'environ 1 lm/W, par exemple de 0,1 ou de 0,5 lm/W, suivant la température du filament. Une unité comportant une lampe de 500 W fournit à 0,5 lm/W autant de lumière qu'une lampe GLS d'environ 25 W. De ce fait, il n'est plus nécessaire d'utiliser l'unité de cuisson au-dessous d'une plaque de cuisson de teinte sombre. De plus, il y a l'avantage que l'unité de cuisson conforme à l'invention fournit une assez grande quantité d'infrarouge de grande longueur d'onde qui présente une plus grande profondeur de pénétration. Dans le DE 1 069 794 B on mentionne qu'il est avantageux qu'un filament d'une lampe IR n'entre pas en contact avec l'ampoule. Selon ce brevet, un filament dont chaque spire présente une section transversale, elliptique, triangulaire ou carrée, présente trop d'endroits de contact avec l'ampoule. Plus la surface de contact entre le filament et l'ampoule est grande, plus serait la transmission par conduction de la chaleur du filament à l'ampoule. Toutefois, une augmentation de la température de l'ampoule entraîne le chauffage de l'air qui entoure immédiatement la lampe. Le rendement de rayonnement de la lampe IR diminue de ce fait. Or, fait étonnant, il s'est avéré que l'unité de cuisson conforme à l'invention ne çède en rien à l'unité de cuisson connue. On a constaté qu'une unité de cuisson munie de deux lampes IR droites connues de chacune 500 W, disposée au-dessous d'une plaque de cuisson, fait bouillir 2 litres d'eau dans une casserole en 18 minutes. Dans la même disposition, une unité de cuisson conforme à,l'invention munie de deux lampes IR droites de chacune 500 W fait bouillir 2 litres d'eau en 17 minutes. L'invention est également relative à un appareil de cuisson électrique comportant une plaque de cuisson perméable aux rayons infrarouges audessous de laquelle est disposée une unité de cuisson électrique conforme à l'invention, la lampe infrarouge étant dirigée vers la plaque. Dans le boîtier de l'unité de cuisson peut être présent un réflecteur coopérant avec la lampe infrarouge. Dans le boîtier, un isolateur thermique peut être disposé le long des parois afin de refroidir l'ambiance du boîtier. De plus, il est possible que tant un isolateur qu'un ou plusieurs réflecteurs soient présents. Des formes de réalisation de l'invention sont montrées sur le dessin. Sur ce dessin La figure 1 représente une vue en plan d'une forme de réalisation de l'unité de cuisson, La figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, La figure 3 représente une vue en plan d'une deuxième forme de réalisation de l'unité de cuisson, La figure 4 représente une vue en plan d'une forme de réalisation de l'appareil de cuisson. Sur la figure 1, l'unité de cuisson comporte un boîtier 20 muni d'une paroi de base 21 (Figure 2) sur laquelle se dressent des parois latérales 22, présentant des ouvertures 24, 24', 25, 25'. Le boîtier 20 contient un isolateur thermique en matériau céramique doux disposé le long des parois 21, 22 (Fig. 2). Une lampe IR électrique munie d'une ampoule tubulaire 2 fermée d'une façon étanche au vide en verre contenant une teneur en SiO2 d'au moins 95% en poids présentant un axe 3, est disposée dans le boîtier 20 de façon que ses extrémités sortent de l'ampoule à travers les ouvertures 24, 24' ménagées dans la paroi latérale 22. Un filament 8 présentant des spires hélicoldales 4 est disposé dans l'ampoule 2. Des entrées de courant 9, 10 s'étendent à partir du filament 8 jusqu'à l'extérieur de l'ampoule 2. Les spires 6 du filament 8 reposent contre la paroi de l'ampoule 2. Lors du fonctionnement sous la tension nominale, le filament présente une température comprise entre environ 1200 et environ 1500 C. L'unité de cuisson de la figure 3 présente un bottier 60 comportant des ouvertures 64, 64', 65, 65' ménagées dans les parois latérales 62 et un isolateur thermique 66 disposé le long des parois 62 dans le boîtier. Les lampes 31, 41 présentant des ampoules tubulaires 32 respectivement 42 courbées suivant un arc de cercle présentent un filament 38 respectivement 48, dont les spires 36 respectivement 46 reposent contre la paroi de l'ampoule 32 respectivement 42. Les lampes 31, 41 présentent des entrées de courant 39, 40 respectivement 49, et des extrémités 34, 35 respectivement 44, 45 qui traversent les ouvertures 65, 65' respectivement 64 64, ménagées dans les parois latérales 62 vers l'extérieur. Les lampes 31, 41 présentent un remplissage de gaz contenant de l'halogène constitué par exemple par Ar avec 0,2% en volume de CH2Br2 et 2614 0 8 8 0,15% en volume de CH3I jusqu'à une pression de 1 Kg/cm2. Sous la tension nominale, les filaments présentent une température de fonctionnement de 1300 C et produisent 0,38 lm/W. Ils présentent W/cm2 de surface de rayonnement. Sur la figure 4, un appareil de cuisson électrique 70 présente deux plaques de cuisson 71, 72 en matériau perméable au rayonnement infrarouge au-dessous desquelles est disposée une unité de cuisson électrique respective munie de lampes IR 1 qui sont dirigées vers la plaque de cuisson 71, 72. REVENDICATIONS: 1. Unité de cuisson électrique comprenant: - un boîtier muni d'une paroi de base sur laquelle se dressent des parois latérales, ces parois latérales présentant des ouvertures, - une lampe infrarouge électrique comportant une ampoule tubulaire étanche au vide réalisée en un verre contenant une teneur en SiO2 d'au moins 95% en poids, un filament en tungstène comprenant des spires hélicoldales disposé dans l'ampoule, 10. des entrées de courant s'étendant à partir du filament vers l'extérieur de l'ampoule; - cette ampoule étant disposée dans le boîtier de façon que ses extrémités sortent des ouvertures ménagées dans les parois latérales, caractérisée en ce que - les spires du filament reposent contre la paroi de l'ampoule et - lors du fonctionnement, le filament présente une température comprise entre environ 1200 et environ 1500 C. 2. Unité de cuisson électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ampoule tubulaire est courbée. 3. Unité de cuisson électrique selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'ampoule tubulaire est courbée suivant un arc de cercle et ses extrémités s'étendent l'une à côté de l'autre. 4. Appareil de cuisson électrique comportant une plaque de cuisson perméable au rayonnement infrarouge au-dessous de laquelle est disposée une unité de cuisson électrique munie d'une lampe IR qui est dirigée vers la plaque de cuisson, caractérisé par l'utilisation d'une unité de cuisson électrique selon l'une des revendications 1 à 3.