Brevet FR2678359A1 — publié le 19921231

L'invention concerne un générateur de vapeur autonome et modulaire pour appareils ménagers de cuisson. Dans le domaine ménager, il est connu, de longue date, de cuire des mets à la vapeur, ou d'effectuer une cuisson par chauffage direct, dans une ambiance de vapeur, pour éviter le dessèchement du mets qui est souvent, dans ce cas, une pièce de viande. Aussi, afin de retrouver, dans les appareils de cuisson modernes, les avantages de ces pratiques ancestrales, les constructeurs d'appareils électroménagers ont-ils, depuis déjà une dizaine d'années, prévu d'introduire de la vapeur dans les fours des cuisinières, afin d'obtenir une possibilité de cuisson mixte, n'interdisant pas l'utilisation séparée de la vapeur, ou du chauffage, par rayonnement, par résistance électrique, ou rampe à gaz ; ceci sans exclure la possibilité d'introduire directement la vapeur à l'intérieur d'un plat, en utilisant un plat à couvercle spécial se raccordant à une arrivée de vapeur par l'inter- médiaire d'un bec, monté à l'extrémité d'un conduit souple (demandes de brevet français n" 2642290 et nO 2 564 308 ), ou directement à l'intérieur d'une pièce de viande, notamment d'une volaille cuite à la broche, par introduction directe de vapeur à l'intérieur même de la broche, qui est, pour ce faire, munie d'un conduit axial et de perforations latérales (demande de brevet français n" 2 640 358). Toutefois, dans tous ces cas, la vapeur est produite par un générateur exterieur, qui se raccorde à la cuisinière par une tuyauterie, de la même manière que pour les autres sources d'énergie, ou est intégrée de construction, sans aucune possibilité d'option, dans l'appareil luimême, en particulier sur l'arrière de celui-ci. Il en résulte des appareils de cuisson lourds, encombrants et finalement très chers. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Cette invention, telle qu'elle se caractérise, résout le problème consistant à créer un générateur modulaire, autonome et compact, susceptible d'être incorporé en option en partie haute de l'appareil, dans l'espace situé entre le four et la table de cuisson, avec lequel, d'une part, il soit possible d'utiliser la vapeur saturée pour la cuisson de mets, sous toutes les formes développées à ce jour, voire de permettre, accessoirement, la production d'eau très chaude, ou le chauffage rapide d'un volume de liquide par percolation, et, d'autre part, tous les risques d'incident ou d'accident inhérent à l'utilisation de la vapeur d'eau à haute température soient éliminés. Le générateur de vapeur autonome modulaire pour appareils ménagers de cuisson selon l'invention, comportant un châssis supportant un réservoir d'eau relié à un dispositif de production de vapeur à chauffage électrique raccordé à une tuyauterie d'alimentation, se caractérise, principalement, en ce que le châssis constitue un tiroir, s engageant sur des glissières faisant partie intégrante de l'appareil ménager concerné ; en ce que le réservoir, de forme allongée, est monté coulissant sur un rail fixé en bordure du châssis, avec limitation et contrôle du débattement longitudinal par butées ; en ce que le dispositif de production de vapeur à chauffage électrique est constitué d'un évaporateur, de forme allongée, disposé en parallèle avec une tuyauterie rigide supportant l'élément de chauffage électrique, I'ensemble étant disposé obliquement par rapport au fond du châssis, contre une cloison verticale fixée en bordure du dit châssis, du côté opposé au réservoir coulissant ;I'évaporateur étant relié au réservoir par une tuyauterie souple et au difliiscur par une autre tuyauterie souple ; en ce que le diffuseur anti-goutte comporte un bec débouchant en-dessous du diffuseur dans une cuve amovible; en ce que la vidange du réservoir s'effectue par l'intermédiaire d'une tuyauterie souple, reliant un puisard situé sous le réservoir coulissant à un bec situé à l'intérieur du four, avec obturateur à ouverture commandée par le déplacement, vers l'avant, du réservoir, au-delà d'une certaine course contrôlée par une butée effaçable fixée sur le châssis ; en ce que le remplissage du réservoir s'effectue par gravité, par le dessus et sur l'avant de celui-ci, après qu'il ait fait saillie du bandeau de commande de l'apppareil ménager sur une longueur (L) déterminée par une autre butée effaçable; et en ce que l'ouverture de la porte du four provoque l'arrêt de la production de vapeur. Le réservoir comporte un fond à double pente, convergeant vers le puisard d'alimentation du dispositif de production de vapeur et celui de vidange, des cloisons transversales discontinues, destinées à limiter les effets de carène liquide, un dispositif de déversement en cas de trop plein, une plaque à multi-perforations, couvrant les cloisons transversales situées à l'extrémité avant ; en face avant, un indicateur de niveau d'eau et, sur le dessus, un couvercle étanche, recouvrant les parties arrières et centrales du dit réservoir surplombant l'extrémité arrière de la plaque à multi-perforations située sur l'avant. Les butées, limitant le débattement longitudinal maximum du réservoir, sont constituées, sur l'arrière, de l'extrémité avant du rail de guidage et, sur l'avant, d'une équerre, fixée à l'avant du châssis support, contre lesquelles vient porter, en bout de course, le puisard du réservoir. Le contrôle du débattement longitudinal, sur l'avant du réservoir est assuré, chronologiquement par une butée correspondant à la position stable de remplissage décrite dans un paragraphe précédent, puis par un bilame, réagissant par rapport à la température de l'eau contenue dans le réservoir, fixé sous le réservoir à l'arrière de celui-ci, combiné à une butée de hauteur réglable située à l'avant du rail de guidage et ayant pour fonction d'autoriser ou non l'action de vidange, et finalement par le doigt d'actionnement de l'obturateur de la tuyauterie de vidange, combiné à la butée correspondante fixée sur le fond du châssis. L'évaporateur du dispositif de production de vapeur est de forme parallélépipédique et comporte, à sa partie supérieure, au-dessus de l'orifice de raccordement de la tuyauterie de chauffage, une cloison discontinue inclinée, assurant la retenue des gouttelettes d'eau entraînées par la vapeur. La tuyauterie de chauffage est raccordée, à angle droit, à la partie in férieure de l'évaporateur et, selon un arc de cercle, à la partie supérieure du dit évaporateur. Le dispositif anti-goutte du diffuseur de vapeur à l'intérieur du four est constitué d'une cuve allongée, dans laquelle pénètre l'extrémité de la tuyauterie d'arrivée de vapeur et sur le côté et la partie supérieure de laquelle est fixé le diffuseur de vapeur, qui comporte, latéralement, au moins un orifice étroit, destiné à limiter la pression de vapeur en cas d'obturation du dit diffuseur, et dont la sortie principale est dirigée vers l'arrière pour des raisons de sécurité. L'obturateur de la tuyauterie de vidange est constitué d'un dispositif péristaltique assurant le pincement de la dite tuyauterie de vidange contre l'aile d'une équerre solidaire du réservoir, située sur le côté et en dessous de celui-ci, au niveau de l'orifice de sortie de la tuyauterie de vidange, dans un plan tangent à celui-ci. Le dispositif péristaltique de l'obturateur est rappelé en permanence vers l'aile de l'équerre solidaire du réservoir, par l'intermédiaire d'un ressort de compression monté en tension sur une tige reliant le dit dispositif au doigt de manoeuvre de celui-ci, entre une rondelle prenant appui contre un épaulement de la tige, situé sur l'avant de celle ci, et un bras formant glissière, solidaire du réservoir, situé sur l'arrière de celui-ci. La butée effaçable, déterminant la position de remplissage du réservoir, est constituée de la combinaison d'un ergot, situé dessous et à l'arrière du réservoir, et d'un orifice correspondant, percé dans le rail de guidage dudit réservoir. Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent essentiellement en ceci qu'elle constitue une unité fonctionnelle compacte, adaptable à différents appareils ménagers de cuisson, en offrant toutes les garanties de sécurité, susceptible d'être pilotée par le programmateur de l'appareil, avec réglage par le commutateur four plus thermostat, le dosage de la vapeur étant automatique ou manuel. Sa compacité et son mode de montage permettent de prévoir celui-ci en option derrière le bandeau de commande de l'appareil, sans autre transformation de celui-ci que l'apparition de l'extrémité avant du réservoir et de l'indicateur de niveau qu'il comporte et des organes de contrôle afférents. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre, suivie d'un mode de réalisation d'un générateur de vapeur pour four à chauffage mixte, vapeur et électricité, donnés à titre d'exemple non limitatif au regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en perspective de l'en- semble du générateur, couvercle du réservoir démonté, en posi tion de fonctionnement, - la figure 2 représente une vue de gauche du générateur, en position de remplissage du réservoir, - la figure 3 représente une vue de droite en coupe du ré servoir, - la figure 4 représente une vue de dessous du réservoir, - la figure 5 représente une vue de dessus du dispositif de production de vapeur, - la figure 6 représente une vue en coupe du dispositif an ti-goutte du diffuseur de vapeur. Les figures représentent un générateur de vapeur autonome et modulaire, pour appareils ménagers de cuisson, comportant un châssis 10 supportant un réservoir20 monté sur un rail 30 et un dispositif de production de vapeur 40 fixé contre une cloison verticale 13 fixée en bordure du châssis 10. La vapeur produite est transmise par une tuyauterie souple 45 à un diffuseur anti-goutte 80.La liaison du réservoir 20 à l'évaporateur 41 du dispositif de production de vapeur 40 s'effectue par l'intermédiaire d'une tuyauterie 44, raccordée au conduit de sortie 28 du puisard 21 du réservoir, alors que la vidange dudit réservoir s'effectue par l'intermédiaire d'une tuyauterie 22, raccordée au conduit de sortie 27 du puisard, normalement obturée par pincement contre une équerre 26 par l'intermédiaire d'un obturateur péristaltique 90, rappelé en permanence, vers l'avant, par l'intermédiaire d'un ressort de compression 91 monté sur une tige 92, entre une rondelle 93 prenant appui contre un épaulement 921 de la tige 92 et un bras formant glissière 24 solidaire du réservoir ; ledit obturateur étant ramené en position d'ouverture, lors du déplacement vers l'avant du réservoir 20, par l'intermédiaire d'un doigt 94, situé à l'ex- trémité arrière de la tige 92 et d'une butée 11 fixée sur le dessus du châssis 10 ; l'obturateur 90 comporte, sur l'avant, une échancrure 95, permettant le passage de la tuyauterie de liaison 44, et est monté sur des bras formant glissières 24 et 25.Le débattement maximum du réservoir est limité par l'extrémité avant 32 du rail 30 et par une équerre 12 du châssis contre laquelle le puisard 21 dudit réservoir vient buter; la course du réservoir 20 est contrôlée par une butée escamotable, constituée d'un orifice 31 percé dans l'âme du rail 30, et d'un ergot cylindrique 23, disposé sous l'arrière du réservoir 20, déterminant la position de remplissage d'une butée et d'un bilame 50 sensible à la température de l'eau contenue dans le réservoir; de la butée 11, fixée sur le dessus du châssis 10, et du doigt 94 de l'obturateur péristaltique 90.Le réservoir 20 comporte un fond à double pente 29, convergeant vers un puisard de vidange 21, des cloisons transversales discontinues 291, un dispositif 292 de déversement en cas de trop-plein, une plaque à multi-perforations 70 couvrant les cloisons non étanches situées sur l'avant, un indicateur de niveau 293 et un couvercle partiel 294 ; la plaque à multi-perforations étant retenue en place par un jonc élastique 71, monté à l'extrémité supérieure du dispositif de trop plein 292.L'évaporateur 41 du dispositif de production de vapeur 41) comporte, à sa partie supérieure, au-dessus de l'orifice de raccordement 411 de la tuyauterie de chauffage 43, une cloison discontinue et inclinée 412, destinée à retenir les gouttelettes d'eau; La tuyauterie de chauffage 43 à élément de chauffage 42 étant raccordée, selon un angle droit 431, à la partie inférieure de l'évaporateur 41 et, selon un cintre 432, à la partie supérieure dudit évaporateur 41. Le diffuseur anti-goutte 80 comporte un bec 81 débouchant en-dessous du diffuseur 82, dans une cuve amovible 83 ; le diffuseur 82 comportant, en outre, au moins une fente capillaire latérale 821. En examinant conjointement les figures 1 à 4, on remarque que, pour permettre le remplissage initial du réservoir 20, selon le principe des vases communicants du dispositif de chauffage 41 > , il suffira de décoller la face avant dudit réservoir 20 du bandeau de l'appareil de cuisson, puis d'accentuer le coulissement du réservoir 20, jusqu'à engagement de l'ergot cylindrique 23 dans l'orifice prévu à cet effet dans le rail 30, afin de matérialiser la position de remplissage ; à noter que, dans cette position, I'extrémité du bilame 50 et le doigt de manoeuvre 94 de l'obtura- teur péristaltique 90 de la tuyauterie de vidange 22 sont toujours endeçà de leurs butées respectives, à savoir la butée réglable 32 montée à l'extrémité du rail 30 et la butée 11 fixée sur le dessus du châssis 10. On observera que le réservoir 20 comporte des cloisons discontinues 291 et une plaque à multi-perforations 70 qui, en combinaison avec le couvercle partiel 294, sont destinées à réduire les effets de carène liquide et les éclaboussures, lors d'une éventuelle manoeuvre brusque du réservoir 20. La plaque à multi-perforations étant maintenue en place contre la partie supérieure des cloisons avants par l'iníermé- diaire d'un simple jonc élastique 71 engagé sur l'extrémité du conduit de trop plein 292. La vidange du réservoir, qui peut être rendue nécessaire, ne peut s'effectuer que si la température de l'eau contenue dans celui-ci est redescendue en-dessous d'une valeur déterminée par le réglage de la butée 33, située à l'extrémité du rail 30 par rapport au bilame 50 fixé sous ledit réservoir 20.En conséquence, si l'eau est suffisamment refroidie, l'extrémité du bilame 50 sera située dans un plan supérieur à celui passant par l'extrémité de la dite butée préréglée 33 et le réservoir 20 pourra être tiré vers l'avant jusqu'à mise en contact du doigt de manoeuvre 94 de l'obturateur péristaltique contre la butée 11 située sur le châssis. I1 reste alors au réservoir 20 une course C, telle que, en exerçant une traction sur l'extrémité de celui-ci, le ressort 91 de rappel de la tige 92 de l'obturateur péristaltique 9I)-se -se comprime, pour permettre un libre coulissement des bras formant glissières 24 et 25 sur la tige de l'obturateur, qui reste ainsi immobilisé par rapport au châssis 10, alors que le réservoir continue sa course sur l'avant ; ce qui a pour effet d'écarter l'équerre 26, contre laquelle la tuyauterie de vidange 22 était antérieurement maintenue pincée, et de libercr cette dernière selon un écart correspondant sensiblement à son diamètre. L'eau peut alors s'écouler librement et totalement, dans un récipient placé à cet effet dans le four, par l'intermédiaire de la tuyauterie de vidange 22 et du bec de déversement (non représenté). On comprend qu'après les opérations de remplissage ou de vidange, le réservoir puisse être remis en service par simple coulissement vers l'arrière, sous l'effet du ressort 91, tout d'abord, en cas de vidange, puis par simple poussée sur la partie frontale dudit réservoir, jusqu'à mise en butée du puisard 21 contre l'extrémité du rail 30, après avoir franchi, en sens inverse, la butée escamotable constituée de l'ergot. cylindrique 23 et de l'orifice 31 percé dans l'âme du rail 30. En se rapportant maintenant à la figure 5, représentant le dispositif de production de vapeur 4(), on remarque que les parties inférieure et supérieure de I'évaporateur 41 communiquent par l'intermédiaire d'une tuyauterie rigide 43 comportant, à son extrémité supérieure, un cintre d'assez grand rayon; conception qui a pour effet, compte tenu des coefficients de perte de charge respectifs, d'éviter tout siphonnage de la dite tuyauterie sous l'effet d'une contre-pression, et le retour de la vapeur vers le réservoir. Quant à la cloison inclinée 412, située à la partie supérieure de l'évaporateur, elle a pour rôle de retenir les gouttelettes d'eau qui pourraient se trouver entraînées par la vapeur lors de la pleine production. Pour faciliter le chauffage, il est utilisé, de préférence, un fil chauffant, noyé dans une matière isolante contenue dans une gaine métallique, qui est alors soudée sur la paroi extérieure de la tuyauterie rigide après pliage, de façon à obtenir, par exemple, quatre éléments chauffants en série, répartis régulièrement à la périphérie de la tuyauterie. En examinant maintenant la figure 6, représentant le diffuseur antigoutte 80, on remarque que celui-ci présente une partie 84, comportant, latéralement, le diffuseur82 proprement dit, et, axialement, un bec 81 qui débouche dans une cuve 83 emboîtée ou vissée sous la partie supérieure 84, destinée à recueillir les gouttelettes d'eau qui pourraient se trouver, malgré tout, entraînées par la vapeur, ou résultant de la condensation qui se produit dans la tuyauterie souple 45 lors de la mise en route. Le diffuseur 82 comporte une fine rainure latérale 821 destinée à permettre le passage de la vapeur, même lorsque l'ex- trémité dudit diffuseur est colmatée par projection de matière grasse lors de la phase de cuisson sans vapeur. On remarquera la compacité de ltensemble et, notamment, sa très faible épaisseur et la réduction de sa section frontale correspondant juste à celle de la partie avant du réservoir; ce qui permet d'envisager une utilisation modulaire optionnelle. Par ailleurs, le mode de chauffage utilisé et la très faible inertie calorifique du dispositif de production de vapeur permettent la gestion de ce mode de cuisson par le programmateur, prenant déjà en compte un autre mode de chauffage utilisé en combinaison ou en alternance. Le dispositif, selon l'invention, est destiné principalement à équiper des fours ménagers mixtes, mais rien ne s'oppose à son incorporation à d'autres appareils utilisant la vapeur pour d'autres besoins domestiques. REVENDICATIONS I. Générateur de vapeur autonome et modulaire pour appareils ménagers de cuisson, comportant un châssis supportant un réservoir d'eau relié à un dispositif de production de vapeur à chauffage électrique, racccordé à une tuyauterie d'alimentation, caractérisé en ce que le châssis (10) constitue un tiroir s'engageant sur des glissières faisant partie intégrante de l'appareil ménager concerné ; en ce que le réservoir (20), de forme allongée, est monté coulissant sur un rail (30) fixe en bordure du châssis (10) avec limitation du débattement longitudinal par butées (32,12) et contrôle de celui-ci par butées effaçables (11, 31,33); en ce que le dispositif de production de vapeur (40) à chauffage électrique (42) est constitué d'un évaporateur (41) de forme allongée, disposé en parallèle avec une tuyauterie rigide (43) supportant l'élément de chauffage électrique (42), I'ensemble étant disposé obliquement par rapport au fond du châssis, contre une cloison verticale (13) fixée en bordure dudit châssis (10), du côté opposé au réservoir coulissant (20), l'évaporateur (41) étant relié au réservoir (20) par une tuyauterie souple (44) et au diffuseur (8()) par une autre tuyauterie souple (45), en ce que le diffuseur anti-goutte (8 2. Générateur de vapeur selon la revendication l, caractérisé en ce que le réservoir (20) comporte un fond à double pente (29), convergeant vers un puisard de vidange (21), des cloisons transversales discontinues (291), destinées à limiter les effets de carène liquide, un dispositif de déversement en cas de trop-plein (292), une plaque à multi-perforations (70) couvrant les cloisons non étanches (291) situées à l'extrêmité avant, en face avant, un indicateur de niveau d'eau (293) et, sur le dessus, un couvercle (294) recouvrant les parties arrière et centrale dudit réservoir (20) surplombant l'extrémité arrière de la plaque à multi-perforations (70) située à l'avant. 3. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les butées limitant le débattement longitudinal maximum du réservoir sont constituées, sur l'arrière, de l'extrémité avant (32) du rail de guidage (30) , sur l'avant, d'une équerre (12) fixée à l'avant du châssis support (10), contre lesquels vient porter, en bout de course, le puisard (21) dudit réservoir. 4. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contrôle du débattement longitudinal sur l'avant du réservoir, est assuré chronologiquement par la butée effaçable (31) à ergot (23), correspondant à la position de remplissage, par un bilame (0) fixé sous le réservoir (20) à l'arrière de celui-ci, combiné à une butée de hauteur réglable (33) située à l'avant du rail de guidage (30), et, finalement par le doigt d'actionnement (N) de l'obturateur (9(}) de la tuyauterie de vidange (22), combiné à la butée correspondante (11), fixée sur le fond du châssis (10). 5. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évaporateur (41) du dispositif de production de vapeur (LU)) est de forme parallélépipédique et comporte, à sa partie supérieure, audessus de l'orifice de raccordement (411) de la tuyauterie de chauf fage (43), une cloison discontinue inclinée (412) assurant la retenue des gouttelettes d'eau entraînées par la vapeur. 6. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tuyauterie de chauffage (43) est raccordée, à angle droit (431), à la partie inférieure de l'évaporateur (41) et, selon un cintre (432), à la partie supérieure dudit évaporateur (41). 7. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diffuseur de vapeur (82) comporte, latéralement, au moins un orifice étroit, destiné à limiter la pression de vapeur à l'intérieur de la tuyauterie d'arrivée de vapeur (45) en cas d'obturation dudit diffù- seur (82) par projection de matière. 8. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur de la tuyauterie de vidange (22) est constitué d'un dispositif péristaltique (90), assurant le pincement de ladite tuyauterie de vidange (22) contre l'aile d'une équerre (26) solidaire du réservoir (20), située sur le côté et en dessous de celui-ci, au niveau du conduit de raccordement (Z7) de la tuyauterie de vidange (22), dans un plan tangent à celui-ci. 9. Générateur de vapeur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif péristaltique (9()) est rappelé en permanence vers l'aile de l'équerre (26) solidaire du réservoir (20), par l'intermédiaire d'un ressort de compression (91), monté en tension sur une tige (92) reliant ledit dispositif péristaltique (90) au doigt de manoeuvre (94) de celui-ci, entre une rondelle (93), prenant appui contre un épaulement (921) de ladite tige (92), situé sur l'avant, et un bras formant glissière (24), solidaire du réservoir (2()), situé sur l'arrière de celuici. 10. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée effaçable, déterminant la position de remplissage du réservoir, est constituée de la combinaison d'un ergot (23), situé dessous et à l'arrière du réservoir (20), et d'un orifice correspondant (31), percé dans le rail de guidage (30) dudit réservoir (20).