Brevet FR2759771A1 — publié le 19980821

L'invention concerne un champ de cuisson. On connaît des champs de cuisson avec une plaque de champ de cuisson en vitrocéramique qui présente quatre zones de cuisson pour poser des récipients de cuisson et avec respectivement au moins un corps chauffant électrique à rayonnement en dessous de chaque zone de cuisson. Les corps chauffants à rayonnement sont supportés respectivement par une masse isolante céramique qui est disposée dans une assiette en tôle en forme de cuvette. Les unités chauffantes formées respectivement par le corps chauffant à rayonnement et le corps de support io0 associé sont disposées dans une cuvette en tôle se trouvant en dessous du champ de cuisson et sont poussées par des éléments élastiques contre la plaque de champ de cuisson. Les corps chauffants à rayonnement peuvent être constitués de filaments en forme de spirale en conducteurs chauffants rendus hélicoïdaux, rayonnant librement, par un ruban de chauffe ondulé ou par des sources de rayonnement à halogène ou également par une combinaison de ceux-ci. Les aliments et liquides dans un récipient de cuisson sur une zone de cuisson sont chauffés en partie par le rayonnement de la chaleur transmise à travers la vitrocéramique du corps chauffant à rayonnement associé et en partie par une conduction thermique de la chaleur de rayonnement absorbée par la vitrocéramique (HEA Bilderdienst, chapitre 6.2 "fours électriques", 5ème édition 1996, éditée par VWEW, Francfort, pages 6 à 9). Dans ces champs de cuisson en vitrocéramique connus, la fixation précise des corps chauffants à rayonnement en dessous des zones de cuisson associées de la plaque de champ de cuisson pose un problème. On connaît par le document DE 195 27 824 A1 un champ de cuisson, avec une plaque de champ de cuisson en vitrocéramique et plusieurs corps chauffants à rayonnement électriques disposés respectivement en dessous d'une zone de cuisson de la plaque de champ de cuisson et avec un composant calorifuge continu sur lequel sont fixés les corps chauffants à rayonnement. Le composant calorifuge comporte un corps calorifuge de base sur lequel sont disposés les corps chauffants à rayonnement et qui remplit sensiblement tout le fond de la cuvette de cuisson en dessous de la plaque de champ de cuisson ainsi qu'une pièce de délimitation continue, entourant les corps chauffants à rayonnement respectivement complètement sur les côtés et sur laquelle est disposé le corps calorifuge de base. Le corps calorifuge de base est un corps moulé en un matériau calorifuge en vrac comprimé, comme un aérogel silicique, la pièce de délimitation étant par contre un corps moulé réalisé dans le matériau calorifuge sans fibres vermiculite (mica de gonflement). La plaque de champ de cuisson est supportée en nappe sur le côté plat supérieur de la partie de délimitation à l'extérieur des perçcages pour les corps chauffants à rayonnement. Or, I'invention a pour objet la création d'un champ de cuisson o une association simple et localement précise des dispositifs chauffants aux zones de cuisson est possible et o en même temps les températures peuvent être abaissées à la plaque de champ de cuisson à l'extérieur des zones de cuisson par rapport au champ de cuisson connue par le DE 195 27 824 A1. Cet objet est atteint selon la présente invention en ce que le champ de cuisson comporte a) une plaque de champ de cuisson avec au moins une zone de cuisson pour poser des récipients de cuisson, b) respectivement un dispositif chauffant en dessous de chaque zone de cuisson et c) en dessous de la plaque de champ de cuisson un corps d'isolation thermique qui présente en dessous de chaque zone de cuisson un évidement dans lequel ou en dessous duquel est disposé le dispositif chauffant associé de telle sorte que la position de chaque dispositif chauffant soit déterminée par le corps d'isolation thermique o d) le corps d'isolation thermique présente des structures de support sensiblement en forme de lignes et/ou de points sur lesquels la plaque de champ de cuisson prend appui au moins dans des zones partielles à l'extérieur des zones de cuisson. Le corps d'isolation thermique facilite le montage du champ de cuisson étant donné que les positions des dispositifs chauffants en dessous de la plaque de champ de cuisson sont fixées par le corps d'isolation thermique. Etant donné que la plaque du champ de cuisson prend appui sur les structures de support du corps d'isolation thermique à l'extérieur d'au moins une zone de cuisson, le risque de rupture de la plaque de champ de cuisson est diminué notamment lorsque la plaque de champ de cuisson est relativement mince et qu'elle est réalisée en verre, en vitrocéramique ou en céramique. Dans ce cas, la plaque de champ de cuisson ne s'étend pas dans les zones à l'extérieur des zones de cuisson sur toute la surface, comme dans le mode de réalisation connu par le document DE 195 27 824 A1 mais seulement sur les structures de support à la surface du corps d'isolation thermique. Etant donné que les structures de support réalisées essentiellement en forme de lignes et/ou de points présentent une surface d'appui qui est petite en comparaison avec la surface de la plaque du champ de cuisson, la conduction thermique du corps d'isolation thermique vers la plaque de champ de cuisson est réduite dans les zones à l'extérieur des zones de cuisson et par conséquent, la température est abaissée dans ces zones. Selon un premier mode de réalisation, afin d'améliorer davantage l'isolation thermique entre le corps d'isolation thermique et la plaque de champ de cuisson, des chambres sont prévues qui sont remplies d'air et qui sont sensiblement fermées pour empêcher la convection et la transmission de la chaleur liée à celle-ci. Ces chambres sont fermées les unes relativement aux autres par au moins une partie des structures de support citées du corps d'isolation thermique. Les corps d'isolation thermiques sont réalisés de préférence en des matériaux minéraux, de préférence des matériaux contenant du mica qui se caractérisent par une résistance élevée à la chaleur et une bonne aptitude au faç,onnage. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux du champ de cuisson, chaque dispositif chauffant présente au moins un corps chauffant électrique à rayonnement. Le corps chauffant à rayonnement peut être disposé sur un corps de support. Dans cette réalisation, le corps d'isolation thermique fait de plus écran au rayonnement thermique des corps chauffants à rayonnement des zones de plaque de champ de cuisson à l'extérieur des zones de cuisson de telle sorte que seulement les zones de cuisson sont chauffées directement par le rayonnement des corps chauffants à rayonnement. Cette protection contre le rayonnement est renforcée de plus par une adaptation précise de chaque évidement dans le corps d'isolation thermique aux dimensions de la zone de cuisson respective et par une profondeur suffisante des évidements. Les évidements dans le corps d'isolation thermique peuvent être des creux ou des ouvertures traversantes (perç,ages). Dans le mode de réalisation du champ de cuisson avec respectivement un creux dans le corps d'isolation thermique pour chaque zone de cuisson, chaque creux est ouvert vers la plaque du champ de cuisson, et le dispositif chauffant associé est placé dans ce creux. Dans les modes de réalisation o le dispositif chauffant comprend un corps chauffant à rayonnement, ce corps chauffant à rayonnement peut être disposé directement sur le fond du creux sur le corps d'isolation thermique. En vue de l'isolation électrique, le corps d'isolation thermique est alors réalisé en un matériau électriquement isolant et présente de préférence des ouvertures pour des lignes électriques des corps chauffants à rayonnement. Dans le cas d'ouvertures traversantes comme creux dans le corps d'isolation thermique, chaque dispositif chauffant est fixé spatialement de préférence depuis en dessous, par exemple à l'aide d'au moins une rainure de guidage, au corps d'isolation thermique. Dans le mode de réalisation d'un dispositif chauffant avec un corps chauffant à rayonnement disposé sur un corps de support, le corps de support doit pouvoir être fixé de préférence au corps d'isolation thermique. Selon un développement ultérieur particulièrement avantageux, le corps d'isolation thermique est intégré conjointement avec le dispositif chauffant dans une cuvette de support (caisson de champ de cuisson, corps de cuvette de cuisson). Etant donné que la position de chaque dispositif chauffant est déterminée relativement à la zone de cuisson associée par le corps d'isolation thermique, on peut utiliser également pour des champs de cuisson présentant des agencements différents de zones de cuisson un boîtier unitaire (cuvette unitaire). La plaque du champ de cuisson est entourée généralement aussi par un cadre de champ de cuisson qui entoure notamment aussi sur les côtés la cuvette de support. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant des modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: la figure 1 représente un champ de cuisson avec une plaque de champ de cuisson et un corps d'isolation thermique disposé en dessous en une vue de dessus, la figure 2 représente un champ de cuisson avec des dispositifs chauffants fixés depuis en dessous à un corps d'isolation thermique, en section transversale, la figure 3 représente un champ de cuisson avec des dispositifs chauffants disposés dans des creux dans un corps d'isolation thermique, en section transversale, et la figure 4 est un détail, à plus grande échelle, du champ de cuisson selon la figure 2. Les parties correspondantes portent sur les figures 1 à 4 les mêmes références numériques. La figure 1 représente un champ de cuisson avec une plaque de champ de cuisson 2 en une vue de dessus. La plaque de champ de cuisson 2 est entourée par un cadre de champ de cuisson 1. Sur la plaque de champ de cuisson 2 sont représentées quatre zones de cuisson 20 à 23 par des marquages 70 à 73. Sur chacune de ces zones de cuisson 20 à 23 de la plaque de champ de cuisson 2 peuvent être placés des récipients de cuisson avec des aliments et/ou liquides à chauffer. Pour chauffer les zones de cuisson 20 à 23, il est associé à chaque zone de cuisson 20 à 23 respectivement un dispositif chauffant 50 à 53 qui est disposé en dessous, c'est-à-dire au côté éloigné de la surface d'appui, de la plaque de champ de cuisson 2. Chaque dispositif chauffant 50 à 53 comporte un corps chauffant à rayonnement 54 à 57 qui est réalisé par exemple avec un filament io chauffant. Il est disposé en dessous de la plaque de champ de cuisson 2 un corps d'isolation thermique 4. Le corps d'isolation thermique 4 remplit entre les zones de cuisson 20 à 23 essentiellement tout l'espace sous la plaque de champ de cuisson 2 et s'applique à la plaque de champ de cuisson 2 par des structures de support 48 de préférence linéaires. La plaque de champ de cuisson 2 prend appui sur ces structures de support 48. En raison de la forme linéaire des structures de support 48, on obtient, d'une part, un support mécanique élevé de la plaque de champ de cuisson 2 sur toute sa surface et, d'autre part, une conduction relativement réduite de la chaleur entre le corps d'isolation thermique 4 et la plaque de champ de cuisson 2. Des structures de support en forme de points du corps d'isolation thermique 4 conviennent également très bien, bien que leur fabrication soit plus complexe. Directement en dessous des zones de cuisson 20 à 23, le corps d'isolation thermique 4 présente respectivement un évidement (une découpure), notamment une ouverture 40 à 43 ou creux 44 à 47 qui est adaptée de préférence à la configuration de la zone de cuisson respective à 23. Le corps chauffant à rayonnement 54 à 57 est disposé respectivement dans ou en dessous de l'évidement 40 à 43 ou 44 à 47. L'évidement 40 à 43 ou 44 à 47 est notamment plus grand que le corps chauffant à rayonnement associé 54 à 57 de telle sorte que l'ensemble de la chaleur de rayonnement émise par le corps chauffant à rayonnement 54 à 57 lors du fonctionnement vers le haut peut arriver directement à la plaque de champ de cuisson 2. Le rayonnement thermique rayonné vers le côté du corps chauffant à rayonnement 54 à 57 est absorbé par le corps d'isolation thermique 4 et arrive en raison de la caractéristique calorifuge de celui-ci seulement avec une part réduite aux zones de la plaque de champ de cuisson 2 à l'extérieur des zones de cuisson 20 à 23. On obtient ainsi une température relativement basse à la plaque de champ de cuisson 2 à l'extérieur des zones de cuisson 20 à 23 lorsqu'une ou plusieurs des zones de cuisson 20 à 23 sont chauffées ou ont été chauffées. En outre, il est prévu un dispositif indicateur 5, par exemple un io indicateur de chaleur résiduelle dans une zone avant de la plaque de champ de cuisson 2. Les lignes de liaison pour ce dispositif indicateur 5 passent de préférence à travers des passages correspondants dans le corps d'isolation thermique 4. Le corps d'isolation thermique 4 est de préférence un corps moulé en un matériau minéral et est fabriqué de préférence à partir d'une poudre minérale par échauffement et/ou compression. Un matériau particulièrement avantageux pour le corps d'isolation thermique 4 est un matériau de mica, comme par exemple le matériau connu sous la marque Vermiculite (phyllosilicate en trois couches). De tels matériaux de mica sont fabriqués habituellement à partir de la poudre de mica ou de feuilles de mica usuelles dans le commerce, notamment aussi à partir de produits de dégradation correspondants du mica qui sont gonflés par échauffement et comprimés ensuite le cas échéant avec un liant en un corps moulé. Le corps d'isolation thermique 4, à partir d'un tel corps moulé de mica, recevra sa configuration recherchée notamment par fraisage. De tels corps moulés de mica ont des caractéristiques d'isolation thermique excellentes ainsi qu'une résistance élevée à la température et peuvent être fabriqués à un prix réduit et sont faciles à usiner. En outre, le matériau de mica indiqué est également un isolant électrique. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, la plaque de champ de cuisson 2 est réalisée en un matériau optiquement transparent, par exemple en verre de telle sorte que le corps d'isolation thermique 4 et les corps chauffants à rayonnement 54 à 57 disposés dans ou en dessous de celui-ci sont visibles de dessus. D'autres composants comme des câbles ou des pièces de construction nécessaires au champ de cuisson en dessous de la plaque de champ de cuisson 2 sont cachés par le corps d'isolation thermique 4. De ce fait, en rapport avec la configuration du corps d'isolation thermique 4, des effets nouveaux, esthétiquement plaisants, peuvent être obtenus dans la conception du champ de cuisson. Comme matériaux pour la plaque de champ de cuisson 2, des matériaux non transparents ou légèrement transparents conviennent également, par exemple une céramique telle que la céramique de nitrure de silicium ou la céramique de carbure de silicium ou également une vitrocéramique qui est habituellement d'un rouge foncé. De même, les dispositifs chauffants 50 à 53 ne sont pas limités seulement à des corps de chauffe à rayonnement mais il peut également s'agir de corps de chauffe à induction. Chaque dispositif chauffant 50 à 53 peut être relié au voisinage de l'évidement associé 40 à 43 ou 44 à 47 au corps d'isolation thermique 4 ou peut prendre appui sur celui-ci et est fixé, de ce fait, par le corps d'isolation thermique 4 dans sa position sous la zone de cuisson respective 20 à 23. Le montage du champ de cuisson est ainsi simplifié. Les figures 2 et 3 montrent respectivement en une vue en section transversale le long de la ligne désignée par A-A sur la figure 1 deux modes de réalisation différents pour la fixation des dispositifs chauffants 50 à 53 sous ou dans l'évidement du corps d'isolation thermique 4. La figure 4 est une vue partielle, à plus grande échelle, du côté droit de la figure 2. Dans le mode de réalisation selon la figure 2 et la figure 4, le corps d'isolation thermique 4 est réalisé sensiblement en forme de plaque et est disposé dans une cuvette de support (boîtier de cuvette, caisson de champ de cuisson) 3 qui est réalisée par exemple en tôle. Le corps d'isolation thermique 4, en longueur et en largeur, remplit l'ensemble de la cuvette de support 3. La cuvette de support 3 est disposée en dessous de la plaque de champ de cuisson 2 et se termine avec le bord de la plaque de champ de cuisson 2. Le cadre de champ de cuisson 1 est ajusté autour du bord de la plaque de champ de cuisson 2 et de la cuvette de support 3. Comme dispositifs chauffants, dont on voit en section transversale seulement les dispositifs chauffants 50 et 51, des dispositifs chauffants à rayonnement usuels dans le commerce comme mentionnés au début sont prévus qui comprennent respectivement une assiette en tôle 80 respectivement 81, un corps de support 60 respectivement 61 électriquement isolant et en général en céramique disposé dans l'assiette en tôle 80 respectivement 81 et au moins un corps chauffant à rayonnement 54 respectivement 55 disposé sur o ce corps de support 60 respectivement 61. Les fonds des assiettes en tôle et 81 reposent sur le fond de la cuvette de support 3. Les bords remontés des assiettes en tôle 80 et 81 sont insérés respectivement dans une rainure de retenue (91 sur la figure 4) dans le corps d'isolation thermique 4 au côté inférieur de celui-ci. De ce fait, les dispositifs chauffants 50 et 51 sont fixés dans leur position par le corps d'isolation thermique 4. La plaque de champ de cuisson 2 prend appui sur les structures de support 48 du corps d'isolation thermique 4. Entre les structures de support 48 se situent respectivement des chambres (espaces intermédiaires) 6 délimitées par le corps d'isolation thermique 4 et la plaque de champ de cuisson 2, qui sont remplies d'air et qui améliorent l'isolation thermique de telle sorte que la température à la surface du champ de cuisson à l'extérieur des zones de cuisson 20 à 23 peut être abaissée davantage. La figure 3 représente un mode de réalisation d'un champ de cuisson o les corps chauffants à rayonnement 54 et 55 sont placés directement de dessus dans respectivement un évidement 44 respectivement 45 du corps d'isolation thermique 4 et sont disposés sur le corps d'isolation thermique 4. Etant donné que les parties des corps chauffants à rayonnement 54 et 55 conductrices électriquement, et à travers lesquelles passe en cours de fonctionnement un courant électrique, sont directement en contact avec le corps d'isolation thermique 4, le corps d'isolation thermique 4 sera choisi en un matériau qui, en plus de la caractéristique calorifuge, présente également une caractéristique d'isolation électrique. Les matériaux minéraux précités, notamment les matériaux de mica ont cette fonction. En vue de la mise en contact électrique des corps chauffants à rayonnement 54 et 55, des passages 49 sont percés à travers le corps d'isolation thermique 4 respectivement depuis en dessous. Dans ce mode de réalisation selon la figure 3, le corps d'isolation thermique 4 peut être placé avec les dispositifs chauffants intégrés dans ses évidements 44 et 45 dans la cuvette de support 3 qui n'est pas représentée sur la figure 3, et la complexité du montage peut être diminuée davantage. io Le corps d'isolation thermique 4 peut être constitué dans tous les modes de réalisation également de plusieurs corps individuels. REVENDICATIONS 1 - Champ de cuisson, caractérisé en ce qu'il comporte a) une plaque de champ de cuisson (2) avec au moins une zone de cuisson (20 à 23) pour poser des récipients de cuisson, b) respectivement un dispositif chauffant (50 à 53) en dessous de chaque zone de cuisson (20 à 23), c) un corps d'isolation thermique (4) disposé en dessous de la plaque de champ de cuisson (2) qui présente en dessous de chaque zone de cuisson (20 à 23) un évidement (40 à 43, 44 à 47) dans ou sous lequel est 1o fixé le dispositif chauffant associé (50 à 53), d) o le corps d'isolation thermique (4) présente des structures de support (48) sensiblement linéaires et/ou en forme de points sur lesquelles la plaque de champ de cuisson (2) prend appui au moins dans des zones partielles à l'extérieur des zones de cuisson (20 à 23). 2 - Champ de cuisson selon la revendication 1, caractérisé en ce que des chambres (6) remplies d'air sont formées entre le corps d'isolation thermique (4) et la plaque de champ de cuisson (2), qui sont fermées les unes relativement aux autres par au moins une partie des structures de support (48) du corps d'isolation thermique (4). 3 - Champ de cuisson selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps d'isolation thermique (4) est réalisé au moins partiellement et de préférence complètement en un matériau minéral. 4 - Champ de cuisson selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps d'isolation thermique (4) est réalisé au moins partiellement et de préférence complètement en un matériau de mica. - Champ de cuisson selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque dispositif chauffant (50 à 53) comprend au moins un corps de chauffe électrique à rayonnement (54 à 57). 6 - Champ de cuisson selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque évidement dans le corps d'isolation thermique (4) est un creux (44 à 47) ouvert vers la plaque de champ de cuisson (2) et que le dispositif chauffant associé (50 à 53) est placé dans ce creux (44 à 47). 7 - Champ de cuisson selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que chaque corps chauffant à rayonnement (54 à 57) est disposé directement sur le corps d'isolation thermique (4) et que le corps d'isolation thermique est réalisé en un matériau électriquement isolant. 8 - Champ de cuisson selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque dispositif chauffant (50 à 53) comprend un corps de support (64 à 67) sur lequel est disposé le corps chauffant à rayonnement associé (54 à 57) et sur lequel le corps d'isolation thermique (4) peut être fixé. 9 - Champ de cuisson selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le corps d'isolation thermique (4) et chaque dispositif chauffant (50 à 53) est disposé dans une cuvette de support (3). - Champ de cuisson selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la plaque de champ de cuisson (2) est entourée par un cadre de champ de cuisson (1). 11 - Champ de cuisson selon l'une des revendications 1 à 1 0, o la plaque de champ de cuisson (2) est réalisée en verre, en vitrocéramique ou en céramique.