Brevet FR2776488A1 — publié le 19991001

La présente invention concerne le domaine technique de la régulation de la température de produits au sens général. L'objet de l'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine du contrôle de la température de produits alimentaires. De manière préférée, l'objet de l'invention est particulièrement adapté au domaine du transport et de la distribution de repas par exemple, en milieu hospitalier, à l'aide de plateaux-repas sur lesquels sont disposés des récipients contenant des produits alimentaires. Dans le domaine technique préféré de la mise et/ou du maintien en température de produits alimentaires, il se pose le problème de la détermination de la température réelle présentée par les produits alimentaires. Même si de nombreux procédés ont été proposés pour réguler les moyens de chauffage, la seule solution fiable pour connaître la véritable température des produits alimentaires est de placer une sonde "à coeur" des produits. L'information délivrée par une telle sonde de température permet d'assurer la régulation des moyens de chauffage et, par suite, d'obtenir un contrôle relativement précis de la température des produits alimentaires. Si une telle sonde de température permet de connaître la température réelle prise par les produits alimentaires, au cours d'un cycle de chauffage déterminé, une telle solution s'avère peu pratique à mener à bien en raison, notamment, des opérations de manipulation et de nettoyage qui sont à effectuer. De plus, une telle solution ne se trouve nullement adaptée pour donner la température du contenu de nombreux récipients contenus, par exemple, à l'intérieur d'une enceinte. En effet, l'utilisation d'une unique sonde de température pour assurer la régulation des moyens de chauffage de l'enceinte, ne donne pas satisfaction en pratique en raison du caractère non uniforme de la température au sein de l'enceinte. Cependant, il s'avère difficile d'envisager de placer une sonde "à coeur" des produits alimentaires contenus dans chacun des récipients d'une telle enceinte. L'objet de l'invention vise donc à remédier aux inconvénients énoncés cidessus en proposant un procédé adapté pour permettre de placer, voire de maintenir à une température de référence déterminée, des produits alimentaires sans insérer un capteur au sein desdits produits. Pour atteindre un tel objectif, le procédé pour assurer la régulation de la température d'un récipient destiné à recevoir des produits alimentaires et soumis à des moyens de chauffage est du type consistant: - à réaliser un récipient de manière qu'il constitue un générateur passif thermique principal sous l'effet des moyens de chauffage, - à réaliser un générateur passif thermique secondaire de manière à être sensible thermiquement d'une part, au générateur thermique principal et, d'autre part, aux moyens de chauffage, les générateurs thermiques principal et secondaire étant aménagés de façon que leurs températures se trouvent corrélées entre elles, - à détecter la température du générateur thermique secondaire, - à fixer une température de référence à laquelle les produits alimentaires sont destinés à être portés, - et à commander les moyens de chauffage: pour les arrêter lorsque la température du générateur thermique secondaire atteint la température de référence sous l'effet des moyens de chauffage et éventuellement en raison de l'énergie thermique dégagée par le générateur thermique principal, pour les activer, lorsque la température du générateur thermique secondaire baisse d'une valeur donnée, de manière à fournir une énergie thermique au générateur principal par lesdits moyens de chauffage et aussi par le générateur thermique secondaire. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif pour assurer la régulation de la température d'un récipient destiné à recevoir des produits alimentaires et soumis à des moyens de chauffage, le dispositif comportant: - un générateur passif thermique principal formé au moins par le récipient et soumis à l'action des moyens de chauffage, - un générateur passif thermique secondaire monté pour être sensible thermiquement, d'une part, aux moyens de chauffage et, d'autre part, au générateur thermique principal, les générateurs thermiques principal et secondaire étant aménagés de manière que la température du générateur secondaire soit une image de celle du générateur principal, - un capteur de mesure de la température du générateur thermique secondaire, - et des moyens de régulation des moyens de chauffage comportant: des moyens de comparaison entre la valeur de la température de référence et la valeur de la température du générateur thermique secondaire détectée par le capteur, et des moyens de commande des moyens de chauffage, pilotés par les moyens de comparaison et assurant, d'une part, l'arrêt des moyens de chauffage dès que la température détectée atteint la valeur de référence et, d'autre part, le fonctionnement des moyens de chauffage dès que la température détectée baisse d'une valeur donnée par rapport à la valeur de la température de référence. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci- dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue schématique en coupe d'un dispositif de régulation adapté pour des moyens de chauffage du type inductif. La fig. 2 est un schéma-bloc fonctionnel du dispositif de régulation conforme à la fig. 1. La fig. 3 est un schéma montrant un dispositif de régulation conforme à l'invention pour des moyens de chauffage du type résistif. Les fig. 1 et 2 illustrent un dispositif 1 de régulation de la température de produits 2, de préférence, à caractère alimentaire contenus dans un récipient 3 au sens général, reposant sur un support 4 de tous types connus en soi, tel qu'une table, une plaque ou un plateau. Le récipient 3 est soumis à des moyens de chauffage 5 du type inductif dans l'exemple illustré aux fig. 1 et 2. Selon cet exemple préféré de réalisation, les moyens de chauffage 5 sont constitués par un inducteur magnétique 6 formé par un bobinage monté en dessous du support 4. Les moyens de chauffage 5 sont reliés à une unité d'alimentation et de commande 7. Par exemple, l'unité d'alimentation et de commande 7 comporte un hacheur 8 pourvu, de préférence, de moyens 9 de contrôle de la tension et de l'intensité électrique l'alimentant et provenant d'une source électrique 10. Le hacheur 8 et les moyens de contrôle 9 de l'intensité et de la tension rne sont pas décrits de manière plus détaillée, car ils ne font pas partie de l'objet de l'invention et sont bien connus de l'homme du métier. Conformément à l'invention, le dispositif de régulation 1 comporte un générateur thermique principal 11 formé par au moins le récipient 3 et soumis à l'action des moyens de chauffage 5. Dans l'exemple illustré mettant en oeuvre des moyens de chauffage du type à induction, le générateur 11 est formé par le récipient 3 équipé d'un induit principal 12 sensible magnétiquement. Par exemple, l'induit 12 peut être formé par un élément métallique inséré ou déposé sur le fond du récipient 3. Le champ magnétique produit par l'inducteur 6 conduit à l'apparition de tensions et de courants alternatifs dans l'induit 12 du récipient 3 qui peut être considéré comme formant un générateur thermique. Le récipient 3 pourvu de l'induit 12 forme ainsi un générateur thermique 11 du type passif, car il ne crée pas lui-même l'énergie mais transmet uniquement l'énergie reçue. Conformément à l'invention, le dispositif de régulation 1 comporte également un générateur thermique secondaire 14 monté pour être sensible thermiquement, d'une part, aux moyens de chauffage 5 et, d'autre part, au générateur thermique principal 11. Dans l'exemple illustré, le générateur thermique secondaire 14 est constitué par un élément métallique ou induit secondaire monté en dessous du support 4 dans la partie centrale de l'inducteur 6. Le champ magnétique produit par l'inducteur 6 entraîne l'apparition de tensions et de courants alternatifs dans l'induit secondaire 14 qui peut être considéré également comme un générateur thermique. Il est à noter que le générateur thermique secondaire 14 peut être considéré du type passif, car il ne crée pas par lui-même une énergie mais reçoit ou transmet uniquement l'énergie reçue. Selon une autre caractéristique de l'invention, le générateur thermique secondaire 14 est conçu de manière à posséder une température qui se trouve corrélée à la température du générateur thermique principal 11. En d'autres termes, le générateur thermique secondaire 14 présente une température qui est une image de la température du générateur thermique principal 11. Pour ce faire, les générateurs thermiques principal 11 et secondaire 14 sont conçus de manière qu'ils reçoivent de la part des moyens de chauffage 5, des quantités d'énergie proportionnelles à leur masse, chaleur massique et déperdition thermique. De cette manière, les températures des générateurs thermiques principal 11 et secondaire 14 sont proportionnelles entre-elles. D'une façon avantageuse, les générateurs 11 et 14 sont dimensionnés en considérant que le récipient 3 contient des produits alimentaires de référence, c'est-à-dire correspondant à une masse moyenne à élever en température. En d'autres termes, la masse et la chaleur massique moyenne de produits alimentaires sont associées à celles d'un récipient 3 lors de l'opération de dimensionnement des générateurs 11, 14. Le générateur thermique secondaire 14 est associé à un capteur 17 permettant de mesurer sa température Ta. Le dispositif de régulation 1 selon l'invention comporte également des moyens 18 de régulation des moyens de chauffage 5. Les moyens de régulation 18 comportent des moyens de comparaison 19 reliés, d'une part, au capteur 17 de mesure de la température du générateur thermique secondaire 14 et, d'autre part, à un circuit 21 donnant une valeur de référence Tr, de préférence réglable, de la température à laquelle les produits alimentaires 2 doivent être placés et/ou maintenus. La sortie des moyens de comparaison 19 est reliée aux moyens de commande 7 des moyens de chauffage 5. Les moyens de commande 7 sont adaptés pour, d'une part, arrêter les moyens de chauffage 5 dès que la température détectée T, du générateur secondaire 14 atteint la valeur de référence Tr et, d'autre part, mettre en marche les moyens de chauffage 5 dès que la température détectée Ta baisse d'un intervalle donné AT par rapport à la température de référence T,. Par exemple, l'écart de température entre les valeurs Tr et T, peut être limité à quelques dixièmes de degrés. Le fonctionnement du dispositif de régulation 1 selon l'invention découle directement de la description qui précède. Au début d'un cycle de remise en température de produits alimentaires 2, la température de référence Tr est choisie, par exemple, égale à 70 C. De même, l'écart de température AT est fixé, par exemple, à 0,2 C. Lorsqu'un récipient 3 contenant les produits alimentaires à réchauffer est placé sur le support 4, les moyens de chauffage 5 sont activés. Les moyens de chauffage 5 fournissent ainsi une énergie thermique au récipient 3 et également au générateur secondaire 14. Il s'ensuit que le générateur secondaire thermique 14 transmet son énergie également au récipient 3 qui est alors dans un "état récepteur". Par contre, le générateur thermique secondaire 14 peut être considéré comme étant dans un "état générateur". Lorsque la température du générateur thermique secondaire 14 atteint la valeur de référence Ta détectée par le capteur 17, les moyens de chauffage 5 sont arrêtés. Il est à noter que le générateur thermique secondaire 14 atteint cette valeur de référence sous l'action des moyens de chauffage 5, mais également en raison éventuellement de l'énergie dégagée par le récipient 3. Dans cette hypothèse, le générateur thermique secondaire 14 devient donc récepteur de l'énergie transmise par le récipient 3 qui occupe alors un "état générateur". Lorsque la température du générateur thermique secondaire 14 baisse d'une valeur zAT par rapport à la valeur de référence Tr, les moyens de chauffage 5 sont de nouveau activés comme expliqué ci-dessus. Il doit être considéré qu'il s'établit ainsi au cours du temps un équilibre thermique entre les générateurs principal 11 et secondaire 14 qui fonctionnent sur le principe de l'adsorption et désorption d'énergie. Il peut ainsi être prévu de placer à une température précise des produits alimentaires contenus dans un récipient en ne mettant pas en oeuvre de sonde de température au coeur des produits. Toutefois, compte tenu de la corrélation entre les températures des générateurs principal 11 et secondaire 14, la détection de la température du générateur thermique secondaire 14, qui est l'image de la température des produits 2, permet de connaître cette dernière et, par suite, de la réguler de manière précise. Dans l'exemple illustré ci-dessus, les moyens de chauffage 5 sont du type inductif. Bien entendu, il peut être envisagé que les moyens de chauffage 5 soient du type résistif. Ainsi que cela ressort plus précisément de la fig. 3, les moyens de chauffage 5 sont constitués par un élément résistif placé en dessous du support 4. Le générateur thermique principal 11 est formé par le récipient qui reçoit l'énergie transmise par l'élément résistif 5. Le générateur thermique secondaire 14 est constitué par un élément résistif monté pour être sensible thermiquement aux moyens de chauffage 5 et au récipient 3. Dans l'exemple illustré, les moyens de chauffage 5 sont interposés entre le récipient 3 et le générateur thermique secondaire 14. Le dispositif de régulation 1 décrit ci-dessus est adapté pour être mis en oeuvre dans de nombreuses applications possibles. Par exemple, il peut être prévu que le dispositif de régulation 1 se trouve associé à une table de cuisson ou de remise en température. Selon cet exemple, le support 4 constitue la plaque de réception des récipients 3. De même, il peut être prévu que le dispositif de régulation 1 se trouve adapté pour assurer la remise en température de récipients 3 portés par des plateaux- repas. Dans ce cas, le support 4 constitue un plateau-repas. Selon une caractéristique avantageuse, le dispositif de régulation 1 selon l'invention est particulièrement adapté pour équiper un appareil isotherme destiné au stockage ou au transport de plateaux-repas. Le dispositif de régulation selon l'invention peut ainsi équiper un appareil isotherme fixe ou équipé de moyens de roulement pour constituer un chariot de transport de plateaux-repas. D'une manière classique, un appareil isotherme comporte une enveloppe isolante délimitant intérieurement au moins un compartiment dit chaud, accessible par une porte. Un tel appareil décrit par exemple par le brevet FR 2 713 063 comporte une enceinte pourvue de moyens de support pour permettre de maintenir les plateaux-repas en position superposée. A chaque niveau de l'enceinte, sont prévus des moyens de chauffage assurant une remise en température pour un plateau-repas. Par exemple, l'enceinte est pourvue d'une série de moyens de chauffage montés de manière superposée en s'étendant en porte-à-faux pour permettre le passage d'un plateau- repas entre deux moyens de chauffage consécutifs. Conformément à l'invention, chaque moyen de chauffage d'un plateau-repas est équipé d'un dispositif de régulation 1 conforme à l'invention. Une telle disposition permet d'obtenir un contrôle individuel de la température des produits alimentaires portés par chaque plateau repas. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 - Procédé pour assurer la régulation de la température d'un récipient (3) destiné à recevoir des produits alimentaires (2) et soumis à des moyens de chauffage (5), caractérisé en ce qu'il consiste: - à réaliser un récipient (3) de manière qu'il constitue un générateur passif thermique principal (11) sous l'effet des moyens de chauffage (5), - à réaliser un générateur passif thermique secondaire (14) de manière à être sensible thermiquement d'une part, au générateur thermique principal (11) et, d'autre part, aux moyens de chauffage (5), les générateurs thermiques principal (11) et secondaire (14) étant aménagés de façon que leurs températures se trouvent corrélées entre- elles, - à détecter la température (T,) du générateur thermique secondaire (14), - à fixer une température de référence (T,) à laquelle les produits alimentaires sont destinés à être portés, - et à commander les moyens de chauffage (5) pour les arrêter lorsque la température (T.) du générateur thermique secondaire (14) atteint la température de référence (T,) sous l'effet des moyens de chauffage (5) et éventuellement en raison de l'énergie thermique dégagée par le générateur thermique principal (11), pour les activer, lorsque la température du générateur thermique secondaire (14) baisse d'une valeur donnée, de manière à fournir une énergie thermique au générateur principal (11) par lesdits moyens de chauffage (5) et aussi par le générateur thermique secondaire (14). 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer une corrélation entre les températures des générateurs thermiques principal (11) et secondaire (14) en assurant une réception pour chacun d'eux, d'une quantité d'énergie proportionnelle à leur masse, chaleur massique et déperdition thermique. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer une corrélation entre les températures des générateurs thermiques principal (11) et secondaire (14) en considérant un récipient contenant des produits alimentaires de référence. 4 - Dispositif pour assurer la régulation de la température d'un récipient (3) destiné à recevoir des produits alimentaires et soumis à des moyens de chauffage (5), caractérisé en ce qu'il comporte: - un générateur passif thermique principal (11) formé au moins par le récipient (3) et soumis à l'action des moyens de chauffage (5), - un générateur passif thermique secondaire (14) monté pour être sensible thermiquement, d'une part, aux moyens de chauffage (5) et, d'autre part, au générateur thermique principal (11), les générateurs thermiques principal (11) et secondaire (14) étant aménagés de manière que la température du générateur secondaire soit une image de celle du générateur principal, - un capteur (17) de mesure de la température (T,) du générateur thermique secondaire (14), et des moyens (18) de régulation des moyens de chauffage (5) comportant des moyens (19) de comparaison entre la valeur de la température de référence (Tr) et la valeur de la température (T,) du générateur thermique secondaire (14) détectée par le capteur (17), et des moyens (7) de commande des moyens de chauffage (5), pilotés par les moyens de comparaison (19) et assurant, d'une part, l'arrêt des moyens de chauffage (5) dès que la température détectée (T) atteint la valeur de référence (Tr) et, d'autre part, le fonctionnement des moyens de chauffage (5) dès que la température détectée (Ta) baisse d'une valeur donnée par rapport à la valeur de la température de référence (Tr). - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que - les moyens de chauffage (5) sont du type inductif et comportent un inducteur principal (6) relié à des moyens de commande (7), - le générateur thermique principal (11) comporte un induit (12) sensible magnétiquement et équipant le récipient (3), - et le générateur thermique secondaire (14) est constitué par un induit sensible magnétiquement. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de commande (7) comportent un hacheur commandé (8). 7 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que - les moyens de chauffage (5) sont du type résistif, - le générateur thermique principal (11) est formé par le récipient (3), - et le générateur thermique secondaire (14) est constitué par un élément résistif. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de chauffage (5) sont interposés entre le récipient (3) et le générateur thermique secondaire (14). 9 - Table de cuisson équipée d'un dispositif de régulation conforme à la revendication 4. - Appareil isotherme du type comportant: - une enveloppe isolante délimitant intérieurement au moins un compartiment accessible par une porte, - des moyens de support aménagés à l'intérieur de l'enceinte et permettant le maintien, en position superposée, de plateaux-repas, - et une série de moyens de chauffage montés chacun pour chauffer un plateau- repas, caractérisé en ce qu'il comporte pour chacun des moyens de chauffage d'un plateau-repas, un dispcsitif (1) conforme à la revendication 4, de régulation de la température d'un récipient porté par un plateau-repas. 11 - Appareil isotherme selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de roulement pour constituer un chariot de transport de plateaux-repas.