Brevet FR2779512A1 — publié le 19991210

L'invention concerne un système de maintien en température de repas préparés servis sur un plateau. Plus précisément, le système est portable, autonome, il garantit la continuité de la chaîne du froid pour les plats consommes frais, pendant un stockage et pendant le transport, il garantit la continuité de la chaîne du chaud pour des plats consommes chauds et portés directement depuis la cuisine, il réchauffe un plat transporté froid juste avant sa livraison et le maintient chaud pendant sa consommation. Le système est constitué îo d'un dispositif associé à un plateau, un couvercle et à de la vaisselle aux caractéristiques adaptées. L'ensemble fait l'objet de l'invention. Ce dispositif répond aux besoins de la restauration hors foyer, de la restauration livrée ou emportée. La contrainte sanitaire exige - le maintien froid sous 3 C pour un stockage longue durée, - une température fraîche inférieure à 12 C pour une livraison deux heures avant consommation. La contrainte sanitaire s'applique également aux plats chauds: - un plat cuisiné chaud consommé chaud ne doit pas descendre sous 62.5 C pendant la phase de livraison. Ce délai de maintien chaud ne doit pas durer plus de deux heures. Un plat chaud transporté froid doit - refroidir en moins d'une heure, être réfrigéré et maintenu sous 3 C - être réchauffé au-delà de 65 C juste avant consommation. Un plat livré chaud doit être consommé au-dessus de 62.5 C pour le meilleur confort gustatif. Il y a donc lieu IBiopack 2779512 d'entretenir la température du plat livré en attendant sa consommation. Ces températures correspondant a la normalisation française sont citées en exemple et ne constituent pas une caractéristique de l'invention. Ces contraintes sont lourdes et compliquent l'organisation de la restauration portée en imposant: - un délai très court entre la confection du plat chaud et io sa consommation, ou bien - le transport des plats froids dans des véhicules réfrigérés, ce qui impose une livraison juste avant consommation, puis une remise en température du plat chaud sur site, chez le consommateur, à condition de disposer d'un i5 four. Le dispositif assure les maintiens à températures sanitaires, la remise à température du plat chaud, le maintien chaud du plat pendant sa consommation. Il simplifie donc la logistique en allégeant ses contraintes de délai et d'horaire, et il améliore le confort et la satisfaction du consommateur. Selon l'invention le chauffage et le refroidissement du dispositif sont assurés par des moyens électriques. Le dispositif est portable, il est associé à un plateau et son couvercle. Le dispositif dispose d'une autonomie électrique, donc par exemple de batteries internes. Le dispositif est rechargeable, comporte une entrée basse tension sécuritaire, et/ou une entrée secteur. Selon l'invention le dispositif est associé à un plateau sur lequel sont disposés les mets froids ou chauds, et à un couvercle éventuellement hermétique qui sépare éventuellement par une cloison les mets froids des mets chauds. Biopack 2779512 Selon l'invention le plateau et le couvercle associés au dispositif isolent thermiquement et protègent le repas. Selon l'invention le dispositif assure le maintien froid par procédé thermoélectrique, grâce à des modules à effet " Peltier ". Selon l'invention le refroidissement thermoélectrique maintien la température de l'alvéole froide à la température conforme, en compensant les pertes à travers le couvercle, le plateau et la cloison séparatrice. Selon l'invention les mets consommés chaud sont maintenus au chaud ou réchauffés par un procédé inductif. Les mets consommés chauds sont donc servis dans des assiettes comportant un induit et le dispositif assure une induction sous l'assiette. Un dispositif autonome, portable, assurant le maintien au chaud ou le réchauffage de mets par induction est exposé et décrit dans la demande de brevet FR 9614475 et la demande PCT FR 97102125 du même auteur. Des assiettes chauffées par induction sont décrites dans, la demande de certificat d'utilité FR 9706059 et la demande de brevet FR 9802066 du même auteur, ainsi que des exemples d'inducteur. La présente invention décrit une version plus complète et perfectionnée des dispositifs précédemment décrits, destinée aux applications citées dans l'introduction. Elle intègre des éléments des inventions précitées qui ne seront pas revendiqués de nouveau. La figure 1 représente un exemple de répartition des éléments associés à un dispositif 11: un plateau 12, un Biopack 2779512 couvercle amovible 13, une assiette principale de met chaud 14, et divers raviers, couverts et boissons 15,. La figure 2 représente un autre exemple de répartition du dispositif 21, du plateau 22, du couvercle 23, de l'assiette 24 et des raviers 25. La figure 3 montre un exemple de réalisation du dispositif associé à un plateau 12 ou 22 comportant un circuit inducteur intégré, et une connexion amovible 31 avec ledit dispositif 11 ou 21. io La figure 4 montre un autre exemple de réalisation du dispositif 11 ou 21 solidaire d'un support inducteur 41 sur lequel repose un plateau amovible sans inducteur 12 ou 22, bloqué par un système de blocage 42. La figure 5 montre la structure interne du dispositif 11 comportant un échangeur thermoélectrique 51 constitué d'un radiateur intérieur 52 d'un radiateur extérieur 53, d'un drain thermique interne associé à un module thermoélectrique 54, d'un remplissage isolant 55, d'un bloc de batteries rechargeable 56, d'une électronique 57 assurant les fonctions suivantes: génération d'induction, pilotage et commande de l'induction, gestion des modules peltiers, acquisition des températures et thermostat, recharge des batteries sous basse tension, conversion de tension secteur, interface commande, et éventuellement afficheur. Le dispositif comporte un connecteur basse tension et des plots de contacts supports basse tension 58, une fiche secteur. La figure 6 détaille la réalisation du dispositif 21, les deux échangeurs thermiques 61 et 61', les radiateurs internes 62 et 62', le radiateur extérieur unique 63, et le flux thermique F extrait de la zone froide, le flux thermique F1 ou F associé à la zone de réchauffage, la paroi séparatrice 64 du couvercle 23 (figure 2). Biopack 2779512 Le dispositif réalise le maintien au froid du plat principal du dessert et de l'entrée puis, environ 20 minutes avant la consommation du repas la remise en température chaude du plat principal tout en garantissant un dessert et une entrée fraîche, puis un maintien chaud du plat pendant la consommation de l'entrée et du plat. Le premier mode de mise en oeuvre figure 1 comporte la zone destinée à l'assiette 14 face au consommateur, io circonscrite par une paroi du couvercle amovible 13 qui tient lieu de cloche. La dite zone comporte un inducteur dans le plateau 12 ou dans le support de plateau. Le fond de l'assiette 14 comporte un induit en regard du dit inducteur. La zone qui entoure l'assiette contient les raviers is d'entrée et de dessert, ainsi que les différents accessoires 15: boisson, couverts, pain, condiments, serviette, etc, ainsi que le dispositif 11. Le maintien froid s'effectue en l'absence de chauffage inductif dans la zone assiette 14, par une extraction permanente de la chaleur résiduelle du plat et des entrées, desserts et accessoires, ainsi que de la chaleur introduite par les fuites d'isolation à travers le plateau 12, le couvercle 13, et la jointure entre les dits. Cette chaleur est pompée par 11 et rejetée à l'extérieur. Une liaison thermique relie la zone assiette 14 à la zone des entrées et desserts. Ce conduit de chaleur est représenté par les bords inclinés de l'assiette 14, laissés apparents et non calfeutrés. Idéalement la température est maintenue froide et thermostatée aussi longtemps que le dispositif 11 pompe la chaleur et compense les pertes, et que le dispositif de chauffage par induction de l'assiette 14 n'opère pas. Le plateau 12, le couvercle 13 sont réalisés dans des matériaux isolants afin de réduire les pertes résiduelles. La jointure entre le couvercle et le plateau est ajustée afin de réduire les fuites de chaleur et d'air avec l'extérieur et de maîtriser les échanges entre les deux zones internes. Sous commande, le dispositif 11 génère une induction sous l'assiette 14. Alors l'assiette 14 munie d'un induit chauffe, jusqu'à ce que les mets atteignent une température chaude en par exemple 20 minutes. Cette chaleur est confinée dans la zone assiette, par io l'isolation et les jointures du couvercle 13 et du plateau 12 qui limitent les fuites thermiques avec l'extérieur. Dans le même temps, le dispositif 11 continue d'extraire et de pomper la chaleur de la zone des entrées et desserts 15 vers l'extérieur. La liaison thermique réchauffe les entrées et desserts jusqu'à leur température de consommation fraîche. Ainsi les entrées et desserts sont servis frais. Quand le plat chaud a atteint la température de consommation, le consommateur en est averti, il mange alors son entrée fraîche après avoir ôté le couvercle. Pendant ce temps, le plat est maintenu chaud grâce à l'apport de chaleur de l'inducteur. Le plat est ensuite maintenu au chaud pendant toute la durée de sa consommation. Le second mode de mise en oeuvre figure 2 comporte une zone assiette 24 proche du dispositif 21. Le plateau 22 comporte deux zones d'induction, I'une correspondant à la zone 24, I'autre face au consommateur. Le couvercle 23 comporte une paroi interne qui circonscrit la zone de l'assiette 24. Dans ce second mode de réalisation, le maintien froid est réalisé de la même manière dans la zone assiette et dans la Biopack 2779512 zone ravier 25, par une extraction de la chaleur résiduelle par pompage a travers 21. Le dispositif 21 comporte donc deux dispositifs de pompage de la chaleur fonctionnant thermiquement en parallèle, I'un extrait la chaleur de la zone assiette 24, I'autre extrait la chaleur de la zone ravier. La chaleur extraite de ces deux zones est évacuée sur un dissipateur commun coté extérieur du dispositif 21. Le couvercle 23 et le plateau 22 sont isolants thermiques 0o et pourvus d'un joint d'étanchéité, ce qui réduit les fuites thermiques vers l'extérieur et entre les zones. Il n'y a pas de liaison thermique interne entre les deux zones. Chaque zone est maintenue a une température proche de 0 C et est thermostatée indépendamment. La mise en chauffe est particulière. La zone assiette est réchauffée par induction, un inducteur étant placé sous l'assiette dûment pourvue d'un induit. De plus, dés mise en route du chauffage inductif, le pompage thermique de la zone assiette est inversé, le dispositif 21 pompe la chaleur de son dissipateur extérieur vers la zone assiette 24. Dans le même temps, le dispositif 21 continue aà pomper la chaleur de la zone ravier 25 vers son dissipateur thermique extérieur. Ainsi, le dissipateur thermique extérieur commun aux zones 24 et 25 du dispositif 21 réalise une mise en série de deux pompes à chaleur, I'une extrait la chaleur de la zone ravier 25 et la communique au dissipateur extérieur, I'autre reprend cette chaleur sur le dissipateur extérieur et la renvoi vers la zone 24. Dans le même temps, le dissipateur extérieur commun de 21 est amené à une température proche de Biopack 2779512 l'ambiante extérieure, car toute la chaleur extraite de 25 est renvoyée vers 24. La mise en chauffe du plat dans l'assiette 24 est donc une action commune et simultanée d'un inducteur qui dissipe de la chaleur dans l'induit de l'assiette 24 par conduction thermique directe, et d'un pompage qui renvoie la chaleur de la zone 25 dans la zone 24. Ce procédé de chauffage inductif associé à un pompage de chaleur est supérieur, car il réchauffe simultanément les 1o aliments et l'air de la zone 24. Ainsi, I'évaporation des aliments est moindre. Selon ce deuxième type de mise en oeuvre le maintien froid dans les deux zones s'effectue à une température conforme. s 5 Le réchauffage des aliments s'effectue par exemple en minutes et porte l'assiette 24 et son contenu à température de consommation. Dans le même temps les raviers sont maintenus à une température de fraîcheur, réglable à volonté. Selon ce deuxième mode de mise en oeuvre, et grâce à la présence d'un deuxième inducteur face au consommateur, le plat chaud peut être maintenu chaud dans la zone 24 pendant que l'entrée est consommée dans la zone qui fait face au consommateur, puis le plat est maintenu chaud pendant que le consommateur le consomme dans la zone qui lui fait face. On remarque que la première mise en oeuvre ainsi que la deuxième assurent également le maintien d'une liaison chaude du plat, si nécessaire. Le déclenchement du chauffage est alors effectué dès mise en place de l'assiette dans la zone 14 ou 24 selon le mode. Biopack 2779512 Chacune des deux mises en ceuvre du dispositif selon l'invention peut faire l'objet d'au moins deux modes de réalisations, en relation avec plusieurs versions d'accessoires associés que constituent les plateaux assiettes et couvercles. Selon un premier mode de réalisation figure 3 le plateau 12 ou 22 intègre les circuits inducteurs. Chaque plateau comporte un connecteur 31 pour une liaison électrique amovible avec le dispositif 11 ou 21, ainsi qu'un dispositif de io verrouillage mécanique permettant un blocage rigide du dispositif sur le bord du dit plateau. Selon ce premier mode de réalisation le plateau comporte des circuits inducteurs réalisés par exemple à partir de la technologie des circuits imprimés, sous la forme d'un dépôt de is cuivre gravé, ou bien un circuit en cuivre agrafé et intégré dans la masse du composite. Le connecteur électrique amovible est particulièrement robuste et protégé contre l'oxydation, afin de résister aux lavages fréquents. Selon ce premier mode de réalisation, le dispositif amovible permet le passage en machine à laver la vaisselle du plateau et du couvercle, le dispositif lui même étant nettoyé superficiellement sous jet d'eau et détergent à température ambiante. Selon un second mode de réalisation figure 4 le dispositif 11 ou 21 est solidaire d'un support 41 sur lequel repose le plateau 12 ou 22. Ce support comporte les inducteurs et est par exemple réalisé à partir d'un circuit imprimé classique en verre époxy recouvert de couches de protections isolantes. La liaison électrique inamovible entre ce support et le dispositif est durable et protégée, la structure mécanique est robuste. Blopack 2779512 Le plateau amovible vient se loger dans une encoche du dispositif, le plateau est maintenu en place par un dispositif de blocage 42 solidaire du support 41 et qui sera par exemple une lame ressort crochetée dans une encoche du plateau, apparente coté consommateur, ou bien un plot en forme de champignon, introduit dans une alvéole du plateau. Dans ce second mode de réalisation le plateau est de fabrication traditionnelle et donc compatible sans développement particulier avec toutes les exigences de îo résistance au lavage, au chocs, aux détergents et aux cycles de température de lavage en machine. Selon ce second mode de réalisation et selon l'invention, le plateau peut être durable, d'un usage multiple ou bien il peut être d'un usage unique et donc jetable. Il en va de même du couvercle selon le premier ou bien le second mode de réalisation. Le plateau muni d'encoche et d'alvéole, et son couvercle, dont un coté laisse apparent le dispositif 11 ou 21 sont des accessoires associés à l'invention. Selon l'invention couvercle ou plateau sont durables ou d'usage unique. Le plateau ou le couvercle peuvent être désolidarisés du dispositif 11 ou 22. Afin de continuer à isoler et protéger les aliments, le couvercle peut être pourvu d'un volet rabattable. Il sera rabattu sur l'ouverture destinée à l'échangeur. Selon l'invention ce couvercle est adapté à la livraison de repas sans mise à disposition du dispositif auprès du consommateur. Le livreur repartant avec le dispositif, le couvercle maintien la température des plats en limitant les échanges thermiques internes et externes. Blopack 2779512 Il Enfin, et selon une technique de fabrication spécialement optimisée pour un coût réduit, il est possible de réaliser un plateau d'usage unique et donc jetable d'un coût de réalisation modique, à partir d'un plateau sur lequel est rapporté un inducteur en aluminium ou bien en cuivre adhésif et dont les traversées éventuelles sont agrafées. Un tel plateau d'usage unique est adapté au premier mode de réalisation selon la figure 3. De plus, et selon l'invention, selon l'une ou l'autre des deux mises en oeuvre et selon l'un ou l'autre des deux modes de réalisation précités, le plateau comporte des bossages ou bien des plots ou enfin des marquages de couleur délimitant la position de l'assiette. Ainsi les zones correspondant aux modes de mise en oeuvre de la figure 1 ou bien de la figure 2 seront clairement et commodément délimitées. Enfin les assiettes destinées à un chauffage, un réchauffage ou enfin un maintien chaud par induction comportent un induit selon par exemple les caractéristiques décrites dans les demandes de brevet du même auteur citées dans l'introduction. Selon l'invention les assiettes sont sans préférence et selon les applications, du type jetable ou durable, en plastique, vitrocéramique, porcelaine ou autre. Le dispositif 11 est constitué d'éléments assemblés comme par exemple représenté sur la figure 5. La zone centrale active comporte une pompe à chaleur avec échangeur à air 51, constitué d'un radiateur à ailette coté extérieur 52 et coté intérieur 53, au moins un drain thermique en contact avec un module thermoélectrique à effet peltier 54 et l'un des radiateurs. Un remplissage isolant 55 Biopack 2779512 confine le flux thermique à travers le module, il limite les pertes. Selon l'invention, le flux thermique est pompé par le module thermoélectrique 54 sous l'effet d'une tension électrique. Le flux est absorbé par le radiateur interne 53 et dissipé sur le radiateur externe 52. La flèche représente le sens d'extraction de la chaleur. Un bloc de batteries rechargeables 56 génère la tension d'alimentation pour un usage autonome du dispositif 11, ces batteries alimentent les modules thermoélectriques à effet Peltier 54 et une électronique 57. Le bloc électronique comporte par exemple: - un circuit générateur d'induction - un circuit de commande des modules Peltiers - un circuit d'acquisition de température et de thermostat - un circuit de recharge rapide des batteries - un microcontrôleur de programmation horaire - un clavier de commande et un afficheur LCD ou diode - un abaisseur de tension 220 V Il est commode d'empiler les dispositifs après usage, avec ou sans plateau. Des plots de contact basse tension apparents 58 assurent une liaison électrique d'un dispositif à l'autre dans la pile. Ces plots amènent le courant de charge des batteries dans chaque dispositif, dans la pile, pour une charge collective automatique. Le premier dispositif est connecté sur le secteur 220V et utilisé comme chargeur pour les autres, ou bien un contacteur relié à une alimentation basse tension amène l'énergie. Chaque dispositif comporte éventuellement une connexion 220V. Biowpack 2779512 Bien entendu, selon le mode de réalisation, la carte générateur est en liaison directe avec l'inducteur ou bien via un connecteur amovible. Le dispositif 21 selon la deuxième mise en oeuvre figure 6 comporte les mêmes éléments constitutifs, à l'exception de la pompe à chaleur décomposée en deux 61 et 61', soit deux radiateurs internes 62 et 62' et un seul radiateur externe 63, et 0o au moins deux modules thermoélectriques à effet peltier. Le flux de chaleur extrait de la zone ravier 25 est représenté par F, il est de sens constant. Le flux de chaleur extrait ou renvoyé vers la zone assiette 24 est représenté par F1 ou F. La paroi interne 63 du couvercle 23 assure l'isolation entre la zone assiette chaude et la zone ravier froide. Dans cette mise en oeuvre, le radiateur 63 joue un double rôle, agit comme dissipateur à air des flux F et F1, puis comme drain thermique conducteur du flux F. Chaque échangeur de chaleur comportant un dissipateur du type radiateur peut également comporter un micro- ventilateur ou bien une micro-turbine. Cela contribue à l'efficacité du de l'extraction de chaleur et permet d'optimiser le poids ou bien l'autonomie électrique du dispositif. Biopack 2779512 Revendications 1) Dispositif 11 ou 21 associé à un plateau 12 ou 22 et à un couvercle 13 ou 23 destiné à maintenir la chaîne du chaud ou du froid pour un plat 14 ou 24 dans une assiette et des entrées et des desserts dans des raviers 15 ou 25 caractérisé en ce que - le chauffage, le réchauffage ou le maintien chaud sont assurés par un inducteur 41 éventuellement intégré dans le plateau 12 ou 22 alimenté par un circuit générateur d'une électronique 57, induisant des courants dans un induit situé sur ou sous le fond desdites assiettes 14 ou 24; - le maintien froid ou frais est assuré par un échangeur thermoélectrique 51, 61, ou 61' qui extrait la chaleur résiduelle desdites assiettes 14 ou 24 et raviers 15 ou 25, et compense les fuites d'isolation thermiques desdits plateaux 12 ou 22 et couvercles 13 ou 23; - les deux fonctions thermiques précédentes étant réalisées électriquement de façon autonome grâce à une alimentation par batterie rechargeable 56 intégrée dans le dispositif. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le chauffage, le réchauffage ou le maintien chaud de l'assiette 24 dans son compartiment en présence du couvercle fermé 23 est partiellement réalisé par pompage thermique de la chaleur extraite du compartiment ravier 25. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le plateau 12 ou 22 comporte un inducteur raccordé au circuit générateur d'induction du dispositif 11 ou 21 par une connexion amovible 31. Biopack 2779512 4) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le plateau 12 ou 22 n'intègre pas d'inducteur et en ce que ledit plateau repose sur un support 41 solidaire du dispositif comportant au moins un inducteur et en ce que le plateau est bloqué sur ledit support par un système de blocage 42. ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un module thermoélectrique 54 à effet îo Peltier, au moins un dissipateur thermique intérieur 52 et au moins un dissipateur thermique extérieur 53. 6) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux thermiques internes 62 et 62' et un dissipateur thermique externe 63, au moins deux modules thermoélectriques à effet Peltier, une paroi séparatrice 64. 7) Plateau 12 et 22 ou couvercle 13 ou 23 d'usage unique et donc jetable associé au dispositif selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que le plateau comporte un inducteur intégré relié à un connecteur 31 ou bien un système de fixation par encoche 42 à un support inducteur 41, et en ce que le couvercle est ajusté au plateau. 8) Plateau 12 ou 22 ou couvercle 13 ou 23 d'usage multiple et donc durable associé au dispositif selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que le plateau comporte un inducteur intégré relié à un connecteur 31 ou bien un système de fixation par encoche 42 à un support inducteur 41, et en ce que le couvercle est ajusté au plateau. 9) Couvercle 13 ou 23 selon les revendications 7 ou 8 caractérisé en ce qu'il comporte un volet rabattable pour isoler Biopack2779512 thermiquement le contenu du plateau, en l'absence du dispositif 11 ou 21. !5