Brevet FR2825256A1 — publié le 20021206

L'invention concerne un dispositif de contrôle pour un appareil de cuisson à la vapeur sous pression comprenant un organe dit purgeur d'air. Dans le cadre de l'invention, le terme "appareil de cuisson à la vapeur sous pression"doit être compris dans son sens le plus général. L'invention s'applique plus particulièrement à un autoclave de cuisson professionnel, et plus particulièrement encore à un appareil de cuisson du type dit"sauteuse pression". Pour fixer les idées et sans que cela limite en quoi que ce soit sa portée, on se placera dans ce qui suit dans ce cadre d'application préférée de l'invention, sauf mention contraire. De tels appareils sont notamment utilisés dans les cuisines de restaurants importants ou de collectivités. Ils comprennent généralement une cuve de cuisson destinée à contenir les aliments, la cuve étant hermétiquement fermée par un couvercle muni d'organes d'étanchéité. Lorsque la température interne s'élève, les aliments comprenant habituellement une proportion importante d'eau ou étant mélangés à un liquide, au-dessus d'un seuil déterminé de température, qui dépend d'ailleurs de la pression régnant dans l'enceinte interne, il se produit de la vapeur d'eau, ce qui a pour effet d'augmenter la pression dans l'enceinte interne de la cuve, puisque, du fait des organes d'étanchéité, la vapeur ne peut s'échapper à l'air libre. Il est naturellement nécessaire de prévoir des organes de sécurité, comprenant habituellement une soupape, se déclenchant au-dessus d'un seuil prédéterminé de pression, pour éviter tout risque d'explosion. Au-dessus de ce seuil, la vapeur d'eau peut s'échapper, de sorte que la pression baisse ou pour le moins n'augmente plus. Le principe de cuisson à la vapeur sous pression est bien connu et universellement utilisé, que ce soit dans les appareils ménagers ou les appareils professionnels, comme celui de l'application préférée de l'invention. Il présente de nombreux avantages. Il permet notamment une cuisson plus rapide et, donc corrélativement, des économies d'énergie. Cependant, il n'est pas exempt d'inconvénients. En particulier, dans le cadre des applications principalement visées par l'invention, on prévoit, dans l'art connu, outre les organes de sécurités, une soupape laissant échapper l'air et la vapeur d'eau sous pression. Cette soupape communique avec l'extérieur de l'appareil de cuisson. On prévoit enfin des organes de régulation de la pression. Hors, pour un grand nombre d'aliments ou de mélanges d'aliments, il se produit très rapidement une émulsion naturelle qui va s'échapper par la soupape. Il existe alors un risque de salissure de cette soupape et d'organes annexes avec laquelle elle communique ou qui lui sont associés, voire un risque de colmatage de la soupape et de ces différents organes. Il en est de même pour les organes de sécurité en pression. De façon accessoire, ces salissures et colmatages peuvent entraîner un non-respect des normes d'hygiène en vigueur imposées par la législation. L'invention vise à pallier les inconvénients des appareils de l'art connu, et dont certains viennent d'être rappelés, tout en conservant les avantages de la cuisson à la vapeur sous pression. Elle vise notamment à contrôler et à limiter les effets néfastes des émulsions produites par les aliments en cours de cuisson. Elle permet en outre, contrairement aux appareils de l'art connu, un entier respect des normes d'hygiène précitées et un meilleur bilan énergétique, ce qui conduit à des économies d'énergie supplémentaires. L'invention se fixe donc pour but dispositif de contrôle et de limitation des émulsions pour un appareil de cuisson à la vapeur sous pression. Pour ce faire, selon une première caractéristique importante de l'invention, on met en oeuvre un organe purgeur d'air associé à des moyens de commande et de régulation. Cet organe purgeur d'air laisse s'échapper l'air de l'enceinte interne de la cuve en début de cuisson jusqu'à ce qu'une température prédéterminée soit atteinte, typiquement 100 C, puis l'organe purgeur d'air se ferme au-dessus de cette température. Cette disposition essentielle permet de chasser l'air de l'enceinte de cuisson, mais interdit ensuite les débordements d'émulsion de pénétrer dans l'organe purgeur d'air et différents organes qui lui sont associés : tuyauterie, régulateur, etc. Grâce à ces dispositions, il se créé un équilibre des pressions entre les organes précités d'évacuation et de régulation, et l'enceinte interne de la cuve de cuisson, où s'effectue la réaction naturelle des aliments, c'est-à-dire l'émulsion. Cet équilibre empêche l'émulsion de pénétrer dans ces organes. En outre, le fait de travailler en circuit fermé permet de limiter, comme il a été rappelé, la consommation d'énergie, typiquement dans un rapport favorable de 50 %. L'invention a donc pour objet principal un dispositif de contrôle pour un appareil de cuisson à la vapeur sous pression, ledit appareil comprenant une cuve de cuisson destinée à recevoir au moins un aliment à cuire et un couvercle muni de moyens de verrouillage/déverrouillage, de moyens d'étanchéité permettant de fermer hermétiquement ladite enceinte interne, de manière à ce qu'une élévation de température dans ladite enceinte interne produise corrélativement une élévation de pression lors de ladite cuisson, une réaction d'émulsion étant susceptible de se produire lors de cette cuisson, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un organe dit purgeur d'air, en ce que ledit organe purgeur d'air comprend des moyens d'ouverture/fermeture d'un circuit de transport de fluide munis de moyens de commande, en ce que ledit organe purgeur d'air communique, d'une part, avec ladite enceinte interne, et, d'autre part, avec l'extérieur de ladite enceinte à l'air libre, en ce que lesdits moyens de commande agissent sur lesdits moyens d'ouverture/fermeture dudit organe purgeur d'air pour qu'ils soient à l'état ouvert en début de cuisson et laissent échapper de l'air contenu dans ladite enceinte interne et soient fermés lorsque ladite température atteint un seuil prédéterminé, de manière à ce qu'il se créé un équilibre des pressions entre ledit circuit de transport de fluide et ledit organe purgeur d'air, d'une part, et ladite enceinte interne, d'autre part, pour que ladite émulsion ne puisse pénétrer dans cet organe purgeur d'air et le circuit de transport de fluide. L'invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 illustre très schématiquement un exemple de réalisation d'un appareil de cuisson à la vapeur sous pression incorporant un dispositif de contrôle et de limitation d'émulsion selon un mode de réalisation préféré de l'invention ; et - la figure 2 illustre schématiquement, de façon plus détaillée, le dispositif de contrôle et de limitation d'émulsion de la figure 1. Dans ce qui suit, sans en limiter en quoi que ce soit la portée, on se placera ci-après dans le cadre de l'application préférée de l'invention, sauf mention contraire, c'est-à-dire dans le cas d'un appareil professionnel de cuisson à la vapeur sous pression du type dit"sauteuse". Un tel appareil et un dispositif de contrôle et de limitation d'émulsion selon un mode de réalisation préféré de l'invention vont être décrits par référence aux figures 1 et 2. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références et ne seront re-décrits qu'en tant que de besoin. La figure 1 illustre de façon très schématique une sauteuse professionnelle 1, dont la configuration générale, à l'exception du dispositif de contrôle et de limitation d'émulsion propre à l'invention, est commune avec l'art connu. Elle comprend essentiellement une cuve de cuisson 10 surmontée d'un couvercle 11, en rotation autour d'articulations 110 et 111. De façon classique en soi, il est également prévu des joints d'étanchéité et des organes de verrouillage/déverrouillage (non représentés) du couvercle 11. Les aliments à cuire sont introduits dans l'enceinte interne 100 de la cuve 10, seuls ou avec un liquide approprié (par exemple de l'eau) et le couvercle 11 est refermé hermétiquement. On prévoit des moyens de chauffage de la cuve de cuisson 10. Ces moyens de chauffage sont classiques en soi et communs à l'art connu. Il est donc inutile de les re-décrire plus avant. Il doit d'ailleurs être noté que l'invention reste compatible avec tout mode de chauffage de l'art connu. Lorsque la température de l'enceinte interne 100 de la cuve 10 atteint une valeur suffisante, il se forme de la vapeur d'eau qui tend à augmenter la pression. On prévoit, dans l'art connu, outre des organes de sécurité qui vont être détaillés ci-après, un organe laissant échapper l'air et ensuite la vapeur d'eau, lors du processus de cuisson. Il s'agit généralement d'une simple soupape ou pour le moins d'un organe jouant un rôle similaire. Comme il a été indiqué dans le préambule de la présente description, il se forme naturellement et très souvent une émulsion qui tend à s'échapper en même temps que la vapeur d'eau. Il s'ensuit que cette émulsion salit la soupape et d'éventuelles tuyauteries d'évacuation, voire obture ces organes. Ce processus présente des inconvénients évidents. Il est notamment difficile de respecter les normes d'hygiène imposées par les législations en vigueur. Il est de toutes façons nécessaire de nettoyer les organes précités. L'obturation de ceux-ci peut également présenter des dangers d'un point de vue sécurité, car l'émulsion peut, dans certains cas extrêmes, obturer les organes de sécurité en pression et rendre leur fonctionnent aléatoire. En lieu et place d'une simple soupape ou d'un organe similaire, le dispositif selon l'invention, représenté de façon schématique mais de façon détaillée sur la figure 2, se compose d'une"ligne"d'organes en série permettant d'éviter les inconvénients rappelés ci-dessus et offrant des caractéristiques avantageuses. L'élément principal est un organe purgeur d'air 7 commandable par un organe de régulation. Toujours dans l'exemple décrit, l'organe purgeur 7 communique avec l'enceinte interne 100 (figure 1) de la cuve de cuisson 10 via une tuyauterie 5 et une soupape de sécurité 3. Cette dernière, qui peut être d'un type connu, comprend un clapet 31 se déplaçant par rapport à un siège fixe. Pour des raisons d'hygiène alimentaire, on pourra choisir le silicone comme matériau constitutif de la tuyauterie 5. La soupape de sécurité 3 communique, d'un part avec l'enceinte interne 100 de la cuve de cuisson 10, via une première tuyauterie 30, et d'autre part, via une seconde tuyauterie 40, avec un organe de prise de pression 4 relié à un pressostat manomètre 41. Ce dernier est généralement gradué en mbars (1 bar = 102 kPa). On prévoit avantageusement un déflecteur ou chicane à l'entrée de la tuyauterie 30, par exemple une simple plaque 34 fixée à une distance déterminée de l'entrée précitée. L'organe purgeur 7 communique avec le milieu extérieur (air libre) par un ensemble de tuyauterie 8 comprenant une tuyauterie 81 d'évacuation, par exemple à l'égout (non représenté). Une seconde tuyauterie 80 transporte de la vapeur, dans un premier temps puis de l'eau froide pour refroidir le couvercle 11, de la façon qui sera explicitée ci-après. On prévoit enfin un clapet anti-retour 6, disposé entre la tuyauterie 5 et l'organe purgeur 7. Ce dernier autorise des transmissions de fluide seulement dans le sens"soupape de sécurité 3-organe purgeur 7", et évite ainsi tout retour de fluide, même si l'organe purgeur 7 est ouvert et que la pression aval soit plus importante que la pression amont. Le dispositif 2 peut être assujetti avantageusement au couvercle 11, comme le montre la figure 1. On va maintenant expliciter le mode de fonctionnement du dispositif de contrôle et de limitation d'émulsion 2. Le ou les aliment (s) (est) sont introduit (s) dans la cuve 10. Le couvercle 11 est verrouillé en position fermée lorsque la cuisson commence. L'organe purgeur d'air 7 comprend en interne une valve d'admissionfermeture (non représentée). Celle-ci est ouverte en début de cuisson. Pour ce faire, il comprend des moyens propres de commande d'ouverture/fermeture 70, symbolisés par une molette. Tout mode de commande peut être utilisé : mécanique, électromécanique, pneumatique ou électronique. Puisque l'organe purgeur d'air 7 est en position ouverte, l'air présent dans la cuve 10 est graduellement chassé par la montée en pression. Lorsque l'enceinte interne 100 de la cuve de cuisson 10 atteint une température prédéterminée, typiquement 100 C. Une capsule 71 est disposée à l'intérieur de l'organe purgeur d'air 7. Cette capsule 71 contient un liquide qui se dilate avec la température atteinte à l'intérieur de l'enceinte 100 et occasionne la fermeture de la valve d'admission/fermeture. De même, on prévoit un pressostat 41, avantageusement électronique, de manière à offrir des mesures de grande précision. Ce pressostat 41 est connecté à l'organe de prise de pression 41. Par ces dispositions, la pression et la température régnant à l'enceinte interne 100 de la cuve de cuisson 10 peuvent être stabilisées et régulées de façon fine. Puisque l'organe purgeur d'air 7 reste fermé durant toute la cuisson, la pression régnant à l'enceinte interne 100 de la cuve de cuisson 10 augmente jusqu'à une pression nominale régulée comme indiqué ci-dessus. Cette pression nominale est typiquement de l'ordre de 0,2 bars (20kPa). Il s'ensuit que, selon une caractéristique essentielle de l'invention, la ligne d'organes comprenant la soupape de sécurité 3, la prise de pression 4, la tuyauterie 5, le clapet anti-retour 6 et l'organe purgeur d'air 7, ainsi que les tuyauteries auxiliaires 30 et 40, étant sous pression dès la fermeture de l'organe purgeur d'air 7, cette disposition empêche tout débordement d'émulsion de pénétrer et de stagner dans tous ces organes, donc de les salir, voir de les obturer. De façon plus précise, il se créé un équilibre de pressions entre la ligne d'organes de régulation de pression 3 à 7 et les organes d'évacuation 81, d'une part, et l'enceinte interne 100 de la cuve de cuisson 10, d'autre part, lieu de la réaction naturelle des aliments en cours de cuisson, c'est-à-dire l'émulsion. Cet équilibre de pressions empêche l'émulsion de pénétrer dans cette ligne d'organes. Le but principal visé par l'invention est donc atteint. Outre, cette caractéristique avantageuse, le fait de travailler en circuit fermé pendant la cuisson, l'enceinte interne 100 de la cuve 10 ne communiquant plus avec l'air ambiant, permet également de limiter la consommation d'énergie dans un rapport favorable typique de 50 %, ce qui est très avantageux également. Dans l'art connu, on prévoit généralement de refroidir le couvercle 11 (figure 1) en fin de cuisson. Pour ce faire, il est habituel de munir le couvercle 11 de tuyauteries dans lesquelles on fait circuler un fluide de refroidissement. De façon pratique, il s'agit d'eau froide provenant d'une source d'alimentation en eau (non représenté). Ces tuyauteries ont été représentées sous la référence unique 12 sur les figures 1 et 2. L'invention tire avantageusement partie de cette disposition. Les tuyauteries 12 sont connectées en fin de circuit à la tuyauterie 80. Cette dernière communique, comme précédemment indiqué, avec la sortie de l'organe purgeur d'air 7. Il s'ensuit que, lorsqu'en fin de la phase de cuisson, on fait circuler de l'eau dans les tuyauteries 12, celle-ci se vaporise au début, du fait de la température atteinte par le couvercle 11, puis se refroidit graduellement. La vapeur, puis l'eau entrant par la tuyauterie 80 sont dirigées, au moins en partie, vers l'enceinte interne de l'organe purgeur d'air 7 et nettoient et rincent la valve interne d'admission-fermeture de celui-ci. La présence du clapet anti-retour 6 interdit la transmission de vapeur ou d'eau vers la cuve de cuisson 10. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on prévoit une disposition supplémentaire visant à augmenter la sécurité du fonctionnement de la soupape de sécurité 3. Comme il a été indiqué, les appareils de l'art connu sont pourvus également d'une telle soupape ou d'un organe similaire en faisant fonction. On peut d'ailleurs, dans le cadre de l'invention utiliser une soupape conforme à l'art connu, la compatibilité restant maintenu. Dans l'exemple décrit, la pression nominale atteinte dans l'enceinte interne 100 de la cuve de cuisson 10 étant fixée à 0,2 bars (20 kPa), le seuil de déclenchement de la soupape de sécurité 3 pourra être réglé, par exemple, à 0,3 bars (30 kPa). Cependant, dans des conditions normales de fonctionnement, c'est-à- dire en l'absence de pannes ou de dysfonctionnement des organes de régulation, il n'y a aucune raison pour que la soupape de sécurité 3 se déclenche. Il s'ensuit qu'elle reste, de façon permanente à l'état fermé. Il s'ensuit également que cette situation peut conduire à un grippage des organes mobiles de la soupape de sécurité 3, notamment son clapet 31, même si le dispositif 2 selon l'invention évite la pénétration d'émulsion dans l'enceinte interne de celleci. D'autres causes, tel l'oxydation en milieu humide des pièces en contact, peuvent conduire à cette situation. Dans une variante préférée de réalisation de l'invention, on prévoit pour éviter le collage du clapet 31 sur son siège 32, d'actionner automatiquement ce clapet à chaque verrouillage et déverrouillage du couvercle 11. Cette disposition permet d'assurer un contrôle permanent du bon fonctionnement de l'organe de sécurité en pression 3. Pour ce faire, des moyens simples, symbolisés par la référence 33, peuvent être prévus. A titre d'exemple, ces moyens 33 peuvent consister en une roulette, une bielle, une barre ou tous autres organes appropriés répercutant le mouvement du couvercle 11 sur une commande du clapet 31 à chaque ouverture et fermeture du couvercle 11, et forçant une ouverture/fermeture du clapet 31. A la lecture de ce qui précède, on constate aisément que l'invention atteint bien les buts qu'elle s'est fixés. Elle permet en premier lieu de contrôler l'émulsion en cuisson sous pression et, surtout, évite ses conséquences néfastes rencontrées sur les appareils de l'art connu. D'autres avantages sont apportés par le dispositif selon l'invention, avantages qui ont été rappelés dans la présente description. Ces avantages sont obtenus sans une augmentation de la complexité ni du coût global de l'apapreil de mesure, pour le moins dans des proportions restant tout à fait acceptable. En effet, le dispositif selon l'invention met en mettant en ceuvre, pour l'essentiel, des organes pré-existants sur un appareil de cuisson de l'art connu. Il doit être clair cependant que l'invention n'est pas limitée aux seuls exemples de réalisations explicitement décrits, notamment en relation avec les figures 1 et 2. Enfin, les exemples numériques n'ont été fournis que pour mieux fixer les idées et ne sauraient constituer une quelconque limitation de la portée de l'invention. Ils procèdent d'un choix technologique à la portée de l'Homme de Métier. Il en est de même en ce qui concerne les matériaux et organes précisément décrits. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle pour un appareil de cuisson à la vapeur sous pression, ledit appareil comprenant une cuve de cuisson destinée à recevoir au moins un aliment à cuire et un couvercle muni de moyens de verrouillage/déverrouillage, de moyens d'étanchéité permettant de fermer hermétiquement ladite enceinte interne, de manière à ce qu'une élévation de température dans ladite enceinte interne produise corrélativement une élévation de pression lors de ladite cuisson, une réaction d'émulsion étant susceptible de se produire lors de cette cuisson, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un organe dit purgeur d'air (7), en ce que ledit organe purgeur d'air (7) comprend des moyens d'ouverture/fermeture d'un circuit de transport de fluide (3,4, 5) munis de moyens de commande (71), en ce que ledit organe purgeur d'air (7) communique, d'une part, avec ladite enceinte interne (100), et, d'autre part avec l'extérieur de ladite enceinte (100) à l'air libre, en ce que lesdits moyens de commande (71) agissent sur lesdits de moyens d'ouverture/fermeture dudit organe purgeur d'air (7) pour qu'ils soient à l'état ouvert en début de cuisson et laissent échapper de l'air contenu dans ladite enceinte interne (100) et soient fermés lorsque ladite température atteint un seuil prédéterminé, de manière à ce qu'il se créé un équilibre des pressions entre ledit circuit de transport de fluide (3,4, 5,6) et ledit organe purgeur d'air (7), d'une part, et ladite enceinte interne (100), d'autre part, pour que ladite émulsion ne puisse pénétrer dans cet organe purgeur d'air (7) et le circuit de transport de fluide (3,4, 5,6). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande sont internes au dit purgeur d'air (7) et comprennent une capsule (71) remplie de liquide se dilatant avec une élévation de la température régnant dans ladite enceinte interne (100), de manière à commander la fermeture desdits moyens d'ouverture/fermeture dudit organe purgeur d'air (7) lorsque la température mesurée franchit ledit seuil. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit seuil est fixé à 100 oc ; 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un pressostat manomètre (41) connecté à ladite enceinte (100) par un organe de prise de pression (4), mesurant la pression régnant dans ladite enceinte interne (100), et en ce qu'il comprend des moyens de régulation sensibles aux dites mesures et régulant et stabilisant ladite température et ladite pression à une valeur nominale. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de sécurité (3) communiquant avec ladite enceinte interne (100) et détectant le franchissement de ladite pression y régnant au-dessus d'un seuil prédéterminé et limitant cette pression à une valeur au plus égale à ce seuil, en ce que ledit organe purgeur (7) et ledit organe de prise de pression (4) communiquent avec ladite enceinte interne (100) via lesdits moyens de sécurité (3) et une tuyauterie intermédiaire (5), ledit équilibre des pressions interdisant une pénétration de ladite émulsion dans ledit organe purgeur (7), lesdits moyens de sécurité (5), ledit organe de prise de pression (4) et ladite tuyauterie (5). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un clapet anti- retour (6) est disposé entre ladite tuyauterie (5) et ledit organe purgeur d'air (7), de manière à interdire tout retour de fluide vers ladite enceinte interne (100) lorsque lesdits moyens d'ouverture/fermeture dudit organe purgeur d'air (7) sont à l'état ouvert. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit couvercle (11) étant muni de tuyauteries (12) alimentées par un fluide de refroidissement en fin de cuisson, ledit fluide est injecté dans une première tuyauterie (80) en communication avec l'intérieur dudit organe purgeur d'air (7), de manière à le nettoyer, ladite première tuyauterie (80) étant connectée à une seconde tuyauterie (81) d'évacuation dudit fluide de refroidissement. 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce, que lesdits moyens de sécurité (3) comprenant une soupape munie d'un clapet d'ouverture/fermeture (31) et d'un siège (32), ledit couvercle (11) est muni de moyens (33) couplés à son ouverture et à sa fermeture de manière à actionner automatiquement ledit clapet (31) à chacune desdites ouverture et fermeture de couvercle (11). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit appareil de cuisson (1) est un autoclave du type dit"sauteuse pression".