Brevet FR3130497A1 — publié le 20230616

Titre : Four pour le chauffage rapide de produits alimentaires L’invention concerne un four (1) pour le chauffage rapide de produits alimentaires, présentant une enceinte (10) pourvue d’une plaque à induction (110) en partie inférieure et d’un dispositif de chauffage (120) par halogènes ou infrarouge en partie supérieure et placé en vis-à-vis de la plaque à induction (110), la plaque à induction et le dispositif de chauffage délimitant entre eux un espace de chauffe apte à accueillir les produits alimentaires, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage (120) par halogènes ou infrarouge comprend une série de lampes parmi lesquelles : au moins trois lampes primaires (121) réparties au-dessus de l’espace de chauffe ; au moins deux lampes secondaires (122), s’étendant chacune entre deux lampes primaires (121), et en ce qu’il comprend une unité de pilotage (15) paramétrée pour activer ensemble les lampes primaires (121) et les lampes secondaires (122) lors d’une phase de préchauffage et, lors d’une phase de chauffage consécutive à la phase de préchauffage, maintenir ativées les lampes primaires (121) et désactiver les lampes secondaires (122). Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Four pour le chauffage rapide de produits alimentaires Le domaine de l’invention est celui de la conception et de la fabrication d’équipements de chauffage ou de cuisson de produits alimentaires. Plus précisément, l’invention concerne un four pour le chauffage rapide de produits alimentaires, du type comprenant d’une part une plaque à induction et d’autre part un dispositif de chauffage à halogène ou infrarouge. Dans le domaine de l’invention, il a été proposé des fours à induction électromagnétique pour chauffer ou réchauffer un produit disposé dans un conditionnement sous la forme d’un emballage cartonné dont le fond est pourvu d’une feuille électriquement conductrice qui tend à optimiser le chauffage produit par l’inducteur électromagnétique du four. Le four comprend également un dispositif de chauffage supérieur, espacé de l’inducteur électromagnétique pour délimiter une zone de chauffe. Un tel four est normalement conçu pour obtenir un chauffage optimum et rapide du produit alimentaire à chauffer ou à réchauffer en réduisant théoriquement les pertes énergétiques. En pratique, on constate que le temps de chauffage ou de réchauffage n’est pas aussi rapide que souhaité. Par exemple, on recherche un délai de l’ordre de 3 à 4 minutes pour le chauffage ou la cuisson de plats surgelés tels que les tartes ou pizzas proposées en libre-service et à réchauffer par l’intermédiaire dudit four. Si toutefois un tel four permet de se rapprocher du temps de chauffage rapide précité, c’est alors au détriment de la consommation énergétique du four, ce qui n’est évidemment pas souhaitable. Par ailleurs, la qualité et la durée du chauffage peuvent variées sensiblement en fonction des conditions initiales du chauffage : selon que le four est froid ou s’il a conservé une température relativement chaude du fait d’une cuisson précédente, on constate que la cuisson d’un même produit ne sera pas identique. L’invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l’art antérieur. Plus précisément, l’invention a pour objectif de proposer un four à induction conçu pour le chauffage rapide de produits alimentaires avec une consommation énergétique maîtrisée. L’invention a également pour objectif de fournir un tel four qui assure un chauffage ou une cuisson identique du produit alimentaire, quel que soit les conditions initiales de températures à l’intérieur de l’enceinte du four. Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l’invention qui a pour objet un four pour le chauffage rapide de produits alimentaires, présentant une enceinte pourvue d’une plaque à induction en partie inférieure et d’un dispositif de chauffage par halogènes ou infrarouge en partie supérieure et placé en vis-à-vis de la plaque à induction, la plaque à induction et le dispositif de chauffage à halogènes délimitant entre eux un espace de chauffe apte à accueillir les produits alimentaires, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage par halogènes ou infrarouge comprend une série de lampes parmi lesquelles : au moins trois lampes primaires réparties au-dessus de l’espace de chauffe ; au moins deux lampes secondaires, s’étendant chacune entre deux lampes primaires, et en ce qu’il comprend une unité de pilotage paramétrée pour activer ensemble les lampes primaires et les lampes secondaires lors d’une phase de préchauffage et, lors d’une phase de chauffage consécutive à la phase de préchauffage, maintenir activées les lampes primaires et désactiver les lampes secondaires. Ainsi, grâce à l’invention, le pilotage séparé ou combiné des lampes primaires et des lampes secondaires, selon des cycles prédéterminés, permet d’obtenir un chauffage, un réchauffage, ou une cuisson rapide des produits alimentaires avec une consommation énergétique maîtrisée. A titre d’exemple, un tel four selon l’invention permet de cuire une pizza surgelée de 380 gr environ en moins de quatre minutes, voire en environ trois minutes et trente secondes, en assurant un passage du produit de -18°C à 60°C. En outre, comme cela va apparaître plus clairement par la suite, un tel four peut être conçu, par un dimensionnement en puissance adapté, pour ne pas dépasser la puissance électrique d’une prise standard monophasée de 220 volts (3700 W), tout en assurant le chauffage, le réchauffage ou la cuisson de façon rapide tel qu’indiqué précédemment. Préférentiellement, le four comprend un premier capteur destiné à mesurer une température ambiante T1 dans l’espace de chauffe et un deuxième capteur destiné à mesurer une température T2 sur la plaque à induction. Dans ce cas, l’unité de pilotage est paramétrée pour activer ensemble les lampes primaires et les lampes secondaires quand la température ambiante T1 est inférieure à 200°C.. De façon optimisée, l’unité de pilotage est en outre paramétrée selon l’un et/ou l’autre des paramètres suivants : désactiver les lampes secondaires quand la température ambiante T1 est égale ou supérieure à 200°C ; activer les lampes primaires quand la température ambiante T1 est égale ou inférieure à 300°C, préférentiellement quand la température ambiante T1 est égale ou inférieure à 230°C ; désactiver les lampes primaires quand la température ambiante T1 est égale ou supérieure à 340°C, préférentiellement quand la température ambiante T1 est égale ou supérieure à 280°C ; activer la plaque à induction quand la température T2 est égale ou inférieure à 320°C, préférentiellement quand la température T2 est égale ou inférieure à 250°C; désactiver la plaque à induction quand la température T2 est égale ou supérieure à 350°C, préférentiellement quand la température T2 est égale ou supérieure à 280°C. Selon un mode de réalisation préférentielle, les composants de chauffe sont dimensionnés de la façon suivante : les lampes primaires et les lampes secondaires présentent une puissance de 600 W ; la plaque à induction présente une puissance de 1 300W. De façon globale, un four selon l’invention permet à la fois de chauffer plus rapidement qu'un four induction / halogène (ou infrarouge) classique, tout en maîtrisant la consommation énergétique, ceci tout en assurant une cuisson homogène et maîtrisée de plusieurs pizzas d'affilée, ce qui veut dire : pas de zones froides, pas trop brûlé sur le dessus, croustillant en dessous mais sans être brûlé. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de différents modes de réalisation préférentiels de l’invention, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels : la illustre schématiquement, en perspective, un four pour le chauffage rapide de produits alimentaires selon l’invention ; la illustre de façon schématique selon une vue éclatée, un four pour le chauffage rapide de produits alimentaires selon l’invention ; la illustre schématiquement un dispositif de chauffage par halogènes ou infrarouge selon un premier mode de réalisation de l’invention ; la illustre schématiquement un dispositif de chauffage par halogènes ou infrarouge selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. En référence aux figures 1 et 2, un four 1 selon l’invention, pour le chauffage rapide de produits alimentaires, présente une enceinte 10 délimitée par : un fond 11 formant une partie inférieure du four ; un panneau supérieur 12 en matériau inoxydable, formant une partie supérieure du four ; un carter en U 13, reliant le fond 11 et le panneau supérieur 12, en présentant une façade avant 130 à partir de laquelle s’étendent deux panneaux latéraux 131 ; une façade arrière 14, refermant, en sa partie arrière, le carter en U 13 et reliant le fond 11 et le panneau supérieur 12. La façade avant 130 présente une porte 132 classiquement mobile à pivotement entre une position de fermeture de l’enceinte et d’ouverture de l’enceinte pour permettre la mise en place d’un produit à chauffer dans le four. Cette façade avant présente par ailleurs : un bouton 133 de démarrage de chauffage ; un voyant 134 activé pendant le chauffage ; un émetteur sonore 135 destiné à être activé en fin de chauffe. Selon une technique connue en soi, le four est pourvu en sa partie inférieure d’une plaque à induction 110, protégée et recouverte par un carter secondaire 111, préférentiellement réalisé en verre teinté. En sa partie supérieure, le four est équipé d’un dispositif de chauffage 120 à halogène (ou infrarouge) placé en vis-à-vis de la plaque à induction 110 de telle sorte que la plaque à induction et le dispositif de chauffage à halogène (ou infrarouge) délimitent entre eux un espace de chauffe apte à accueillir les produits alimentaires. Selon le principe de l’invention, et tel qu’illustré par les figures 3 et 4, le dispositif de chauffage 120 à halogène comprend une série de lampes parmi lesquelles : au moins trois lampes primaires 121, réparties au-dessus de l’espace de chauffe ; au moins deux lampes secondaires 122, s’étendant chacune entre deux lampes primaires 121. Selon le mode de réalisation illustré par la , les lampes primaires 121 et les lampes secondaires 122 sont rectilignes. En outre, les lampes primaires 121 sont en l’occurrence au nombre de quatre, parmi lesquelles : deux d’entre-elles s’étendent de façon excentrées et écartées l’une de l’autre, tandis que les deux autres lampes primaires s’étendent parallèlement aux premières et dans l’espace délimité par les premières, en étant à proximité l’une de l’autre voire adjacentes l’une de l’autre ; chaque lampe secondaire 122 s’étend entre une lampe primaire excentrée et l’une des lampes primaire adjacente à une autre lampe primaire entre les deux lampes primaires excentrées. Bien entendu, d’autres répartitions et formes des lampes primaires et secondaires peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l’invention. Par exemple, il est possible de prévoir une alternance de lampes primaires et de lampes secondaires de telle sorte qu’il n’y ait que trois lampes primaires 121 tel qu’illustré par la , l’organisation et la répartition des lampes étant alors la suivante : une lampe primaire 121 rectiligne excentrée, une lampe secondaire 122 adjacente à cette première lampe primaire 121, une deuxième lampe primaire 121, s’étendant de façon rectiligne en position sensiblement centrale au-dessus de l’espace de chauffe, avec la première lampe secondaire 122 citée entre les deux lampes primaires 121 qui viennent d’être citées et, une deuxième lampe secondaire 122 s’étendant de façon rectiligne et positionnée de telle sorte que la lampe primaire 121 en position centrale s’étende entre les deux lampes secondaires 122, une troisième lampe primaire 121 s’étendant de façon rectiligne et excentrée au-dessus de l’espace de chauffe et de telle sorte que la deuxième lampe secondaire 122 s’étende entre la lampe primaire 121 en position centrale et la troisième lampe primaire 121 excentrée. Par ailleurs, toujours selon le principe de l’invention, le four intègre une unité de pilotage 15 paramétrée pour activer ensemble les lampes primaires 121 et les lampes secondaires 122 lors d’une phase de préchauffage et, lors d’une phase de chauffage consécutive à la phase de préchauffage, maintenir activées les lampes primaires 121 et désactiver les lampes secondaires 122. Selon un mode de réalisation particulier, les lampes primaires et les lampes secondaires présentent une puissance de 600W. On note que les lampes secondaires, rectilignes, présentent une longueur inférieure à celle des lampes primaires, par exemple une longueur d’environ la moitié de celle des lampes primaires. Comme déjà mentionné, les lampes primaires et secondaires peuvent présenter d’autres formes et organisations. En effet, outre les alternatives indiquées précédemment, elles peuvent se répartir en cercle ou arc de cercle, de façon concentrique entre elles. Le four intègre en outre : un premier capteur 16, destiné à mesurer une température ambiante T1 dans l’espace de chauffe ; un deuxième capteur 17, destiné à mesurer une température T2 sur la plaque à induction. Bien entendu, ces premiers capteurs 16 et deuxièmes capteurs 17 sont reliés à l’unité informatique de façon à lui transmettre les mesures de température T1 et T2. Également, l’unité de pilotage est reliée électriquement aux lampes primaires et aux lampes secondaires de façon à les activer ou les désactiver. Avec un four tel que décrit précédemment, les consignes de chauffe sont appliquées par l’unité de paramétrage de la façon suivante : l’unité de pilotage est paramétrée pour activer ensemble les lampes primaires et les lampes secondaires quand la température ambiante T1 est inférieure à 200°C ; l’unité de pilotage est paramétrée pour désactiver les lampes secondaires 122 quand la donnée de température ambiante T1 procurée par le capteur 16 est égale ou supérieure à 200°C ; l’unité de pilotage est paramétrée pour activer les lampes primaires 121 quand la donnée de température ambiante T1 procurée par le capteur 16 est également inférieure à 300°C, préférentiellement quand la donnée de température ambiante T1 procurée par le capteur 16 est égale ou inférieure à 230°C ; l’unité de pilotage est paramétrée pour désactiver les lampes primaires 121 quand la donnée de température ambiante T1 procurée par le capteur 16 est égale ou supérieure à 340°C, préférentiellement quand la donnée de température ambiante T1 procurée par le capteur 16 est égale ou supérieure à 280°C ; l’unité de pilotage est paramétrée pour activer la plaque à induction 110 quand la donnée de température T2 procurée par le capteur 17 est égale ou inférieure à 320°C, préférentiellement quand la donnée de température T2 procurée par le capteur 17 est égale ou inférieure à 250°C ; l’unité de pilotage est paramétrée pour désactiver la plaque à induction 110 quand la donnée de température T2 procurée par le capteur 17 est égale ou supérieure à 350°C, préférentiellement quand la donnée de température T2 procurée par le capteur 17 est égale ou supérieure à 280°C. Ces paramètres peuvent varier et/ou être adaptés dans une certaine mesure. Par exemple, l’unité de pilotage peut être paramétré pour déclencher l’activation de la plaque d’induction et désactiver les lampes secondaires simultanément à l’issue du préchauffage. Avec les paramètres qui viennent d’être indiqués, il est possible de décomposer le chauffage et/ou la cuisson d’un produit alimentaire en différents cycles, à savoir : une phase de préchauffage, pendant laquelle toutes les lampes halogènes, donc toutes les lampes primaires et les lampes secondaires sont activées pour amener très rapidement le four à une température ambiante de 200°C, la puissance totale électrique consommée étant alors d’environ de 3 600 W, la plaque à induction étant désactivée pendant cette phase de préchauffage ; une phase de chauffe principale, pendant laquelle les lampes secondaires sont désactivées et la plaque à induction est activée, la puissance électrique totale consommée étant alors d’environ 3 700 W. En fin de chauffe et/ou de cuisson, les lampes primaires et la plaque à induction sont désactivées à tour de rôle en fonction de la température selon les paramètres indiqués précédemment, en particulier pour éviter une cuisson excessive du produit alimentaire. Préférentiellement, les lampes primaires sont désactivées à une température supérieure ou égale à 340°C tandis que la plaque à induction est désactivée lorsque la température sur la plaque est supérieure ou égale à 350°C. Dans le cas du chauffage et de la cuisson d’une pizza surgelée, un exemple de cycle de cuisson est défini ci-après : si le four est à température ambiante quand on enfourne la pizza, le préchauffage se déclenche puisque la température dans l’enceinte du four est inférieure à 200°C, et le cycle de chauffe principal ainsi que le cycle de fin de chauffe suivent normalement tel qu’indiqué précédemment ; si le four est déjà chaud, par exemple, ou présentant une température dans l’enceinte de 200°C au moment où la pizza est enfournée, le cycle de préchauffage n’est pas réalisé car la température ambiante à l’intérieur du four est supérieure ou égale à 200°C ; le cycle de chauffe principal est alors directement amorcé, suivi du cycle de fin de chauffe. Four (1) pour le chauffage rapide de produits alimentaires, présentant une enceinte (10) pourvue d’une plaque à induction (110) en partie inférieure et d’un dispositif de chauffage (120) par halogènes ou infrarouge en partie supérieure et placé en vis-à-vis de la plaque à induction (110), la plaque à induction et le dispositif de chauffage délimitant entre eux un espace de chauffe apte à accueillir les produits alimentaires, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage (120) par halogènes ou infrarouge comprend une série de lampes parmi lesquelles : au moins trois lampes primaires (121) réparties au-dessus de l’espace de chauffe ; au moins deux lampes secondaires (122), s’étendant chacune entre deux lampes primaires (121), et en ce qu’il comprend une unité de pilotage (15) paramétrée pour activer ensemble les lampes primaires (121) et les lampes secondaires (122) lors d’une phase de préchauffage et, lors d’une phase de chauffage consécutive à la phase de préchauffage, maintenir activées les lampes primaires (121) et désactiver les lampes secondaires (122). Four pour le chauffage rapide de produits alimentaires selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend un premier capteur (16) destiné à mesurer une température ambiante T1 dans l’espace de chauffe et un deuxième capteur (17) destiné à mesurer une température T2 sur la plaque à induction. Four pour le chauffage rapide de produits alimentaires selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’unité de pilotage (15) est paramétrée pour activer ensemble les lampes primaires (121) et les lampes secondaires (122) quand la température ambiante T1 est inférieure à 200°C. Four pour le chauffage rapide de produits alimentaires selon l’une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l’unité de pilotage (15) est paramétrée pour désactiver les lampes secondaires (122) quand la température ambiante T1 est égale ou supérieure à 200°C. Four pour le chauffage rapide de produits alimentaires selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l’unité de pilotage (15) est paramétrée pour activer les lampes primaires (121) quand la température ambiante T1 est égale ou inférieure à 230°C. Four pour le chauffage rapide de produits alimentaires selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l’unité de pilotage (15) est paramétrée pour désactiver les lampes primaires (121) quand la température ambiante T1 est égale ou supérieure à 280°C. Four pour le chauffage rapide de produits alimentaires selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l’unité de pilotage (15) est paramétrée pour activer la plaque à induction (110) quand la température T2 est égale ou inférieure à 250°C. Four pour le chauffage rapide de produits alimentaires selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l’unité de pilotage (15) est paramétrée pour désactiver la plaque à induction (110) quand la température T2 est égale ou supérieure à 280°C. Four pour le chauffage rapide de produits alimentaires selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les lampes primaires (121) et les lampes secondaires (122) présentent une puissance de 600 W. Four pour le chauffage rapide de produits alimentaires selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la plaque à induction (110) présente une puissance de 1 300 W.