Brevet FR3150270A1 — publié le 20241227

Titre : Four pour le chauffage rapide de produits alimentaires L’invention concerne un four (1) pour le chauffage rapide de produits alimentaires (2), présentant un espace de chauffe (4) apte à recevoir les produits alimentaires (2), le four (1) comprenant également une unité de pilotage (9) paramétrée pour piloter un dispositif de chauffage (7), caractérisé en ce que l’unité de pilotage (9) est paramétrée pour : - déclencher, après réception d’un signal d’actionnement, une mesure de la température de l’espace de chauffe (4) ; - comparer la température mesurée avec un plage de température de début de cycle de programmes de chauffe ; - sélectionner le programme de chauffe, et - piloter le dispositif de chauffage (7) selon le programme de chauffe sélectionné. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Four pour le chauffage rapide de produits alimentaires Domaine de l’invention 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 et un procédé pour le chauffage rapide de produits alimentaires. Etat de la technique Dans le domaine de l’invention, il a été proposé des fours pour chauffer ou réchauffer un produit disposé dans un conditionnement. Par chauffer, il est entendu le chauffage d’un plat surgelé ou d’un plat à température froide (par exemple entre 2°C et 8°C). Un tel four est normalement conçu pour obtenir un chauffage optimum et rapide du produit alimentaire à chauffer en réduisant théoriquement les pertes énergétiques. Dans les faits, les pertes énergétiques sont partiellement voire pas réduites. En effet, on constate que le temps de chauffage n’est pas aussi rapide que souhaité. Par exemple, on recherche un délai de l’ordre de 3 à 4 minutes pour le chauffage de plats surgelés tels que les tartes ou pizzas proposées en libre-service, 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 sa consommation énergétique, ce qui n’est évidemment pas souhaitable. Par ailleurs, la qualité et la durée du chauffage peuvent varier sensiblement en fonction des conditions initiales de la chauffe : selon que le four est froid ou s’il a conservé une température relativement chaude du fait d’une chauffe précédente. En fonction des conditions initiales, on constate alors que la chauffe d’un même produit n’est pas identique. Objectifs de l’invention L’invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l’art antérieur. Plus précisément, l’invention a pour objectif de proposer un four 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 une chauffe identique des produits alimentaires, quelles que soient les conditions initiales de températures à l’intérieur du four. L’invention a en outre pour objectif de fournir un procédé de chauffage rapide de produits alimentaires avec une consommation énergétique maîtrisée. 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 un bouton de commande et un espace de chauffe apte à recevoir les produits alimentaires et dans lequel est logé un dispositif de chauffage, le four comprenant également un capteur de température destiné à mesurer une température de l’espace de chauffe, et une unité de pilotage couplée au capteur de température et paramétrée pour piloter le dispositif de chauffage durant un cycle de chauffe suite à l’actionnement du bouton de commande, caractérisé en ce que le four comprend également un espace mémoire numérique dans lequel sont stockés au moins deux programmes de chauffe, chaque programme de chauffe intégrant une plage de température de début de cycle, et en ce que l’unité de pilotage est paramétrée pour : - recevoir un signal d’actionnement du bouton de commande ; - déclencher, après réception du signal d’actionnement, une mesure de la température de l’espace de chauffe via le capteur de température ; - comparer la température mesurée par le capteur de température avec la plage de température de début de cycle de chaque programme de chauffe ; - sélectionner le programme de chauffe dont la plage de température de début de cycle inclut la température mesurée par le capteur de température, et - piloter le dispositif de chauffage selon le programme de chauffe sélectionné. Un tel four permet ainsi le chauffage rapide de produits alimentaires avec une consommation énergétique maîtrisée. En effet, en sélectionnant un programme de chauffe à partir de la température mesurée dans l’espace de chauffage, il est possible d’adapter le chauffage des produits alimentaires pour obtenir une qualité de chauffage constante. En d’autres termes, les risques d’obtenir un produit alimentaire trop chaud ou trop froid en sortie de four sont limités, voire supprimés. Par ailleurs, en adaptant le programme de chauffe en fonction de la température mesurée dans l’espace de chauffe, la consommation énergétique du four peut être réduite. Ainsi, si la température est élevée au lancement de la chauffe, le programme sélectionné peut comprendre des paramètres de chauffe tels qu’ils réduisent le temps de chauffe et/ou la puissance de sorte à limiter la consommation énergétique du four. Selon un aspect avantageux, chaque programme de chauffe inclut également une consigne de température basse, une consigne de température haute et une consigne de temps de chauffe. Ces différentes consignes permettent d’adapter les programmes aux conditions initiales de température dans l’espace de chauffe. Dès lors, chaque programme peut présenter ses consignes propres pour limiter la consommation énergétique du four. Certaines consignes peuvent être identiques pour plusieurs programmes. Selon un autre aspect avantageux, le four comprend également des moyens de communication destinés à établir une voie de communication avec un équipement nomade intégrant une application numérique pour éditer les programmes de chauffe. Cela permet un réglage à distance du four. Par ailleurs, en fonction du lieu d’installation du four, les programmes de chauffe peuvent être adaptés pour permettre une diminution de la consommation énergétique du four. Ainsi, dans un lieu présentant une température ambiante élevée, la température de l’espace de chauffe diminue moins vite entre deux utilisations du four comparativement à un lieu présentant une température ambiante faible. La connexion entre le four et un équipement nomade permet alors de modifier les consignes des différents programmes pour les adapter au lieu d’installation du four. Selon un autre aspect avantageux, le dispositif de chauffage comprend au moins quatre halogènes. L’utilisation d’halogènes permet de chauffer les produits alimentaires de manière efficace et rapide. De plus, la présence de quatre halogènes permet une chauffe homogène des produits alimentaires dans l’espace de chauffe. L’invention concerne également un procédé de chauffage rapide de produits alimentaires au moyen d’un four tel que précédemment décrit, comprenant les étapes de : - détection d’un signal d’actionnement du bouton de commande, et - pilotage du dispositif de chauffage selon un programme de chauffe, caractérisé en ce que le procédé comprend séquentiellement, entre l’étape de détection et l’étape de pilotage : - une étape de mesure de la température dans l’espace de chauffe par le capteur de température ; - une étape de comparaison de la température mesurée par le capteur de température avec la plage de température de début de cycle de chaque programme de chauffe, et - une étape de sélection du programme de chauffe dont la plage de température de début de cycle inclut la température mesurée par le capteur de température. Un tel procédé permet d’adapter le chauffage des produits alimentaires aux conditions initiales du four, notamment à la température de l’espace de chauffe, afin de limiter la consommation énergétique du four. Dès lors, les produits alimentaires peuvent être chauffés de manière constante indépendamment des conditions initiales. En d’autres termes, ce procédé permet de garantir un résultat de chauffe constant en toutes circonstances ou quasiment. Figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférentiels de l’invention, donnés à titre d’exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés décrits ci-après. La est une représentation schématique en perspective de dessus d’un four selon l’invention. La est une représentation schématique, en vue arrière, d’un éclaté du four selon l’invention. Description détaillée de l’invention Les figures 1 et 2 illustrent un four 1 selon l’invention, pour le chauffage rapide de produits alimentaires 2. Les produits alimentaires 2, schématiquement représentés sur la , sont par exemple des tartes ou pizzas reçues dans un conditionnement en carton pouvant éventuellement comprendre une ou plusieurs zones en matériau conducteur thermiquement. Le four 1 comprend un carter 3 définissant un espace de chauffe 4 apte à recevoir les produits alimentaires 2. L’introduction des produits alimentaires 2 dans l’espace de chauffe 4 est réalisée par l’intermédiaire d’une fente 5 pratiquée dans le carter 3. Le carter 3 peut, en outre, être pourvu d’un écran 31 permettant à un utilisateur de suivre l’avancée de la chauffe de son produit alimentaire 2 dans le four 1. Tel qu’illustré par la , le four 1 présente un bouton de commande 6 permettant à un utilisateur de démarrer un cycle de chauffe d’un produit alimentaire 2, comme expliqué ci-après. Pour assurer la chauffe des produits alimentaires 2, le four comprend un dispositif de chauffage 7. Plus précisément, le dispositif de chauffage 7 est logé dans l’espace de chauffe 4. En référence à la , le dispositif de chauffage 7 est à présent décrit. Le dispositif de chauffage 7 comprend au moins quatre halogènes 71 (cinq sont représentés sur la ) et un élément chauffant à induction 72. Bien entendu, les halogènes 71 pourraient être remplacés par tout autre élément permettant de chauffer les produits alimentaires 2 dans l’espace de chauffe 4, cela sans dénaturer le principe général de l’invention. Les halogènes 71 sont positionnés dans l’espace de chauffe 4 au-dessus d’une plaque support 41 destinée à recevoir les produits alimentaires 2 à chauffer. L’élément chauffant à induction 72 est, quant à lui, reçu dans la plaque support 41. En utilisation, tous les halogènes 71 s’allument et s’éteignent simultanément. Le préchauffage est ainsi supprimé au bénéfice de la réduction de consommation du four 1. Le four 1 comprend également : - un capteur de température 8 ; - une unité de pilotage 9, et - un espace mémoire numérique 10. Le capteur de température 8 est destiné à mesurer une température de l’espace de chauffe 4. Tel qu’illustré schématiquement par la , le capteur de température 8 est situé dans l’espace de chauffe 4. A titre d’exemple, le capteur de température 8 peut être situé sur l’une des parois du carter 3. L’unité de pilotage 9 est couplée au capteur de température 8. L’unité de pilotage 9 peut ainsi recevoir une information de température à l’intérieur de l’espace de chauffe 4, captée par le capteur de température 8. Comme cela sera expliqué ci-après, l’unité de pilotage 9 est paramétrée pour piloter le dispositif de chauffage 7 durant un cycle de chauffe suite à l’actionnement du bouton de commande 6 par un utilisateur. Enfin, l’espace mémoire numérique 10 permet le stockage d’au moins deux programmes de chauffe. Chaque programme de chauffe intègre une plage de températures de début de cycle. Autrement dit, et comme expliqué ci-après, chaque programme de chauffe est déclenché uniquement lorsque la température mesurée dans l’espace de chauffe est située dans sa plage de températures de début de cycle. En d’autres termes, la plage de températures de début de cycle forme une condition de mise en œuvre du programme de chauffe. Il est précisé que deux programmes de chauffe ne peuvent pas présenter une plage de températures de début de cycle présentant des valeurs de températures identiques. En d’autres termes, deux plages de températures de début de cycle ne peuvent se chevaucher. Par ailleurs, chaque programme de chauffe inclut également une consigne de température basse, une consigne de température haute et une consigne de temps de chauffe. La température basse, la température haute et le temps de chauffe sont définis comme suit. La température basse est la température, mesurée dans l’espace de chauffe 4 par le capteur de température 8, à partir de laquelle l’élément chauffant à induction 72 s’éteint. La température haute est la température, mesurée dans l’espace de chauffe 4 par le capteur de température 8, à partir de laquelle les halogènes 71 s’éteignent. La température haute et la température basse permettent la chauffe des produits alimentaires 2 sans les brûler ou sans détériorer le conditionnement dans lequel les produits alimentaires 2 sont contenus. En outre, chaque programme peut également comprendre une consigne de limite de chauffe. Plus spécifiquement, chaque programme comprend une consigne de limite de chauffe pour les halogènes 71 et une consigne de limite de chauffe pour l’élément chauffant à induction 72. Plus en détails, cette consigne de limite de chauffe est un couple de valeurs comprenant une température limite et une température de redémarrage. La température limite est la température, mesurée dans l’espace de chauffe 4 par le capteur de température 8, à partir de laquelle les halogènes 71 ou l’élément chauffant à induction 72 s’éteignent. La température de redémarrage est, quant à elle, la température, mesurée dans l’espace de chauffe 4 par le capteur de température 8, à partir de laquelle les halogènes 71 ou l’élément chauffant à induction 72 se rallument. La température de redémarrage est définie comme étant un abaissement de la température limite jusqu’à une température prédéterminée. Enfin, le temps de chauffe est la durée de cycle permettant d’obtenir des produits alimentaires 2 à une température de consommation souhaitée. A titre d’exemple illustratif, la consigne de température basse de chaque programme peut être fixée à 240°C, la consigne de température haute peut être fixée à 475°C, et la consigne de temps de chauffe peut être comprise entre 200 secondes et 250 secondes en fonction des programmes. Egalement à titre d’exemple illustratif, la température limite de chaque programme peut être fixée à 450°C pour les halogènes et à 240°C pour l’élément chauffant à induction, et la température de redémarrage de chaque programme peut être définie comme étant un abaissement de 40°C de la température limite, soit 410°C pour les halogènes 71 et 200°C pour l’élément chauffant à induction 72. Ces valeurs de la température limite et de la température de redémarrage permettent ainsi de limiter la consommation du four 1 tout en conservant une qualité de chauffe optimale des produits alimentaires 2. Tel qu’illustré par la , le four 1 comprend également des moyens de communication 11 destinés à établir une voie de communication avec un équipement nomade 12. L’équipement nomade 12 intègre alors une application numérique 13 permettant d’éditer les programmes de chauffe. L’équipement nomade 12 prend par exemple la forme d’un ordiphone, d’un ordinateur portable ou encore d’une tablette numérique. Pour permettre le chauffage de produits alimentaires 2, l’unité de pilotage 9 est paramétrée pour : - recevoir un signal d’actionnement du bouton de commande 6 ; - déclencher, après réception du signal d’actionnement, une mesure de la température de l’espace de chauffe 4 via le capteur de température 8 ; - comparer la température mesurée par le capteur de température 8 avec la plage de température de début de cycle de chaque programme ; - sélectionner le programme de chauffe dont la plage de température de début de cycle inclut la température mesurée par le capteur de température 8, et - piloter le dispositif de chauffage 7 selon le programme de chauffe sélectionné. En d’autres termes, lorsqu’un utilisateur appuie sur le bouton de commande 6, cela entraîne la mesure de température de l’espace de chauffe 4 par le capteur de température 8. L’unité de pilotage 9, balaye alors tous les programmes de chauffe stockés dans l’espace mémoire numérique 10 pour comparer la température mesurée avec la plage de température de début de cycle de chaque programme. Lorsque l’unité de pilotage 9 identifie une plage de température de début de cycle dans laquelle se trouve la température mesurée par le capteur de température 8, alors elle sélectionne le programme de chauffe. Les paramètres du programme de chauffe sélectionné sont alors appliqués au dispositif de chauffage 7 par l’unité de pilotage 9. Selon une forme de réalisation, les programmes sont définis de telle sorte que l’incrémentation des plages de température de début de cycle soit de 100°C environ. Autrement dit, pour une température haute de 450°C, l’espace mémoire numérique 10 peut par exemple stocker cinq programmes différents tels que : - un premier programme dont la plage de température de début de cycle s’étend de 1°C à 100 °C ; - un deuxième programme dont la plage de température de début de cycle s’étend de 101°C à 200 °C ; - un troisième programme dont la plage de température de début de cycle s’étend de 201°C à 300 °C ; - un quatrième programme dont la plage de température de début de cycle s’étend de 301°C à 400 °C ; - un cinquième programme dont la plage de température de début de cycle s’étend de 401°C à 500 °C. Selon d’autres formes de réalisation, les programmes de chauffe peuvent être définis de telle sorte que l’incrémentation des plages de température de début de cycle soit de 50°C environ, ou que l’incrémentation ne soit pas régulière, les différentes plages de températures de début de cycle étant alors variables. Le four qui vient d’être décrit permet la mise en œuvre d’un procédé de chauffage rapide de produits alimentaires 2. Ce procédé comprend les étapes de : - détection d’un signal d’actionnement du bouton de commande 6, et - pilotage du dispositif de chauffage 7 selon un programme de chauffe. Plus spécifiquement, le procédé comprend séquentiellement, entre l’étape de détection et l’étape de pilotage : - une étape de mesure de la température dans l’espace de chauffe 4 ; - une étape de comparaison de la température mesurée par le capteur de température 8 avec la plage de température de début de cycle de chaque programme de chauffe, et - une étape de sélection du programme de chauffe dont la plage de température de début de cycle inclut la température mesurée par le capteur de température 8. Le four 1 et le procédé qui viennent d’être décrits permettent de chauffer des produits alimentaires 2 de manière rapide avec une consommation énergétique maîtrisée. Plus précisément, la consommation énergétique du four 1 est réduite. Cela s’explique par le fait qu’en prenant en compte la température de l’espace de chauffe 4 lors du démarrage d’une chauffe, il est possible de sélectionner un programme de chauffe dont la durée de chauffe et/ou la puissance de chauffe sont adaptées. Autrement dit, lorsqu’une utilisation du four 1 fait suite à une utilisation précédente, l’espace de chauffe 4 conserve une température élevée. Dès lors, le temps de chauffe du produit alimentaire 2 peut être réduit puisque la durée pour atteindre la température de chauffe est diminuée du fait de la température élevée régnant déjà dans l’espace de chauffe. Enfin, le four 1 assure un chauffage identique des produits alimentaires 2, quelles que soient les conditions initiales de températures à l’intérieur du four 1. En effet, par la sélection du programme de chauffe, le temps de chauffe du produit alimentaire 2 est adapté de sorte à éviter que le produit alimentaire 2 soit trop cuit, par exemple brûlé, ou, inversement, pas assez cuit, par exemple encore froid en certains points. Four (1) pour le chauffage rapide de produits alimentaires (2), présentant un bouton de commande (6) et un espace de chauffe (4) apte à recevoir les produits alimentaires (2) et dans lequel est logé un dispositif de chauffage (7), le four (1) comprenant également un capteur de température (8) destiné à mesurer une température de l’espace de chauffe (4), et une unité de pilotage (9) couplée au capteur de température (8) et paramétrée pour piloter le dispositif de chauffage (7) durant un cycle de chauffe suite à l’actionnement du bouton de commande (6), caractérisé en ce que le four (1) comprend également un espace mémoire numérique (10) dans lequel sont stockés au moins deux programmes de chauffe, chaque programme de chauffe intégrant une plage de température de début de cycle, et en ce que l’unité de pilotage (9) est paramétrée pour : - recevoir un signal d’actionnement du bouton de commande (9) ; - déclencher, après réception du signal d’actionnement, une mesure de la température de l’espace de chauffe (4) via le capteur de température (8) ; - comparer la température mesurée par le capteur de température (8) avec la plage de température de début de cycle de chaque programme de chauffe ; - sélectionner le programme de chauffe dont la plage de température de début de cycle inclut la température mesurée par le capteur de température (8), et - piloter le dispositif de chauffage (7) selon le programme de chauffe sélectionné. Four (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque programme de chauffe inclut également une consigne de température basse, une consigne de température haute et une consigne de temps de chauffe. Four (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend également des moyens de communication (11) destinés à établir une voie de communication avec un équipement nomade (12) intégrant une application numérique (13) pour éditer les programmes de chauffe. Four (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage (7) comprend au moins quatre halogènes (71). Procédé de chauffage rapide de produits alimentaires au moyen d’un four (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes de : - détection d’un signal d’actionnement du bouton de commande (6), et - pilotage du dispositif de chauffage (7) selon un programme de chauffe, caractérisé en ce que le procédé comprend séquentiellement, entre l’étape de détection et l’étape de pilotage : - une étape de mesure de la température dans l’espace de chauffe (4) par le capteur de température (8) ; - une étape de comparaison de la température mesurée par le capteur de température (8) avec la plage de température de début de cycle de chaque programme de chauffe, et - une étape de sélection du programme de chauffe dont la plage de température de début de cycle inclut la température mesurée par le capteur de température (8).