EP1195560B1 - Method for heating a cooking chamber and oven using this method - Google Patents
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- EP1195560B1 EP1195560B1 EP20010402531 EP01402531A EP1195560B1 EP 1195560 B1 EP1195560 B1 EP 1195560B1 EP 20010402531 EP20010402531 EP 20010402531 EP 01402531 A EP01402531 A EP 01402531A EP 1195560 B1 EP1195560 B1 EP 1195560B1
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
- F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24C7/087—Arrangement or mounting of control or safety devices of electric circuits regulating heat
Definitions
- These cutting means are adapted to control times stopping the electric heating element 3 during a rising phase in temperature of the cooking chamber 2.
- the gain realized in terms of energy consumed during this preheating phase is therefore of the order of 30 Wh.
Description
La présente invention concerne un procédé de chauffage d'une enceinte de cuisson.The present invention relates to a method of heating a cooking chamber.
Elle concerne également un four comprenant une enceinte de cuisson adapté à mettre en oeuvre le procédé de chauffage conforme à l'invention.It also relates to an oven comprising a chamber of cooking adapted to implement the heating method according to the invention.
Elle vise de manière générale les fours électriques domestiques. Un tel four de cuisson comprend de manière classique une enceinte de cuisson équipée d'au moins un élément chauffant électrique, constitué généralement d'une résistance tubulaire électrique.It is generally aimed at domestic electric ovens. Such a cooking oven conventionally comprises a cooking chamber equipped with at least one electric heating element, which is generally an electrical tubular resistor.
On connaít un tel four électrique décrit dans le document EP 0
513 721 dans lequel un dispositif de coupure de l'alimentation électrique est
adapté à couper l'alimentation des moyens de chauffage uniquement avant
d'atteindre une valeur de consigne, pour éviter tout dépassement de cette
valeur de consigne.We know such an electric oven described in
Lors du fonctionnement d'un four de cuisson électrique, on observe généralement des consommations électriques importantes de l'ordre de 1100 Wh.When operating an electric cooking oven, one generally observes significant electrical consumption of the order of 1100 Wh.
Le but de la présente invention est de proposer un procédé de chauffage permettant de réduire la consommation électrique d'un four de cuisson. The object of the present invention is to propose a method of heating to reduce the power consumption of a furnace cooking.
Le procédé de chauffage conforme à l'invention est défini dans la
revendication 1.The heating method according to the invention is defined in the
On profite ainsi de l'inertie de l'élément chauffant électrique pour chauffer de manière continue l'enceinte de cuisson, bien que le fonctionnement de l'élément chauffant électrique soit coupé de manière intermittente.This takes advantage of the inertia of the electric heating element for continuously heat the cooking chamber, although the operation the electric heating element is intermittently switched off.
En intercalant ainsi plusieurs temps d'arrêt pendant la montée en température de l'enceinte de cuisson, on diminue la consommation d'énergie lors de cette phase de montée en température.By inserting several downtime during the climb temperature of the cooking chamber, we reduce the energy consumption during this phase of temperature rise.
Ces temps d'arrêt sont réalisés lorsque la montée en température de l'enceinte de cuisson est sensiblement constante dans le temps.These downtimes are achieved when the rise in temperature of the cooking chamber is substantially constant in time.
Ainsi, lorsque la courbe de montée en température a une pente constante, on peut sans inconvénient arrêter le fonctionnement de l'élément chauffant électrique.So when the temperature rise curve has a slope constant, one can without inconvenience stop the functioning of the element electric heater.
La pente de la courbe de montée en température n'est alors pas modifiée et reste sensiblement identique à celle obtenue lorsque l'élément chauffant électrique fonctionne en permanence.The slope of the temperature rise curve is then not modified and remains substantially identical to that obtained when the element Electric heater runs continuously.
De manière pratique, la phase de montée en température correspond à une phase de préchauffage de l'enceinte de cuisson jusqu'à une température de consigne.In a practical way, the temperature rise phase corresponds to a preheating phase of the cooking chamber to a conservation temperature.
Selon un autre aspect de l'invention, un four conforme à
l'invention est défini dans la revendication 5.According to another aspect of the invention, a furnace according to
the invention is defined in
Un tel four de cuisson est parfaitement adapté à mettre en oeuvre le procédé de chauffage conforme à l'invention. Such a cooking oven is perfectly adapted to implement the heating method according to the invention.
Il présente des avantages analogues à ceux décrits précédemment en terme de diminution de l'énergie consommée.It has advantages similar to those described previously in terms of decreased energy consumed.
Selon une caractéristique préférée de cet aspect de l'invention, le four comprend un bouton de commande de fonctionnement économique adapté à commander la mise en oeuvre du procédé de chauffage conforme à l'invention.According to a preferred feature of this aspect of the invention, the oven includes an economical operation knob adapted to control the implementation of the heating method according to the invention.
Ce bouton de commande permet de proposer à l'utilisateur un fonctionnement économique du four de cuisson de manière optionnelle.This command button allows to propose to the user a economical operation of the cooking oven optionally.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaítront encore dans la description ci-après.Other features and advantages of the invention will appear still in the description below.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
- la figure 1 est une vue schématique d'un four de cuisson conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une courbe illustrant la montée en température et la consommation d'énergie pendant une phase de préchauffage lors de la mise en oeuvre d'un procédé de chauffage traditionnel et du procédé de chauffage conforme à l'invention ; et
- la figure 3 est une courbe illustrant la montée en température et la consommation d'énergie pendant une phase de régulation lors de la mise en oeuvre d'un procédé de chauffage traditionnel et du procédé de chauffage conforme à l'invention.
- Figure 1 is a schematic view of a cooking oven according to the invention;
- FIG. 2 is a curve illustrating the rise in temperature and the energy consumption during a preheating phase during the implementation of a conventional heating method and the heating method according to the invention; and
- Figure 3 is a curve illustrating the rise in temperature and energy consumption during a control phase during the implementation of a conventional heating method and the heating method according to the invention.
On va décrire tout d'abord en référence à la figure 1 un four de cuisson adapté à mettre en oeuvre l'invention.We will first describe with reference to Figure 1 a furnace of cooking adapted to implement the invention.
Ici, le four de cuisson 1 est un four électrique domestique.Here, the
Ce four 1 comprend une enceinte de cuisson 2 destinée à
recevoir les aliments à cuire.This
Cette enceinte de cuisson 2 est équipée d'un élément chauffant
électrique 3.This
Cet élément chauffant électrique est typiquement une résistance
électrique tubulaire disposée dans la partie supérieure de l'enceinte de cuisson
2 et adaptée à chauffer l'air de l'enceinte de cuisson 2 par rayonnement infrarouge.This electric heating element is typically a resistor
tubular electric arranged in the upper part of the
Bien entendu, le four 1 peut comporter plusieurs éléments
chauffants. De manière classique, une seconde résistance dite résistance de
sole, peut être placée dans la partie inférieure du four, sous la plaque de sole
de l'enceinte de cuisson 2.Of course, the
De manière classique, ce four de cuisson 1 comporte différents
éléments commandant son fonctionnement.Conventionally, this
En particulier, un bouton marche/arrêt 4 permet d'allumer ou
d'arrêter le four et éventuellement de choisir différents types de cuisson
(cuisson Pulsée, grill, ...).In particular, an on / off
Un second bouton de réglage de température 5 permet à
l'utilisateur de choisir la température de consigne Tc à laquelle doit être
chauffée l'enceinte de cuisson 2.A second
Cette température de consigne Tc peut être comprise typiquement entre 50 et 250°C.This setpoint temperature Tc can be understood typically between 50 and 250 ° C.
Pour la mise en oeuvre de cette régulation de la température à
l'intérieur de l'enceinte de cuisson 2, on prévoit généralement une sonde de
température 6 qui permet de mesurer en permanence la température à
l'intérieur de l'enceinte de cuisson 2.For the implementation of this regulation of the temperature to
inside the
Un microprocesseur 7 commande de manière classique, à partir
de la valeur de la température de consigne Tc et de la valeur de la température
mesurée par la sonde 6, le fonctionnement de l'élément chauffant électrique 3.A
Conformément à l'invention, le four comporte également des
moyens de coupure associés à l'élément chauffant électrique 3.According to the invention, the oven also comprises
breaking means associated with the
Ces moyens de coupure sont adaptés à commander des temps
d'arrêt de l'élément chauffant électrique 3 pendant une phase de montée en
température de l'enceinte de cuisson 2.These cutting means are adapted to control times
stopping the
Ces moyens de coupure peuvent être des relais de puissance de
l'élément chauffant 3 commandés par le système électronique du four 1. These breaking means can be power relays of
the
De préférence, le four de cuisson 1 comprend également un
bouton de commande 8 qui permet un fonctionnement économique de ce four.Preferably, the
Lorsque ce bouton de commande 8 est actionné, les moyens de
coupure décrits précédemment sont mis en oeuvre lors du chauffage de
l'enceinte de cuisson 2, pendant une ou plusieurs phases de montée en
température.When this
Ce bouton de commande 8 permet ainsi de proposer de manière
optionnelle à l'utilisateur du four un fonctionnement économique de son
appareil.This
De manière classique, ce four 1 comporte également un
ventilateur 9 qui permet de refroidir l'électronique de commande, notamment le
microprocesseur 7, lors du fonctionnement du four de cuisson 1.In a conventional manner, this
Ce ventilateur 9 permet en outre de créer une légère dépression à
l'intérieur de l'enceinte de cuisson 2 en extractant l'air de cette enceinte.This
Généralement, plusieurs vitesses de fonctionnement de ce
ventilateur 9 sont pré-programmées dans le four de cuisson 1, en association
avec le type de cuisson qui peut être choisi au moyen du bouton marche/arrêt
4.Generally, several speeds of operation of this
Lorsque le bouton de commande 8 de fonctionnement
économique est actionné, il commande, par l'intermédiaire du microprocesseur
7, une diminution de la vitesse du ventilateur 9 par rapport à la vitesse pré-programmée
dans un mode de fonctionnement classique.When the
Ainsi, en diminuant la quantité d'air extraite de l'enceinte de
cuisson 2, on diminue également les pertes de chaleur dans cette enceinte de
cuisson et par conséquent la déperdition en énergie.Thus, by decreasing the amount of air extracted from the enclosure of
Cette diminution de la vitesse du ventilateur 9 participe également
à l'économie d'énergie réalisée lors du fonctionnement de ce four.This decrease in the speed of the
On va décrire à présent, le procédé de chauffage conforme à
l'invention mis en oeuvre dans ce four de cuisson 1. We will now describe the heating method according to
the invention implemented in this
Lorsque l'utilisateur souhaite cuire un aliment à l'intérieur de
l'enceinte de cuisson 2, le fonctionnement du four comporte plusieurs phases
de cuisson.When the user wants to cook a food inside
the
Une première phase de préchauffage permet une montée en
température de l'enceinte de cuisson 2 jusqu'à une température de consigne
Tc, telle qu'indiquée par le bouton de réglage 5 du four.A first preheating phase allows a rise in
temperature of the
Ensuite, une phase de régulation est mise en oeuvre afin de
maintenir la température de l'enceinte de cuisson 2 à la température de
consigne demandée Tc.Then, a regulation phase is implemented in order to
maintain the temperature of the
Lors de la phase de régulation, on observe plusieurs montées en
température de l'enceinte de cuisson, réalisées à chaque fois que la
température à l'intérieur de l'enceinte de cuisson 2 devient inférieure à la
température de consigne Tc.During the regulation phase, several increases in
temperature of the cooking chamber, made whenever the
temperature inside the
En pratique, lors de ces phases de montée en température,
l'élément chauffant 3 est mis en fonctionnement.In practice, during these phases of temperature rise,
the
Conformément à l'invention, lors de ces différentes phases de
montée en température, dans la phase de préchauffage et éventuellement
dans la phase de régulation, le procédé de chauffage comprend au moins un
temps d'arrêt de l'élément chauffant électrique 3.According to the invention, during these different phases of
rise in temperature, in the preheating phase and possibly
in the control phase, the heating method comprises at least one
stopping time of the
Ainsi, le fonctionnement de cet élément chauffant électrique est
arrêté par les moyens de coupure du four 1.Thus, the operation of this electric heating element is
stopped by the cut-off means of the
Pendant une même phase de montée en température, il peut y avoir plusieurs temps d'arrêt, par exemple répartis de manière périodique toutes les trois minutes.During the same phase of heating up, there can have several downtime, for example distributed periodically every three minutes.
La durée de chaque temps d'arrêt est de préférence sensiblement égale à trente secondes.The duration of each stopping time is preferably substantially equal to thirty seconds.
On va décrire plus précisément ce procédé de chauffage mis en
oeuvre dans la phase de préchauffage de l'enceinte de cuisson 2 en référence
à la figure 2. We will describe more precisely this heating process put in
works in the preheating phase of the
Dans cet exemple, la température de consigne Tc est fixée à 180°C.In this example, the set temperature Tc is set to 180 ° C.
Dans un fonctionnement traditionnel du four, c'est-à-dire ici
lorsque le bouton de commande 8 de fonctionnement économique n'est pas
actionné, on observe une courbe de montée en température, illustrée en traits
mixtes sur la figure 2, qui permet une montée de la température à l'intérieur de
l'enceinte de cuisson, de 20°C à 180°C, en un temps égal à environ 7 minutes.In a traditional operation of the oven, that is to say here
when the
Lors de ce fonctionnement traditionnel, la consommation d'énergie, illustrée par la courbe en traits pointillés, augmente linéairement au cours du temps pour atteindre une valeur proche de 350 Wh à la fin de la phase de préchauffage, durant approximativement ici 7 minutes.During this traditional operation, consumption of energy, illustrated by the dotted line curve, increases linearly at course of time to reach a value close to 350 Wh at the end of the preheating phase, lasting approximately 7 minutes.
Lorsque la température de consigne Tc est atteinte le
fonctionnement de l'élément chauffant 3 est arrêté.When the set temperature Tc is reached the
operation of the
Lorsque le procédé de chauffage conforme à l'invention est mis
en oeuvre, c'est-à-dire ici lorsque le bouton de commande 8 de fonctionnement
économique est actionné, on observe plusieurs temps d'arrêt ta de l'élément
chauffant 3, et ici deux temps d'arrêt ta.When the heating method according to the invention is put
implemented, that is to say here when the
Bien entendu, comme illustré par la courbe de consommation d'énergie en pointillés sur la figure 2, pendant ces temps d'arrêt ta, la consommation électrique est nulle.Of course, as illustrated by the consumption curve of dashed energy in FIG. 2, during these dwell times ta, the power consumption is zero.
On observe alors, au bout de 7 minutes de préchauffage, une consommation électrique de l'ordre de 320 Wh.We then observe, after 7 minutes of preheating, a electrical consumption of the order of 320 Wh.
Le gain réalisé en terme d'énergie consommée pendant cette phase de préchauffage est par conséquent de l'ordre de 30 Wh.The gain realized in terms of energy consumed during this preheating phase is therefore of the order of 30 Wh.
Ainsi, pour une phase de préchauffage de même durée, de l'ordre
de 11 mn, on réalise un gain d'énergie pendant les temps d'arrêt ta,
correspondant ici à 1 minute d'arrêt de fonctionnement de l'élément chauffant
3. Thus, for a preheating phase of the same duration, of the order
of 11 mn, one realizes a gain of energy during the downtime ta,
corresponding here to 1 minute of stoppage of operation of the
On observe en particulier que la courbe de montée en
température, illustrée en trait continu à la figure 2, est sensiblement identique à
celle obtenue lors d'un chauffage traditionnel de l'enceinte de cuisson 2.In particular, we observe that the rise curve
temperature, shown in solid lines in Figure 2, is substantially identical to
that obtained during a traditional heating of the
Afin d'obtenir ainsi une montée en température pratiquement identique à celle d'un chauffage traditionnel, il est préférable que les temps d'arrêt ta soient réalisés lorsque la montée en température dans l'enceinte de cuisson est sensiblement constante dans le temps.In order to obtain a temperature rise identical to that of traditional heating, it is preferable that the times when the temperature rise in the enclosure of cooking is substantially constant over time.
Pour cela, les temps d'arrêt sont réalisés par exemple au moins
une minute après le début de la phase de montée en température dans
l'enceinte de cuisson 1.For this, the downtimes are realized for example at least
one minute after the start of the temperature rise phase in
the
On observe en effet sur la figure 2, qu'au bout d'une minute, la courbe de montée en température forme sensiblement une droite.It is observed in FIG. 2 that after one minute the temperature rise curve forms substantially a straight line.
Ici, le premier temps d'arrêt ta est par exemple réalisé au bout de deux minutes et demi, alors que le deuxième temps d'arrêt ta est réalisé cinq minutes après le début de la phase de préchauffage.Here, the first stop time ta is for example realized after two and a half minutes, while the second stop time ta is achieved five minutes after the start of the preheating phase.
De même, le procédé de chauffage conforme à l'invention peut être mis en oeuvre pendant une phase de régulation telle qu'illustrée à la figure 3.Similarly, the heating method according to the invention can be implemented during a control phase as shown in the figure 3.
Ici, à titre d'exemple, la température de consigne Tc pendant cette phase de régulation est de l'ordre de 200°C.Here, for example, the set temperature Tc during this control phase is of the order of 200 ° C.
La phase de régulation est programmée de telle sorte que si la
température à l'intérieur de l'enceinte de cuisson 2 est inférieure d'environ 6°C
à la température de consigne Tc, le fonctionnement de l'élément chauffant 3 est
commandé afin d'obtenir une nouvelle montée en température de l'enceinte de
cuisson 2.The regulation phase is programmed so that if the
temperature inside the
Lors d'un fonctionnement traditionnel du four, l'élément chauffant
3 fonctionne en permanence de telle sorte que la consommation d'énergie, telle
qu'illustrée par la courbe en traits pointillés, croít constamment dans le temps
pour atteindre au bout de deux minutes une valeur sensiblement égale à 55
Wh. During a traditional operation of the oven, the
La température dans l'enceinte de cuisson, illustrée en traits
mixtes, croít également jusqu'à la valeur de consigne de 200°C, température à
laquelle le fonctionnement de l'élément chauffant 3 est arrêté.The temperature in the cooking chamber, shown in phantom
mixed, also increases to the set point of 200 ° C, temperature to
which the operation of the
On observe à la figure 3, que malgré l'arrêt de l'élément chauffant
3 lorsque la température de consigne Tc est atteinte, la température à l'intérieur
de l'enceinte de cuisson continue de progresser légèrement et forme une
pointe de température sensiblement égale à 201°C.It is observed in FIG. 3 that, despite the shutdown of the
En revanche, lorsque le procédé de chauffage conforme à
l'invention est mis en oeuvre, on observe un ou plusieurs temps d'arrêt ta de
l'élément chauffant électrique 3, et ici un temps d'arrêt ta.On the other hand, when the heating process conforms to
the invention is implemented, there is one or more stopping times ta of
the
Comme précédemment, ce temps d'arrêt est mis en oeuvre lorsque la montée de température dans l'enceinte de cuisson est sensiblement constante et que la courbe de montée en température forme une droite.As before, this downtime is implemented when the temperature rise in the cooking chamber is substantially constant and that the temperature rise curve forms a straight line.
Comme illustré par la courbe de consommation d'énergie en pointillés à la figure 3, le temps d'arrêt ta est réalisé environ une minute et demi après le début de phase de montée en température.As illustrated by the energy consumption curve in dotted in Figure 3, the stop time ta is about one and a half minutes after the beginning of phase of rise in temperature.
Au bout de deux minutes, on observe une consommation électrique de l'ordre de 40 Wh.After two minutes, there is a consumption electrical power of the order of 40 Wh.
Le gain réalisé en terme d'énergie consommée est par conséquent de l'ordre de 15 Wh.The gain realized in terms of energy consumed is therefore of the order of 15 Wh.
Ainsi, pour une durée totale de cuisson identique, on cumule les différents gains d'énergie réalisés pendant chaque temps d'arrêt.Thus, for a total duration of identical cooking, the cumulative different energy savings achieved during each downtime.
Grâce à un temps d'arrêt ta réalisé judicieusement en fin de phase de montée en température, lorsque le gradient de température est stabilisé, on limite la pointe de température observée dans le chauffage traditionnel lorsque la température de consigne Tc est atteinte.Thanks to a stoppage of time, it has been done judiciously at the end of the phase temperature rise, when the temperature gradient is stabilized, limits the temperature peak observed in conventional heating when the set temperature Tc is reached.
On profite ainsi de l'inertie de l'élément chauffant 3 pour atteindre
la valeur de la température de consigne Tc.This takes advantage of the inertia of the
Le four de cuisson décrit précédemment permet ainsi d'économiser de l'énergie lorsqu'il fonctionne selon un mode économique. The cooking oven described above thus allows save energy when operating economically.
Ici à titre d'exemple, lors d'une cuisson d'un aliment à l'intérieur du four, une phase de préchauffage est mise en oeuvre suivie de trois montées en température pendant la phase de régulation. Le gain en terme d'énergie peut atteindre 30 Wh lors du préchauffage et 20 Wh pour chaque montée en température de la phase de régulation, c'est-à-dire 90 Wh pour l'ensemble de la cuisson.Here as an example, when cooking a food inside the oven, a preheating phase is implemented followed by three temperature during the regulation phase. The gain in terms of energy can reach 30 Wh during preheating and 20 Wh for each rise in temperature of the regulation phase, that is to say 90 Wh for the whole of the cooking.
Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple décrit précédemment sans sortir du cadre de l'invention.Of course, many modifications can be made to the example described above without departing from the scope of the invention.
Ainsi, le four pourrait ne pas comporter de bouton de commande
8 de fonctionnement économique, le procédé de chauffage conforme à
l'invention étant mis en oeuvre systématiquement à chaque utilisation du four,
ou pour certains types de cuisson.So, the oven might not have a
En outre, alors que précédemment le procédé de chauffage conforme à l'invention est mis en oeuvre à la fois pendant la phase de préchauffage et pendant les phases de régulation, il pourrait également n'être mis en oeuvre au cours d'une cuisson que pendant la phase de préchauffage.In addition, while previously the heating process according to the invention is implemented both during the phase of preheating and during the regulation phases, it could also be implemented during cooking only during the preheating phase.
Enfin, bien qu'on ait décrit ici le procédé de chauffage appliqué à
la résistance supérieure 3 du four 1, le même type de procédé de chauffage
pourrait être mis en oeuvre simultanément ou non sur d'autres éléments
chauffants du four, et notamment pour réguler le fonctionnement de la
résistance de sole du four.Finally, although the method of heating applied to
the
Claims (7)
- Method of heating a cooking chamber (2) comprising at least one electric heating element (3), characterised in that it comprises, during a phase of preheating the cooking chamber (2) to a set temperature (Tc), several stop times (ta) for the electric heating element (3), the rise in temperature of the cooking chamber (2) being substantially constant over time during the said stop times (ta).
- Heating method according to Claim 1, characterised in that the stop times (ta) are implemented at least one minute after the start of the phase of preheating the cooking chamber (2).
- Heating method according to one of Claims 1 or 2, characterised in that it also comprises several stop times (ta) in a regulation phase adapted to maintain the temperature of the cooking chamber (2) at a set temperature (Tc).
- Heating method according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the duration of each stop time (ta) is approximately 30 seconds.
- Oven comprising a cooking chamber (2) equipped with at least one electric heating element (3), characterised in that it comprises cut-off means (7) associated with the electric heating element (3) and adapted to control stop times (ta) of the electric heating element (3) during a phase of preheating the cooking chamber (2) to a set temperature, the rise in temperature being constant over time during the said stop times.
- Oven according to Claim 5, characterised in that it comprises an economical functioning control button (8) adapted to control the implementation of the heating method according to one of Claims 1 to 4.
- Oven according to Claim 6, characterised in that the economical functioning control button (8) is also adapted to control a reduction in the speed of a fan (9) in the cooking oven (1).
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