EP1793175A1

EP1793175A1 - Dispositif de four

Info

Publication number: EP1793175A1
Application number: EP06291768A
Authority: EP
Inventors: Frédéric Covin
Original assignee: Constructions Isothermiques Bontami CIB SAS
Current assignee: Constructions Isothermiques Bontami CIB SAS
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2007-06-06
Also published as: FR2893391B1; FR2893391A1

Abstract

Dispositif de four 1 comprenant une enceinte 2 définissant un espace intérieur, un moyen de chauffage de l'espace intérieur et un moyen de commande du moyen de chauffage, l'enceinte 2 comprenant une pluralité de panneaux isolants 3 comprenant une tôle extérieure 23, une tôle intérieure 24 et un matériau synthétique disposé entre les tôles, assurant la liaison mécanique entre les tôles 23, 24 et conférant audit panneau 3 la rigidité souhaitée.

Description

L'invention concerne le domaine des fours et des enceintes thermiques de fours, notamment pour des collectivités ou des restaurants.
On connaît différents types de fours qui comprennent en général une enceinte pourvue d'une porte, des résistances électriques de chauffage de l'intérieur de l'enceinte et un tableau de commande.
Le document EP 0 737 423 B1 décrit une installation destinée au traitement automatique de marchandises à réfrigérer, de marchandises à cuire et de produits de boulangerie pourvus de canaux d'entrée et de canaux de sortie pour des courants chauffant/réfrigérant disposés les uns au-dessus des autres dans un espace de réfrigération et de cuisson muni de grilles. L'espace de réfrigération et de cuisson peut être divisé par des dispositifs embrochables ayant une action isolante, en chambres destinées au traitement et à la conservation des aliments séparés l'une de l'autre. L'espace de réfrigération et de cuisson est isolé et prévu pour des températures jusqu'à 300°C.
Le document EP 1 302 144 décrit un four du même genre.
Toutefois, une telle installation est relativement onéreuse et les dispositifs embrochables isolants sont encombrants, réduisent le volume utile de l'installation et doivent dans certains cas être rangés à l'extérieur de l'installation. En outre, dans ce type de four, la construction de l'enceinte est réalisée à partir d'une coque extérieure en tôle métallique autoportante, d'une coque intérieure également en tôle métallique autoportante et d'un isolant à base de laine de roche ou de verre maintenu entre les coques intérieure et extérieure. Les tôles métalliques doivent être d'épaisseur relativement élevée pour présenter une rigidité suffisante, d'où une masse élevée de l'enceinte et un coût important de matière première. Les tôles métalliques des coques intérieure et extérieure sont soudées entre elles, d'où un coût de main-d'oeuvre élevé pour la soudure et le polissage extérieur à la soudure.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'appareil ci-dessus.
La présente invention vise à l'obtention d'une enceinte de four et d'un four de faible masse, de coût de matière première raisonnable, d'assemblage simple, tout en présentant les qualités d'isolation et d'hygiène requises, notamment pour le traitement de produits alimentaires.
Le dispositif de four comprend une enceinte définissant un espace intérieur, un moyen de chauffage de l'espace intérieur, un moyen de commande du moyen de chauffage, l'enceinte comprenant une pluralité de panneaux isolants pourvus d'une tôle extérieure, d'une tôle intérieure et d'un matériau synthétique disposé entre lesdites tôles, assurant la liaison mécanique entre les tôles et conférant auxdits panneaux la rigidité souhaitée. On entend par rigidité souhaitée, une rigidité suffisante pour supporter les autres éléments de l'enceinte en particulier, et du four en général, que le panneau soit destiné à former un panneau inférieur, un panneau latéral, un panneau de fond ou encore un panneau supérieur.
On peut ainsi utiliser des tôles de très faible épaisseur qui s'avèrent beaucoup plus économiques, notamment des tôles en acier inoxydable. Le matériau synthétique disposé entre les tôles offre une résistance à la compression suffisante.
Avantageusement, ledit matériau synthétique est un matériau isolant thermiquement, notamment un matériau sous forme de mousse contenant des bulles de gaz.
Avantageusement, l'enceinte est capable de résister jusqu'à une température maximale de 130°C.
Dans un mode de réalisation de l'invention, les tôles extérieure et intérieure sont pliées.
Avantageusement, les tôles extérieure et intérieure sont assemblées par le matériau synthétique, ce qui s'avère plus économique que l'assemblage par soudure.
Dans un mode de réalisation de l'invention, les tôles extérieure et intérieure sont réalisées à base d'acier inoxydable d'épaisseur inférieure à 1 mm, préférablement inférieure à 0,7 mm, par exemple de l'ordre de 0,5 mm.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le matériau synthétique comprend une mousse à base de polyuréthane. Une telle mousse formée majoritairement ou totalement de polyuréthane présente d'excellentes qualités d'isolation thermique et des caractéristiques mécaniques suffisantes pour maintenir ensembles les tôles extérieure et intérieure et former avec lesdites tôles un ensemble autoportant et de rigidité suffisante pour former un panneau de four.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le matériau synthétique comprend, en outre, des fibres résistantes à la chaleur, notamment à proximité de la tôle intérieure. Les fibres peuvent être des fibres végétales ou minérales. Les fibres peuvent former une plaque disposée dans l'épaisseur de la mousse à base de polyuréthane, par exemple à mi-distance des tôles intérieure et extérieure.
Avantageusement, le matériau synthétique est moulé entre les tôles extérieure et intérieure.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'enceinte comprend une pluralité de niveaux de chargement d'objets à traiter, la puissance du moyen de chauffage étant intérieure à 500 W par niveau, préférablement inférieure à 400 W par niveau.
De tels moyens de chauffage sont particulièrement économiques, tant en termes de coût d'achat que de coût d'installation du four dans le local où il sera utilisé grâce aux branchements électriques courants qui suffisent à son alimentation.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le moyen de commande est capable de limiter de façon permanente la température de cuisson à une valeur inférieure ou égale à 120°C ± 10°C et la température de refroidissement à une valeur supérieure ou égale à - 20°C ± 10°C pour les produits congelés ou 3°C ± 3°C pour les produits réfrigérés.
Le moyen de chauffage peut comprendre une résistance électrique et/ou un bloc de chauffage et de refroidissement capable d'assurer de façon alternative le chauffage et le refroidissement.
La mise en oeuvre d'une température de cuisson aussi faible permet d'obtenir des durées de mise en température relativement brèves avec des moyens de chauffage de faible puissance et par conséquent économiques, réduit les pertes thermiques du four, d'où une économie d'énergie, ou permet de réduire l'épaisseur de matériau isolant mis en oeuvre dans les panneaux, d'où une économie de matière première.
On dispose ainsi d'une enceinte de four légère et économique, tant à l'acquisition qu'à l'utilisation. Un tel four peut être utilisé aussi bien pour la cuisson d'aliments que pour leur refroidissement ou leur maintien à une température basse, ou encore leur remise à une température proche de la température de consommation.
Il est intéressant de réaliser des cuissons à basse température, par exemple inférieure à 130°C, avec un four comprenant des panneaux isolés par de la mousse de polyuréthane. L'énergie nécessaire à la cuisson est faible et la fabrication du four est économique. La qualité organoleptique des aliments est préservée.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels :

la figure 1 est une vue schématique d'un four selon un aspect de l'invention ;
la figure 2 est une vue en coupe d'un panneau d'enceinte du four de la figure 1 ; et
les figures 3 et 4 montrent des variantes de la figure 2.

Comme on peut le voir sur la figure 1, le four référencé 1 dans son ensemble comprend une enceinte 2 sous la forme d'un caisson comprenant cinq panneaux isolants thermiquement, latéral gauche 3, supérieur 4, de fond 5, latéral droit 6 et inférieur 7. Les cinq panneaux isolants 3 à 7 sont mutuellement accrochés deux à deux par des plis de tôle, ou encore des cornières. L'enceinte 2 comprend une porte 8 construite à partir d'un panneau isolant semblable aux autres panneaux isolants et relié par des charnières et un verrou non représenté. La porte 8 est équipée d'une poignée 9.
Des résistances électriques 10 formant un moyen de chauffage sont disposées dans l'enceinte 2 et supportées par le panneau de fond 5. Les résistances électriques 10 sont au nombre de quatre dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1. Le four 1 peut être pourvu d'un nombre égal d'étages formés par des grilles, connues en elles-mêmes, pour former un four à quatre étages. La puissance électrique de chaque résistance 10 peut être inférieure à 500 W, préférablement inférieure à 400 W.
Le four 1 comprend également un bloc inférieur 11 disposé sous le caisson 2 en vue du refroidissement de l'intérieur de l'enceinte. Le bloc inférieur 11 comprend un compresseur 12, un évaporateur 13, un ventilateur 14 et une conduite 15 débouchant dans l'enceinte 2. Le compresseur 12 permet de comprimer un fluide frigorigène, par exemple du type couramment utilisé dans les installations frigorifiques. L'évaporateur 13, recevant le fluide comprimé en provenance du compresseur 12, est apte à refroidir un fluide, notamment un gaz tel que de l'air qui le traverse en provenance d'une conduite 29 se raccordant à l'enceinte 2, ledit gaz étant entraîné par le ventilateur 14 et débouchant par l'intermédiaire de la conduite 15 à l'intérieur de l'enceinte 2 qu'il est ainsi capable de refroidir. Le bloc inférieur 11 peut aussi être utilisé de façon inversée comme moyen de chauffage de l'enceinte 2 en refroidissant l'air ambiant pour assister ou remplacer les résistances 10.
Le four 1 comprend en outre un tableau de commande 16 pourvu de boutons de commande 17 de type mécanique ou électronique, par exemple un écran tactile relié à une unité de traitement 18, de façon qu'un opérateur puisse entrer des paramètres relatifs aux aliments à traiter, l'unité de traitement étant apte à commander les résistances électriques 10, le compresseur 12, le ventilateur 14 et un panneau d'affichage 19 faisant également partie du tableau de commande 16, et permettant à un opérateur de suivre le déroulement des opérations de traitement des aliments, par exemple le type de phase, la température, la durée restant à s'écouler pour que les aliments soient prêts à servir, ou encore des données fournies par l'opérateur qu'il est souhaitable d'afficher.
L'unité de commande 18 est prévue pour être reliée à des capteurs disposés dans l'enceinte 2, notamment un capteur de température 20 et un capteur d'humidité 21. L'unité de commande 18 est prévue pour limiter la plage de température de fonctionnement du four à une température minimale de l'ordre de -30 à -10°C et à une température maximale de l'ordre de 110 à 130°C, de façon à réduire la consommation énergétique et à préserver les matériaux constitutifs du four.
On dispose ainsi d'un combiné four-réfrigérateur permettant de traiter différentes sortes d'aliments, notamment des viandes ou des poissons, selon différentes recettes et en s'adaptant aux souhaits des utilisateurs.
A titre d'exemple, une première phase de fonctionnement peut être un maintien à une température basse de conservation d'aliments disposés dans l'enceinte 2, puis une phase de cuisson, puis une phase de maintien à une température de conservation chaude. En variante, une étape de maintien à une température de conservation froide peut être insérée entre l'étape de cuisson et l'étape de maintien à une température de conservation chaude pour conserver les aliments sur une plus longue durée et éviter leur dessèchement. On peut aussi prévoir une première phase de cuisson suivie ou non d'une phase de refroidissement et/ou d'une phase de conservation à température élevée.
Dans une variante, le four est dépourvu de résistance 10. Dans une autre variante, le four est dépourvu de bloc inférieur 11.
La structure des panneaux isolants de l'enceinte 2 est illustrée plus en détail sur les figures 2 à 4.
Comme on peut le voir sur la figure 2, un panneau isolant 22 comprend une tôle extérieure 23, une tôle intérieure 24 et un remplissage en matériau isolant 25. Les tôles 23 et 24 sont d'épaisseur égale et réalisées en acier inoxydable ou en alliage à base d'acier inoxydable, de faible épaisseur, par exemple de l'ordre de 0,5 mm. Les tôles 23 et 24 peuvent être reliées à leurs extrémités non représentées, l'une à l'autre par pliage avec recouvrement mutuel, ou encore par pliage avec contact mutuel et maintien par le remplissage de matériau isolant 25, ou encore avec formation de bords extérieurs susceptibles de s'accrocher avec des panneaux voisins. Les tôles 23 et 24 peuvent ainsi être fixées l'une à l'autre sans soudure, le remplissage isolant 25 adhérent aux surfaces intérieures desdites tôles 23 et 24.
Plus précisément, le remplissage intérieur 25 peut consister en une mousse à base de polyuréthane ou être constitué seulement de polyuréthane. Alternativement et comme illustré sur la figure 2, le remplissage isolant 25 comprend une plaque de carton alvéolé 26 disposée sensiblement à mi-distance entre les tôles 23 et 24, le reste du volume disponible entre lesdites tôles 23 et 24 et le carton alvéolé 26 étant rempli par de la mousse 27 à base de polyuréthane ou constituée seulement de polyuréthane. Le carton 26 présente, comme la mousse 27, d'excellentes qualités d'isolation et de légèreté, tout en étant plus économique que la mousse de polyuréthane. Le panneau isolant 22 a une épaisseur comprise entre 30 mm et 130 mm, de préférence de l'ordre de 60 mm.
En variante, on peut insérer des fibres organiques de manière disparate ou dispersée dans la mousse 27, ou utiliser des fibres organiques sous la forme d'une plaque de fibres. De telles fibres organiques peuvent être des fibres végétales issues de culture, comme des fibres de bois, de maïs, de coco ou de chanvre.
L'élément d'isolation thermique est généralement fabriqué au moyen d'un moule sous presse. A l'intérieur d'un demi-moule inférieur monté horizontalement, est disposée la tôle 23. La plaque de carton 26 est alors montée sensiblement parallèlement à la tôle 23 et maintenue fixement au moyen d'un dispositif de calage, comprenant par exemple des doigts pivotants exerçant une pression de maintien sur la plaque de carton 26. On amène ensuite un demi-moule supérieur correspondant qui supporte la tôle 24 et que l'on maintient sous presse parallèle à la tôle 23. On injecte de la mousse 27 à base de polyuréthane sous pression à l'intérieur de l'enveloppe formée par les tôles 23 et 24. Durant l'injection de mousse 27, les tôles 23 et 24 sont maintenues sous presse. Puis on attend une durée prédéterminée, par exemple de l'ordre de 15 minutes, afin que la mousse 27 durcisse, le panneau isolant 22 étant également maintenu sous presse durant la phase de durcissement. Une fois la phase de durcissement de la mousse 27 terminée, en d'autres termes la durée prédéterminée écoulée, on retire la presse.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3, le carton ondulé 26 est remplacé par un carton alvéolé à nids d'abeilles 28. Le carton alvéolé à nids d'abeilles 28 est constitué de deux feuilles de carton parallèles situées à distance l'une de l'autre et de parois de carton disposées perpendiculairement entre les deux feuilles parallèles, de manière à former des alvéoles comparables à des nids d'abeilles, de forme hexagonale, régulière ou non. Les parois des alvéoles étant perpendiculaires aux feuilles parallèles, la résistance du carton alvéolé à nids d'abeilles 28 à des pressions externes est particulièrement élevée.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3, le carton alvéolé à nids d'abeilles 28 est disposé d'une pluralité de couches, par exemple trois, juxtaposées dans le sens de l'épaisseur, pour augmenter la quantité de carton mise en oeuvre et diminuer celle de mousse 27. On diminue encore plus le coût du panneau isolant 22 et les risques écologiques éventuellement engendrés par la mousse 27 à base de polyuréthane. Le coût de fabrication du panneau 22 se trouve réduit et l'on diminue l'impact négatif sur l'environnement entraîné par la mauvaise biodégradabilité des mousses à base de polyuréthane.
Le combiné four-réfrigérateur bénéficie de panneaux isolants particulièrement économiques et susceptibles de résister à des températures atteignant 120 à 130°C. Bien entendu, la mise en oeuvre de mousse de polyuréthane améliorée pourrait permettre d'augmenter la température maximale du four. La mousse de polyuréthane constituant l'intérieur des panneaux isolants, éventuellement complétée par une ou plusieurs plaques de carton, offre des caractéristiques particulièrement intéressantes en termes de coût, de tenue mécanique, qui permettent de réduire très fortement l'épaisseur des tôles d'acier inoxydable utilisées pour former les peaux des panneaux, d'où des panneaux et une enceinte de masse réduite, ce qui est très avantageux pour la manipulation des panneaux et des enceintes lors de la fabrication et l'augmentation du confort de travail des opérateurs. La mousse de polyuréthane assure la liaison mécanique entre les tôles, de par ses qualités mécaniques et d'adhésion à la face interne des tôles, ce qui confère aux panneaux isolants une robustesse appréciable malgré leur légèreté et une rigidité suffisante pour supporter d'autres panneaux, les éléments du four, tels que les résistances électriques ou les éléments frigorifiques le cas échéant.
Les tôles intérieure et extérieure peuvent être accrochées l'une à l'autre sans soudure, ce qui permet une réduction importante des coûts de main-d'oeuvre engendrés par la soudure et le polissage qui suit la soudure. Les tôles intérieure et extérieure peuvent aisément être pliées à leurs extrémités pour favoriser leur solidarisation mutuelle et/ou pour venir s'accrocher sur les extrémités d'autres tôles de panneaux voisins. L'enceinte peut ainsi être constituée de panneaux accrochés par leurs bords par des plis de tôles formés à cet effet.
Les panneaux peuvent s'accrocher l'un à l'autre par des plis d'extrémité des tôles reliés par des profilés en U.
Le four peut être réalisé à partir de panneaux bon marchés et légers, mettant en oeuvre une faible quantité de métal et est très bien adapté pour des cuissons à température basse en étant prévu pour des températures inférieures ou égales à 130°C.

Claims

Dispositif de four (1) comprenant une enceinte (2) définissant un espace intérieur, un moyen de chauffage de l'espace intérieur et un moyen de commande du moyen de chauffage, caractérisé par le fait que l'enceinte (2) comprend une pluralité de panneaux isolants (3) comprenant une tôle extérieure (23), une tôle intérieure (24) et un matériau synthétique disposé entre les tôles, assurant la liaison mécanique entre les tôles (23, 24) et conférant audit panneau (3) la rigidité souhaitée.
Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'enceinte est capable de résister jusqu'à une température maximale de 130°C.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les tôles extérieure et intérieure sont réalisées à base d'acier inoxydable d'épaisseur inférieure à 1 mm, préférablement inférieure à 0,7 mm.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau synthétique comprend une mousse (27) à base de polyuréthane.
Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le matériau synthétique comprend, en outre, des fibres résistantes à la chaleur à proximité de la tôle intérieure.
Dispositif selon la revendication 5, dans lequel les fibres sont des fibres végétales ou minérales.
Dispositif selon la revendication 6, dans lequel les fibres forment une plaque disposée dans l'épaisseur de la mousse (27) à base de polyuréthane.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau synthétique est moulé entre les tôles extérieure et intérieure (23, 24).
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'enceinte (2) comprend une pluralité de niveaux de chargement, la puissance du moyen de chauffage étant inférieure à 500 W par niveau, préférablement inférieure à 400 W par niveau.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moyen de commande est capable de limiter de façon permanente la température de cuisson à une valeur inférieure ou égale à 120°C ± 10°C et la température de refroidissement à une valeur supérieure ou égale à -20°C ± 10°C.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moyen de chauffage comprend une résistance électrique (10) et/ou un bloc de chauffage et refroidissement.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les tôles extérieure et intérieure sont assemblées par le matériau synthétique.