FR2614976A1 - Electric oven for cooking food, comprising a steam generator - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un-four électrique pour la cuisson des aliments comprenant une enceinte de cuisson chauffée par au moins une résistance électrique et renfermant un générateur de vapeur. The present invention relates to an electric oven for cooking food comprising a cooking chamber heated by at least one electrical resistance and containing a steam generator.
On connaît des fours de cuisson a générateur de vapeur surchauffeur comprenant un réservoir d'eau placé en contact avec la résistance chauffante qui est disposée près du fond du four. Le brevet français n 2 576 669 au nom de la demanderesse décrit' un four de cuisson du type précité dans lequel la résistance chauffante est placée au-dessus de l'eau contenue dans le réservoir.Deux tales métalliques légèrements espacées lune de l'autre de facon a définir entre elles un espace capillaire sont disposées en contact avec la résistance chauffante et plongent dans l'eau du réservoir. l'une des t8les présentant au moins une ouverture placée a proximité de 1 élément chauffant. Cette disposition permet de surchauffer la vapeur par échange thermique direct avec les résistances s une température supérieure à 150 C. Baking ovens are known with superheater steam generator comprising a water tank placed in contact with the heating resistor which is arranged near the bottom of the oven. French Patent No. 2,576,669 in the name of the Applicant describes a baking oven of the aforementioned type in which the heating resistance is placed above the water contained in the tank. Two metal sheets spaced slightly apart from one another so as to define between them a capillary space are arranged in contact with the heating resistance and plunge into the water of the tank. one of the t8les having at least one opening placed near 1 heating element. This arrangement makes it possible to superheat the steam by direct heat exchange with the resistors at a temperature above 150 C.
II est connu par ailleurs de surchauffer la vapeur produite dans 1 enceinte d'un four par conduction avec l'air de cette enceinte, ses parois et les résistances chauffantes, ainsi que par rayonnement. It is also known to overheat the steam produced in 1 enclosure of an oven by conduction with the air of this enclosure, its walls and the heating resistors, as well as by radiation.
On sait salement que le plus grand apport thermique est praduit par le changement de phase eau-vapeur (537 cal/g), alors que la surchauffe n'apporte que 0,44 cal. par degré kelvin. Cette surchauffe, si elle est importante, permet de compenser les pertes par condensation sur les parois de sorte que 1 apport thermique par changement de phase est presque entièrement dévolu à la cuisson des aliments. We know badly that the greatest heat input is praduced by the change of water-vapor phase (537 cal / g), while overheating brings only 0.44 cal. per kelvin degree. This overheating, if it is significant, makes it possible to compensate for the losses by condensation on the walls so that 1 heat input per phase change is almost entirely devoted to cooking the food.
Cette surchauffe de la vapeur, bien que béné+ique., n'est toutefois pas indispensable. De plus elle oblige, si l'on se réfère au brevet mentionné ci-dessus, à concevolr des ajustements entre les tôles et les résistances suffisamment précis pour assurer l'effet capillaire. This overheating of the steam, although beneficial, is however not essential. In addition it requires, if we refer to the patent mentioned above, to conceive adjustments between the sheets and the resistances sufficiently precise to ensure the capillary effect.
Le but de la présente invention est de proposer un four de cuisson, notamment å usage ména'er, comprenant un générateur de vapeur de conception simple qui ne nécessite pas d'ajustement précis de ses éléments constitutifs et qui puisse aisément s s'adapter a des fours de cuisson de fabrication classique tout en présentant lPefficacitb des générateurs de vapeur connus. The object of the present invention is to provide a cooking oven, in particular for household use, comprising a steam generator of simple design which does not require precise adjustment of its constituent elements and which can easily be adapted to cooking ovens of conventional manufacture while presenting the efficiency of known steam generators.
La présente invention vise ainsi un four électrique pour la cuisson des aliments comprenant une enceinte de cuisson chauffée par au moins une résistance électrique et un bac contenant de l'eau formant bac d'évaporation disposé en contact avec la résistance électrique. The present invention thus relates to an electric oven for cooking food comprising a cooking chamber heated by at least one electric resistance and a tank containing water forming an evaporation tank placed in contact with the electric resistance.
Suivant l'invention, ce four est caractérisé en ce que le bac d'évaporation est conforme pour reposer par ses parois sur des brins de la résistance et en ce que des moyens sont provos pour maintenir un niveau dveau sensiblement constant dans la région du bac en relation d'échange thermique avec la résistance. According to the invention, this oven is characterized in that the evaporation tank conforms to rest by its walls on strands of the resistance and in that means are provided to maintain a substantially constant level of water in the region of the tank in heat exchange relationship with resistance.
Le bac d'évaporation dont la structure est conformée pour reposer par ses parois sur des brins de la résistance de chauffage et les moyens pour maintenir un niveau d'eau sensiblement constant dans la région du bac en relation d'échange thermique avec cette résistance constituent un dispositif générateur de vapeur indépendant de la structure chauffante du four. L'invention peut par conséquent stadapter a un four non spécialement conçu à cet effet. Par ailleurs, comme la production de vapeur s'effectue dans ia région des parois du bac en relation d'échange thermique avec la résistance, les moyens précités permettent quand la résistance de chauffage est sous tension une production continue de vapeur. The evaporation tank whose structure is shaped to rest by its walls on strands of the heating resistance and the means for maintaining a substantially constant water level in the region of the tank in heat exchange relationship with this resistance. a steam generator independent of the heating structure of the oven. The invention can therefore be adapted to an oven not specially designed for this purpose. Furthermore, as the production of steam takes place in the region of the walls of the tank in heat exchange relation with the resistance, the aforementioned means allow when the heating resistance is under tension a continuous production of steam.
Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, lorsque-le four comprend une résistance de chauffage disposée sous la paroi supérieure de son enceinte, les parois du bac d'vvaporation qui reposent sur les brins de la résistance sont conformées pour épouser une partie au moins de la surface desdits brins et les moyens précités sont conçus pour maintenir la surface de l'eau du bac sensiblement a hauteur du plan diamétral horizontal des brins de la résistance,
Les mesures précitées permettent d'obtenir un excellent coefficient d'échange thermique entre l'eau contenue dans le bac d'évaporation et la résistance de chauffage et par conséquent une production de vapeur optimale.According to an advantageous characteristic of the invention, when the oven comprises a heating resistor placed under the upper wall of its enclosure, the walls of the evaporation tank which rest on the strands of the resistor are shaped to match at least part of the surface of said strands and the aforementioned means are designed to maintain the surface of the water in the tank substantially at the height of the horizontal diametrical plane of the strands of the resistance,
The above measures make it possible to obtain an excellent coefficient of heat exchange between the water contained in the evaporation pan and the heating resistance and therefore optimum steam production.
Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention les-moyens pour maintenir un niveau d'eau sensiblement constant dans la région du bac d'évaporation en relation d'échange thermique avec la résistance, comprennent un réservoir d'eau dispose au-dessus du bac d'évaporation a l'extérieur de l'enceinte du fours ce réservoir communiquant avec l'intérieur du four par l'intermédiaire d'un goulot traversant une ouverture dans la paroi supérieure du four,, le bord de l'ouverture de ce goulot étant situé a une distance de ia paroi de fond du bac correspondant a la hauteur d'eau souhaitée dans celui ci
Lorsque le four n'est pas utilisé,, il y a équilibre des pressions d'eau dans le bac d'évaporation et dans le réservoir. La hauteur d'eau dans le bac est égale a la distance séparant l'ouverture du goulot de la paroi de fond du bac, Dès qe le four est mis en marche, l'échauffement de la résistance de chauffage provoque une évaporation de l'eau du bac ce qui diminue le niveau d'eau dans le bac. Dés que le niveau d'eau est tel 'que de l'air puisse pénétrer dans le goulot du réservoir,, l'eau s'écoule par ce goulot dans le bac jusqu'à ce que l'ouverture de ce goulot soit à nouveau obturée par loeau. According to another advantageous characteristic of the invention, the means for maintaining a substantially constant water level in the region of the evaporation pan in relation to heat exchange with the resistance, comprise a water tank placed above the evaporation pan outside the oven enclosure, this tank communicating with the inside of the oven by means of a neck passing through an opening in the upper wall of the oven, the edge of the opening of this neck being located at a distance from the bottom wall of the tank corresponding to the desired height of water in it
When the oven is not in use, there is a balance of water pressures in the evaporation pan and in the tank. The height of the water in the tank is equal to the distance separating the opening of the neck from the bottom wall of the tank. As soon as the oven is switched on, the heating of the heating resistance causes evaporation of the tank water which lowers the water level in the tank. As soon as the water level is such that air can enter the neck of the tank, the water flows through this neck into the tank until the opening of this neck is again closed by water.
Le niveau de l'eau dans le bac est ainsi maintenu constant de maniére très simple.The water level in the tank is thus kept constant in a very simple way.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui va suivre. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs
- la figure t est une vue en perspective, avec arrachement, de la paroi supérieure d'un four conforme a l'invention, montrant le dispositif générateur de vapeur,
- la figure 2 est une vue en coupe selon le plan
II-II de la figure 1.In the accompanying drawings, given by way of nonlimiting examples
FIG. t is a perspective view, with cutaway, of the upper wall of an oven according to the invention, showing the steam generator device,
- Figure 2 is a sectional view along the plane
II-II of Figure 1.
Dans la réalisation de la figure 1, le four d'e cuisson 1 à usage domestique (représenté partiellement) comporte une enceinte de cuisson 2 sous la paroi supérieure 3 de de laquelle s'étend une résistance chauffante électrique 4 dont les brins tubulaires forment un double U à branches parallèles. In the embodiment of FIG. 1, the cooking oven 1 for domestic use (partially shown) comprises a cooking chamber 2 under the upper wall 3 from which extends an electric heating resistor 4 whose tubular strands form a double U with parallel branches.
Dans l'exemple représenté, les branches extérieures de la résistance 4 s'étendent prés de la périphérie de la paroi .4. tandis que les brins intérieurs 4a, 4b de cette résistance s'étendent près de la région centrale de cette paroi de manière à assurer un chauffage régulier de l'enceinte 2. Les extrémités 5a, 5b de la résistance 4 sont reliées classiquement a une source d'énergie extérieure (non représentée). Cette résistance 4 est fixée à la paroi 3 de manière connue en elle-même. In the example shown, the outer branches of the resistor 4 extend near the periphery of the wall .4. while the inner strands 4a, 4b of this resistor extend near the central region of this wall so as to ensure regular heating of the enclosure 2. The ends 5a, 5b of the resistor 4 are conventionally connected to a source of external energy (not shown). This resistor 4 is fixed to the wall 3 in a manner known per se.
Le four t comprend (voir figures 1 et 2) un dispositif générateur de vapeur qui se compose essentiellement d'un bac d'évaporation 6 parallélépipèdique de faible profondeur dont de parois latérales parallèles ba. 6b reposent de manière amovible sur les brins intérieurs 4a, 4b de a résistance 4 et d'un réservoir d'eau 7 d'alimentation du bac 6 disposé au-dessus de ce dernier a l'extérieur de l'enceinte 2. The oven t comprises (see FIGS. 1 and 2) a steam generator device which essentially consists of a parallelepipedal evaporation tank 6 of shallow depth with parallel side walls ba. 6b releasably rest on the inner strands 4a, 4b of a resistance 4 and of a water tank 7 for supplying the tank 6 disposed above the latter outside the enclosure 2.
Dans l'exemple représenté, le réservoir 7 repose sur la face extérieure 7a de la paroi 3 par des saillies e qui le maintiennent à une faible distance de la paroi 3. On comprendra que des mesures appropriées peuvent être mises en oeuvre pour éviter que l'eau du réservoir 7 soit portée à une température excessive ce qui nuirait au bon fonctionnement du générateur de vapeur précité. In the example shown, the reservoir 7 rests on the outer face 7a of the wall 3 by projections e which keep it a short distance from the wall 3. It will be understood that appropriate measures can be implemented to prevent the water from the tank 7 is brought to an excessive temperature which would adversely affect the proper functioning of the aforementioned steam generator.
Comme on ie voit aux figures les parois latérales 6a, 6b du bac 6 ont une conformat-ion en arc de cercle ouvrant vers le fond de l'enceinte 2 afin d'épouser aussi parfaitement que possible une partie prépondérante de la surface des brins 4a. 4b de la résistance 4 et assurer de ce fait un bon échange thermique entre cette résistance 4 et l'eau contenue dans le bac 6. Cette conformation avantageuse et de réalisation simple des parois 6a, 6b du bac 6 permet également a oelui-ci de reposer librement sur les brins 4a, 4b sans qu'il soit nécessaire de prevoir des moyens de fixation complémentaires.Cette disposition du bac 6 sur la résistance 4 ne nuit pas å l'efficacité de chauffage de celle-ci par rayonnement vers le bas, c'est-adire vers l'aliment à cuire. As we see in the figures, the side walls 6a, 6b of the tank 6 have a conformat-ion in an arc opening towards the bottom of the enclosure 2 in order to fit as perfectly as possible a preponderant part of the surface of the strands 4a . 4b of the resistor 4 and thereby ensuring good heat exchange between this resistor 4 and the water contained in the tank 6. This advantageous conformation and simple construction of the walls 6a, 6b of the tank 6 also allows it to be rest freely on the strands 4a, 4b without it being necessary to provide additional fixing means. This arrangement of the tank 6 on the resistor 4 does not harm the heating efficiency of the latter by radiation downwards, that is to say towards the food to be cooked.
Conformément a l'invention, le réservoir 7 est conçu et disposé au-dessus du bac 6 pour maintenir un niveau d'eau sensiblement constant dans la région des parons latérales 6a, 6b du bac 6 en relation d'échange thermique avec la résistance 4, c' est-a-dire plus particulièrement la surface interne des parois 6a, 6b! et assurer ainsi lorsque le four t est utilisé, une production continue de vapeur. Toutefois, afin d'éviter que de l'eau non vaporisée ne se déverse dans l'enceinte 2, on fait en sorte de maintenir le niveau de l'eau du bac 6 sensiblement a hauteur du plan diamétral horizontal P (voir figure 2) des brins 4a, 4b de la résistance 4. In accordance with the invention, the reservoir 7 is designed and arranged above the tank 6 to maintain a substantially constant water level in the region of the side walls 6a, 6b of the tank 6 in heat exchange relation with the resistor 4 , that is to say more particularly the internal surface of the walls 6a, 6b! and thus ensure when the oven t is used, a continuous production of steam. However, in order to prevent unvaporized water from spilling into the enclosure 2, care is taken to maintain the water level in the tank 6 substantially at the height of the horizontal diametral plane P (see FIG. 2) strands 4a, 4b of the resistor 4.
Le réservoir 7, dans 1 exemple représenté, est constitué de de demi-coquilles 7a, 7b soudées périphériquement entre ell-es de section longitudinale sensiblement identique å celle du bac 6. Selon l'esthétique désirée pour le four, ce réservoir peut présenter toute autre forme voulue. Ce réservoir 7 est amovible et comporte un goulot 9 débouchant dans une région centrale de sa paroi de fond 10. Ce goulot 9, de section par-exemple cylindrique, traverse une ouverture tOa ménagée dans la paroi supérieure 3 du four 1 et de section adaptée a celle du goulot 9.Dans l'exemple représenté. cette section est circulaire. L'étanchéité de l'enceinte 2 à la périphérie de l'ouverture 10a est assurée par tout moyen approprie, par exemple en prévoyant une section d'ouverture légèrement inférieure à celle du goulot 9 ou au moyen d'un joint amovible (non représenté,
Le goulot 9 a une iongueur telle qu'il débouche dans l'enceinte 2 au-dessus du bac 6, de préférence audessus d'une région centrale de celui-ci, à une distance dè la paroi de fond 11 de ce bac -6 correspondant à la hauteur d'eau souhaitée précitée dans celui-ci.The tank 7, in 1 example shown, consists of half-shells 7a, 7b welded peripherally between ell-es of longitudinal section substantially identical to that of the tank 6. Depending on the aesthetics desired for the oven, this tank can have any other desired form. This reservoir 7 is removable and comprises a neck 9 opening into a central region of its bottom wall 10. This neck 9, of section for example cylindrical, crosses an opening tOa formed in the upper wall 3 of the furnace 1 and of adapted section to that of the neck 9. In the example shown. this section is circular. The tightness of the enclosure 2 at the periphery of the opening 10a is ensured by any suitable means, for example by providing an opening section slightly smaller than that of the neck 9 or by means of a removable seal (not shown ,
The neck 9 has a length so that it opens into the enclosure 2 above the tank 6, preferably above a central region thereof, at a distance from the bottom wall 11 of this tank -6 corresponding to the desired height of water mentioned above.
Par ailleurs, l'ouverture 9a du goulot 9 est obturable par un clapet de section plane circulaire 12 dont une partie de la circonférence est articulée en 13 (voir figure 2), de manière connue en elle-me-me, sur un rebord annulaire intérieur 14 de l'ouverture 9a. Furthermore, the opening 9a of the neck 9 is closable by a valve of circular planar section 12 of which a part of the circumference is articulated at 13 (see FIG. 2), in a manner known in itself, on an annular rim interior 14 of opening 9a.
Lorsque le réservoir 7 n'est pas placé sur le four 1, le goulot 9 est obturé par le clapet 12 qui est poussé en appui sur le rebord 14 formant siège de clapet par un ressort 15 compris entre le clapet et la face interne de la paroi supérieure 16 du réservoir 7. Lorsque le réservoir 7 est placé sur le four 1 (figure 2), le clapet 12 ouvre le goulot 9 en prenant appui sur un -ergot 17 solidaire de la paroi de fond il du bac 6. Comme on le voit à la figure 2, l'ergot 17 est dimensionne pour repousser le clapet 12 vers l'intérieur du réservoir 7 a l'encontre de la pression du ressort 15. When the reservoir 7 is not placed on the furnace 1, the neck 9 is closed by the valve 12 which is pushed into abutment on the flange 14 forming the valve seat by a spring 15 comprised between the valve and the internal face of the upper wall 16 of the reservoir 7. When the reservoir 7 is placed on the furnace 1 (FIG. 2), the valve 12 opens the neck 9 by resting on a lug 17 secured to the bottom wall of the tank 6. As we seen in FIG. 2, the lug 17 is dimensioned to push the valve 12 towards the interior of the reservoir 7 against the pressure of the spring 15.
Le réservoir 7 possède en outre dans sa paroi supérieure 16, un bouchon de remplissage à vis 19 dont la vis 20 est vissable dans un logement tubulaire taraude 21 solidaire de la paroi de fond 10 du réservoir 7. La fermeture étanche du bouchon 19 est assurée par un joint torique 22. The reservoir 7 also has in its upper wall 16, a screw filling cap 19, the screw 20 of which can be screwed into a tap tubular housing 21 secured to the bottom wall 10 of the reservoir 7. The cap 19 is sealed. by an O-ring 22.
Le fonctionnement du dispositif générateur de vapeur décrit est le-suivant. The operation of the steam generator device described is as follows.
Lorsque le four 1 n'est pas utilisé, il y a équilibre des pressions d'eau dans le bac d'évaporation 6 et dans le réservoir 7. La hauteur d'eau dans le bac ó est égale a la distance séparant l'ouverture 9a du goulot 9 de la paroi de fond li du bac. Dès que le four 1 est mis en marche, l'échauffement de ia résistance de chauffage 4 provoque une évaporation de l'eau du bac 6 ce qui diminue le niveau de l'eau dans celui-ci. Des que le niveau de l'eau est tel que de l'air puisse pénétrer dans le goulot 9 du réservoir 7, l'eau s'écoule par ce goulot dans le bac jusqu'a ce que l'ouverture 9a de ce goulot 9 soit à nouveau obturé par l'eau.Le niveau de l'eau dans le bac 6 est ainsi maintenu constant de manière très simple. When the oven 1 is not in use, there is a balance of water pressures in the evaporation tank 6 and in the tank 7. The water height in the tank ó is equal to the distance between the opening 9a of the neck 9 of the bottom wall li of the tank. As soon as the oven 1 is started, the heating of the heating resistor 4 causes the water in the tank 6 to evaporate, which reduces the level of water in it. As soon as the water level is such that air can enter the neck 9 of the reservoir 7, the water flows through this neck into the tank until the opening 9a of this neck 9 or closed again with water. The level of water in tank 6 is thus kept constant in a very simple way.
Dès la mise en marche du four, l'eau du bac 6 en contact avec ses parois 6a,, 6b entre rapidement en ébullition. La vapeur produite se répand dans le four 1 et se condense sur ses parois si,celles-ci sont froides. La vapeur chasse ensuite, progressivement l'air du four et favorise ainsi la montée en température de l'enceinte 2 gra,ce à son coe-fficient de transmission du rayonnement infrarouge meilleur que celui de l'air. Lorsque la température dépasse 100 Cx la vapeur se trouve naturellement surchauffée par conduction avec la résistance chauffante 4 et les différentes parois, et parole rayonnement infrarouge mis par la résistance 4. As soon as the oven is switched on, the water in the tank 6 in contact with its walls 6a, 6b quickly boils. The steam produced spreads in the oven 1 and condenses on its walls if they are cold. The steam then gradually expels the air from the oven and thus promotes the rise in temperature of the 2-gram enclosure, this at its coe-fficient of transmission of infrared radiation better than that of air. When the temperature exceeds 100 Cx the vapor is naturally superheated by conduction with the heating resistor 4 and the various walls, and by the word infrared radiation put by the resistor 4.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. Of course, the invention is not limited to the examples described and shown.
On pourrait par exemple disposer le bac d"évaporation 6 sur une résistance de chauffage disposée audessus de la paroi de fond du four. Il faudrait alors prévoir une ouverture dans la paroi latérale du four pour conduire une partie du bac 6 vers l'extérieur qui serait alimentée en eau par le goulot d'un réservoir fixé sur la face externe de la paroi latérale du four ou bien laisser pénétrer une tubulure d'alimentation en eau du bac. One could for example place the evaporation pan 6 on a heating resistor placed above the bottom wall of the oven. It would then be necessary to provide an opening in the side wall of the oven to lead a part of the pan 6 to the outside which would be supplied with water through the neck of a tank fixed to the external face of the side wall of the furnace or else allow a tubing to supply water to the tank.
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