FR3012008A1 - Element chauffant a couche epaisse et equipement de cuisine comportant un tel element chauffant - Google Patents

Abstract

Elément chauffant (10) à couche épaisse, en particulier pour le chauffage d'un équipement de cuisine (12), comprenant un substrat plan (24) revêtu sur l'une de ses faces (28) d'au moins une piste (26) électriquement résistive qui est reliée à au moins une zone de contact électrique, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une fente (38) de dilatation thermique, ladite au moins une fente (38) définissant des portions déformables de l'élément chauffant, qui comportent chacune une partie de la piste résistive (26) et qui sont réparties autour de ladite au moins une zone de contact électrique.

Description

Elément chauffant à couche épaisse et équipement de cuisine comportant un tel élément chauffant DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un élément chauffant à couche épaisse ainsi qu'un équipement de cuisine comportant un tel élément chauffant. ETAT DE L'ART La gamme de produits composant la cuisson horizontale professionnelle est composée de différents appareils permettant chacun de réaliser des préparations culinaires différentes. Ces appareils sont généralement destinés à être intégrés à ce qu'il est convenu d'appeler un fourneau mais peuvent aussi être installés et utilisés de manière indépendante.

On peut citer les appareils suivants comme faisant partie intégrante de cette gamme : friteuse, plancha, plaque coup de feu, plaque à snacker, plaque garde au chaud, salamandre, sauteuse, braisière, marmite, bain marie, et cuiseur à pates. Ces appareils sont pour la plupart disponibles avec des moyens de chauffe électriques ou à gaz.

La diversité des formes, des tailles, des températures d'usage des différents produits, ainsi que la nature des différents produits à chauffer ont conduit à utiliser des moyens de chauffe différents suivant les types d'appareil. Les friteuses électriques comportent généralement un ensemble chauffant constitué de résistances blindées immergées dans une cuve remplies d'huile et donc destinées à être au contact direct de l'huile. Afin de faciliter le nettoyage, l'ensemble chauffant est en général articulé de manière à pouvoir faire pivoter les résistances à l'extérieur de la cuve ou de manière à les faire pivoter verticalement dans la cuve afin de libérer l'espace situé sous la résistance. Ce type de construction présente l'avantage de transférer la quasi-totalité de la puissance de chauffe à l'huile à chauffer. Par contre le nettoyage n'est pas aisé, les résistances se chargent d'huile durant le fonctionnement, et le volume d'huile est plus important que nécessaire car il doit aussi englober la résistance. Enfin chaque format de cuve nécessite une forme de résistance adaptée.

Les planchas électriques comportent généralement un ensemble chauffant constitué de résistances blindées fixées sous la paroi de cuisson. La paroi de cuisson est généralement assez épaisse (10 à 12 mm) et peut être réalisée en acier, en fonte ou avec un matériau multicouche. Ce type de construction présente également plusieurs inconvénients : - la plaque doit être épaisse et réalisée dans un matériau suffisamment conducteur afin d'assurer une bonne homogénéité de la température de la paroi de cuisson. Ceci entraine une grande inertie autant lors de la montée en température que lors de la descente en température, et - le transfert de température entre la résistance et la paroi de cuisson n'est généralement pas très bon, entraînant un rendement faible. Ce mauvais rendement a aussi pour conséquence d'échauffer l'air autour des résistances ce qui nécessite une bonne isolation pour conserver des performances correctes. Les sauteuses électriques comportent généralement un ensemble chauffant constitué de résistance blindées fixées sous le fond de la cuve de la sauteuse. La paroi de cuisson est généralement assez épaisse (6 à 12 mm) et peut être réalisée en acier inoxydable ou avec un matériau multicouche. Ce type de construction présente les mêmes inconvénients que les planchas électriques.

On connaît en outre différents types de braisières utilisant différents moyens de chauffe électrique. La demande de brevet FR 2 938 416 décrit un appareil de cuisson, tel qu'une casserole, comprenant une paroi de cuisson en matériau multicouche et un élément chauffant à couche épaisse appliqué sur la paroi de cuisson par l'intermédiaire d'une plaque de pression, une plaque de mica étant interposée entre l'élément chauffant et la plaque de pression. Ce type de construction n'est pas entièrement satisfaisant notamment car la plaque de mica est sensible à l'humidité et peut avoir une durée de vie limitée. Par ailleurs, en cours d'utilisation, du fait des dilatations thermiques différentielles, la paroi de cuisson et l'élément chauffant se déforment et peuvent s'écarter l'un de l'autre. Bien que la plaque de pression soit configurée pour maintenir l'élément chauffant contre la paroi de cuisson, des jeux peuvent apparaître entre l'élément chauffant et la paroi de cuisson, ce qui diminue le rendement et donc l'efficacité de chauffe. De plus, ces jeux entraînent une mauvaise dissipation de la chaleur générée par l'élément chauffant qui peut alors subir une surchauffe et avoir une durée de vie faible. Par ailleurs, on a constaté qu'en fonctionnement un élément chauffant de la technique actuelle peut avoir des zones présentant des différences de température, ce qui ne permet pas de chauffer de manière homogène la paroi de cuisson associée à cet élément chauffant. L'invention propose une solution simple, efficace et économique à au moins une partie des problèmes évoqués ci-dessus. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention propose un élément chauffant, en particulier pour le chauffage d'un équipement de cuisine, comprenant un substrat plan revêtu sur l'une de ses faces d'au moins une couche électriquement résistive appelée couramment couche « épaisse » dans le domaine technique considéré, cette couche étant reliée à au moins une zone de contact électrique.

L'utilisation d'un chauffage à couche épaisse est avantageuse pour un chauffage rapide et efficace. Dans la présente demande, on entend par élément chauffant à couche épaisse, un élément chauffant comportant un substrat sur lequel est déposée, en général par sérigraphie, une couche résistive formant une couche chauffante relativement épaisse. Une couche diélectrique est en général intercalée entre le substrat et la couche résistive, en particulier lorsque le substrat est métallique. Une couche conductrice peut être déposée, en général localement, sur la couche résistive, au niveau de zones de contact et de connexion électrique, et une couche isolante de protection recouvre en général au moins la couche résistive. Au passage du courant électrique dans la couche résistive, celle- ci se réchauffe et dégage de la chaleur. L'élément chauffant fonctionne donc à l'énergie électrique et est apte à transformer cette énergie électrique en énergie calorifique. La couche résistive se distingue d'une résistance classique notamment par le fait qu'elle est déposée sur un substrat. Le substrat peut présenter des caractéristiques lui permettant tout à la fois d'avoir un coefficient de dilatation thermique proche du ou des matériaux utilisés pour réaliser les couches afin de garantir leur adhésion et accompagner leur dilatation lors de la chauffe et du refroidissement, mais aussi de répartir et transmettre l'énergie produite par la piste résistive, afin que la chaleur résultante de cette énergie puisse être transmise à la paroi de cuisson. Le substrat est de préférence imperméable à l'humidité afin de préserver la piste résistive de l'humidité pouvant subvenir lors de la mise en chauffe et lors de la formation de condensation due par exemple à la présence d'aliments congelés sur la paroi de cuisson.

La présence d'humidité sur la piste résistive étant connue comme un point important de non qualité dans la réalisation d'éléments chauffants en particulier du fait de matériau plus ou moins poreux, le substrat choisi pour réaliser cet élément chauffant est de préférence un matériau métallique et de préférence un acier inoxydable, ce matériau possédant les qualités requises et décrites ci-dessus. Selon l'invention, le substrat est plan et se présente par exemple sous la forme d'une plaque. Au moins l'une des faces de ce substrat est recouverte d'une couche résistive qui forme ici une piste, c'est-à-dire une bande de forme allongée, qui est en général plus longue que large. La longueur de la piste est par exemple égale à au moins 100 fois sa largeur.

Le but de l'invention est notamment de proposer un système de chauffe électrique apte à être associé à différents appareils décrits ci-dessus et à tous les appareils pouvant être utilisés en cuisine professionnelle sans limitation.

Ce système permet de solutionner différents inconvénients présents sur les systèmes de chauffe déjà connus ou décrits ci-dessus. En particulier, le système proposé présente une solution permettant de conserver une transmission d'énergie optimale entre l'élément chauffant et la paroi de cuisson pendant toutes les phases de la cuisson.

Le système permet aussi une régulation précise de la température de la paroi de cuisson, et une très faible inertie de montée et de descente en température de la paroi de cuisson. Ce système peut en outre être disponible avec différentes puissances pour un même encombrement et pour un même mode de fixation permettant une adaptabilité maximale Les matériaux et techniques de fixation développés peuvent permettre de garantir le fonctionnement dans les conditions propres aux cuisines professionnelles. L'invention est remarquable en ce que l'élément chauffant comprend en outre au moins une fente de dilatation thermique, ladite au moins une fente définissant des portions déformables de l'élément chauffant, qui comportent chacune une partie de la piste résistive et qui sont réparties autour de ladite au moins une zone de contact électrique. La présence d'au moins une fente de dilatation thermique permet de résoudre le problème précité lié aux dilations thermiques différentielles de l'élément chauffant et de la paroi de cuisson portant cet élément, en cours d'utilisation. De par son utilisation, la paroi de cuisson peut présenter des différences de températures importantes et donc des dilatations différentielles importantes. La ou les fentes de dilatation permettent à l'élément chauffant de se dilater sous l'effet de la chaleur en limitant ses contraintes et de suivre les déformations de la paroi de cuisson.

Selon l'invention, la ou les fentes de dilation thermique définissent des portions déformables de l'élément chauffant, qui comportent chacune une partie de la piste résistive et qui sont réparties (de préférence régulièrement) autour de la ou des zones de contact électrique. La répartition des portions déformables de l'élément chauffant autour de la zone de contact électrique est particulièrement avantageuse car elle entraîne une meilleure répartition de la chauffe en fonctionnement. Avantageusement, l'élément de fixation comporte un point de fixation central autour duquel sont régulièrement reparties les portions déformables ou zones de chauffe. Ce point central sert de point fixe à partir duquel l'élément chauffant peut s'expanser dans les phases de dilatation, répartissant ainsi de manière uniforme les variations dimensionnelles. Dans un cas particulier de réalisation de l'invention, l'élément chauffant a une forme de disque, ladite au moins une fente ayant une orientation radiale de façon à ce que lesdites portions déformables forment des secteurs du disque. Ces portions ou secteurs s'étendent autour de la zone de contact électrique, qui est située sensiblement au centre du disque. Cette zone centrale est ainsi la référence de positionnement de l'élément chauffant. C'est à partir de cette zone que chaque secteur se dilate radialement vers l'extérieur. La dilatation est donc repartie de manière égale par rapport à une zone ou à un point central. Cette construction présente l'avantage de répartir les dilatations autour d'un point central de l'élément chauffant, ce qui peut être utile lorsqu'on veut assembler plusieurs éléments chauffants cote à cote ou si on veut chauffer une zone circulaire et garder la chauffe centrée. L'élément chauffant selon l'invention peut comprendre au moins un premier orifice de passage d'un moyen de fixation de l'élément chauffant. De manière avantageuse, la ou chaque fente de dilatation thermique communique avec le ou au moins un premier orifice.

Les inventeurs ont en effet remarqué que cette disposition particulière de la ou des fentes de dilatation permet d'assurer un contact continu et homogène de l'élément chauffant sur la paroi de cuisson sur laquelle est destiné à être appliqué cet élément chauffant. Cette disposition particulière consiste en une communication de la ou de chaque fente avec un orifice de passage d'un moyen de fixation de l'élément chauffant, par exemple à la paroi de cuisson précitée. En effet, en utilisation, certaines parties de l'élément chauffant, tels que les coins formés par les fentes, peuvent avoir tendance à se déformer davantage que le reste de l'élément chauffant et à s'écarter de la paroi de cuisson s'ils sont trop éloignés des points de fixation. Le fait de prévoir les points de fixation de l'élément chauffant dans ses fentes de dilatation permet de résoudre ce problème car les coins précités peuvent alors être bien maintenus en place et plaqués contre la paroi de cuisson par les moyens de fixation. La solution proposée permet en outre d'optimiser la surface du substrat pouvant être recouverte par la piste résistive car les premiers orifices et les fentes sont rassemblés dans des zones relativement peu étendues qui ne peuvent pas être recouvertes par la piste résistive. Dans la présente demande, on entend par communication entre un orifice et une fente, le fait que la fente débouche dans l'orifice ou inversement. Autrement dit, l'orifice définit une surface ou un volume qui comprend une partie commune avec la surface ou le volume définit par la fente (et inversement). La ou chaque fente de dilatation thermique peut par exemple traverser le ou au moins un premier orifice. Dans la présente demande, on entend par le fait qu'une fente traverse un orifice, le fait que cet orifice est situé à distance des extrémités longitudinales de la fente. Ceci est un cas particulier de la communication précitée. La ou chaque fente de dilatation thermique peut avoir une forme allongée, c'est-à-dire une longueur supérieure à sa largeur. Elle peut être rectiligne. Elle peut s'étendre depuis un bord latéral du substrat et être par exemple sensiblement perpendiculaire à ce bord. Chaque (premier) orifice peut avoir une forme circulaire et a de préférence un diamètre supérieur à la largeur de la fente qui communique avec cet orifice. Il a par exemple un diamètre supérieur à 2 fois, et de préférence à 3 fois, la largeur de la fente correspondante. Dans un cas particulier de réalisation de l'invention, l'élément chauffant a sensiblement une forme de parallélogramme. Dans ce cas particulier, l'élément chauffant peut comprendre quatre fentes de dilatation qui s'étendent chacune depuis un côté de l'élément chauffant, et qui traversent chacune un premier orifice. Les fentes peuvent être situées sensiblement au milieu des côtés de l'élément chauffant, respectivement.

Elles peuvent avoir une longueur représentant environ 10 à 50%, et de préférence 20 à 30%, de la dimension du substrat, mesurée dans une direction sensiblement parallèle à la fente. Selon l'invention, les fentes définissent entre elles des portions déformables de l'élément chauffant, au moins au nombre de deux, qui comportent chacune une partie de la piste résistive. Dans le cas particulier précité, les fentes peuvent définir quatre portions qui sont déformables de manière sensiblement indépendante les unes des autres. La limitation du nombre de fentes peut permettre de limiter le nombre de portions déformables ainsi que le nombre d'éléments de fixation. La ou les fentes permettent aussi d'absorber les variations dimensionnelles dues à la dilatation du substrat de l'élément chauffant. Cette liberté donnée par les fentes dans la dilatation permet à chaque portion de l'élément chauffant de conserver indépendamment une planéité lui permettant de rester au contact de la paroi de cuisson. Chaque portion comprend une partie de la piste résistive et participe donc au chauffage. Chaque portion déformable est de préférence maintenue en contact de la paroi de cuisson ou de l'interface thermique par au moins un moyen de fixation. Chaque portion déformable est ainsi fixée à la paroi de cuisson de manière indépendante, ce qui permet à chaque portion d'évoluer indépendamment et de suivre les déformations ou déplacements imposés par la paroi de cuisson.

Les portions déformables de l'élément chauffant ont de préférence sensiblement les mêmes dimensions. En variante ou en caractéristique additionnelle, les parties de piste résistive de ces portions ont sensiblement les mêmes dimensions, et en particulier la même longueur. Ceci permet de garantir une répartition optimale de la chauffe. En effet, cela garantie que les portions déformables ont sensiblement le même comportement en fonctionnement du fait qu'elles sont sensiblement identiques les unes aux autres. L'élément chauffant selon l'invention comprend au moins une piste résistive. Il peut en comprendre deux, trois, quatre voire plus. Avantageusement, la ou au moins une des pistes résistives serpente autour de la ou de chaque orifice et autour de la ou de chaque orifice, c'est-à-dire qu'elle les entoure ou les contourne à faible distance. La ou les pistes peuvent occuper une grande partie de la face précitée du substrat.

De préférence, l'élément chauffant et sa piste résistive présentent au moins un plan de symétrie perpendiculaire au plan de l'élément chauffant, et de préférence deux plans de symétrie perpendiculaires entre eux et au plan de l'élément chauffant. La ou les pistes résistives peuvent être reliées à des plots ou zones de contact électrique qui sont au voisinage l'un de l'autre et sont configurés pour coopérer avec des contacts d'un connecteur électrique unique. L'élément chauffant peut comprendre deux plots ou zones de contact destinés à être connectés respectivement à deux contacts du connecteur électrique.

Ce connecteur électrique est de préférence formé d'un bloc de matière, par exemple céramique, sur lequel sont fixés les contacts électriques. L'élément chauffant peut comprendre au moins un deuxième orifice de passage d'un moyen de fixation d'un connecteur électrique, et éventuellement au moins un troisième orifice de montage d'un capteur thermique destiné à être porté par ledit connecteur électrique.

Avantageusement, la fixation du connecteur assure le maintien du capteur en appui sur l'élément chauffant ou la paroi de cuisson. Chaque élément chauffant peut posséder son propre capteur de température. Il est ainsi possible, pour certaines applications, de réguler chaque élément chauffant à une température différente. Bien que ces applications entrainent des dilatations variables, l'invention permet de s'assurer que chaque élément chauffant suit les déformations de la paroi de cuisson. Dans la présente demande, on différencie un deuxième orifice qui sert au passage d'un moyen de fixation d'un connecteur électrique (et éventuellement aussi de l'élément chauffant) d'un premier orifice qui peut ne servir qu'au montage d'un moyen de fixation de l'élément chauffant. Un troisième orifice quant à lui sert au passage ou au montage d'un capteur thermique. L'élément chauffant peut comprendre un, deux, voire davantage, de chacun de ces premier, second et troisième orifices. Les deuxième et troisième orifices sont de préférence situés à proximité l'un de l'autre et sensiblement au milieu de l'élément chauffant. Le connecteur électrique peut ainsi être monté sensiblement au milieu de l'élément chauffant et avoir ainsi une position centrale par rapport à ce dernier. La présente invention concerne également un module de chauffe comportant un élément chauffant tel que décrit dans ce qui précède, et un connecteur électrique du type tel que décrit ci-dessus. L'invention permet ainsi, de par sa conception modulaire, une très grande adaptabilité à différentes formes et formats de parois de cuisson, ainsi que la possibilité de réaliser très facilement une régulation par zone. Cet agencement permet à chaque module de chauffe de former un ensemble autonome comportant un élément chauffant, et un connecteur électrique équipé éventuellement d'un capteur de température. Ce module est apte à fonctionner de manière autonome et peut être implanté de manière modulaire dans différents appareils.

La présente invention concerne encore un équipement de cuisine, tel qu'une friteuse, une plancha, une plaque coup de feu, une plaque à snacker, une plaque garde au chaud, une salamandre, une sauteuse, une braisière, une marmite, un bain marie, ou un cuiseur à pates, caractérisé en ce qu'il comporte une paroi de cuisson équipée d'au moins un élément chauffant tel que décrit ci-dessus. L'équipement de cuisine peut comprendre plusieurs éléments chauffants disposés les uns à côté des autres. L'invention permet d'assurer un bon fonctionnement et un rendement optimal de l'élément chauffant en garantissant un transfert thermique de qualité quel que soit les modes d'utilisation de l'équipement de cuisine et la durée de son utilisation. La face non revêtue du substrat de l'élément chauffant peut être au contact direct ou indirect de la paroi de cuisson. Dans le dernier cas, une interface thermique, par exemple en graphite ou en aluminium, est intercalée entre l'élément chauffant et la paroi de cuisson. On comprend alors que la piste résistive est située du côté opposé à la paroi de cuisson et que c'est le substrat de l'élément chauffant qui assure la transmission de chaleur à la paroi de cuisson, éventuellement par l'intermédiaire de l'interface. De par leur nature et leur mode de réalisation en général économique, les surfaces en contact de l'élément chauffant et de la paroi de cuisson peuvent présenter des irrégularités ne permettant pas un transfert efficace et optimal de la chaleur. L'interface thermique est intercalée entre l'élément chauffant et la paroi de cuisson et présente un bon coefficient de transfert thermique ainsi qu'une plasticité lui permettant de combler les interstices entre les deux éléments et lui permettant de transférer efficacement la chaleur entre l'élément chauffant et la paroi de cuisson. Cette plasticité permet à l'interface de suivre les déformations de la paroi de cuisson en utilisation. L'interface thermique peut présenter sensiblement la même forme qu'un ou que chaque élément chauffant délimitant ainsi de manière précise une zone de chauffe. En variante, dans le cas où la paroi de cuisson est équipée de plusieurs éléments chauffants, l'interface thermique présente une forme similaire à celle de l'intégralité de la paroi de cuisson améliorant l'homogénéité de température de celle-ci si nécessaire. L'épaisseur de l'élément chauffant peut être définie de manière à ce que l'élément chauffant soit plus souple et plus facilement déformable que la paroi de cuisson. Le substrat a donc de préférence une épaisseur inférieure à celle de la paroi de cuisson, et par exemple comprise entre 1 et 2,5mm environ. Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, la paroi de cuisson est solidaire d'au moins un premier moyen de fixation, tel qu'un goujon, qui traverse le ou au moins un premier orifice de l'élément chauffant. Ce premier moyen permet donc de fixer l'élément chauffant à la paroi de cuisson. Un goujon peut être ici un organe mécanique en forme de tige, en partie fileté, permettant de réaliser une liaison mécanique entre une pièce équipée du goujon et une ou plusieurs autres traversées par le goujon et verrouillées par un écrou. Dans le cas présent, le goujon peut être solidaire de la paroi de cuisson par l'une de ses extrémités, son extrémité opposée recevant un écrou de serrage de l'élément chauffant sur la paroi de cuisson. La paroi de cuisson peut être solidaire d'au moins un deuxième moyen de fixation, tel qu'un goujon, qui traverse un deuxième orifice de l'élément chauffant et un orifice d'un connecteur électrique. Ce deuxième moyen permet donc de fixer à la fois l'élément chauffant et le connecteur électrique à la paroi de cuisson. Dans ce cas, le goujon peut être solidaire à la paroi de cuisson par l'une de ses extrémités, son extrémité opposée recevant un écrou de serrage prenant appui sur le connecteur et le serrant sur l'élément chauffant, qui est lui-même serré sur la paroi de cuisson.

Le connecteur électrique peut comprendre au moins un logement de réception d'un capteur thermique qui, en position de montage, peut être en contact avec ou au voisinage immédiat de l'élément chauffant ou peut traverser un troisième orifice de l'élément chauffant et être en contact avec ou au voisinage immédiat de la paroi de cuisson. La présente invention concerne enfin l'utilisation d'un élément chauffant tel que décrit dans ce qui précède pour la cuisson de produits alimentaires (eau, huile, aliments, etc.). DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique partielle en perspective éclatée d'un équipement de cuisine selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II de la figure 1, - la figure 3 est une vue schématique d'une face de l'élément chauffant de l'équipement de cuisine de la figure 1, - les figures 4 et 5 sont des vues schématiques en perspective d'un connecteur électrique selon l'invention, vu respectivement de dessus et de dessous, - la figure 6 est une vue schématique en perspective d'un équipement de cuisine équipé de plusieurs éléments chauffants selon l'invention, vu de dessous, et - les figures 7 et 8 sont des vues similaires à celle de la figure 3 et représentent des variantes de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE Les figures 1 à 5 représentent un exemple de réalisation d'un élément chauffant 10 à couche épaisse selon l'invention, qui est 30 particulièrement adapté mais non exclusivement au chauffage d'un équipement de cuisine dont seule une paroi de cuisson 12 est représentée aux figures 1 et 2. L'équipement de cuisine est par exemple une friteuse, une plancha, une plaque coup de feu, plaque à snacker, plaque garde au chaud, salamandre, une sauteuse, une braisière, une marmite, un bain marie, un cuiseur à pates, etc. Cet équipement comprend une ou plusieurs parois de cuisson 12, c'est-à-dire une ou plusieurs parois destinées à être en contact avec un produit alimentaire à chauffer ou cuire ou avec un récipient (tel qu'une casserole) contenant une produit alimentaire à chauffer ou à cuire.

Chacune de ces parois de cuisson 12 est équipée d'au moins un élément chauffant 10. Le nombre et la position d'éléments chauffants d'une paroi de cuisson 12 dépend notamment de la forme et des dimensions de cette paroi 12 ainsi que de celles des éléments chauffants 10, comme cela sera décrit plus en détail dans ce qui suit en référence à la figure 6.

La paroi de cuisson 12 a ici une forme parallélépipédique et se présente sous la forme d'une plaque plane. Elle peut être réalisée en acier inoxydable, matériau qui présente l'avantage d'être adapté à la cuisson des aliments, facilement nettoyable et chimiquement inerte. Ce matériau présente aussi l'avantage d'avoir un coefficient de dilatation identique ou proche de celui utilisé dans la réalisation de l'élément chauffant 10 de l'exemple décrit dans ce qui suit. En variante, la paroi de cuisson 12 peut être réalisée en acier, en aluminium en fonte d'acier ou en matériau multicouche (par exemple du type inox/acier/inox ou inox/aluminium/inox). La paroi de cuisson 12 comprend une face supérieure 14 destinée à être située du côté du produit alimentaire au du récipient contenant ce produit, et une face inférieure 16 sur laquelle est monté au moins un élément chauffant 10. Pour cela, la paroi 12 comprend des moyens de fixation de l'élément chauffant 10. Dans l'exemple représenté, les moyens de fixation sont formés par des goujons 18, 18', 18". Ces goujons 18, 18', 18" sont solidaires de la paroi 12 par l'une de leurs extrémités, par exemple par soudage de ces extrémités sur la face inférieure 16 de la paroi 12. Chaque goujon 18, 18', 18" comprend une tige filetée pouvant recevoir un écrou 20, 20'. Ils s'étendent sensiblement perpendiculairement à la paroi 12. Dans l'exemple représente, la paroi 12 est solidaire de six goujons 18, 18' (qui ne sont pas tous visibles aux figures 1 et 2), quatre goujons latéraux 18, un goujon central 18', et un goujon supplémentaire 18". Le goujon central 18' est situé sensiblement au milieu de la paroi de cuisson 12 et les goujons latéraux 18 sont ici situés aux quatre coins d'un losange dont les diagonales se coupent sensiblement au niveau du goujon central 18', c'est-à-dire du centre de la paroi 12. Le goujon intermédiaire 18" est situé à proximité du goujon central 18'. Les goujons sont tous parallèles 18, 18', 18". L'élément chauffant 10 est ici appliqué sur la paroi de cuisson 12 par l'intermédiaire d'une interface thermique 22 qui est ici formée par une feuille en graphite ou en aluminium. Cette interface 22 a une forme de parallélogramme dont la largeur et la longueur sont légèrement supérieures à celles de l'élément chauffant 10. L'interface 22 comprend des orifices de passage des goujons 18, 18', 18" précités. L'élément chauffant 10 comprend pour l'essentiel deux parties, un substrat 24 et une structure multicouche définissant au moins une piste résistive 26 du type à couche épaisse. Le substrat 24 a une forme générale de parallélogramme. Dans l'exemple représenté, le substrat 24 est formé par une plaque métallique, de préférence en acier inoxydable.

La face inférieure 28 du substrat 24 est recouverte de plusieurs couches : une première couche diélectrique, une deuxième couche résistive, une troisième couche conductrice et une quatrième couche isolante et protectrice. La première couche est par exemple formée par un émail vitrifié qui recouvre la totalité de la face inférieure 28 du substrat. La deuxième couche est formée par la ou les pistes résistives 26, la topographie de cette piste étant notamment fonction de l'application envisagée. Comme cela est visible en figure 3, la piste 26 forme un serpentin que s'enroule par endroit sur lui-même, la piste recouvrant une majeure partie de la face 28 du substrat. Elle est disposée de manière à obtenir une répartition homogène de la chauffe sur toute la surface du substrat 24. Il est possible de privilégier certaines zones de l'élément chauffant en réduisant par exemple l'espace entre deux parties de la piste afin d'augmenter la densité de puissance dans ces zones. La couche conductrice est déposée dans des zones particulières de la piste 26, au niveau desquelles un raccordement électrique avec une source de courant doit avoir lieu. Ces zones de contact sont désignées par la référence 30 en figure 3. La dernière couche recouvre la quasi-totalité de la face 28 du substrat, à l'exception des zones de contact 30. Cette dernière couche protège l'élément chauffant 10 de l'humidité et des poussières notamment. Au moins certaines des couches du substrat 24 peuvent être déposées par sérigraphie, par une technique d'impression ou par pistolage. Elles peuvent subir un traitement thermique de cuisson afin d'obtenir leurs caractéristiques définitives. Ce type de structure multicouche et son procédé de fabrication sont bien connus de l'homme du métier. Dans l'exemple représenté, on pourrait considérer que l'élément 20 chauffant 10 comprend une seule piste 26 ou bien deux pistes 26, chaque zone de contact 30 étant reliée à une extrémité de chacune de ces deux pistes. Comme cela est visible en figure 1, la structure multicouche et la piste résistive 26 de l'élément chauffant 10 sont situées du côté opposé à la 25 paroi de cuisson 12. En fonctionnement, lors de l'application d'un courant électrique, la piste résistive 26 qui s'échauffe est destinée à transmettre de la chaleur au substrat 24 qui transmet ensuite au moins une partie de cette chaleur à la paroi de cuisson 12 par l'intermédiaire de l'interface 22. La piste 26 n'est ainsi pas en contact direct avec la paroi de cuisson 12.

L'élément chauffant 10 comprend des orifices traversants dont au moins certains sont traversés par des goujons 18, 18', 18" de la paroi de cuisson 12 et servent à la fixation de l'élément chauffant sur cette paroi. L'élément chauffant 10 comprend des premiers orifices 32 de passage des goujons latéraux 18 de fixation de l'élément chauffant, qui sont ici au nombre de quatre. Ces premiers orifices 32 sont, en position de montage, alignés avec les goujons 18 et sont donc également situés aux quatre coins d'un losange dont les diagonales se coupent sensiblement au centre de l'élément chauffant 10.

Ces goujons 18 reçoivent des écrous 20 de serrage de l'élément chauffant 10 sur la paroi de cuisson 12. Dans l'exemple représenté, une rondelle de pression 34 et une rondelle isolante 36, par exemple en mica, sont traversées par chaque goujon 18 et intercalées entre l'écrou 20 et l'élément chauffant 10, l'écrou 20 prenant appui sur la rondelle de pression 34 qui prend appui sur la rondelle isolante 36, qui est elle-même en appui sur l'élément chauffant 10. Selon l'invention, ces premiers orifices 32 sont traversés par des fentes 38 de dilatation thermique (figure 3). Chaque fente 38 s'étend depuis un côté de l'élément chauffant 10, sensiblement perpendiculairement à ce côté et au milieu de celui-ci. Chaque fente 38 a une orientation rectiligne. Les fentes 38 sont ici au nombre de quatre. Elles définissent entre elles quatre portions déformables de l'élément chauffant 10 qui sont fixées sur la paroi de cuisson 10 par l'intermédiaire de deux goujons latéraux 18 ainsi que le goujon central 18'.

Deux des fentes 38, situées sur deux côtés opposés de l'élément chauffant 10, sont situées dans un même premier plan perpendiculaire à cet élément, et les deux autres fentes 38, situées sur les deux autres côtés opposés de l'élément chauffant, sont situées dans un second plan perpendiculaire à l'élément 10 et au premier plan.

Les premiers orifices 32 sont ici situés à proximité du milieu des fentes 38, respectivement, et ont un diamètre supérieur à la largeur des fentes. L'élément chauffant 10 comprend un deuxième orifice 40 de passage du goujon central 18' de fixation d'un connecteur électrique 42 (figures 4 et 5), ce goujon 18' servant également à la fixation de l'élément chauffant 10. Ce deuxième orifice 40 est, en position de montage, aligné avec le goujon 18' et situé sensiblement au centre de l'élément chauffant 10. Ce goujon 18' reçoit un écrou 20' qui prend appui sur le connecteur 42 et le maintien serré contre l'élément chauffant 10. L'élément chauffant 10 comprend un troisième orifice 44 et un quatrième orifice 46, les deuxième, troisième et quatrième orifices 40, 44, 46 étant au voisinage l'un de l'autre et alignés les uns à côté des autres dans un des plans précités passant par deux fentes 38 de l'élément chauffant. Comme cela est visible en figure 3, ces orifices 40, 44, 46 sont situés dans une partie centrale de l'élément chauffant 10 qui est entourée par la piste résistive 26. Le quatrième orifice 46 sert au passage du goujon intermédiaire 18" et le troisième orifice 44 sert au montage d'un capteur thermique 48 porté par le connecteur électrique 42. Le connecteur électrique 42, mieux visible aux figures 4 et 5, est formé d'un bloc de matière céramique comportant des moyens 54 de raccordement électrique des zones de contact 30 à des fils électriques (non représentés).

Le connecteur 42 comprend trois orifices 50, 50', 50" traversants parallèles qui sont disposés à côté les uns des autres dans un même plan, l'écartement entre ces orifices étant le même que celui entre les deuxième, troisième et quatrième orifices 40, 44, 46 de l'élément chauffant 10 de façon à ce que, en position de montage, les orifices 50, 50', 50" soient alignés respectivement avec les orifices 40, 44, 46.

Ainsi, l'orifice central 50 du connecteur 42 est aligné avec le deuxième orifice 40 de l'élément chauffant 10 et est destiné à être traversé par le goujon central 18', ce goujon 18' recevant l'écrou 20' prenant appui sur le connecteur. L'un 50' des autres orifices est aligné avec le quatrième orifice 46 de l'élément chauffant et est destiné à être traversé par le goujon intermédiaire 18". Ce goujon 18" ne reçoit pas d'écrou car il est destiné ici à positionner le connecteur 42 et à former des moyens de butée empêchant le connecteur de se déplacer en rotation autour du goujon central 18'. Le dernier 50" des autres orifices est aligné avec le troisième orifice 44 et reçoit le capteur de température 48 qui traverse cet orifice 44 et un orifice de l'interface 22 et est destiné à être sollicité en appui contre la face inférieure 16 de la paroi de cuisson 12 au moyen d'un ressort de compression 52. Les moyens de raccordement électrique du connecteur 42 comprennent ici deux pattes ou contacts métalliques 54 qui sont fixés au bloc du connecteur et qui comprennent chacun une première extrémité destinée à venir en contact avec l'une des zones de contact 30, lorsque le connecteur 42 est monté sur l'élément chauffant 10, et une seconde extrémité configurée pour recevoir une cosse ou un moyen analogue relié à un fil électrique. Les quatre portions déformables de l'élément chauffant 10 sont ici régulièrement réparties autour du deuxième orifice 40 de fixation du connecteur 42. Elles ont des dimensions et des formes sensiblement identiques. Les parties de piste 26 qu'elles comportent ont en outre des formes et des dimensions sensiblement identiques les unes des autres. L'élément chauffant 10 fonctionne de la façon suivante. La piste résistive 26 est alimentée en électricité par l'intermédiaire du connecteur 42 et génère de la chaleur qui est transmise au substrat 24, cette chaleur étant ensuite transférée à la paroi de cuisson 12 par l'intermédiaire de l'interface 22, la paroi de cuisson 12 pouvant être chauffée jusqu'à une température de 250-280°C environ. Le capteur 48 permet de surveiller la température de la paroi de cuisson 12 ou de la zone de cette paroi chauffée par l'élément chauffant 10. L'alimentation électrique de la piste 26 est régulée par une unité de contrôle en fonction notamment d'une consigne de température demandée par l'utilisateur et des informations reçues du capteur 48. Les fentes de dilatation 38 permettent de répartir les contraintes liées aux dilatations thermiques de l'élément chauffant et de l'assouplir afin que l'élément suive les déformations de la paroi de la cuisson. Les goujons 18, 18' assurent la fixation de l'élément chauffant 10 et empêchent tout décollement de celui-ci vis-à-vis de l'interface thermique 22. Ils sont judicieusement positionnés dans les fentes 38 pour optimiser la surface du substrat 24 recouverte par la piste résistive 26 et pour éviter les décollements précités. Le deuxième orifice 40 forme un point central de fixation à partir duquel chaque portion déformable ou zone de chauffe s'expend vers l'extérieur (cf. flèches). La dilatation est donc repartie de manière égale par rapport à ce point central. La figure 6 représente un cas particulier de réalisation d'un équipement de cuisine 100 selon l'invention, cet équipement 100 étant ici une cuve dont la face inférieure de la paroi de fond 112 est équipée de plusieurs éléments chauffants 110 selon l'invention, ici au nombre de six. La paroi de fond 112 forme une paroi de cuisson qui est ici plane. Les éléments chauffants 110 sont coplanaires et positionnés selon deux rangées de trois éléments et recouvrent la quasi-totalité de la paroi 112. Cette paroi 112 est ici équipée de suffisamment de goujons pour fixer l'ensemble des éléments chauffants 110. Une unique interface (non visible), c'est-à-dire une unique feuille de graphite ou d'aluminium, peut être intercalée entre la paroi de fond 112 et l'ensemble des éléments chauffants 110. La figure 7 représente une variante de réalisation de l'élément chauffant 210 selon l'invention, qui diffère de l'élément chauffant 10 de la figure 3, notamment en ce que les premiers orifices 232 de passage des goujons latéraux sont à distance des fentes 238 de dilatation thermique. Les fentes 238 sont ici sensiblement identiques à celles de la figure 3. Les premiers orifices 232 sont ici situés sensiblement au milieu des portions déformables de l'élément chauffant délimitées par les fentes 238. La ou les pistes résistives 226 contournent les fentes 238 et les premiers orifices 232. L'élément chauffant 210 comprend ici un deuxième orifice 240 de passage d'un goujon de fixation d'un connecteur électrique et un autre orifice 244 qui peut servir au passage d'un goujon ou au montage d'un capteur thermique.

Dans cette variante, les quatre portions déformables de l'élément chauffant 110 et leurs parties de piste 226 présentent deux plans de symétrie qui sont perpendiculaires entre eux et au plan de l'élément, et passent sensiblement par les fentes 238 de l'élément. La figure 8 représente une autre variante de réalisation de l'élément chauffant 310 selon l'invention, qui a ici une forme de disque, les fentes 338 de dilatation thermique ayant une orientation sensiblement radiale par rapport au centre du disque de façon à ce que les portions déformables de l'élément chauffant soient des secteurs du disque. Les fentes 338 sont ici au nombre de six et sont régulièrement réparties autour du centre du disque de sorte que les secteurs soient sensiblement identiques. Les premiers orifices 332 de passage des goujons latéraux sont dans les fentes 338 et les autres orifices 340, 344, 346 des types précités sont situés au centre du disque. Les secteurs de l'élément chauffant peuvent se dilater librement en direction radiale (flèches 360).

Dans cette variante, l'élément chauffant 310 présente deux plans de symétrie qui sont perpendiculaires entre eux et au plan de l'élément, un premier plan qui passe par deux fentes 338 diamétralement opposées et par les orifices 340, 344, 346, et un second plan qui passe au milieu de deux secteurs diamétralement opposés.30

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Elément chauffant (10) à couche épaisse, en particulier pour le chauffage d'un équipement de cuisine (100), comprenant un substrat plan (24) revêtu sur l'une de ses faces (28) d'au moins une piste (26) électriquement résistive qui est reliée à au moins une zone de contact électrique, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une fente (38) de dilatation thermique, ladite au moins une fente (38) définissant des portions déformables de l'élément chauffant, qui comportent chacune une partie de la piste résistive (26) et qui sont réparties autour de ladite au moins une zone de contact électrique.
2. 2. Elément chauffant (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les portions déformables ont sensiblement les mêmes dimensions et/ou les parties de piste résistive de ces portions ont sensiblement les mêmes dimensions, et en particulier la même longueur.
3. 3. Elément chauffant (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il possède un point de fixation central autour duquel sont régulièrement reparties lesdites portions déformables.
4. 4. Elément chauffant (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier orifice (32) de passage d'un moyen (18) de fixation de l'élément chauffant, et en en ce que la ou chaque fente (38) de dilatation thermique communique avec le ou au moins un premier orifice (32).
5. 5. Elément chauffant (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la ou chaque fente (38) de dilatation thermique traverse le ou au moins un premier orifice (32).
6. 6. Elément chauffant (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la piste résistive (26) est reliée à des zones (30) de contact électrique qui sont au voisinage l'une de l'autre et sont configurées pour coopérer avec des contacts (54) d'un connecteur électrique (42) unique.
7. 7. Elément chauffant (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un deuxième orifice (40) de passage d'un moyen (18') de fixation d'un connecteur électrique (42), et éventuellement au moins un troisième orifice (44) de montage d'un capteur thermique (48) destiné à être porté par ledit connecteur électrique.
8. 8. Elément chauffant (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deuxième et troisième orifices (40, 44) sont situés à proximité l'un de l'autre et sensiblement au milieu de l'élément chauffant.
9. 9. Equipement de cuisine (100), tel qu'une friteuse, une plancha, une plaque coup de feu, une plaque à snacker, une plaque garde au chaud, une salamandre, une sauteuse, une braisière, une marmite, un bain marie, ou un cuiseur à pates, caractérisé en ce qu'il comporte une paroi de cuisson (12) équipée d'au moins un élément chauffant (10) selon l'une des revendications précédentes.
10. 10. Equipement de cuisine (100) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la face non revêtue du substrat (24) de l'élément chauffant (10) est au contact direct ou indirect de la paroi de cuisson (12).
11. 11. Equipement de cuisine (100) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le substrat (24) a une épaisseur inférieure à celle de la paroi de cuisson, et par exemple comprise entre 1 et 2,5mm environ.
12. 12. Equipement de cuisine (100) selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que la paroi de cuisson (12) est solidaire d'au moins un premier moyen de fixation, tel qu'un goujon (18), qui traverse le ou au moins un premier orifice (32) de l'élément chauffant (10).
13. 13. Equipement de cuisine (100) selon la revendication 12, caractérisé en ce que la paroi de cuisson (12) est solidaire d'au moins un deuxième moyen de fixation, tel qu'un goujon (18'), qui traverse un deuxième orifice (40) de l'élément chauffant (10) et un orifice (50) d'un connecteur électrique (42).
14. 14. Equipement de cuisine (100) selon la revendication 13, caractérisé en ce que le connecteur électrique (42) comprend un logement (50") de réception d'un capteur thermique (48) qui, en position de montage, est en contact avec ou au voisinage immédiat de l'élément chauffant (10) ou traverse un troisième orifice de l'élément chauffant et est en contact avec ou au voisinage immédiat de la paroi de cuisson (12).
15. 15. Equipement de cuisine (100) selon l'une des revendications 9 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs éléments chauffants (110) disposés les uns à côté des autres.10