FR3094171A3 - Plan de cuisson en ceramique - Google Patents

Abstract

Plan de cuisson en céramique comprenant au moins une zone de cuisson (2) associée à un foyer d’induction (3) qui est disposé sous le plan de cuisson (1), caractérisé en ce qu’il présente un trou traversant (4) à l’intérieur du périmètre duquel se situe la zone de cuisson (2), la zone de cuisson (2) comprenant une partie plan de cuisson en céramique (5) disposée dans ledit trou (4) et isolée du reste du plan de cuisson (1), de manière à éviter la propagation de contraintes thermiques, de la zone de cuisson (2) au reste du plan de cuisson (1). Figure à publier avec l’abrégé : Figure 2

Description

Plan de cuisson en céramique

La présente invention se rapporte à des plans de cuisson en céramique et à des appareils de cuisson qui intègrent lesdits plans de cuisson.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

Sur les plans de travail de cuisine classiques, la surface où l’on cuisine et le plan de travail sont constitués d’un matériau différent, ce qui crée un contraste visuel marqué. Les plans de cuisson en céramique qui intègrent, au-dessous du plan de cuisson, un système de cuisson permettant de cuisiner sur le même plan de cuisson en céramique sont connus.

Ces plans de cuisson posent un problème lié à la difficulté de garantir leur intégrité. Du fait de la faible conductivité thermique du matériau céramique, sont engendrées des contraintes thermiques qui donnent lieu à une fissuration du plan de cuisson.

Différentes propositions ont tenté de résoudre ce problème. Par exemple, le document US20170006668A1 décrit un dispositif de cuisson qui comprend une base en céramique. La base en céramique comprend une zone de cuisson, sous laquelle est disposé un élément de chauffage par induction. Afin d’améliorer l’intégrité structurelle de la base en céramique, une réduction progressive de l’épaisseur de la zone de cuisson est ménagée et une couche d’aluminium est ajoutée sous la zone de cuisson, dans le but d’améliorer la répartition de la chaleur dans le matériau.

DESCRIPTION DE L’INVENTION

L’invention vise à pourvoir à un plan de cuisson en céramique et à un appareil de cuisson, tels que définis ci-après :
1. Plan de cuisson en céramique comprenant au moins une zone de cuisson associée à un foyer d’induction qui est disposé sous le plan de cuisson, caractérisé en ce qu’il présente un trou traversant à l’intérieur du périmètre duquel se situe la zone de cuisson, la zone de cuisson comprenant une partie plan de cuisson en céramique disposée dans ledit trou et isolée du reste du plan de cuisson, de manière à éviter la propagation de contraintes thermiques, de la zone de cuisson au reste du plan de cuisson.
2. Le plan de cuisson selon 1., peut présenter un espace entre le trou et la partie plan de cuisson de la zone de cuisson.
3. Le plan de cuisson selon 2., peut comprendre un matériau d’étanchéité dans l’espace.
4. Dans le plan de cuisson selon 3., la partie plan de cuisson de la zone de cuisson, le matériau d’étanchéité et le reste du plan de cuisson peuvent former une surface supérieure plane continue.
5. Dans le plan de cuisson selon l’un quelconque de 1. à 4., le trou peut comprendre un tronçon supérieur dans lequel est disposée la partie plan de cuisson de la zone de cuisson, et un tronçon inférieur conçu pour accueillir au moins une partie de foyer d’induction.
6. Dans le plan de cuisson selon 5., le tronçon supérieur et le tronçon inférieur du trou peuvent être concentriques, le périmètre du tronçon supérieur étant plus grand que le périmètre du tronçon inférieur, la partie plan de cuisson prenant appui sur une surface d’appui qui réunit les deux tronçons.
7. Dans le plan de cuisson selon 6., le tronçon supérieur et le tronçon inférieur du trou ainsi que la partie du plan du cuisson peuvent être cylindriques.
8. Dans le plan de cuisson selon 5., le tronçon supérieur du trou et la partie plan de cuisson peuvent avoir la forme d’un cône tronqué renversé, la partie plan de cuisson prenant appui sur le tronçon supérieur du trou.
9. Dans le plan de cuisson selon l’un quelconque de 1. à 8., l’épaisseur de la partie plan de cuisson de la zone de cuisson peut être comprise entre 3 et 20 millimètres.
10. Dans le plan de cuisson selon l’un quelconque de 1. à 9., la partie plan de cuisson de la zone de cuisson et le reste du plan de cuisson peuvent être constitués du même matériau céramique.
L’appareil de cuisson est caractérisé en ce qu’il comprend un plan de cuisson selon l’un quelconque de 1. à 10.

Un premier aspect de l’invention se rapporte à un plan de cuisson en céramique qui comprend au moins une zone de cuisson associée à un foyer d’induction qui est disposé sous le plan de cuisson, dans lequel la propagation de contraintes thermiques est évitée entre la zone de cuisson et le reste du plan de cuisson. À cet effet, le plan de cuisson présente un trou traversant à l’intérieur du périmètre duquel se situe la zone de cuisson, la zone de cuisson comprenant une partie plan de cuisson en céramique disposée dans ledit trou et isolée du reste du plan de cuisson.

Le plan de cuisson de l’invention offre une solution qui minimise le problème de l’intégrité du plan de cuisson en céramique. D’une part, les différents foyers de chaleur sont isolés, dès lors que différents foyers de chaleur affectent des surfaces différentes, de manière à minimiser le problème de contraintes thermiques engendrées du fait de la faible conductivité thermique des matériaux céramiques. D’autre part, en cas d’usure due au vieillissement ou de fissuration de la partie plan de cuisson, la partie endommagée peut être remplacée de façon aisée et économique.

De même, le plan de cuisson de l’invention permet d’intégrer la zone de cuisson sans rompre l’esthétique visuelle du plan de cuisson en céramique avec un matériau différent pour la zone de cuisson.

Un second aspect de l’invention a trait à un appareil de cuisson qui comprend un plan de cuisson tel que celui défini ci-dessus.

Ces avantages et caractéristiques ainsi que d’autres de l’invention apparaîtront clairement à la lumière des figures et de la description détaillée de l’invention.

DESCRIPTION DES DESSINS

La figure 1 est une vue de dessus d’un premier mode de réalisation du plan de cuisson de l’invention.

La figure 2 montre un détail de la vue de face en coupe du plan de cuisson de la figure 1.

La figure 3 représente un détail de la vue de face en coupe d’un second mode de réalisation du plan de cuisson de l’invention.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L’INVENTION

Les figures 1 et 2 illustrent un premier mode de réalisation du plan de cuisson 1 de l’invention. Le premier mode de réalisation du plan de cuisson 1 représenté sur les figures 1 et 2 est décrit ci-après.

Le plan de cuisson en céramique 1 représenté sur la figure 1 comprend trois zones de cuisson 2 associées respectivement à trois foyers d’induction 3 qui sont disposés sous le plan de cuisson 1. Toutefois, ce nombre de zones de cuisson 2 ne prétend pas constituer une limite de l’invention et d’autres modes de réalisation peuvent comporter un autre nombre de zones de cuisson 2.

S’entend d’un plan de travail de cuisine fabriqué à partir d’un matériau céramique ultra-compact, sur lequel il est possible de cuisiner. Aux fins du présent document, le terme « céramique » doit s’entendre à l’exclusion des « vitrocéramiques ». Ces plans de cuisson sont esthétiques, possèdent une faible conductivité thermique et une résistance élevée à la chaleur, associées au matériau céramique employé. Ces caractéristiques ainsi que d’autres font que la préférence est accordée à ces plans de cuisson plutôt qu’aux plans de cuisson fabriqués dans un autre matériau, tels que les plans de cuisson en verre, en bois, en acier ou en pierres naturelles comme le marbre ou le granit.

Dekton®, Neolith®, Lapitec®, RAK Ceramics®, SapienStone® ou Inalco® constituent quelques exemples commerciaux de matériaux céramiques employés dans ces plans de cuisson. Par exemple, Neolith® est un matériau de type céramique porcelainée ultracompacte qui comprend au moins des argiles, du feldspath, de la silice et/ou des oxydes minéraux naturels.

Telle que représentée sur la figure 2, la zone de cuisson 2 est l’aire du plan de cuisson 1 associée à un foyer d’induction 3, ledit foyer 3 étant disposé sous le plan de cuisson 1. La zone de cuisson 2 supporte un récipient pour en cuire le contenu. Le foyer d’induction 3 engendre, en cours de fonctionnement, un champ électromagnétique haute fréquence variable, de manière à induire des courants de Foucault dans le récipient reposant sur la zone de cuisson 2. De cette façon, le récipient est chauffé directement pour en cuire le contenu et la zone de cuisson 2 est chauffée indirectement par conduction de chaleur de la base du récipient. Dans des cas extrêmes, cette zone de cuisson 2 pourrait atteindre des températures allant jusqu’à 350 °C.

Cependant, du fait de la faible conductivité thermique du matériau céramique, il est très difficile d’évacuer la chaleur de la zone de cuisson 2 vers le reste du plan de cuisson 1. De plus, de par sa forme même de planche allongée, le plan de cuisson 1 rend encore plus difficile l’évacuation de chaleur dans le sens longitudinal de la planche. De ce fait, le plan de cuisson 1 est soumis entre la zone de cuisson 2 et le reste du plan de cuisson 1 à des gradients de température élevés qui engendrent des contraintes thermiques principalement dans le sens longitudinal du plan de cuisson 1. Si ces contraintes atteignent une valeur critique associée à la ténacité à la rupture du matériau céramique, les microfissures existantes se propagent et compromettent l’intégrité du plan de cuisson 1.

Le problème s’aggrave si deux foyers ou davantage fonctionnent en même temps, du fait qu’il se trouve plusieurs zones de cuisson 2 à température élevée qui font qu’une même surface intermédiaire aux zones de cuisson 2 doit supporter des contraintes thermiques engendrées par deux gradients de température de sens opposé. Par conséquent, les contraintes thermiques sur cette surface intermédiaire sont plus susceptibles d’atteindre la valeur critique associée à la ténacité à la rupture.

Le plan de cuisson 1 de l’invention évite la propagation de contraintes thermique entre la zone de cuisson 2 et le reste du plan de cuisson 1. À cet effet, ainsi que le montrent les figures 1 et 2, le plan de cuisson 1 de ce premier mode de réalisation présente un trou traversant 4 à l’intérieur du périmètre duquel se situe la zone de cuisson 2, la zone de cuisson 2 comprenant une partie plan de cuisson en céramique 5 disposée dans ledit trou 4 et isolée du reste du plan de cuisson 1. De cette manière, les contraintes thermiques ou les microfissures qui compromettent l’intégrité du plan de cuisson 1 restent confinées dans la partie plan de cuisson 5 par le trou traversant 4.

De plus, la partie plan de cuisson 5 est concentrique avec un périmètre légèrement supérieur au périmètre de la zone de cuisson 2. Par conséquent, la propagation de contraintes est confinée dans une partie plan de cuisson 5 sensiblement circonscrite à la zone de cuisson 2, sans laisser les contraintes s’accroître jusqu’à atteindre la valeur critique associée à la ténacité à la rupture du matériau céramique. En cas de vieillissement ou même dans le cas hypothétique d’une fissuration de la partie plan de cuisson 5, la partie plan de cuisson 5 pourrait être remplacée de manière aisée et économique.

En outre, le problème de l’intégrité aggravé par le fonctionnement simultané de plus d’un foyer 3 disparaît. Grâce aux trous traversants 4, ce n’est pas une seule surface dotée de plus d’une zone de cuisson 2 qui doit supporter des contraintes engendrées par au moins deux gradients de température opposés, mais plusieurs parties plan de cuisson 5 isolées. Par conséquent, l’apparition de fissures est évitée dans le reste du plan de cuisson 1 et plus particulièrement entre deux parties plan de cuisson 5. De cette manière, le problème de l’intégrité du plan de cuisson 1 se trouve minimisé.

La partie plan de cuisson 5 présente de préférence une épaisseur t maximale de 20 millimètres et une épaisseur t minimale de 3 millimètres. L’épaisseur t maximale de la partie plan de cuisson 5 dépendra de la consommation d’énergie du foyer 3 nécessaire pour cuisiner, plus l’épaisseur t de la partie plan de cuisson 5 est grande, plus la consommation d’énergie augmente. Il a été observé dans la pratique que le champ électromagnétique engendré peut pénétrer correctement à travers la partie plan de cuisson 5 de cette épaisseur t maximale, sans pertes et sans courants parasites. De plus, il a été observé qu’avec cette épaisseur t minimale, la partie plan de cuisson 5 est suffisamment résistante. Cependant, ces épaisseurs peuvent varier à mesure qu’évoluent les foyers 3 ou les matériaux céramiques du plan de cuisson 1.

Le plan de cuisson 1 représenté sur la figure 2 permet d’intégrer le chauffage avec une bonne efficacité de chauffage, dans un plan de cuisson 1 ayant une épaisseur T élevée, par exemple, supérieure à 20 millimètres. À cet effet, dans ce premier mode de réalisation, le trou 4 comprend un tronçon supérieur 4a dans lequel est disposée la partie plan de cuisson 5 de la zone de cuisson 2, et un tronçon inférieur 4b conçu pour accueillir au moins une partie de foyer d’induction 3. Le tronçon inférieur 4b du trou est de taille appropriée pour accueillir le foyer 3, en tenant compte des éventuelles dilatations du foyer d’induction 3 et en les compensant. Par conséquent, dans un plan de cuisson 1 d’épaisseur T élevée, l’épaisseur t de la partie plan de cuisson 5 de la zone de cuisson 2 est réduite à une épaisseur inférieure ou égale à la profondeur du tronçon supérieur 4a, de manière à garantir le fonctionnement efficace du foyer d’induction 3.

Le plan de cuisson 1 représenté sur la figure 2 présente un espace 6 entre le trou 4 et la partie plan de cuisson 5 de la zone de cuisson 2. De cette manière, l’espace 6 compense d’éventuelles dilatations de la partie plan de cuisson 5 en la maintenant isolée longitudinalement, en toutes circonstances.

Le plan de cuisson 1 comprend de préférence un matériau d’étanchéité 7 dans l’espace 6. Ce matériau d’étanchéité 7 empêche la pénétration de la saleté et de l’humidité par le trou 4. De plus, en fonction du matériau d’étanchéité 7 choisi, d’autres avantages pourraient être obtenus.

Par exemple, le matériau d’étanchéité 7 pourrait être une peinture céramique injectée dans l’espace 6. De cette manière, le matériau d’étanchéité 7 ne se détacherait pas facilement et grâce à sa résistance élevée à la chaleur, il ne se craquellerait pas non plus.

Le matériau d’étanchéité 7 pourrait être un isolant thermique comme par exemple un polyuréthane ou un élastomère silicone. De cette façon, la conductivité thermique du matériau d’étanchéité 7 étant inférieure à celle du plan de cuisson en céramique 1, le gradient thermique serait réduit dans la partie plan de cuisson 5. Ainsi, le matériau d’étanchéité 7 réduirait les contraintes dans la partie plan de cuisson 5, en évitant encore davantage le risque de fissuration. En outre, dans le cas de l’élastomère silicone, celui-ci serait apte à absorber les éventuelles dilatations.

Le matériau d’étanchéité 7 pourrait également être une colle qui lierait la partie plan de cuisson 5 au reste du plan de cuisson 1.

De même, le plan de cuisson 1 représenté sur la figure 1 permet d’intégrer la zone de cuisson 2 sans rompre l’esthétique visuelle du plan de cuisson en céramique 1 avec un matériau différent pour la zone de cuisson 2.

Sur le plan de cuisson 1 représenté sur la figure 2, la partie plan de cuisson 5 de la zone de cuisson 2, le matériau d’étanchéité 7 et le reste du plan de cuisson 1 forment une surface supérieure plane continue du plan de cuisson 1.

Lorsque la partie plan de cuisson 5 ne remplit pas la fonction de chauffage, la partie plan de cuisson 5 ainsi que le matériau d’étanchéité 7 confèrent au plan de cuisson 1 une plus grande surface de travail dotée d’un aspect esthétique agréable associé au matériau céramique et offrant une continuité visuelle esthétique. Si de surcroît, la partie plan de cuisson 5 de la zone de cuisson 2 et le reste du plan de cuisson 1 sont constitués du même matériau céramique, l’aspect de surface céramique continue s’en trouve amélioré.

Cependant, lorsqu’il souhaite cuisiner, il est important que l’utilisateur sache où il doit placer le récipient sur la surface supérieure plane continue. À cet effet, le matériau d’étanchéité 7 pourrait délimiter visuellement le périmètre de la partie plan de cuisson 5 de la zone de cuisson 2, par exemple, au moyen d’un ton du matériau d’étanchéité 7 différent de celui du reste du plan de cuisson 1.

Pour veiller à ce que la partie plan de cuisson 5 ne se déplace pas par rapport au reste du plan de cuisson 1 du fait des efforts supportés perpendiculairement à la surface, un appui est procuré à la partie plan de cuisson 5. À cette fin, dans le premier mode de réalisation illustré sur la figure 2, le tronçon supérieur 4a et le tronçon inférieur 4b du trou 4 sont tous deux concentriques, le périmètre du tronçon supérieur 4a étant plus grand que le périmètre du tronçon inférieur 4b. Les deux tronçons sont réunis par une surface d’appui 4c, sur laquelle prend appui la partie plan de cuisson 5.

Le tronçon supérieur 4a et le tronçon inférieur 4b du trou 4, ainsi que la partie plan de cuisson 5 sont cylindriques. Toutefois, ladite forme cylindrique ne prétend pas constituer une limite de la présente invention, et dans d’autres modes de réalisation, ladite forme peut avoir une section longitudinale d’une autre forme, notamment elliptique, carrée ou rectangulaire.

Le second mode de réalisation du plan de cuisson 1 illustré sur la figure 3 est décrit ci-après. Ce second mode de réalisation se distingue du premier mode de réalisation par la forme sur laquelle prend appui la partie plan de cuisson 5. Le reste des caractéristiques techniques est identique dans les deux modes de réalisation.

Dans le plan de cuisson 1 du second mode de réalisation, illustré sur la figure 3, le tronçon supérieur 4a du trou 4 et la partie plan de cuisson 5 ont la forme d’un cône tronqué renversé, la partie plan de cuisson 5 prenant appui sur le tronçon supérieur 4a du trou 4.

Ce second mode de réalisation permet un support de la partie plan de cuisson 5, même si l’épaisseur T du plan de cuisson 1 est identique à l’épaisseur t de la partie plan de cuisson 5, à savoir lorsqu’il n’existe pas de tronçon inférieur 4b du trou 4 pour accueillir le foyer 3.

L’invention se rapporte également à un appareil de cuisson qui comprend un plan de cuisson 1 selon l’invention.

Claims (11)

1. Plan de cuisson en céramique comprenant au moins une zone de cuisson (2) associée à un foyer d’induction (3) qui est disposé sous le plan de cuisson (1), caractérisé en ce qu’il présente un trou traversant (4) à l’intérieur du périmètre duquel se situe la zone de cuisson (2), la zone de cuisson (2) comprenant une partie plan de cuisson en céramique (5) disposée dans ledit trou (4) et isolée du reste du plan de cuisson (1), de manière à éviter la propagation de contraintes thermiques, de la zone de cuisson (2) au reste du plan de cuisson (1).
2. Plan de cuisson selon la revendication 1, présentant un espace (6) entre le trou (4) et la partie plan de cuisson (5) de la zone de cuisson (2).
3. Plan de cuisson selon la revendication 2, comprenant un matériau d’étanchéité (7) dans l’espace (6).
4. Plan de cuisson selon la revendication 3, dans lequel la partie plan de cuisson (5) de la zone de cuisson (2), le matériau d’étanchéité (7) et le reste du plan de cuisson (1) forment une surface supérieure plane continue.
5. Plan de cuisson selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le trou (4) comprend un tronçon supérieur (4a) dans lequel est disposée la partie plan de cuisson (5) de la zone de cuisson (2), et un tronçon inférieur (4b) conçu pour accueillir au moins une partie de foyer d’induction (3).
6. Plan de cuisson selon la revendication 5, dans lequel le tronçon supérieur (4a) et le tronçon inférieur (4b) du trou (4) sont concentriques, le périmètre du tronçon supérieur (4a) étant plus grand que le périmètre du tronçon inférieur (4b), la partie plan de cuisson (5) prenant appui sur une surface d’appui (4c) qui réunit les deux tronçons (4a, 4b).
7. Plan de cuisson selon la revendication 6, dans lequel le tronçon supérieur (4a) et le tronçon inférieur (4b) du trou (4) ainsi que la partie plan de cuisson (5) sont cylindriques.
8. Plan de cuisson selon la revendication 5, dans lequel le tronçon supérieur (4a) du trou (4) et la partie plan de cuisson (5) ont la forme d’un cône tronqué renversé, la partie plan de cuisson (5) prenant appui sur le tronçon supérieur (4a) du trou (4).
9. Plan de cuisson selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’épaisseur de la partie plan de cuisson (5) de la zone de cuisson (2) est comprise entre 3 et 20 millimètres.
10. Plan de cuisson selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie plan de cuisson (5) de la zone de cuisson (2) et le reste du plan de cuisson (1) sont constitués du même matériau céramique.
11. Appareil de cuisson, caractérisé en ce qu’il comprend un plan de cuisson (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.