WO2014037630A1 - Dispositif autonome de cuisson thermo-régulé utilisant l'énergie solaire - Google Patents

Dispositif autonome de cuisson thermo-régulé utilisant l'énergie solaire Download PDF

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cooking
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internal heat
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Definitions

  • the present invention relates to an autonomous cooking device and thermoregulated using solar energy.
  • the sun is running east / west, it is essential, to capture the sun, to continually redirect the parable during the day.
  • jam cooking requires a constant temperature of 105 ° C, while the maximum temperature reached by a suitable oven with a parabola of one meter in diameter is about 250 ° C.
  • the user of the oven must, to maintain constant the internal temperature of the food container, orient and modify the position of the parabola to capture more or less sunlight.
  • the second problem revealed by the use of a parabolic solar oven for cooking food is that of the homogeneity of cooking food in the container on which the sun's rays are focused.
  • the device according to the invention makes it possible to remedy both the problem of cooking temperature and both the problem of homogeneity of food cooking by presenting an autonomous and thermoregulated device for cooking food by solar energy. .
  • Said autonomous device for cooking food using solar energy comprising a solar parabolic oven (6) equipped with a follower (19) solar and a parabola with reflective surface (1) has in fact according to a first characteristic a means programmable control of the cooking temperature, a semi-automatic means for homogenizing (20) the cooking of food, a programmable means for delaying the cooking and a means of warning of the end of the cooking program, said means timing of food cooking being integrated in an electronic control board of the oven controlling electric motors controlling the movement of mechanized means of rotation (8, 9) of the parabola (1) constituting said oven, said furnace being thus enslaved by the temperature and said device rendered thermo-regulated.
  • Stand-alone food cooking device characterized in that the programmable means for regulating the cooking temperature comprises means for measuring the internal temperature of a food container to be cooked, means for reducing the internal heat of said container , and means for increasing (17) the internal heat of said container.
  • An autonomous device for cooking food characterized in that the means for reducing the internal heat of said food container to be cooked consists of a means for producing a shadow projected on the surface of the dish (1).
  • An autonomous device for cooking food characterized in that the means of reducing the internal heat of said food container to be cooked is constituted by means for producing wind towards the hot zone, the container or the food.
  • An autonomous device for cooking food characterized in that the means for reducing the internal heat of said food container to be cooked is constituted by a mechanized electrical means of moving the food or its container out of the hot zone.
  • An autonomous device for cooking food characterized in that the means for increasing (17) the internal heat of said container is constituted by an artificial source of light radiation.
  • An autonomous food cooking device characterized in that the means for increasing (17) the internal heat of said container is constituted by a heat source of electrical origin.
  • An autonomous food cooking device characterized in that the means for increasing (17) the internal heat of said container comprises an adjustable mechanized electrical means of conserving the existing heat.
  • An autonomous food cooking device characterized in that the semi-automatic homogenizing means (20) for cooking food is a spindle-type rotary tool for larger food items such as poultry.
  • Autonomous device for cooking food characterized in that the further movement of the parabola towards the west is achieved by adjustable mechanized means (8) (9) for orienting the parabola along a substantially horizontal axis (8) and a substantially vertical axis (9) which are electric motors transmitting their mechanical rotational forces through pulleys (10) (11) (12) (13) and belts (14) (15).
  • the device according to the invention will be described as programmable, autonomous and thermoregulated food cooking device using solar energy.
  • the device according to the invention works as follows: the user places a container of food to be cooked in the housing of the support of the dish, he then programs the cooking temperature and the cooking time, if the food needs to be the user can program the rotation of a mixer tool, then the food cooks and at the end of the program any signal is emitted by the device to warn the user of this deadline.
  • the cooking temperature is reached thanks to the solar rays reflected by the dish and concentrated at the focus of said parabola in a hot zone of about 10 cm in diameter.
  • a solar tracker makes it possible to orient the parabola so that it receives a maximum of solar ray.
  • the parabola continues with its axis directed towards the sun. If the temperature becomes too high, the device according to the invention accelerates the movement of the dish on its path to the west. Thereafter, the temperature returns to its programmed setpoint. As soon as this temperature becomes too low, lower than the programmed temperature, the solar tracker redirects the axis of the dish towards the sun, which raises the temperature to the programmed set temperature.
  • the device according to the invention can be equipped with an adjustable mechanized means for producing a shadow on the surface of the dish.
  • the device according to the invention may be equipped with a mechanized means for producing wind directed towards the food container to be cooked.
  • the device according to the invention can be equipped with a mechanized programmable means of moving the container or the food out of the hot zone.
  • a mechanized programmable means of moving the container or the food out of the hot zone When the cooking temperature is below the reference temperature when the dish is directed towards the sun, the device according to the invention compensates for the sun's rays by a heat input of electrical origin.
  • this means for supplying heat of electrical origin may be: either means for producing light radiation (incandescent or diode lamp), or means for producing heat by electrical resistance, or a mechanized means Adjustable existing heat preservation (robotic lid).
  • the electrical energy used to operate all the equipment of the device according to the invention comes from a means of generating electricity by capturing solar rays on photovoltaic panels.
  • the device according to the invention thus comprises, in addition to a solar parabolic oven equipped with a solar follower, a system for regulating the internal temperature of the container comprising any additional electrical means for producing heat and any electrical means for reducing the temperature. heat.
  • a signal is emitted when the programmed cooking temperature is reached.
  • the signal emitted both at the end of the cooking program and when the temperature is reached, can be visual, audible, or transmitted. Several signals can be emitted simultaneously to warn the user. The energy needed to produce the signals is electric.
  • the device can receive a grid on its support (4) or its housing (5).
  • the device can be equipped with a grill pan on the grid to recover the fat from cooking meat including rotisserie. On the same grill can be placed a sole to cook pizzas, quiches or puff pastries.
  • This grid can also serve as a support for any other kitchen utensil (stove, casserole, saucepan).
  • Figure 1 shows the device according to the invention as a whole.
  • FIG. 2 partial view of the device according to the invention represents the adjustable mechanized means for orienting the parabola along a substantially vertical axis.
  • FIG. 3 partial view of the device according to the invention represents the adjustable mechanized means for orienting the parabola along a substantially vertical axis.
  • FIG 4 partial exploded view of the device according to the invention represents the adjustable mechanized means for orienting the parabola along a substantially horizontal axis.
  • FIG 5 shows, in an exploded view, the adjustable mechanized means for rotating in the container at least one mixing tool.
  • Figure 6 shows, in a partial view of the device, the horizontal support having a housing for a food container to be cooked.
  • the device according to the invention comprises a reflective parabola (1) orientable about a substantially horizontal axis, mounted on a bow (2) itself orientable about a substantially vertical axis, mounted on a base (3) fixed, and a support (4), having a housing (5) for a food container to be cooked, placed substantially on the horizontal axis of rotation of said parabola (1).
  • These elements constitute the basic structure of the solar parabolic oven (6).
  • the device for producing electrical energy (7) by transforming solar energy is a panel of photovoltaic cells.
  • adjustable mechanized means (8) make it possible to orient the parabola along a substantially horizontal axis (8) and a substantially vertical axis (9).
  • Those are electric motors transmitting their mechanical rotational forces through pulleys (10) (11) (12) (13) and belts (14) (15).
  • the storage means (16) of the electrical energy is a battery or an electric accumulator.
  • the means for increasing the internal heat (17) of said food container is a means of producing light radiation.
  • the device comprises a housing (18) for programming and commands, enclosing an electronic card, acting as a user interface / device.
  • the solar follower (19) is a device already marketed.
  • the mixing tool (20) comprises a drive means (21) which is an electric motor and at least one spatula (22).
  • the device according to the invention is capable of being produced on a large scale for use in the intertropical regions in particular because they are largely sunny and that the device is a real alternative to cooking by combustion of biomass or energy. fossil.

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Abstract

Dispositif autonome de cuisson thermo-régulé utilisant l'énergie solaire. Dispositif autonome de cuisson d'aliments utilisant l'énergie solaire comprenant un four (6) parabolique solaire équipé d'un suiveur (19) solaire et d'une parabole à surface réfléchissante (1) caractérisé en ce qu'il comporte un moyen programmable de régulation de la température de cuisson, un moyen semi-automatique d'homogénéisation (20) de la cuisson des aliments, un moyen programmable de temporisation de la cuisson et un moyen d'avertissement de la fin du programme de cuisson, ledit moyen de temporisation de la cuisson des aliments étant intégré à une carte électronique de régulation thermique du four commandant des moteurs électriques contrôlant le mouvement de moyens mécanisés de rotation (8, 9) de la parabole (1) constitutive dudit four, ledit four étant ainsi asservi par la température et ledit dispositif rendu thermo-régulé. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la cuisson d'aliments dans des zones géographiques fortement ensoleillées en alternative à la cuisson utilisant la combustion de biomasse ou d'énergie fossile.

Description

DISPOSITIF AUTONOME DE CUISSON THERMO-RÉGULÉ UTILISANT L'ÉNERGIE SOLAIRE Domaine technique
La présente invention concerne un dispositif de cuisson autonome et thermo-régulé utilisant l'énergie solaire.
Etat de la technique antérieure
La cuisson d'aliments dans des fours solaires concentrant les rayons du soleil en une zone grâce à une parabole réfléchissante révèle plusieurs problèmes.
Tout d'abord celui de la température de cuisson, en effet celle-ci varie en fonction de la position du soleil et des nuages dans le ciel.
Le soleil effectuant une course est/ouest, il est indispensable, pour capter les rayons solaires, de réorienter continuellement la parabole durant la journée.
Pour résoudre ce problème, ont été imaginés antérieurement des fours solaires, équipé de suiveur solaire, comme celui décrit dans le brevet n° CN201034386.
Seulement ces dispositifs sont conçus pour suivre la course du soleil afin de capter le maximum de rayons solaires.
Or dans le cas d'utilisation de four solaire pour la cuisson d'aliments, on ne désire pas toujours capter le rayonnement solaire maximum disponible à l'origine de surchauffe. Car les températures de cuisson sont bien souvent inférieures aux températures maximales potentiellement atteintes par ce type de four.
Par exemple, la cuisson de confiture nécessite une température constante de 105°C, alors que la température maximale atteinte par un four adapté avec une parabole d'un mètre de diamètre est d'environ 250°C.
L'utilisateur du four doit, pour maintenir constante la température interne du contenant des aliments, orienter et modifier la position de la parabole afin de capter plus ou moins de rayons solaires.
Le second problème révélé par l'utilisation d'un four solaire parabolique pour la cuisson d'aliments est celui de l'homogénéité de cuisson des aliments dans le récipient sur lequel sont focalisés les rayons solaires.
Ce problème, classiquement résolu dans l'art antérieur par le mélange des aliments dans leur contenant, révèle un problème de confort d'utilisation.
En effet, pour remuer, mélanger, agiter les aliments dans leur contenant, l'utilisateur du four doit se placer devant la parabole, il est ainsi exposé à un rayonnement intense qui peut l'éblouir et lui altérer la vue ainsi que lui causer des brûlures cutanées. Exposé de l'invention
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à la fois au problème de température de cuisson et à la fois au problème d'homogénéité de cuisson des aliments en présentant un dispositif autonome et thermo-régulé de cuisson d'aliments par l'énergie solaire.
Ledit dispositif autonome de cuisson d'aliments utilisant l'énergie solaire comprenant un four (6) parabolique solaire équipé d'un suiveur (19) solaire et d'une parabole à surface réfléchissante (1) comporte en effet selon une première caractéristique un moyen programmable de régulation de la température de cuisson, un moyen semi-automatique d'homogénéisation (20) de la cuisson des aliments, un moyen programmable de temporisation de la cuisson et un moyen d'avertissement de la fin du programme de cuisson, ledit moyen de temporisation de la cuisson des aliments étant intégré à une carte électronique de régulation thermique du four commandant des moteurs électriques contrôlant le mouvement de moyens mécanisés de rotation (8, 9) de la parabole (1) constitutive dudit four, ledit four étant ainsi asservi par la température et ledit dispositif rendu thermo-régulé.
Dispositif autonome de cuisson d'aliments caractérisé en ce que le moyen programmable de régulation de la température de cuisson comporte un moyen de mesure de la température interne d'un contenant d'aliments à cuire, un moyen de réduction de la chaleur interne dudit contenant, et un moyen d'augmentation (17) de la chaleur interne dudit contenant.
Dispositif autonome de cuisson d'aliments caractérisé en ce que le moyen de réduction de la chaleur interne dudit contenant d'aliments à cuire est constitué par un moyen de production d'une ombre projetée sur la surface de la parabole (1).
Dispositif autonome de cuisson d'aliments caractérisé en ce que le moyen de réduction de la chaleur interne dudit contenant d'aliments à cuire est constitué par un moyen de production de vent vers la zone chaude, le contenant ou l'aliment. Dispositif autonome de cuisson d'aliments caractérisé en ce que le moyen de réduction de la chaleur interne dudit contenant d'aliments à cuire est constitué par un moyen mécanisé électrique de déplacement de l'aliment ou son contenant hors de la zone chaude.
Dispositif autonome de cuisson d'aliments caractérisé en ce le moyen d'augmentation (17) de la chaleur interne dudit contenant est constitué par une source artificielle de rayonnement lumineux.
Dispositif autonome de cuisson d'aliments caractérisé en ce le moyen d'augmentation (17) de la chaleur interne dudit contenant est constitué par une source de production de chaleur d'origine électrique. Dispositif autonome de cuisson d'aliments caractérisé en ce le moyen d'augmentation (17) de la chaleur interne dudit contenant comprend un moyen électrique mécanisé réglable de conservation de la chaleur existante.
Dispositif autonome de cuisson d'aliments caractérisé en ce le moyen semi-automatique d'homogénéisation (20) de la cuisson des aliments est un outil rotatif de type broche pour les aliments de plus grande dimension comme une volaille.
Dispositif autonome de cuisson d'aliments caractérisé en ce que la poursuite du déplacement de la parabole vers l'ouest est réalisée par des moyens mécanisés réglables (8) (9) permettant d'orienter la parabole selon un axe sensiblement horizontal (8) et un axe sensiblement vertical (9) qui sont des moteurs électriques transmettant leurs forces mécaniques de rotation par l'intermédiaire de poulies (10) (11) (12) (13) et de courroies (14) (15).
Le dispositif selon l'invention sera qualifié de dispositif de cuisson d'aliments programmable, autonome et thermo-régulé utilisant l'énergie solaire.
Le dispositif selon l'invention fonctionne ainsi : l'utilisateur place un contenant d'aliments à cuire dans le logement du support de la parabole, il programme ensuite la température de cuisson et la durée de cuisson, si les aliments ont besoin d'être remués l'utilisateur peut programmer la rotation d'un outil mélangeur, puis les aliments cuisent et à la fin du programme un signal quelconque est émis par le dispositif pour avertir l'utilisateur de cette échéance.
La température de cuisson est atteinte grâce aux rayons solaires réfléchis par la parabole et qui se concentrent au foyer de ladite parabole dans une zone chaude d'environ 10 cm de diamètre. Un traqueur solaire permet d'orienter la parabole de façon à ce qu'elle reçoive un maximum de rayon solaire. Dés lors que la température est conforme à la température programmée, la parabole poursuit sa route avec son axe dirigé vers le soleil. Si la température devient trop élevée, le dispositif selon l'invention accélère le déplacement de la parabole sur sa trajectoire vers l'ouest. Par la suite, la température revient à sa consigne programmée. Dès que cette température devient trop basse, inférieure à la température programmée, le traqueur solaire réoriente l'axe de la parabole vers le soleil, ce qui fait remonter la température à la température de consigne programmée.
Selon une variante, le dispositif selon l'invention peut être équipé d'un moyen mécanisé réglable de production d'une ombre sur la surface de la parabole.
Selon une autre variante, le dispositif selon l'invention peut être équipé d'un moyen mécanisé de production de vent dirigé vers le contenant d'aliments à cuire.
Selon une variante, le dispositif selon l'invention peut être équipé d'un moyen mécanisé programmable de déplacement du contenant ou de l'aliment hors de la zone chaude. Lorsque la température de cuisson est inférieure à la température de référence lorsque la parabole est dirigée vers le soleil, le dispositif selon l'invention supplée les rayons solaires par un apport calorifique d'origine électrique. Selon les différentes variantes ce moyen d'apport de chaleur d'origine électrique peut être : soit un moyen de production de rayonnement lumineux (lampe à incandescence ou à diodes), soit un moyen de production de chaleur par résistance électrique, soit un moyen mécanisé réglable de conservation de la chaleur existante (couvercle robotisé).
L'énergie électrique utilisée pour faire fonctionner tous les équipements du dispositif selon l'invention provient d'un moyen de production d'électricité par captation de rayons solaires sur des panneaux photovoltaïques.
Le dispositif selon l'invention comporte donc, outre un four parabolique solaire équipé d'un suiveur solaire, un système de régulation de la température interne du contenant comprenant un moyen électrique quelconque de production de chaleur complémentaire et un moyen électrique quelconque de réduction de la chaleur.
Un signal est émis lorsque la température de cuisson programmée est atteinte. Le signal émis, tant à la fin du programme de cuisson que lorsque la température est atteinte, peut être visuel, sonore, ou transmis. Plusieurs signaux peuvent être émis simultanément pour avertir l'utilisateur. L'énergie nécessaire à la production des signaux est électrique.
Le dispositif peut recevoir une grille sur son support (4) ou son logement (5). Le dispositif peut être équipé d'un lèchefrites posé sur la grille afin de récupérer les graisses issues de la cuisson de viande notamment de rôtisserie. Sur cette même grille peut être posé une sole permettant de faire cuire les pizzas, quiches ou pâtes feuilletées. Cette grille peut aussi servir de support à tout autre ustensile de cuisine (poêle, cocotte, casserole).
Brève présentation des figures
La figure 1 représente le dispositif selon l'invention dans son ensemble.
La figure 2, vue partielle du dispositif selon l'invention, représente le moyen mécanisé réglable permettant d'orienter la parabole selon un axe sensiblement vertical.
La figure 3, vue partielle du dispositif selon l'invention, représente le moyen mécanisé réglable permettant d'orienter la parabole selon un axe sensiblement vertical.
La figure 4, vue éclatée partielle du dispositif selon l'invention, représente le moyen mécanisé réglable permettant d'orienter la parabole selon un axe sensiblement horizontal.
La figure 5 représente, dans une vue éclatée, le moyen mécanisé réglable permettant de mettre en rotation dans le contenant au moins un outil mélangeur.
La figure 6 représente, dans une vue partielle du dispositif, le support horizontal présentant un logement pour un contenant d'aliments à cuire. Mode de réalisation
En référence à ces dessins, le dispositif selon l'invention comporte une parabole réfléchissante (1) orientable autour d'un axe sensiblement horizontal, montée sur un arceau (2) lui-même orientable autour d'un axe sensiblement vertical, monté sur une embase (3) fixe, ainsi qu'un support (4), présentant un logement (5) pour un contenant d'aliments à cuire, placé sensiblement sur l'axe de rotation horizontal de ladite parabole (1). Ces éléments constituent la structure de base du four (6) parabolique solaire.
Selon un autre mode de fabrication du dispositif selon l'invention, le dispositif de production d'énergie électrique (7) par transformation de l'énergie solaire est un panneau de cellules photovoltaïques.
Préférentiellement des moyens mécanisés réglables (8) (9) permettent d'orienter la parabole selon un axe sensiblement horizontal (8) et un axe sensiblement vertical (9), ceux sont des moteurs électriques transmettant leurs forces mécaniques de rotation par l'intermédiaire de poulies (10) (11) (12) (13) et de courroies (14) (15).
Selon un mode préférentiel de fabrication du dispositif selon l'invention, le moyen de stockage (16) de l'énergie électrique est une batterie ou un accumulateur électrique.
De façon avantageuse le moyen d'augmentation de la chaleur (17) interne dudit contenant d'aliments est un moyen de production de rayonnement lumineux.
Selon un mode préférentiel de fabrication du dispositif selon l'invention, celui-ci comporte un boîtier (18) de programmation et de commandes, renfermant une carte électronique, faisant office d'interface utilisateur/dispositif. Selon un mode préférentiel de fabrication du dispositif selon l'invention, le suiveur solaire (19) est un dispositif déjà commercialisé. Avantageusement, l'outil mélangeur (20) comporte un moyen d'entraînement (21) qui est un moteur électrique et au moins une spatule (22).
De nombreuses variantes éventuellement susceptibles de se combiner peuvent ici être apportées sans jamais sortir du cadre de l'invention tel qu'il est défini ci-avant.
Les modifications non substantielles qui découleraient de façon évidente, pour l'homme de l'art, de l'utilisation ou de la fabrication dont le brevet est ici requis sans en altérer les dispositions originales, n'en seraient que de simples équivalents techniques et entrent également dans le cadre de la présente invention.
Applications industrielles
Le dispositif selon l'invention est susceptible d'être produit à grande échelle pour être utilisé dans les régions intertropicales notamment car celles-ci sont largement ensoleillées et que le dispositif y constitue une véritable alternative à la cuisson par combustion de biomasse ou d'énergie fossile.

Claims

REVENDICATIONS
1) Dispositif autonome de cuisson d'aliments utilisant l'énergie solaire comprenant un four (6) parabolique solaire équipé d'un suiveur (19) solaire et d'une parabole à surface réfléchissante (1) caractérisé en ce qu'il comporte un moyen programmable de régulation de la température de cuisson, un moyen semi-automatique d'homogénéisation (20) de la cuisson des aliments, un moyen programmable de temporisation de la cuisson et un moyen d'avertissement de la fin du programme de cuisson, ledit moyen de temporisation de la cuisson des aliments étant intégré à une carte électronique de régulation thermique du four commandant des moteurs électriques contrôlant le mouvement de moyens mécanisés de rotation (8, 9) de la parabole (1) constitutive dudit four, ledit four étant ainsi asservi par la température et ledit dispositif rendu thermo-régulé.
2) Dispositif autonome de cuisson d'aliments selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen programmable de régulation de la température de cuisson comporte un moyen de mesure de la température interne d'un contenant d'aliments à cuire, un moyen de réduction de la chaleur interne dudit contenant, et un moyen d'augmentation (17) de la chaleur interne dudit contenant.
3) Dispositif autonome de cuisson d'aliments selon la revendication 2 caractérisé en ce que le moyen de réduction de la chaleur interne dudit contenant d'aliments à cuire est constitué par un moyen de production d'une ombre projetée sur la surface de la parabole (1).
4) Dispositif autonome de cuisson d'aliments selon l'une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que le moyen de réduction de la chaleur interne dudit contenant d'aliments à cuire est constitué par un moyen de production de vent vers la zone chaude, le contenant ou l'aliment.
5) Dispositif autonome de cuisson d'aliments selon l'une des revendications 2 ou 4 caractérisé en ce que le moyen de réduction de la chaleur interne dudit contenant d'aliments à cuire est constitué par un moyen mécanisé électrique de déplacement de l'aliment ou son contenant hors de la zone chaude.
6) Dispositif autonome de cuisson d'aliments selon la revendication 2 caractérisé en ce le moyen d'augmentation (17) de la chaleur interne dudit contenant est constitué par une source artificielle de rayonnement lumineux.
7) Dispositif autonome de cuisson d'aliments selon l'une des revendications 2 ou 6 caractérisé en ce le moyen d'augmentation (17) de la chaleur interne dudit contenant est constitué par une source de production de chaleur d'origine électrique. 8) Dispositif autonome de cuisson d'aliments selon l'une des revendications 2, 6 ou 7 caractérisé en ce le moyen d'augmentation (17) de la chaleur interne dudit contenant comprend un moyen électrique mécanisé réglable de conservation de la chaleur existante.
9) Dispositif autonome de cuisson d'aliments selon la revendication 1 caractérisé en ce le moyen semi-automatique d'homogénéisation (20) de la cuisson des aliments est un outil rotatif de type broche pour les aliments de plus grande dimension comme une volaille.
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