FR3110067A1

FR3110067A1 - Cloche à plat à accumulateur thermique

Info

Publication number: FR3110067A1
Application number: FR2004912A
Authority: FR
Inventors: Abderrahim Ouabbas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-05-17
Filing date: 2020-05-17
Publication date: 2021-11-19
Anticipated expiration: 2040-05-17
Also published as: FR3110067B1

Abstract

Cloche à plat à accumulateur thermique L’invention concerne le domaine des cloches à plat pour cuire, porter et/ou garder à température de consommation des aliments placés en vaisselle. Cette cloche selon l’invention dispose d’un moyen de stockage de la chaleur additionnel par rapport à une cloche classique pour limiter la vitesse de refroidissement du plat chaud. Ce moyen représente un volume occupé entre 5 à 50 % du volume de la cloche, distant de la paroi extérieure de la cloche et dont la face interne du moyen est conductrice de la chaleur. L’accumulation de l’énergie thermique dans le moyen s’effectue en même temps que la cuisson du plat placé à l’intérieur de la cloche dans le moyen de cuisson. Ceci est indépendant du moyen d’apporter de l’énergie thermique, qu’il soit procuré par un élément résistant électrique ou par un four micro-ondes ou par une plaque de cuisson vitrocéramique ou à induction. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 12.

Description

Cloche à plat à accumulateur thermique

DOMAINE DE L'INVENTION AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION

L’invention concerne le domaine des cloches à plat pour cuire, porter et/ou garder à température de consommation des aliments placés en vaisselle, c’est-à-dire par exemple dans une assiette, une coupe, un plat, un bol, une tasse.

ART ANTERIEUR

Un exemple de cloche à plat classique représenté figure 1 est une cloche hémisphérique en métal inoxydable de l’ordre de 0.75 mm d’épaisseur. Cette cloche (1) composée d’un corps de cloche (10) est surmontée d’un bouton (11) pour sa préhension et se pose grâce à sa fine embase (12) sur un plat (2) chaud tel qu’une assiette et les aliments contenus encore chauds.

Une fois la cloche posée sur un plat chaud, l’ensemble va progressivement se refroidir à titre d’exemple d’un degré par minute, puis plus lentement.

Si la cloche est froide, dans un premier temps l’équilibre de température de l’ensemble va commencer par refroidir le plat et réchauffer la cloche.

A titre d’exemple si la cloche est à 25°C et le plat à 70°C, l’ensemble va pouvoir dans un premier temps s’équilibrer autour de 50°C puis progressivement refroidir en asymptote vers la température ambiante par exemple 25°C.

Pour éviter cela il est possible au préalable de préchauffer la cloche pour partir d’un meilleur état initial calorique, mais usuellement la capacité calorique d’une cloche selon l’état de l’art est de l’ordre en valeur en eau de 50 grammes en comparaison d’un plat qui peut faire environ 250 grammes, entre 50 grammes et 500 grammes d’une valeur en eau sensiblement comparable.

Ceci évite au moins au départ de ne pas refroidir le plat, mais cette caractéristique de la cloche préchauffée est insuffisante pour empêcher le plat de refroidir de l’ordre d’un degré par minute.

BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION

La cloche pour cuire, porter et/ou garder à température de consommation des aliments placés en vaisselle suivant l’invention dispose d’un moyen de stockage de la chaleur additionnel par rapport à une cloche classique pour limiter la vitesse de refroidissement du plat chaud.

Cette cloche comporte un moyen pour accumuler l’énergie thermique qui représente un volume occupé entre 5 à 50 % du volume de la cloche.

Ce volume occupé par le moyen est distant de la paroi extérieure de la cloche sur une majorité de son périmètre.

De plus la face interne du moyen est conductrice de la chaleur avec un coefficient conductivité thermique d’au moins une valeur de 0.3 W cm−1 K−1 .

Selon un mode de réalisation, ce moyen est une masse additionnelle de métal de plusieurs centaines de grammes occupant une partie de l’espace de la cloche.

Selon un autre mode de réalisation, le moyen est une masse additionnelle de matière solide transparente occupant une partie de l’espace de la cloche.

Selon un autre mode de réalisation le moyen comporte un contenant qui dispose d’un moyen pour le remplir.

Au choix, ce contenant peut être rempli d’eau ou de perles de silice, ou contenir un matériau à changement de phase.

De préférence ce matériau à changement de phase remplit au moins un contenant souple immergé dans un liquide tel que de l’eau.

Avantageusement ce matériau à changement de phase remplit une pluralité de contenants souples de la taille d’une bille.

Le matériau à changement de phase pour une température de fusion de l’ordre de 50°C est une solution d’acétate de sodium trihydraté sans surfusion.

Il est également possible que le matériau à changement de phase soit une pluralité de matériaux à changement de phase dont les températures de fusion sont différentes et étagées. Ces différents matériaux à changement de phase sont de préférence colorés de façons différentes.

Il est avantageux que la cloche comporte une fonction grill pour accéder à des températures supérieures à 100°C.

Dans un mode de réalisation, les parois de la cloche peuvent être en matériau souple et repliables dans la partie inférieure.

Dans une variante pour plaque de cuisson, la cloche présente à sa base une embase métallique avec une cavité centrale d’au moins 100 grammes

De plus la cloche comporte une cloche intérieure dont la paroi est en matériau conducteur de chaleur avec un coefficient de conductivité thermique supérieure à 50 W/m.K.

La cloche dispose avantageusement d’un moyen de convection pour piloter la température du plat à maintenir au chaud en fonction des températures du plat et du moyen d’accumulation thermique et d’un ventilateur.

De plus la cloche dispose d’une réserve d’énergie sous forme liquide ou gazeuse pour pouvoir si besoin remonter la température du plat.

En termes d’utilisation, il semble avantageux que l’accumulation de l’énergie thermique dans le moyen s’effectue en même temps que la cuisson du plat placé à l’intérieur de la cloche dans le moyen de cuisson.

Ceci est indépendant du moyen d’apporter de l’énergie thermique, l’apport d’énergie thermique étant procuré par un élément résistant électrique, ou par une plaque de cuisson vitrocéramique ou par une plaque de cuisson à induction ou encore un apport de vapeur d’un percolateur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés

montre une cloche à plat classique posée sur un plat à maintenir à température.

montre une cloche à plat selon l’invention comportant un moyen d’accumuler de l’énergie.

montre une cloche à plat selon l’invention comportant un moyen d’accumuler de l’énergie sous forme d’une masse de métal.

montre une cloche à plat selon l’invention comportant un moyen d’accumuler de l’énergie sous forme d’une masse solide transparente en pyrex.

montre une cloche à plat selon l’invention comportant un moyen d’accumuler de l’énergie sous forme d’une masse d’eau.

montre une cloche à plat selon l’invention comportant un moyen d’accumuler de l’énergie sous forme d’une masse de matériau à changement de phase.

montre la courbe de décroissance de température d’un moyen d’accumuler de l’énergie sous forme d’une masse de matériau à changement de phase comparée à celle de l’eau.

montre une cloche à plat selon l’invention dans un mode réalisation adaptée à une version électrique.

montre une cloche à plat selon l’invention dans un mode réalisation adaptée à une version four à micro-ondes.

montre une cloche à plat selon l’invention dans un mode réalisation adaptée à une version four à micro-ondes pliable en configuration pliée.

montre une cloche à plat selon l’invention dans un mode réalisation adaptée à une version plaque de cuisson vitrocéramique.

montre une cloche à plat selon l’invention dans un mode réalisation adaptée à une version plaque de cuisson à induction.

montre l’utilisation d’une cloche à plat selon l’invention pendant le mode maintien en température.

montre une cloche à plat selon l’invention comportant un moyen de convection pour piloter la température du plat à maintenir au chaud.

montre une cloche à plat selon l’invention comportant un moyen de convection pour piloter la température du plat à maintenir au chaud, le ventilateur soufflant du haut vers le bas.

montre une cloche à plat selon l’invention comportant un moyen de convection pour piloter la température du plat à maintenir au chaud, le ventilateur aspirant du bas vers le haut.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

La cloche (1) à plat suivant l’invention dispose d’un moyen (M) de stockage de la chaleur additionnel par rapport à une cloche classique pour limiter la vitesse de refroidissement du plat (2) chaud.

Le stockage de l’énergie thermique a lieu au préalable au maintien en température du plat (2) pendant une phase de préchauffage.

Un mode de réalisation le plus simple d’un moyen (M) de stockage consiste à ajouter une masse additionnelle de matériau avec un coefficient de chaleur volumique important.

La figure 2 en illustre le principe.

Le moyen (M) de stockage supplémentaire de l’énergie occupe une partie de l’espace intérieur de la cloche (1) en plus de l’espace occupé par la cloche classique.

Ce volume va représenter entre 5% et 50 % du volume intérieur de la cloche (1). Une partie de l’espace reste vide pour accueillir le plat (2) à maintenir en température.

Sur la figure 2, ce volume est le volume d’une calotte mais ce volume peut être distribué différemment par exemple pour aménager une fenêtre transparente de vision en partie supérieure et répartir le volume du moyen (M) au contraire dans la partie inférieure sous forme d’une paroi interne épaisse d’un centimètre ou deux.

De façon préférentielle ce volume occupé est distant de la paroi extérieure de la cloche (1) sur une majorité de son périmètre.

Cela présente l’avantage de protéger l’utilisateur de la chaleur du moyen (M) de stockage qui en fonction des modes de réalisation peut être élevé et occasionner des brûlures.

Cela présente l’avantage également de limiter la dissipation de la chaleur du moyen (M) vers l’extérieur de la cloche (1) et de privilégier le maintien de la température du plat (2).

Par contre, il est privilégié que la face ou les faces internes du moyen (M) faisant face au plat (2) soit au contraire conductrice de la chaleur. Il faudrait un coefficient conductivité thermique suffisant d’au moins une valeur de 0.3 W cm⁻¹K⁻¹ comparable à celle de l’eau 0.6 W cm⁻¹K⁻¹. A titre d’exemple, cela peut être atteint par du verre (1.2 W cm⁻¹K⁻¹ ) ou du pyrex, et encore plus par du métal tel que de l’acier, de l’aluminium, du cuivre.

Si besoin, pour augmenter la surface d’échange thermique, il est possible d’ajouter des ailettes.

Selon un mode de réalisation du moyen (M) illustré figure 3, il peut s’agir d’une masse (MM) additionnelle de métal de plusieurs centaines de grammes occupant une partie de l’espace de la cloche (1). De préférence, il s’agit d’un volume positionné dans la partie supérieure de la cloche (1), à titre d’exemple sous forme d’une calotte pour une cloche demi-sphérique. Cela représente pour une cloche (1) demi-sphérique de diamètre 24 cm un volume de l’ordre de tout ou partie d’un dm³soit un litre. Ceci est à mettre en regard d’un volume de la cloche de 3,6 litres. Un dm³d’inox représentera une valeur en eau supplémentaire de l’ordre de 900 grammes.

Selon un autre mode de réalisation illustré figure 4, cette masse (MV) additionnelle est en verre, notamment en pyrex ce qui présente l’avantage d’être transparent. Combiné avec une cloche partiellement transparente, cela permet de continuer à voir le plat à l’intérieur de la cloche. Dans le cas illustré, la forme en verre est celle d’un dioptre.

Il est possible d’aplatir le haut de la cloche (1) de façon à ce que la forme en verre soit cylindrique de façon à être sans puissance optique.

Il est possible d’isoler thermiquement cette masse (MV) en ménageant un espace d’air entre la masse (MV) et l’extérieur. Il est possible comme pour les autres modes de réalisation d’ajouter une couche d’isolant, dans cet exemple un film plastique transparent.

Un dm³de pyrex représentera une valeur en eau supplémentaire de l’ordre de 450 grammes.

Selon un autre mode de réalisation illustré figure 5, le moyen (M) est un contenant (C) rempli d’une masse additionnelle qui est de l’eau (E). Le contenant (C) dispose d’un moyen pour le remplir tel qu’un couvercle amovible ou tel que représenté un orifice (O), d’un bouchon (B) qui permet de le fermer et d’un canal (A) de mise à l’air qui permet d’évacuer la vapeur si l’eau (E) est portée à ébullition.

De façon avantageuse cette mise à l’air libre (A) peut être équipée d’une soupape ou d’un clapet taré à 0.5 bar empêchant d’aller au-delà de 110°C. Cette valeur de suppression de 0.5 bar est suffisante pour empêcher l’eau de ressortir pendant la manipulation de la cloche (1) au cours de la phase de maintien en température.

Il peut s’agir également d’un contenant (C) souple. Cette masse d’eau peut être chauffée à 100°C et constituer un apport en chaleur pour conserver un plat à 50°C. Ceci représente par définition une valeur en eau d’un kilogramme associée à un apport de 210 kJ par litre.

Selon un autre mode de réalisation, si on souhaite éviter la présence d’eau, il est possible d’utiliser des perles de silice bien qu’ayant une valeur en eau plus faible que l’eau. Comme pour l’eau, il est possible de les chauffer dans un four micro-ondes. Les perles de silice ont un effet dessicant et leur pouvoir calorique dépend de la quantité d’eau absorbée. La valeur en eau d’un dm3 de perle de silice peut être de l’ordre de 250 grammes, voire plus en cas de saturation d’eau.

Enfin selon un autre mode de réalisation illustré figure 6, au lieu d’être simplement de l’eau (E), il peut s’agir d’un matériau à changement de phase (L) qui en plus d’être chauffé à 100°C représente une réserve supplémentaire de chaleur latente de l’ordre de 276,5 kJ par litre. La température de changement de phase doit être adaptée à la température à laquelle on souhaite maintenir le plat au chaud. Un tel exemple de matériau à changement de phase (L) est une solution à 20% d’acétate de sodium trihydraté avec une température de changement de phase d’environ 50°C.

Ce matériau à changement de phase (L) n’est pas toxique et il est donc possible de le verser en substitution de l’eau (E) comme précédemment.

Usuellement, ce produit est commercialisé sous forme de contenant souple avec le matériau à changement de phase (L) et une pastille métallique souple pour déclencher une fois refroidi le changement de phase qui génère la chaleur latente stockée.

Si on laisse le matériau à changement de phase (L) classique se refroidir avant d’utiliser la cloche pour conserver la chaleur d’un plat, le matériau à changement de phase (L) va revenir à température ambiante en restant liquide.

Lorsqu’on déclenchera le changement de phase, une partie de la chaleur latente de changement de phase va être perdue pour élever également la température du matériau à changement de phase (L) à la température ambiante par exemple de 25°C à environ 50°C et transformer le matériau à changement de phase (L) en sel solide.

Selon l’invention, il est avantageux d’empêcher le phénomène de surfusion de façon à ce que le matériau à changement de phase (L) à changement de phase porté au-dessus de sa température de fusion, change effectivement de phase au cours de son refroidissement à la température normale de fusion de l’ordre de 50°C. Ainsi l’utilisateur n’a pas à intervenir pour déclencher le changement de phase.

Cela ne nécessite donc plus l’action sur la pastille métallique, ni donc sa présence. A noter de plus que cette présence est théoriquement incompatible d’un four micro-ondes.

Pour cela il convient d’ajouter au matériau à changement de phase (L) à changement de phase un moyen d’empêcher la surfusion.

Ce moyen pour empêcher la surfusion peut être l’ajout d’impuretés ou l’ajout d’un monocristal ou l’ajout d’un floculant. Ce floculant est un polymère qui pourrait être des copolymères d'acrylamide et d'acide acrylique ou encore des polyacrylamides.

Il est possible d’utiliser un contenant unique (CS) souple rempli du matériau à changement de phase (L) et sans pastille métallique.

Du fait que ce contenant (CS) est scellé, il présente un risque si l’utilisateur porte le matériau à changement de phase (L) en ébullition.

Il est privilégié de mettre ce contenant souple (CS) immergé dans de l’eau (E) ce qui permettra notamment de précéder l’ébullition du matériau à changement de phase (L) contenu dans les contenants souples (CS) par une alerte par l’ébullition de l’eau (E) à 100°C.

Comme représenté figure 6, si le contenant (C) de l’ensemble eau (E) et matériau à changement de phase (L) dispose d’un orifice (O) étroit, il est privilégié une pluralité de contenants souples (CS) remplis de matériau à changement de phase (L) à changement de phase dont la taille permet de les introduire par l’orifice (O). Typiquement comme représentés, ces contenants (CS) auraient la forme d’une petite boule de la taille d’une bille.

En référence à de l’eau (E) portée à 100°C, le matériau à changement de phase (L) va alors représenter une augmentation d’énergie calorique supplémentaire de l’ordre de 25 % grâce à la chaleur latente.

Cet apport d’énergie supplémentaire va également se traduire au niveau de l’accumulation thermique par un plateau à température quasi-constante pendant le changement de phase au lieu de la baisse de température en décroissance exponentielle vers l’asymptote qui est la température ambiante.

A la fin du plateau, la baisse de température reprendra en décroissance exponentielle vers l’asymptote qui est la température ambiante.

Cette phase de plateau de la température du moyen d’accumuler l’énergie calorique va bénéficier au plat (2) qu’il faut maintenir à température.

La figure 7 illustre par un graphique la différence entre le mode de réalisation par une masse d’eau (E) illustré figure 5 et le mode de réalisation par une masse de matériau à changement de phase (L) illustré figure 6.

Sur cette figure 7, le graphique a pour axes en abscisse le temps qui s’écoule exprimé en minutes et en ordonnée la température du moyen (M) en degré Celsius.

Entre le moment où le moyen (M) est porté potentiellement à 100°C et le moment où la cloche (1) est présentée sur le plat (2) chaud, la cloche (1) aura déjà eu le temps de refroidir à titre d’exemple à 75 °C.

A partir d’un même point départ à 75°C, la température du moyen (M) va décroitre suivant une exponentielle décroissante vers l’asymptote qui est la température ambiante dans ce cas à 25°C.

Cette décroissante est à titre d’exemple d’un degré par minute, puis d’un degré par 2 minutes, puis d’un degré par 4 minutes, etc.

Dans un premier temps les courbes (CE1) de l’eau (E) et (CL1) du matériau à changement de phase (L) (CP) ont la même allure.

En dessous de la température de fusion, l’eau (E) va poursuivre sa décroissance figurée par la courbe en pointillé (CE2).

A la température de fusion, le matériau à changement de phase va se maintenir à une température quasiment constante le temps du changement de phase quand le matériau à changement de phase (L) va progressivement se transformer en sel solide. Ceci est représenté pour la courbe en trait plein sous la forme d’un plateau (2).

A la fin de ce plateau, la température reprend sa décroissance de façon exponentielle vers la température ambiante représentée en trait plein (CL2).

De même pendant la montée en température pendant l’accumulation de chaleur, il existera une phase plateau pendant laquelle la température se stabilisera le temps du changement de phase.

Par exemple, si le matériau à changement (L) est disposé à l’intérieur d’un four micro-ondes (3, MW) d’une puissance de 800 W, l’augmentation de température sera linéaire entre la température ambiante par exemple 25°C et la température de fusion de l’ordre de 50°C, puis stabilisée à la température de fusion plusieurs minutes le temps du changement de phase puis de nouveau sera une augmentation linéaire.

Ceci présente l’intérêt qu’en termes de mode d’emploi, la durée de chauffage dans le four micro-ondes (3, MW) pour obtenir une température du moyen (M) de l’ordre de la température de fusion autorise une marge d’erreur pour l’utilisateur.

Autrement la température atteinte est linéaire en fonction du temps passé dans le four micro-ondes (3, MW) avec un risque de brûlure.

Ce temps est d’autant plus difficile à prédire précisément quand l’énergie du four micro-ondes (3, MW) par exemple de 800 W est à répartir entre la cuisson du plat (2) lui-même et l’accumulation d’énergie du moyen (M).

Il est possible en fonction de la température souhaitée de choisir d’autres matériaux à changement de phase (L) pour une zone de température entre 40°C et 70°C.

A titre d’exemple, il est possible d’utiliser l'alcool cétylique avec un point de fusion à 49° C, l’acide myristique avec un point de fusion à 59° C, l'acide palmitique avec un point de fusion à 63° C ou l'acide stéarique avec un point de fusion à 69° C.

Dans l’option où le matériau à changement de phase (L) est encapsulé dans des contenants souples (CS), il est possible de répartir les contenants souples (CS) en les remplissant des différents matériaux à changement de phase avec des températures différentes et étagées. L’utilisateur visualisera alors la montée en température en fonction de la proportion de contenants souples qui contiennent soit un solide soit un liquide. Cette visualisation sera facilitée par le fait que chaque matériau à changement de phase sera identifié par une coloration qui lui sera propre.

En ce qui concerne la phase de préchauffage consistant à accumuler de l’énergie thermique, différentes variantes sont possibles en fonction du type d’énergie disponible.

En effet le choix du mode de réalisation du moyen (M) de stockage peut être à optimiser en fonction d’une utilisation d’un moyen de cuisson (3) par exemple d’un four micro-ondes (3, MW), d’une plaque de cuisson vitrocéramique (3, PV) ou à induction (3, PI).

Il sera également possible de combiner un mode de cuisson du plat par la cloche qui devient également une cloche de cuisson pendant la phase préchauffage pour accumuler l’énergie thermique.

Ceci représente un gain de temps important puisque le temps de la phase accumulation de chaleur est au moins en partie masqué par le temps de cuisson.

Ceci représente un gain en charge mentale puisqu’on n’a pas la préoccupation d’avoir accumulé de l’énergie calorique préalablement à la cuisson du plat et de l’instant auquel le moyen d’accumuler l’énergie calorique sera sollicité.

Dans un mode de réalisation électrique illustré figure 8, la cloche (1, 1E) est alimentée par le secteur ce qui permet de chauffer l’accumulateur thermique (M) via un élément résistant électrique (E1) et en même temps indirectement de chauffer le plat (2). Dans ce cas l’élévation de température va permettre de plus une cuisson basse température de l’ordre de 70°C, au-dessus de la température de coagulation des aliments. Ceci peut être complété par une fonction grill pour saisir la viande ce qui nécessite un moyen de dépasser 100°C.

Cette fonction grill peut être réalisée par l’ajout d’une cartouche de gaz et d’un brûleur actionnable par un bouton de commande intégré dans la zone de préhension de la cloche (1). Sur la figure 8, cette fonction grill est réalisée par un grill électrique (E2).

Une fois la cuisson terminée, la prise secteur (E3) est débranchée et la cloche (1, 1E) maintient la température de l’ordre de 40 à 50 °C en dessous de la température de coagulation des aliments.

Dans un mode de réalisation pour four à micro-onde (3, MW) illustré figure 9, l’ensemble de la cloche (1) ne peut contenir d’éléments métallique.

La cloche (1, 1W) est dans un matériau non métallique de préférence transparent. A titre d’exemple il peut être en pyrex ou en matériau plastique synthétique compatible micro-ondes.

Le matériau à chauffer de façon privilégiée par un four à micro-onde (3, MW) est de l’eau (2) ou du matériau à changement de phase (L).

Comme représenté figure 10 les parois de la cloche (1,1W) peuvent être en matériau souple comme du silicone et repliables dans la partie inférieure pour gagner en compacité pendant son sont stockage.

Dans un mode de réalisation pour plaque vitrocéramique (3, PV) illustré figure (11), il faut une cloche (1,1V) spécifiquement adaptée.

Pour cette adaptation, la cloche possède à sa base d’une embase métallique avec une cavité centrale pour l’emplacement d’un plat. A titre d’exemple, il s’agit pour une cloche hémisphérique extérieure de diamètre 24 cm, d’une embase (V2) sous forme d’un anneau métallique de diamètre intérieur de 19 cm et diamètre extérieur de 23 cm. Le métal peut être typique de l’acier inoxydable. Cette embase (V2) sous forme d’anneau est destinée à capter la chaleur émise par la plaque vitrocéramique et doit être épais de plusieurs millimètres. En masse cela va représenter plusieurs centaines de grammes, au moins 100 grammes c'est-à-dire beaucoup plus qu’une fine embase classique (12) telle que représentée à la figure 1.

Bien entendu l’embase à la forme d’un anneau dans le cas d’une cloche hémisphérique et sa forme doit être adaptée par exemple dans le cas d’une cloche sous forme carrée ou rectangulaire.

Les parois (V0) de la cloche intérieure sont en matériau conducteur de chaleur pour transmettre la chaleur captée par l’embase (V2) vers le reste de la cloche (1). Il peut s’agir par exemple de parois en inox, mais pour une meilleure transmission de la chaleur des matériaux à coefficients de conductivité thermique supérieure à 50 W/m.K , tels que du cuivre, de l’aluminium ou des alliages de couches d’aluminium et d’inox sont privilégiés.

En variante au mode de réalisation pour plaque vitrocéramique (PV), il est proposé un mode de réalisation (1, 1I) pour plaque à induction (PI) illustré figure 12.

La bobine d’induction (I1) est représentée en coupe par ses spires.

Du fait de la spécificité des plaques à induction, dans ce cas l’embase (I2) plane doit être en matériau magnétique, typiquement de l’inox magnétique.

Pour être détectée par la plaque de cuisson à induction (3, PI) et autoriser son fonctionnement, il est recommandé de d’augmenter l’épaisseur de l’embase par rapport un ustensile classique pour compenser la perte de la surface centrale.

Ceci donne par exemple une embase (I2) en forme d’anneau d’une épaisseur de plusieurs millimètres à un centimètre d’inox magnétique. De façon usuelle, il peut s’agir d’acier inoxydable martensitique, nuance 440C.

Il est possible que malgré tout la cloche ne soit pas détectée par la plaque de cuisson à induction (3, PI).

Dans ce cas, il faut créer une plaque à induction (PI) capable de détecter la présence de la cloche malgré l’absence de métal magnétique dans la partie centrale. Il faut donc modifier l’algorithme de détection généralement utilisé qui vérifie la présence de métal magnétique en partie centrale. Le nouvel algorithme doit considérer comme une présence en cas de détection de présence de métal magnétique uniquement sur un zone en anneau et si besoin introduire un mode cloche dans le menu d’utilisation.

Il faut de façon avantageuse élargir le diamètre de la bobine d’induction pour mieux correspondre au diamètre de la cloche (1, 1I), par exemple un diamètre supérieur à 19 centimètres.

Enfin pour les professionnels, il existe une possibilité supplémentaire d’utiliser la source de vapeur disponible dans un percolateur. Cette source de vapeur permet usuellement de réchauffer toute sorte de liquide. Dans le cas de l’invention avec un contenant (C), il est avantageux que l’orifice (O) soit d’une taille suffisante pour introduire la tête de la buse de vapeur du percolateur et réchauffer le liquide contenu dans le contenant (C).

Cette utilisation de la vapeur du percolateur peut être particulièrement pertinente dans le cas d’une cloche (1) destinée à une tasse et sa soucoupe.

La figure 13 illustre un exemple d’utilisation de la cloche selon l’invention pendant la phase maintien en température. La cloche (1) qui est chaude est posée sur une assiette (GV) dont le diamètre est plus large que celui de la cloche. Le plat (2) à maintenir au chaud composé de sa vaisselle de l’aliment (A) dans sa vaisselle (V) est posé sur la grande assiette (GV).

Dans toutes les variantes, il est intéressant d’ajouter un indicateur de température de l’intérieur de la cloche ce qui est courant mais également un indicateur de température du moyen (M) d’accumulation thermique ajouté.

En effet, la température du plat (2) et du moyen (M) d’accumulation thermique sont différentes notamment au départ de la phase de maintien en température.

Il est avantageux d’ajouter un moyen (MC) de convection pour piloter la température du plat à maintenir au chaud en fonction des températures du plat (2) et du moyen (M) d’accumulation.

Ce moyen (MC) comporte un ventilateur (F) placé entre le plat (2) et le moyen (M) d’accumulation thermique comme représenté figure 14.

Il est avantageux que ce moyen (MC) soit amovible de façon a être mis en place dans la phase maintien en température et d’éviter ainsi sa présence pendant la phase préchauffage et/ou cuisson. Cela présente également l’avantage de pouvoir nettoyer la cloche (1) notamment dans un lave-vaisselle sans prendre le risque d’abîmer le moyen (MC) ou d’en renchérir sa conception.

Ce moyen (MC) peut comporter une commande du ventilateur (F) du plus simple comme un thermostat au plus sophistiqué. Une solution électronique sophistiquée consiste à mesurer sans contact par capteurs infrarouge les températures du plat (2) et du moyen (M) d’accumulation thermique. L’électronique de pilotage permet trois états.

Dans le premier état de la figure 14, le ventilateur est à l’arrêt.

Dans le deuxième état illustré figure 15, le ventilateur souffle de l’air du haut vers le bas pour transmettre par convection la chaleur du moyen (M) d’accumulation thermique vers le plat (2).

Dans un troisième état illustré figure 16, le ventilateur souffle de l’air du bas vers le haut pour transmettre par convection la chaleur du plat (2) vers le reste du volume, c’est à dire le moyen (M) d’accumulation thermique et la grande assiette (GV). C’est le cas si le plat (2) est trop chaud par rapport à une consigne et qu’au-delà de la température de coagulation, il risque de poursuivre sa cuisson.

Ce moyen de convection (MC) peut également communiquer par wifi ou Bluetooth avec un appareil tel qu’un smartphone. Il peut alors recevoir les consignes et en retour indiquer les températures du plat (2) et du moyen (M) d’accumulation thermique ainsi que la commande du ventilateur (F).

Dans la mesure où comme l’illustre la figure 7 dans la phase maintien en température du plat (2) chaud, la température ne peut que descendre et au mieux se stabiliser, il est avantageux que la cloche (1) dispose d’une réserve d’énergie sous forme liquide ou gazeuse pour pouvoir si besoin remonter la température du plat (2). Il peut s’agir d’un réservoir de liquide inflammable ou d’une cartouche de gaz. Cette réserve d’énergie peut servir à par exemple réchauffer le moyen (M) et indirectement le plat (2) ou plus directement le plat (2) par exemple par un brûleur ou une production de vapeur. De façon préférentielle la mise en action se fait par une commande proche du moyen de préhension de la cloche (1).

En termes d’utilisation de la cloche (1) selon l’invention, cela dépend du contexte.

S’il s’agit d’une personne seule qui se prépare un plat et qui dispose à la fois d’un four micro-ondes et d’une plaque de cuisson multiple, alors elle a l’embarras du choix. Elle peut préparer son plat dans le four micro-ondes et préchauffer la cloche (1) sur une des plaques de cuisson, ou elle peut préparer son plat (2) sur une des plaques de cuisson dans le four micro-ondes et préchauffer la cloche (1) sur une autre plaque de cuisson ou dans le four micro-ondes.

A l’inverse s’il s’agit d’une personne qui prépare un repas avec deux plats pour deux personnes et qui ne dispose que d’un seul élément de cuisson tel un four micro-ondes ou une plaque de cuisson simple, alors elle doit préparer séquentiellement un premier plat (2) à mettre en attente sous la cloche (1) puis un deuxième plat et servir ensuite les deux plats simultanément.

Dans ce cas, il est avantageux de préparer le premier plat avec sa cloche, de le mettre en attente et servir les deux plats à la fin de la préparation du second plat.

Dans le cas d’un professionnel, il est amené à préparer une multiplicité de plats qui dans le cas des tables à plusieurs convives doivent en principe être servis simultanément.

Dans tous les cas, il semble avantageux que l’accumulation de l’énergie thermique dans le moyen (M) s’effectue en même temps que la cuisson du plat (2) placé à l’intérieur de la cloche (1) dans le moyen de cuisson (3).

Ceci est indépendant du moyen d’apporter de l’énergie thermique, l’apport d’énergie thermique étant procuré par un élément résistant électrique (E1), ou par une plaque de cuisson vitrocéramique (3, PV), ou par une plaque de cuisson à induction (3, PI) ou encore un apport de vapeur d’un percolateur.

En termes d’application industrielle, l’invention s’applique au domaine des ustensiles de cuisine.

La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit pour une gamme de produits notamment en fonction du mode d’apport de l’énergie thermique.

Claims

Cloche (1) à plat pour cuire, porter et/ou garder à température de consommation des aliments placés en vaisselle caractérisée en ce qu’elle comporte un moyen (M) pour accumuler l’énergie thermique et que ce moyen (M) représente un volume occupé entre 5 à 50 % du volume de la cloche (1).
Cloche (1) selon la revendication 1 caractérisée par le fait que ce volume occupé par le moyen (M) est distant de la paroi extérieure de la cloche (1) sur une majorité de son périmètre.
Cloche (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisée par le fait que la face interne du moyen (M) est conductrice de la chaleur avec un coefficient conductivité thermique d’au moins une valeur de 0.3 W cm⁻¹K⁻¹ .
Cloche (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée par le fait que moyen (M) est une masse (MM) additionnelle de métal de plusieurs centaines de grammes occupant une partie de l’espace de la cloche (1).
Cloche (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée par le fait que moyen (M) est une masse (MV) additionnelle de matière solide transparente occupant une partie de l’espace de la cloche (1).
Cloche (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée par le fait que le moyen (M) comporte un contenant (C) qui dispose d’un moyen pour le remplir.
Cloche (1) selon la revendication 6 caractérisée par le fait que le contenant (C) est rempli d’eau (E).
Cloche (1) selon la revendication 6 caractérisée par le fait que le contenant (C) est rempli de perles de silice.
Cloche (1) selon la revendication 6 caractérisée par le fait que le contenant (C) contient un matériau à changement de phase (L).
Cloche (1) selon la revendication 9 caractérisée par le fait que le matériau à changement de phase (L) remplit au moins un contenant souple (CS) immergé dans de l’eau (E).
Cloche (1) selon la revendication 10, caractérisée par le fait que le matériau à changement de phase (L) remplit une pluralité de contenants souples (CS) de la taille d’une bille.
Cloche (1) selon l’une des revendications 9 à 11 caractérisée par le fait que le matériau à changement de phase (L) est une solution d’acétate de sodium trihydraté sans surfusion.
Cloche (1) selon l’une des revendications 9 à 11 caractérisée par le fait que le matériau à changement de phase (L) est une pluralité de matériaux à changement de phase dont les températures de fusion sont différentes et étagées.
Cloche (1) selon la revendication 13 caractérisée par le fait que la une pluralité de matériaux à changement de phase dont les températures de fusion sont différentes et étagées, sont colorés de façon différentes.
Cloche (1) selon l’une des revendications 1 à 6 caractérisée par le fait qu’elle comporte une fonction grill (E2).
Cloche (1) selon l’une des revendications 1 à 6 caractérisée par le fait les parois de la cloche (1) peuvent être en matériau souple et repliables dans la partie inférieure.
Cloche (1) selon l’une des revendications 1 à 6 caractérisée par le fait de la présence à sa base d’une embase (V2) métallique avec une cavité centrale d’au moins 100 grammes
Cloche (1) selon la revendication 17 caractérisée par la présence d’une cloche intérieure dont la paroi (v0) est en matériau conducteur de chaleur avec un coefficient de conductivité thermique supérieure à 50 W/m.K.
Cloche (1) selon l’un quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée par la présence d’un moyen (MC) de convection pour piloter la température du plat (2) à maintenir au chaud en fonction des températures du plat (2) et du moyen (M) d’accumulation et d’un ventilateur (F).
Cloche (1) selon l’un quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée par la présence d’une réserve d’énergie sous forme liquide ou gazeuse pour pouvoir si besoin remonter la température du plat (2).
Utilisation d’une cloche (1) à plat pour cuire, porter et/ou garder à température de consommation des aliments placés en vaisselle comportant un moyen (M) pour accumuler l’énergie thermique qui représente un volume occupé entre 5 à 50 % du volume de la cloche (1) caractérisée par le fait que l’accumulation de l’énergie thermique s’effectue en même temps que la cuisson du plat (2) placé dans la cloche (1).
Utilisation selon la revendication 21, caractérisée par le fait que l’apport d’énergie thermique est procuré par un élément résistant électrique (E1)
Utilisation selon la revendication 21, caractérisée par le fait que l’apport d’énergie thermique est procuré par un four micro-ondes (3, MW).
Utilisation selon la revendication 21, caractérisée par le fait que l’apport d’énergie thermique est procuré par une plaque de cuisson vitrocéramique (3, PV).
Utilisation selon la revendication 21, caractérisée par le fait que l’apport d’énergie thermique est procuré par une plaque de cuisson à induction (3, PI).
Utilisation selon la revendication 21, caractérisée par le fait que l’apport d’énergie thermique est procuré par un apport de vapeur d’un percolateur.