EP0110143B1 - Appareil à enceinte de cuisson - Google Patents
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- EP0110143B1 EP0110143B1 EP83110752A EP83110752A EP0110143B1 EP 0110143 B1 EP0110143 B1 EP 0110143B1 EP 83110752 A EP83110752 A EP 83110752A EP 83110752 A EP83110752 A EP 83110752A EP 0110143 B1 EP0110143 B1 EP 0110143B1
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C15/00—Details
- F24C15/34—Elements and arrangements for heat storage or insulation
Definitions
- the invention relates to an appliance comprising at least one cooking chamber, said chamber being delimited by a muffle of generally parallelepiped shape, open on one side, heating elements being arranged inside and / or outside the muffle in an adjoining enclosure, a thermally insulating material covering the side walls of the muffle and said adjoining enclosure in the event of the presence thereof.
- side walls of the muffle denotes the four walls of the muffle adjacent to the front face of said muffle.
- the aim is to bring the enclosure as quickly as possible to its operating temperature, and with the least heat loss possible, to limit energy consumption.
- the temperature rise of the enclosure is relatively long because the losses of calories by conduction in the chassis of the apparatus are very significant and these losses of calories result in an increase in the temperature of the external walls of the packaging of the device.
- the standards of use in this area impose a maximum temperature of the outer walls of the casing of a cooking appliance. This temperature must not exceed 100 ° C for non-built-in appliances and 90 ° C for built-in appliances. It is therefore necessary to eliminate the calories lost by the enclosure by interposing, between the chassis and the outer casing, chimneys which allow air circulation discharging the calories by free convection, or forced if a fan is incorporated.
- the patent FR-A-2193180 of the applicant shows a cooking enclosure delimited by an externally insulated muffle placed inside a frame which is itself externally insulated and on which an outer sheet metal covering is fixed.
- This design therefore uses three sheet thicknesses (a muffle, a chassis and an external covering), however, presents some of the drawbacks of a thermal nature mentioned in the previous chapter, because the assembly of the three sheet thicknesses creates thermal bridges and the calories lost by the enclosure must then be eliminated by chimneys located between the chassis and the exterior cladding.
- This design also has drawbacks of a mechanical nature, since the manufacturing is made relatively complex by numerous sheet metal welding and enameling operations.
- the present invention makes it possible to eliminate the thermal drawbacks of the prior art by proposing an appliance with a cooking enclosure which does not have thermal bridges and thus limiting the loss of calories from the enclosure by conduction.
- This invention also makes it possible to reduce the mechanical drawbacks, by eliminating certain delicate manufacturing operations necessary in the prior art, by making easier the construction of the basic structure of the device because this basic structure (enclosure - heat-insulating - chassis - dressing) is carried out late during the manufacturing process.
- This resulting ease of handling makes it possible to envisage robotization of the first stages of assembly, before obtaining the basic structure of the device.
- the mounting of the other sub-assemblies, for example the doors and tables, is very easy around the chassis of the present invention.
- the present invention relates to an appliance comprising at least one cooking chamber, said chamber being delimited by a generally rectangular muffle, open on one side, heating elements being arranged inside and / or outside the muffle in an adjoining enclosure, a thermally insulating material covering the side walls of the muffle and of said contiguous enclosure in the case of the presence thereof, said material constituting the core of the chassis of the apparatus and participating in the constitution of a structure producing at least partially the external walls of this device, characterized in that said core of the chassis is integral with the side walls of the muffle, and with said contiguous enclosure in the event of the presence thereof, or with a primary insulating layer surrounding the side walls of the muffle and of said contiguous enclosure in the case of the presence thereof, by overmolding of the thermally insulating material.
- the thermally insulating material is in the form of a foam.
- the foam is based on organic resins, such as polyurethane, phenolic or furan resins, but it can also be based on expanded mineral materials.
- organic resins such as polyurethane, phenolic or furan resins, but it can also be based on expanded mineral materials.
- the cooking enclosure is delimited by a muffle 1 having an open face surrounded by a flange 3 provided with protruding parts 4 serving to position the muffle on the front 6 of the chassis 2.
- Brackets 5 placed at the rear of the muffle and perforated to limit heat loss, ensure the fixing of the muffle on the rear sheet 7 of the chassis 2.
- This chassis 2 is therefore composed of four parts welded together, a front 6, a rear plate 7 and a box 8 made up of two half-edges.
- an external covering 9 and 9 ' is fixed between the front panel 6 and the rear plate 7 thus delimiting two chimneys between the chassis and the external covering.
- the muffle 1 coated on at least four of its faces with an insulation 11.
- the box 8 is covered externally, on its lateral parts and on its upper part, by an insulation 13, and internally on a lower part 8 ′ by an insulator 14.
- a chimney 10 allows air circulation, between the insulated box 8 and the outer covering 9 ′, symbolized by an arrow F. It is the same with the on the other side of the figure, a chimney is formed between the box 8, and the external covering 9.
- Heating elements 17, 18 are present, in the example described, inside the cooking enclosure.
- the cooking enclosure is delimited by a muffle 20, for example of enamelled steel, having an open front face surrounded by a flange 21 which serves as a support for the joint sealing of an access door (not shown) to the enclosure, and also having four side walls designated below: sole face 22, upper face 23, sides 24 and 25.
- a rear plate 27 is attached to the muffle 20, and thermally insulated independently of the lateral insulation of the muffle.
- Heating elements 41 are placed inside the muffle, and the latter is covered on its sole face, its upper face 23, its two sides 24, 25 by an insulating material 50.
- This insulating material constitutes the core of the chassis of the device formed by four side walls 51, 52, 53, 54; the walls 51. 52 being extended at the bottom and at the top to form the two outer side walls of the cooking appliance.
- These walls 51, 52 can constitute lateral cheeks which extend beyond the front, to protect the adjacent furniture.
- the insulating material 50 can be covered externally on its side walls 51, 52 with sheets 55, 56 of metal or plastic constituting an external covering, contributing to the rigidity of the assembly.
- a metal piece 40 of thin thickness and / or perforated so as to limit the heat transmission to the outside.
- FIG. 4 we see on the uncut part of the enclosure a heating element 41, the rim 21 of the muffle 20, the wall 51 of the insulating material 50, the metallic piece 40 of small thickness, and the metallic sheet 56 or plastic covering the outside wall 51.
- a heating element 41 and the various components of the cooking appliance that is to say the muffle 20, the insulating material 50 having walls 52, 53, 54, and a metallic or plastic sheet 55, externally covering the wall 52.
- the insulating material 50 therefore has a general shape in H, the two branches of H being constituted by the side walls 51, 52.
- These two branches can allow the establishment of the other components of the appliance such as, storage chest under the cooking chamber and hob above the cooking chamber.
- the insulating material can be obtained by casting or injecting a foam which has sufficient thermal characteristics to absorb the calories lost by the muffle reaching 300 ° C. in the case of a cooking appliance with manual or catalytic cleaning and approximately 500 ° C in the case of a pyrolytic cleaning appliance, and the mechanical characteristics necessary for good rigidity of the cooking appliance.
- Insulating hollow bodies can also be embedded in the insulating material in order to reduce the cost price of the cooking appliance, without reducing the thermal and mechanical characteristics of this enclosure.
- the foam is based on furan resins, it can optionally be added fillers to increase the mechanical resistance and adjust the coefficient of thermal conductivity.
- the density of the foam can also be varied to obtain the same results.
- the edges of the insulating material can be protected by metal rods which will increase the rigidity of the device.
- the muffle 20 has on the outside an adjoining enclosure 60 where heating elements 61 are placed. It is understood that the cooking enclosure can only comprise heating elements 41 as shown in Figure 3, or only heating elements 61 inside the adjoining enclosure. or in combination of the elements heating elements 41 and 61.
- This contiguous enclosure is placed under the bottom face 22 of the muffle, and this contiguous enclosure 60, the upper face 23 and the two sides 24, 25 of the muffle are covered by a primary insulator 30 which may comprise several layers, for example, a mattress based on mineral fibers (silica-alumina. glass wool, rock wool) which can be deposited by flocking, or preconstituted in plates.
- a primary insulator 30 which may comprise several layers, for example, a mattress based on mineral fibers (silica-alumina. glass wool, rock wool) which can be deposited by flocking, or preconstituted in plates.
- This primary insulator may also be formed from pulverulent materials compressed and maintained by textile envelopes, mineral foams, for example glass or asbestos foams, granules of expanded mica, or other insulating granules.
- the insulating material 50 has the same characteristics as those described in the first embodiment.
- a heating element 41 placed in the adjoining enclosure 61 and other components of the cooking appliance, the muffle 20, the insulator 30, the insulating material 50 having walls 52, 53, 54, and a metal or plastic sheet 55, externally covering the wall 52.
- this appliance with a cooking enclosure can be a stove using all types of energy, a single built-in oven, or a cooking appliance with several speakers.
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Description
- L'invention concerne un appareil comportant au moins une enceinte de cuisson, ladite enceinte étant délimitée par un moufle de forme généralement parallélipipédique, ouvert sur une face, des éléments chauffants étant disposés à l'intérieur et/ou à l'extérieur du moufle dans une enceinte contiguë, un matériau thermiquement isolant recouvrant les parois latérales du moufle et de ladite enceinte contiguë en cas de présence de celle-ci.
- Par parois latérales du moufle, on désigne les quatre parois du moufle adjacentes à la face avant dudit moufle.
- Dans les appareils à enceinte de cuisson, le but recherché est d'amener l'enceinte le plus rapidement possible à sa température d'utilisation, et avec le moins de pertes thermiques possibles, pour limiter la consommation d'énergie.
- Dans les techniques connues, la montée en température de l'enceinte est relativement longue car les pertes de calories par conduction dans le châssis de l'appareil sont très importantes et ces pertes de calories se traduisent par une augmentation de la température des parois extérieures de l'habillage de l'appareil. Les normes d'utilisation dans ce domaine imposent une température maximale des parois extérieures de l'habillage d'un appareil de cuisson. Cette température ne doit pas dépasser 100 °C pour les appareils non- encastrables et 90 °C pour les appareils encastrables. Il faut donc éliminer les calories perdues par l'enceinte en interposant, entre le châssis et l'habillage extérieur, des cheminées qui permettent une circulation d'air évacuant les calories par convection libre, ou forcée si on incorpore un ventilateur.
- Le brevet FR-A-2193180 de la demanderesse montre une enceinte de cuisson délimitée par un moufle calorifugé extérieurement placé à l'intérieur d'un châssis lui-même calorifugé extérieurement et sur lequel est fixé un habillage extérieur en tôle. Cette conception utilisant donc trois épaisseurs de tôles (un moufle, un châssis et un habillage extérieur) présente toutefois certains des inconvénients d'ordre thermique cités dans le chapitre précédent, car l'assemblage des trois épaisseurs de tôles crée des ponts thermiques et les calories perdues par l'enceinte doivent alors être éliminées par des cheminées situées entre le châssis et l'habillage extérieur. Cette conception présente également des inconvénients d'ordre mécanique, car la fabrication est rendue relativement complexe par de nombreuses opérations de tôlerie de soudure et d'émaillage.
- On connaît également par le Brevet FR-A-946 923, un four électrique constitué d'un moufle recouvert d'une boîte étanche en fibro-ciment obtenue indépendamment du moufle et placée ensuite autour du moufle. Cette boîte n'est pas surmoulée directement sur le moufle, créant ainsi une mauvaise isolation et une mauvaise tenue mécanique de l'appareil. De plus l'obtention de cette boîte indépendamment du moufle ne permet pas une robotisation du montage de l'appareil.
- La présente invention permet d'éliminer les inconvénients thermiques de l'art antérieur en proposant un appareil à enceinte de cuisson ne présentant pas de ponts thermiques et limitant ainsi les pertes de calories de l'enceinte par conduction.
- Cette invention permet également de réduire les inconvénients mécaniques, en supprimant certaines opérations délicates de fabrication nécessaires dans l'art antérieur, en rendant plus facile la construction de la structure de base de l'appareil car cette structure de base (enceinte - calorifuge - châssis - habillage) est réalisée tardivement au cours de la fabrication. La facilité de manutention en résultant permet d'envisager une robotisation des premières phases de montage, avant l'obtention de la structure de base de l'appareil. Le montage des autres sous-ensembles, par exemple les portes et tables, est très aisé autour du châssis de la présente invention.
- La présente invention a pour objet un appareil comportant au moins une enceinte de cuisson, ladite enceinte étant délimitée par un moufle de forme générale parallélépipédique, ouvert sur une face, des éléments chauffants étant disposés à l'intérieur et/ou à l'extérieur du moufle dans une enceinte contiguë, un matériau thermiquement isolant recouvrant les parois latérales du moufle et de ladite enceinte contiguë en cas de présence de celle-ci, ledit matériau constituant l'âme du châssis de l'appareil et participant à la constitution d'une structure réalisant au moins en partie les parois extérieures de cet appareil, caractérisé en ce que ladite âme du châssis est solidaire des parois latérales du moufle, et de ladite enceinte contiguë en cas de présence de celle-ci, ou d'une couche isolante primaire entourant les parois latérales du moufle et de ladite enceinte contiguë en cas de présence de celle-ci, par surmoulage du matériau thermiquement isolant.
- Avantageusement, le matériau thermiquement isolant se présente sous la forme d'une mousse.
- De préférence, la mousse est à base de résines organiques, telles que les résines polyuréthanes, phénoliques ou furanniques mais elle peut être aussi à base de matières minérales expansées.
- Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, un appareil de cuisson selon l'invention.
- La figure 1 représente un appareil à enceinte de cuisson selon un art antérieur.
- La figure 2 représente le même appareil à enceinte de cuisson, en demi-coupe vue de face.
- La figure 3 représente en perspective un appareil à enceinte de cuisson selon l'invention. comportant un moufle.
- La figure 4 représente l'appareil à enceinte de cuisson de la figure 3, en demi-coupe vue de face.
- La figure 5 représente en perspective, un appareil à enceinte de cuisson selon l'invention, comportant un moufle, une enceinte contiguë à ce moufle, et un isolant primaire recouvrant le moufle et l'enceinte contiguë.
- La figure 6 représente l'appareil à enceinte de cuisson de la figure 5, en demi-coupe vue de face.
- Dans la figure 1, représentant l'art antérieur, l'enceinte de cuisson est délimitée par un moufle 1 présentant une face ouverte entourée par un rebord 3 muni de parties 4 en saillie servant à positionner le moufle sur la façade 6 du châssis 2. Des équerres 5 placées à l'arrière du moufle et ajourées pour limiter les pertes thermiques, assurent la fixation du moufle sur la tôle arrière 7 du châssis 2. Ce châssis 2 est donc composé de quatre pièces soudées entre elles, une façade 6, une tôle arrière 7 et un caisson 8 composé de deux demi-pourtours. De chaque côté du caisson, un habillage extérieur 9 et 9' est fixé entre la façade 6 et la tôle arrière 7 délimitant ainsi deux cheminées entre le châssis et l'habillage extérieur.
- Dans la figure 2, on voit sur la 1/2 face non coupée de la structure 2, le rebord 3 muni de parties 4 en saillie en contact avec la façade 6, et l'habillage extérieur 9.
- On voit également sur la 1/2 face coupée, le moufle 1 enrobé sur au moins quatre de ses faces d'un calorifuge 11. Le caisson 8 est recouvert extérieurement, sur ses parties latérales et sur sa partie supérieure, par un calorifuge 13, et intérieurement sur une partie inférieure 8' par un calorifuge 14. Une cheminée 10 permet une circulation d'air, entre le caisson 8 calorifugé et l'habillage extérieur 9', symbolisée par une flèche F. Il en est de même de l'autre côté de la figure, une cheminée est pratiquée entre le caisson 8, et l'habillage extérieur 9. Des éléments chauffants 17, 18 sont présents, dans l'exemple décrit, à l'intérieur de l'enceinte de cuisson.
- Dans la figure 3, représentant un mode de réalisation de l'invention, l'enceinte de cuisson est délimitée par un moufle 20, par exemple en acier émaillé, présentant une face avant ouverte entourée par un rebord 21 qui sert d'appui au joint d'étanchéité d'une porte d'accès (non représentée) à l'enceinte, et présentant également quatre parois latérales désignées ci-après : face sole 22, face supérieure 23, côtés 24 et 25. Une plaque arrière 27 est rapportée sur le moufle 20, et isolée thermiquement indépendamment de l'isolation latérale du moufle.
- Des éléments chauffants 41 sont placés à l'intérieur du moufle, et celui-ci est recouvert sur sa face sole, sa face supérieure 23, ses deux côtés 24, 25 par un matériau isolant 50. Ce matériau isolant constitue l'âme du châssis de l'appareil formée par quatre parois latérales 51, 52, 53, 54 ; les parois 51. 52 étant prolongées en bas et en haut pour former les deux parois latérales extérieures de l'appareil de cuisson.
- Ces parois 51, 52 peuvent constituer des joues latérales qui débordent sur l'avant, pour protéger les meubles adjacents.
- Le matériau isolant 50 peut être recouvert extérieurement sur ses parois latérales 51, 52 de feuilles 55, 56 métalliques ou plastiques constituant un habillage extérieur, participant à la rigidité de l'ensemble.
- Sur la face avant, soumise à des températures plus importantes en raison de la proximité du rebord 21 du moufle 20, on prévoit une pièce métallique 40 de faible épaisseur et/ou perforée de manière à limiter la transmission de chaleur vers l'extérieur.
- Dans la figure 4, on voit sur la partie non coupée de l'enceinte un élément chauffant 41, le rebord 21 du moufle 20, la paroi 51 du matériau isolant 50, la pièce métallique 40 de faible épaisseur, et la feuille 56 métallique ou plastique recouvrant extérieurement la paroi 51.
- Sur la partie représentée en coupe, on voit également un élément chauffant 41 et les différents constituants de l'appareil de cuisson, c'est-à-dire le moufle 20, le matériau isolant 50 présentant des parois 52, 53, 54, et une feuille 55 métallique ou plastique, recouvrant extérieurement la paroi 52.
- Le matériau isolant 50 a donc une forme générale en H, les deux branches du H étant constituées par les parois latérales 51, 52.
- Ces deux branches peuvent permettre la mise en place des autres constituants de l'appareil tels que, coffre de rangement sous l'enceinte de cuisson et table de cuisson au-dessus de l'enceinte de cuisson.
- Le matériau isolant peut être obtenu par coulage ou injection d'une mousse qui présente des caractéristiques thermiques suffisantes pour absorber les calories perdues par le moufle atteignant 300 °C dans le cas d'un appareil de cuisson à nettoyage manuel ou catalytique et environ 500 °C dans le cas d'un appareil à nettoyage pyrolyti- que, et des caractéristiques mécaniques nécessaires à une bonne rigidité de l'appareil de cuisson.
- Des corps creux isolants peuvent également être noyés dans le matériau isolant afin de réduire le prix de revient de l'appareil de cuisson, sans pour autant réduire les caractéristiques thermiques et mécaniques de cette enceinte.
- Si la mousse est à base de résines furanniques, celle-ci peut être éventuellement additionnée de charges pour augmenter la résistance mécanique et ajuster le coefficient de conductibilité thermique.
- On peut aussi faire varier la densité de la mousse pour obtenir les mêmes résultats.
- Les arêtes du matériau isolant peuvent être protégées par des baguettes métalliques qui augmenteront la rigidité de l'appareil.
- Dans la figure 5 représentant une variante de réalisation de l'invention, le moufle 20 comporte à l'extérieur une enceinte contiguë 60 où sont placés des éléments chauffants 61. Il est bien entendu que l'enceinte de cuisson peut comporter uniquement des éléments chauffants 41 tels que représentés dans la figure 3, ou uniquement des éléments chauffants 61 à l'intérieur de l'enceinte contiguë. ou en combinaison des éléments chauffants 41 et 61.
- Cette enceinte contiguë est placée sous la face sole 22 du moufle, et cette enceinte contiguë 60, la face supérieure 23 et les deux côtés 24, 25 du moufle sont recouverts par un isolant primaire 30 qui peut comporter plusieurs couches, par exemple, un matelas à base de fibres minérales (silice-alumine. laine de verre, laine de roche) qui peut être déposé par flocage, ou préconstitué en plaques..
- Cet isolant primaire peut également être formé de matériaux pulvérulents comprimés et maintenus par des enveloppes textiles, de mousses minérales, par exemple mousses de verre ou d'amiante, de granulés de mica expansé, ou d'autres granulés isolants.
- Le matériau isolant 50 présente les mêmes caractéristiques que celles décrites dans le premier mode de réalisation.
- Dans la figure 6, on voit sur la partie non coupée de l'enceinte, le rebord 21 du moufle 20, la paroi 51 du matériau isolant 50, la pièce métallique 40 de faible épaisseur, et la feuille 56 métallique ou plastique recouvrant extérieurement la paroi 51.
- Sur la partie représentée en coupe, on voit un élément chauffant 41 placé dans l'enceinte contiguë 61 et d'autres constituants de l'appareil de cuisson, le moufle 20, l'isolant 30, le matériau isolant 50 présentant des parois 52, 53, 54, et une feuille 55 métallique ou plastique, recouvrant extérieurement la paroi 52.
- Sans sortir du cadre de l'invention, cet appareil à enceinte de cuisson peut être une cuisinière utilisant tous types d'énergie, un four simple encastrable, ou un appareil de cuisson à plusieurs enceintes.
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