EP1739359A2 - Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz - Google Patents

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EP1739359A2
EP1739359A2 EP06116147A EP06116147A EP1739359A2 EP 1739359 A2 EP1739359 A2 EP 1739359A2 EP 06116147 A EP06116147 A EP 06116147A EP 06116147 A EP06116147 A EP 06116147A EP 1739359 A2 EP1739359 A2 EP 1739359A2
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EP
European Patent Office
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control method
temperature control
heating element
domestic
domestic gas
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EP06116147A
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English (en)
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EP1739359B1 (fr
EP1739359A3 (fr
Inventor
Jean-Pierre Carmes
Frédéric Clos Saint Marceau DULUCQ
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Groupe Brandt SAS
Original Assignee
Brandt Industries SAS
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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
    • F24C1/00—Stoves or ranges in which the fuel or energy supply is not restricted to solid fuel or to a type covered by a single one of the following groups F24C3/00 - F24C9/00; Stoves or ranges in which the type of fuel or energy supply is not specified
    • F24C1/02—Stoves or ranges in which the fuel or energy supply is not restricted to solid fuel or to a type covered by a single one of the following groups F24C3/00 - F24C9/00; Stoves or ranges in which the type of fuel or energy supply is not specified adapted for the use of two or more kinds of fuel or energy supply
    • F24C1/04—Stoves or ranges in which the fuel or energy supply is not restricted to solid fuel or to a type covered by a single one of the following groups F24C3/00 - F24C9/00; Stoves or ranges in which the type of fuel or energy supply is not specified adapted for the use of two or more kinds of fuel or energy supply simultaneously
    • 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
    • F24C3/00—Stoves or ranges for gaseous fuels
    • F24C3/12—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C3/126—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges
    • F24C3/128—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges in baking ovens
    • 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
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C7/087—Arrangement or mounting of control or safety devices of electric circuits regulating heat

Definitions

  • the present invention relates to a gas cooking oven, and preferably a gas domestic cooking oven.
  • the present invention relates to the operation of a domestic gas cooking oven during a cooking program.
  • a domestic gas cooking oven comprises a muffle, one or more gas burners being adapted to heat the air contained in the muffle.
  • These burners are generally arranged under the bottom wall or the top wall of the muffle.
  • the temperature of the air contained in the muffle is generally regulated by a thermostat controlling a gas flow control valve supplying the gas burner. This valve makes it possible to increase or decrease the gas flow supplying the gas burner by constantly being lit.
  • these domestic gas cooking ovens do not include a catalytic cell for the treatment of volatile organic compounds. Therefore, these volatile organic compounds are removed from the range by a natural convection duct towards the kitchen.
  • the object of the present invention is to propose a temperature control method in a domestic gas cooking oven making it possible to release a low level of volatile organic compounds, and in particular a virtually zero carbon monoxide level during the cooking programs.
  • the present invention provides a temperature control method in a domestic gas cooking oven comprising a muffle whose front face is closed by a door, and comprising an upper wall, side walls, a bottom wall and a bottom wall, and at least one gas burner disposed under the bottom wall of said all-or-nothing muffle, an electric heating element fed in all or nothing disposed under the upper wall of said muffle, and said upper wall of the muffle comprising an opening adapted to receive a catalytic cell.
  • the heating of the air contained in the muffle is regulated by putting into operation and stopping at least one gas burner and not by a change in gas flow rate supplying said at least one gas burner.
  • Operation at the maximum power of the electric heating element from the preheating phase of a cooking cycle activates the catalytic cell as soon as possible by achieving a rapid rise in temperature.
  • the volatile organic compounds are removed from the first minutes of operation by this step of the temperature control process.
  • the catalytic cell reaches its priming temperature more quickly than the domestic gas cooking oven reaches its target temperature.
  • This catalytic cell makes it possible to destroy, in particular, carbon monoxide in order to reduce the emission of toxic gas to an almost zero value.
  • the domestic gas cooking oven comprises an ignition burner adapted to ignite the at least one gas burner.
  • the gas burner can be ignited automatically by said ignition burner.
  • the rise in temperature of the air contained in the muffle extends over a wider range of temperature by adjusting the duration of ignition of the at least one gas burner.
  • the set temperature T is between 35 and 300 ° C.
  • the electric heating element is operated simultaneously with said at least one gas burner to reach a temperature of about 200 ° C to activate the catalytic cell.
  • the simultaneous operation of the heating element and the gas burner reduces the emission of volatile organic compounds.
  • This principle of operation of the heating means makes it possible to suppress the emission of the compounds volatile organic substances from a temperature threshold.
  • a domestic cooking appliance 1 according to the invention.
  • This domestic cooking appliance 1 is such that a range comprising a domestic gas cooking oven.
  • the domestic gas cooking oven 1 can also be intended to be integrated in a built-in cabinet.
  • This oven 1 comprises a muffle 2 for receiving the food to be cooked.
  • the front face 3 of the muffle 2 is closed by a door 4, and comprises an upper wall 5, side walls 6, a bottom wall 7 and a bottom wall 8.
  • Said oven 1 also comprises at least one heating means 9 placed under the bottom wall 8 of said muffle 2.
  • the muffle 2 could also include several burners 9 below the bottom wall 8 of the muffle 2.
  • the domestic gas cooking oven 1 may also comprise an ignition burner (not shown) adapted to ignite the at least one gas burner 9.
  • the muffle 2 also comprises in this embodiment an electric heating element 10 fed in all or nothing disposed under the top wall 5 of the muffle 2.
  • This heating element 10 makes it possible to raise the temperature of the muffle more quickly in cooking mode and to activate at least one catalytic cell 16 as quickly as possible to remove the volatile organic compounds.
  • the upper wall 5 of the muffle 2 comprises an opening 15 adapted to receive a catalytic cell 16.
  • a catalytic cell 16 In this way, the combustion gases called volatile organic compounds are not discharged directly outside the domestic cooking oven gas 1. But said volatile organic compounds pass through said catalytic cell 16 coated with palladium or platinum.
  • Such a catalytic cell 16 functions by cracking the hydrocarbons.
  • a catalytic cell 16 may be of cylindrical or parallelepipedal shape. In the embodiment described, the catalytic cell 16 has a diameter of the order of 30 mm.
  • the treatment of the volatile organic compounds requires a heating means to raise the temperature of the catalytic cell 16 to eliminate said volatile organic compounds emitted in the muffle 2 of the domestic gas cooking oven 1.
  • This heating means is the element electric heater 10 located below the upper wall 5 of the muffle 2.
  • the domestic gas cooking oven 1 comprises control means adapted to turn on and off the gas burner 9 and the electric heating element 10 so as to regulate the temperature of the air contained in the muffle 2 as a function of a set temperature T.
  • the process starts with a first phase triggering the start of a phase of a baking cycle in the muffle 2 of the baking oven.
  • domestic gas 1. This departure can be the start of a departure from a program selected by the user or the delayed start.
  • the electric heating element 10 operates for at least a duration D1 at a maximum power.
  • the electric heating element 10 is operated sequentially during sequences of duration S1 during the first step of the process corresponding to a cooking cycle.
  • Said first step of operation of the at least one gas burner 9 and the electric heating element 10 corresponds to the preheating phase of the muffle 2.
  • Operation at maximum power of the electric heating element 10 activates the catalytic cell 16 as soon as possible.
  • the rise in temperature of the catalytic cell is rapid because the electric heating element 10 is close to said catalytic cell 16.
  • the distance between the catalytic cell 16 and the electric heating element 10 is between 30 mm and 15 mm, and preferably of the order of 20 mm.
  • the catalytic cell 16 is located between two branches of the electric heating element 10.
  • the two branches of the electric heating element 10 are preferably spaced apart by a distance of the order of 55 mm.
  • the catalytic cell 16 can begin to process the volatile organic compounds before the domestic gas cooking oven 1 is at the set temperature T.
  • this temperature control method makes it possible to use a gas burner 9 from the beginning of the firing cycle while having very satisfactory results for the treatment of volatile organic compounds.
  • the operating sequences S1 during the operating time D1 of the electric heating element 10 are in a range extending from 5 seconds to 1 minute, and preferably of the order of 25 seconds.
  • the regulation of the temperature of the air contained in the muffle 2 during the first stage of the firing cycle is achieved by the operating time of the gas burner 9.
  • the electric heating element 10 is operated with an offset of a duration D4 with respect to the operation of the gas burner 9 during the first step of the process of a cooking cycle.
  • the heating element 10 is operated with a delay of a duration D4 extending in a range between 1 and 30 seconds, preferably of the order of 2 seconds.
  • the set temperature T is between 35 and 300 ° C during a cooking program in said domestic gas cooking oven 1.
  • a second step of stopping the operation of the at least one gas burner 9 is performed for a duration D2.
  • the shutdown time D2 of the at least one gas burner 9 is in a range of 1 to 8 minutes.
  • the electric heating element 10 is stopped for a duration identical to the shutdown duration D2 of the at least one gas burner 9 during the second step.
  • a third stage of continuous operation of the at least one gas burner 9 is launched for a duration D3.
  • the operating time D3 of the at least one gas burner 9 is in a range from 30 seconds to 8 minutes.
  • the electric heating element 10 is operated simultaneously with said at least one gas burner 9. These two heating means 9 and 10 are preferably operated simultaneously for the third stage of the process.
  • the next step of the program is the repetition of the second and third steps performed consecutively during a complete cycle of a cooking program.
  • the operating time D3 of the at least one gas burner 9 is divided into sequences of duration S2.
  • the duration of the sequence S2 extends in a range of between 20 seconds and 2 minutes, and preferably of the order of 30 seconds.
  • At least two sequences of duration S2 can be produced without interruption of the at least one gas burner 9, and preferably eight S2 sequences.
  • the electric heating element 10 operates proportionally with respect to the at least one gas burner 9 so as to respect the set temperature T.
  • the proportional operating time of the heating element 10 with respect to the operating time D1 or D3 of the at least one gas burner 9 is managed by the control means of the domestic cooking oven 1.
  • the control means evaluate the temperature difference between the set temperature T and the value measured by means of a temperature probe. This measured temperature difference allows the control means to supply the electric heating element 10 for the time necessary to maintain the cooking oven 1 at the set temperature T and to avoid large fluctuations around said set temperature T.
  • This principle is also used during the temperature rise phase of the cooking oven 1 during the first step.
  • a theoretical temperature rise curve of the cooking chamber is stored by the control means.
  • This temperature rise curve is a ramp. It has the particularity to end with an asymptote to eliminate any risk of excessive temperature rise during a malfunction of the device.
  • This learning mode of the baking oven 1 is performed in the laboratory by the Applicant.
  • a maximum operating time threshold of the electric heating element 10 is determined in the operating parameters of the control means. This operating time is between 15 seconds and 2 minutes and preferably from the order of 25 seconds.
  • control means evaluate the temperature difference between the setpoint and the measured value and adapt this operating time accordingly.
  • the management of said operating periods can be performed by a microprocessor having fixed durations for each cooking program or by automatic cooking means.
  • the electric heating element 10 operates sequentially during sequences of duration S3 during the third step of the method.
  • the operating sequences S3 during the operating time D3 of the electric heating element 10 are in a range extending from 10 seconds to 1 minute, and preferably of the order of 25 seconds.
  • the muffle 2 comprises a temperature probe (not shown) adapted to measure the furnace center temperature.
  • This temperature probe is connected to control means adapted to switch on and off the gas burner 9 and the electric heating element 10 so as to regulate the temperature of the air contained in the muffle 2 as a function of a heating temperature. setpoint T.
  • the catalytic cell 16 makes it possible to eliminate almost all the emissions of toxic volatile organic compounds from a rise in temperature of the catalytic cell of the order of 200 ° C.
  • This temperature control process makes it possible to respond very favorably to the normative requirements concerning emissions of carbon monoxide and carbon dioxide. This process makes it possible to treat almost all the volatile organic compounds emitted during a cooking cycle.
  • the temperature control method provides a product that performs well in terms of safety vis-à-vis the user since the air released into the kitchen is devoid of toxic gases.
  • the state of the art gas cooking apparatus did not make it possible to obtain such good volatile organic compound treatment performances and to guarantee the safety of the users since said apparatus did not have a catalytic cell 16 and a temperature control method as described above.
  • FIG. 3 illustrates the emission of carbon monoxide during a cooking program in which the average temperature of the catalytic cell 16 is 190.degree. From 16 minutes, the emission of carbon monoxide is almost zero since the maximum carbon monoxide emission value found in the tests performed by the Applicant does not exceed 0.02ppm.
  • the catalytic cell 16 is partially activated since the total activation temperature of the catalytic cell has not yet been reached.
  • FIG. 4 is a dashed line showing the temperature regulation of the air contained in the muffle 2, in the form of a dashed line ending the evolution during the firing program of the temperature of the catalytic cell 16, in broad dashed line. operating times of the gas burner 9 and in continuous line the operating times of the electric heating element 10.
  • the domestic gas cooking oven 1 as described above thus allows a treatment of volatile organic compounds emitted in the muffle during a cooking program.

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Abstract

Un procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz comprenant un moufle (2) dont la face frontale (3) est fermée par une porte (4), et comprenant une paroi supérieure (5), des parois latérales (6), une paroi de fond (7) et une paroi inférieure (8), ainsi qu'au moins un brûleur à gaz (9) disposé sous la paroi inférieure (8) dudit moufle (2) alimenté en tout ou rien, un élément chauffant électrique (10) alimenté en tout ou rien disposé sous la paroi supérieure (5) dudit moufle (2), et ladite paroi supérieure (5) du moufle (2) comprenant une ouverture (15) adaptée à recevoir une cellule catalytique (16). Le procédé de régulation de température un four de cuisson domestique à gaz comprend les étapes suivantes : une première étape de montée en température de l'air contenu dans le moufle (2) par le fonctionnement en continu du au moins un brûleur à gaz (9) jusqu'à une température de consigne (T), au cours de ladite première étape, l'élément chauffant électrique (10) fonctionne pendant au moins une durée (D1) à une puissance maximum, une seconde étape d'arrêt du fonctionnement du au moins un brûleur à gaz (9) pendant une durée (D2), une troisième étape de mise en fonctionnement en continu du au moins un brûleur à gaz (9) pendant une durée (D3), et ensuite les deuxième et troisième étapes sont exécutées consécutivement pendant un cycle complet d'un programme de cuisson.

Description

  • La présente invention concerne un four de cuisson à gaz, et de préférence un four de cuisson domestique à gaz.
  • De manière générale, la présente invention concerne le fonctionnement d'un four de cuisson domestique à gaz pendant un programme de cuisson.
  • Traditionnellement, un four de cuisson domestique à gaz comprend un moufle, un ou plusieurs brûleurs à gaz étant adaptés à chauffer l'air contenu dans le moufle.
  • Ces brûleurs sont généralement disposés sous la paroi inférieure ou la paroi supérieure du moufle.
  • La température de l'air contenu dans le moufle est généralement régulée par un thermostat commandant une vanne de régulation du débit de gaz alimentant le brûleur à gaz. Cette vanne permet d'augmenter ou de diminuer le débit de gaz alimentant le brûleur à gaz en restant constamment allumé.
  • Ces fours de cuisson domestiques à gaz permettent de réguler la température de l'air contenu dans le four à une température de consigne comprise entre 150 et 285°C.
  • En outre, ces fours de cuisson domestiques à gaz ne comprennent pas de cellule catalytique pour le traitement des composés organiques volatils. Par conséquent, ces composés organiques volatils sont évacués de la cuisinière par un conduit en convection naturelle en direction de la cuisine.
  • La présente invention a pour but de proposer un procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz permettant de dégager un taux de composés organiques volatils faible, et en particulier un taux de monoxyde de carbone quasi nul pendant les programmes de cuisson.
  • Le traitement des composés organiques volatils au moment de leur sortie du moufle permet de supprimer les gaz dangereux pour les personnes se trouvant dans la cuisine.
  • A cet effet, la présente invention vise un procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz comprenant un moufle dont la face frontale est fermée par une porte, et comprenant une paroi supérieure, des parois latérales, une paroi de fond et une paroi inférieure, ainsi qu'au moins un brûleur à gaz disposé sous la paroi inférieure dudit moufle alimenté en tout ou rien, un élément chauffant électrique alimenté en tout ou rien disposé sous la paroi supérieure dudit moufle, et ladite paroi supérieure du moufle comprenant une ouverture adaptée à recevoir une cellule catalytique.
  • Selon l'invention, ce procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz comprend les étapes suivantes :
    • une première étape de montée en température de l'air contenu dans le moufle par le fonctionnement en continu du au moins un brûleur à gaz jusqu'à une température de consigne (T) ;
    • au cours de ladite première étape, l'élément chauffant électrique fonctionne pendant au moins une durée (D1) à une puissance maximum ;
    • une seconde étape d'arrêt du fonctionnement du au moins un brûleur à gaz (9) pendant une durée (D2) ;
    • une troisième étape de mise en fonctionnement en continu du au moins un brûleur à gaz pendant une durée (D3) ; et
    • ensuite les deuxième et troisième étapes sont exécutées consécutivement pendant un cycle complet d'un programme de cuisson.
  • Ainsi, le chauffage de l'air contenu dans le moufle est régulé par la mise en fonctionnement et l'arrêt d'au moins un brûleur à gaz et non pas par une variation de débit du gaz alimentant ledit au moins un brûleur à gaz.
  • La mise en fonctionnement à la puissance maximum de l'élément chauffant électrique dès la phase de préchauffage d'un cycle de cuisson permet d'activer la cellule catalytique le plus tôt possible en réalisant une montée en température rapide. Les composés organiques volatils sont supprimés des les premières minutes de fonctionnement grâce à cette étape du procédé de régulation de température.
  • La cellule catalytique atteint plus rapidement sa température d'amorçage que le four de cuisson domestique à gaz n'atteint sa température de consigne.
  • Par conséquent, le craquage des composés organiques volatils est rendu maximum et ceux-ci ne sont pas rejetés directement à l'extérieur de la cuisinière. Les composés organiques volatils passent au travers de la cellule catalytique.
  • Cette cellule catalytique permet de détruire notamment le monoxyde de carbone afin de réduire l'émission de gaz toxique à une valeur quasi nulle.
  • De manière avantageuse, le four de cuisson domestique à gaz comprend un brûleur d'allumage adapté à allumer ledit au moins un brûleur à gaz.
  • Ainsi, le brûleur à gaz peut être allumé automatiquement grâce audit brûleur d'allumage.
  • La montée en température de l'air contenu dans le moufle s'étend dans une plage plus large de température en ajustant la durée d'allumage du au moins un brûleur à gaz.
  • Au cours d'un programme de cuisson dans ledit four de cuisson domestique à gaz, la température de consigne T est comprise entre 35 et 300°C.
  • De préférence, l'élément chauffant électrique est mis en fonctionnement de manière simultanée avec ledit au moins un brûleur à gaz pour atteindre une température de l'ordre de 200 °C pour activer la cellule catalytique.
  • La mise en fonctionnement simultanée de l'élément chauffant et du brûleur à gaz permet de réduire l'émission de composés organiques volatils. Ce principe de fonctionnement des moyens de chauffage permet de supprimer l'émission des composés organiques volatils à partir d'un seuil de température.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
  • Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'un appareil de cuisson domestique avec la porte dans une position ouverte conforme à l'invention ;
    • la figure 2 est une vue en coupe et en élévation d'un appareil de cuisson domestique conforme à l'invention ;
    • la figure 3 est un graphique illustrant l'émission de monoxyde de carbone au cours d'un programme de cuisson ; et
    • la figure 4 est un graphique illustrant la montée en température du moufle et de la cellule catalytique, et les durées de fonctionnement des moyens de chauffage au cours d'un programme de cuisson.
  • On va décrire tout d'abord, en référence à la figure 1, un appareil de cuisson domestique 1 conforme à l'invention. Cet appareil de cuisson domestique 1 est tel qu'une cuisinière comprenant un four de cuisson domestique à gaz.
  • Le four de cuisson domestique à gaz 1 peut aussi être destiné à être intégré dans un meuble d'encastrement.
  • Ce four 1 comprend un moufle 2 destiné à recevoir les aliments à cuire. La face frontale 3 du moufle 2 est fermée par une porte 4, et comprend une paroi supérieure 5, des parois latérales 6, une paroi de fond 7 et une paroi inférieure 8.
  • Ledit four 1 comprend aussi au moins un moyen de chauffage 9 disposé sous la paroi inférieure 8 dudit moufle 2. Le moyen de chauffage 9 disposé sous la paroi inférieure 8 du moufle 2, tel qu'illustré sur la figure 2, est un brûleur à gaz alimenté en tout ou rien.
  • Dans ce mode de réalisation, un seul brûleur à gaz 9 a été illustré. Bien entendu, le moufle 2 pourrait également comporter plusieurs brûleurs 9 en dessous de la paroi inférieure 8 du moufle 2.
  • Le four de cuisson domestique à gaz 1 peut comprendre également un brûleur d'allumage (non représenté) adapté à allumer ledit au moins un brûleur à gaz 9.
  • Le moufle 2 comporte également dans ce mode de réalisation un élément chauffant électrique 10 alimenté en tout ou rien disposé sous la paroi supérieure 5 du moufle 2. Cet élément chauffant 10 permet d'élever la température du moufle plus rapidement en mode cuisson et d'activer au moins une cellule catalytique 16 le plus rapidement possible pour supprimer les composés organiques volatils.
  • Bien entendu, l'ensemble est décrit dans un boîtier d'appareil qui n'a pas besoin d'être décrit ici.
  • En outre, l'ensemble des autres composants nécessaires au fonctionnement d'un appareil de cuisson domestique alimenté en gaz, tels que, par exemple, les moyens de commande et de régulation de la température, d'alimentation en gaz, et de sécurité ne sont pas représentés ou décrits dès lors qu'ils peuvent être identiques à ceux bien connu de l'homme du métier dans ce domaine.
  • La paroi supérieure 5 du moufle 2 comprend une ouverture 15 adaptée à recevoir une cellule catalytique 16. De cette manière, les gaz de combustion appelés composés organiques volatils ne sont pas rejetés directement à l'extérieur du four de cuisson domestique à gaz 1. Mais lesdits composés organiques volatils traversent ladite cellule catalytique 16 recouverte de palladium ou de platine. Une telle cellule catalytique 16 fonctionne par craquage des hydrocarbures. Une cellule catalytique 16 peut être de forme cylindrique ou parallélépipédique. Dans le mode de réalisation décrit, la cellule catalytique 16 a un diamètre de l'ordre de 30mm.
  • Le traitement des composés organiques volatils nécessite qu'un moyen de chauffage permette de monter en température la cellule catalytique 16 pour supprimer lesdits composés organiques volatils émis dans le moufle 2 du four de cuisson domestique à gaz 1. Ce moyen de chauffage est l'élément chauffant électrique 10 située en dessous de la paroi supérieure 5 du moufle 2.
  • Le four de cuisson domestique à gaz 1 comprend des moyens de commande adaptés à allumer et éteindre le brûleur à gaz 9 et l'élément chauffant électrique 10 de manière à réguler la température de l'air contenu dans le moufle 2 en fonction d'une température de consigne T.
  • Selon le procédé de l'invention mis en oeuvre, par exemple, lors de l'étape de cuisson, le procédé débute par une première phase déclenchant le départ d'une phase d'un cycle de cuisson dans le moufle 2 du four de cuisson domestique à gaz 1. Ce départ peut être le lancement d'un départ d'un programme sélectionné par l'utilisateur ou le départ différé.
  • Ensuite, une première étape de montée en température de l'air contenu dans le moufle 2 par le fonctionnement en continu du au moins un brûleur à gaz 9 jusqu'à une température de consigne T.
  • Au cours de ladite première étape, l'élément chauffant électrique 10 fonctionne pendant au moins une durée D1 à une puissance maximum.
  • L'élément chauffant électrique 10 est mis en fonctionnement de manière séquentielle pendant des séquences de durée S1 lors de la première étape du procédé correspondant à un cycle de cuisson.
  • Ladite première étape de fonctionnement du au moins un brûleur à gaz 9 et de l'élément chauffant électrique 10 correspond à la phase de préchauffage du moufle 2.
  • La mise en fonctionnement à la puissance maximum de l'élément chauffant électrique 10 permet d'activer le plus tôt possible la cellule catalytique 16.
  • La montée en température de la cellule catalytique est rapide du fait que l'élément chauffant électrique 10 est à proximité de ladite cellule catalytique 16.
  • La distance entre la cellule catalytique 16 et l'élément chauffant électrique 10 est comprise entre 30mm et 15mm, et de préférence de l'ordre de 20mm.
  • La cellule catalytique 16 se situe entre deux branches de l'élément chauffant électrique 10. Les deux branches de l'élément chauffant électrique 10 sont de préférence écartés d'une distance de l'ordre de 55mm.
  • De cette manière, la cellule catalytique 16 peut commencer à traiter les composés organiques volatils avant que le four de cuisson domestique à gaz 1 soit à la température de consigne T.
  • En outre, ce procédé de régulation de température permet d'utiliser un brûleur à gaz 9 dès le début du cycle de cuisson tout en ayant des résultats de traitement des composés organiques volatils très satisfaisants.
  • Dans ce cas, les séquences S1 de fonctionnement pendant la durée de fonctionnement D1 de l'élément chauffant électrique 10 sont comprises dans une plage s'étendant de 5 secondes à 1 minute, et de préférence de l'ordre de 25 secondes.
  • La régulation de température de l'air contenu dans le moufle 2 pendant la première étape du cycle de cuisson est réalisée par la durée de mise en fonctionnement du brûleur à gaz 9.
  • L'élément chauffant électrique 10 est mis en fonctionnement avec un décalage d'une durée D4 par rapport à la mise en fonctionnement du brûleur à gaz 9 lors de la première étape du procédé d'un cycle de cuisson.
  • L'élément chauffant 10 est mis en fonctionnement avec un retard d'une durée D4 s'étendant dans une plage comprise entre 1 et 30 secondes, de préférence de l'ordre de 2 secondes.
  • La température de consigne T est comprise entre 35 et 300°C au cours d'un programme de cuisson dans ledit four de cuisson domestique à gaz 1.
  • Après cette première étape de chauffe de l'air contenu dans le moufle 2, une seconde étape d'arrêt du fonctionnement du au moins un brûleur à gaz 9 est exécutée pendant une durée D2.
  • La durée d'arrêt de fonctionnement D2 du au moins un brûleur à gaz 9 est comprise dans une plage s'étendant de 1 à 8 minutes.
  • L'élément chauffant électrique 10 est arrêté pendant une durée identique à la durée d'arrêt de fonctionnement D2 du au moins un brûleur à gaz 9 lors de la deuxième étape.
  • A la suite de cet arrêt, une troisième étape de mise en fonctionnement en continu du au moins un brûleur à gaz 9 est lancée pendant une durée D3. La durée de mise en fonctionnement D3 du au moins un brûleur à gaz 9 est comprise dans une plage s'étendant de 30 secondes à 8 minutes.
  • L'élément chauffant électrique 10 est mis en fonctionnement de manière simultanée avec ledit au moins un brûleur à gaz 9. Ces deux moyens de chauffage 9 et 10 sont préférentiellement mis en fonctionnement de manière simultanée pour la troisième étape du procédé.
  • Puis, l'étape suivante du programme est la répétition des deuxième et troisième étapes exécutées consécutivement pendant un cycle complet d'un programme de cuisson.
  • La durée de fonctionnement D3 du au moins un brûleur à gaz 9 est divisée en séquences de durée S2. La durée de la séquence S2 s'étend dans une plage comprise entre 20 secondes et 2 minutes, et de préférence de l'ordre de 30 secondes.
  • Au moins deux séquences de durée S2 peuvent être réalisées sans interruption du au moins un brûleur à gaz 9, et de préférence huit séquences S2.
  • L'élément chauffant électrique 10 fonctionne en proportionnalité par rapport audit au moins un brûleur à gaz 9 de manière à respecter la température de consigne T. Le temps de fonctionnement proportionnel de l'élément chauffant 10 par rapport à la durée de fonctionnement D1 ou D3 du au moins un brûleur à gaz 9 est géré par les moyens de commande du four de cuisson domestique 1.
  • Les moyens de commande évaluent l'écart de température entre la température de consigne T et la valeur mesurée à l'aide d'une sonde de température. Cet écart de température mesuré permet aux moyens de commande d'alimenter l'élément chauffant électrique 10 pendant la durée nécessaire à maintenir le four de cuisson 1 à la température de consigne T et éviter d'importantes fluctuations autour de ladite température de consigne T.
  • Ce principe est également utilisé lors de la phase de montée en température du four de cuisson 1 lors de la première étape. Une courbe théorique de montée en température de l'enceinte de cuisson est mémorisée par les moyens de commande. Cette courbe de montée en température est une rampe. Elle a la particularité de se terminer par une asymptote pour supprimer tout risque de montée en température excessive lors d'un défaut de fonctionnement de l'appareil. Ce mode d'apprentissage du four de cuisson 1 est réalisé en laboratoire par la Demanderesse.
  • Un seuil maximum de temps de fonctionnement de l'élément chauffant électrique 10 est déterminé dans les paramètres de fonctionnement des moyens de commande. Ce temps de fonctionnement est compris entre 15 secondes et 2 minutes et de préférence de l'ordre de 25 secondes.
  • Ensuite, les moyens de commande évaluent l'écart de température entre la consigne et la valeur mesurée et adaptent ce temps de fonctionnement en conséquence.
  • La gestion desdites périodes de fonctionnement peut être réalisée par un microprocesseur ayant des durées figées pour chaque programme de cuisson ou encore par des moyens de cuisson automatique.
  • L'élément chauffant électrique 10 fonctionne de manière séquentielle pendant des séquences de durée S3 lors de la troisième étape du procédé. Les séquences de fonctionnement S3 pendant la durée D3 de mise en fonctionnement de l'élément chauffant électrique 10 sont comprises dans une plage s'étendant de 10 secondes à 1 minutes, et de préférence de l'ordre de 25 secondes.
  • Par ailleurs, le moufle 2 comprend une sonde de température (non représentée) adaptée à mesurer la température de centre four. Cette sonde de température est reliée à des moyens de commande adaptés à allumer et éteindre le brûleur à gaz 9 et l'élément chauffant électrique 10 de manière à réguler la température de l'air contenu dans le moufle 2 en fonction d'une température de consigne T.
  • La cellule catalytique 16 permet de supprimer la quasi-totalité des émissions de composés organiques volatiles toxiques à partir d'une montée en température de la cellule catalytique de l'ordre de 200°C.
  • Ce procédé de régulation de température permet de répondre très favorablement aux exigences normatives concernant les émissions de monoxyde de carbone et de dioxyde de carbone. Ce procédé permet de traiter la quasi-totalité des composés organiques volatils émis lors d'un cycle de cuisson.
  • De cette manière, le procédé de régulation de température permet de disposer d'un produit performant en terme de sécurité vis-à-vis de l'utilisateur puisque l'air rejeté dans la cuisine est dépourvu de gaz toxiques.
  • Les appareils de cuisson à gaz de l'état de la technique ne permettaient pas d'obtenir des performances de traitement des composés organiques volatils aussi bonnes et de garantir la sécurité des usagers puisque lesdits appareils ne disposaient pas de cellule catalytique 16 et d'un procédé de régulation de température tel que décrit précédemment.
  • Sur la figure 3 est illustrée l'émission de monoxyde de carbone au cours d'un programme de cuisson où la température moyenne de la cellule catalytique 16 est de 190°C. A partir de 16 minutes, l'émission de monoxyde de carbone est quasi nulle étant donné que la valeur d'émission de monoxyde de carbone maximum relevée lors des essais exécutés par la Demanderesse n'excède pas 0,02ppm.
  • Par conséquent, l'émission de monoxyde de carbone en cumul sur un cycle de cuisson est quasiment nulle étant donné que le traitement intervient rapidement et efficacement après le départ du cycle.
  • Dans la première partie de la courbe, la cellule catalytique 16 est activée partiellement puisque la température d'activation totale de la cellule catalytique n'est pas encore atteinte.
  • Cette figure 3 permet tout de même de remarquer que le monoxyde de carbone est traité rapidement après le départ du cycle de cuisson. Ce but recherché par la Demanderesse a été validé lors d'essais menés en laboratoire. La cellule catalytique 16 commence à s'activer à partir d'une durée de 4 minutes de fonctionnement de l'élément chauffant électrique 10.
  • Sur la figure 4 est illustrée en trait mixte la régulation en température de l'air contenu dans le moufle 2, en trait pointillé fin l'évolution au cours du programme de cuisson de la température de la cellule catalytique 16, en trait pointillé large les durées de mise en fonctionnement du brûleur à gaz 9 et en trait continu les durées de mise en fonctionnement de l'élément chauffant électrique 10.
  • Bien évidemment, plus la température de l'air contenu dans le moufle 2 est élevée, plus le traitement des composés organiques volatils contenus dans l'air est performant.
  • En outre, lors de l'extinction de la flamme du brûleur à gaz 9 les composés organiques volatils sont traités par la cellule catalytique 16. Lesdits composés organiques volatils sont traités étant donné que l'élément chauffant électrique 10 maintient la cellule catalytique à une température suffisante. Par conséquent, tout risque de danger est supprimé à l'extérieur de l'appareil de cuisson.
  • Le four de cuisson domestique à gaz 1 tel que décrit précédemment permet ainsi un traitement des composés organiques volatils émis dans le moufle lors d'un programme de cuisson.
  • Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être apportées aux exemples de réalisation décrits ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (18)

  1. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz comprenant un moufle (2) dont la face frontale (3) est fermée par une porte (4), et comprenant une paroi supérieure (5), des parois latérales (6), une paroi de fond (7) et une paroi inférieure (8), ainsi qu'au moins un brûleur à gaz (9) disposé sous la paroi inférieure (8) dudit moufle (2) alimenté en tout ou rien, un élément chauffant électrique (10) alimenté en tout ou rien disposé sous la paroi supérieure (5) dudit moufle (2), et ladite paroi supérieure (5) du moufle (2) comprenant une ouverture (15) adaptée à recevoir une cellule catalytique (16), caractérisé en ce que le procédé régulation de température comprend les étapes suivantes :
    - une première étape de montée en température de l'air contenu dans le moufle (2) par le fonctionnement en continu du au moins un brûleur à gaz (9) jusqu'à une température de consigne (T) ;
    - au cours de ladite première étape, l'élément chauffant électrique (10) fonctionne pendant au moins une durée (D1) à une puissance maximum ;
    - une seconde étape d'arrêt du fonctionnement du au moins un brûleur à gaz (9) pendant une durée (D2) ;
    - une troisième étape de mise en fonctionnement en continu du au moins un brûleur à gaz (9) pendant une durée (D3) ; et
    - ensuite les deuxième et troisième étapes sont exécutées consécutivement pendant un cycle complet d'un programme de cuisson.
  2. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de consigne (T) est comprise entre 35 et 300°C au cours d'un programme de cuisson dans ledit four de cuisson domestique à gaz (1).
  3. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le four de cuisson domestique à gaz (1) comprend un brûleur d'allumage adapté à allumer ledit au moins un brûleur à gaz (9).
  4. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la durée d'arrêt de fonctionnement (D2) du au moins un brûleur à gaz (9) est comprise dans une plage s'étendant de 1 à 8 minutes.
  5. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la durée de mise en fonctionnement (D3) du au moins un brûleur à gaz (9) est comprise dans une plage s'étendant de 30 secondes à 8 minutes.
  6. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément chauffant électrique (10) est mis en fonctionnement de manière séquentielle pendant des séquences de durée (S1) lors de la première étape du procédé correspondant à un cycle de cuisson.
  7. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon la revendication 6, caractérisé en ce que les séquences (S1) de fonctionnement pendant la durée de fonctionnement (D1) de l'élément chauffant électrique (10) sont comprises dans une plage s'étendant de 5 secondes à 1 minute, et de préférence de l'ordre de 25 secondes.
  8. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément chauffant électrique (10) est mis en fonctionnement de manière simultanée avec ledit au moins un brûleur à gaz (9).
  9. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément chauffant électrique (10) est arrêté pendant une durée identique à la durée d'arrêt de fonctionnement (D2) du au moins un brûleur à gaz (9) lors de la deuxième étape.
  10. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément chauffant électrique (10) fonctionne de manière séquentielle pendant des séquences de durée (S3) lors de la troisième étape du procédé.
  11. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon la revendication 10, caractérisé en ce que les séquences de fonctionnement (S3) pendant la durée (D3) de mise en fonctionnement de l'élément chauffant électrique (10) sont comprises dans une plage s'étendant de 10 secondes à 1 minutes, et de préférence de l'ordre de 25 secondes.
  12. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément chauffant électrique (10) est mis en fonctionnement avec un décalage d'une durée (D4) par rapport à la mise en fonctionnement du brûleur à gaz (9).
  13. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'élément chauffant (10) est mis en fonctionnement avec un retard d'une durée (D4) s'étendant dans une plage comprise entre 1 et 30 secondes, et de préférence de l'ordre de 2 secondes.
  14. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la durée de fonctionnement (D3) du au moins un brûleur à gaz (9) est divisée en séquences de durée (S2).
  15. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon la revendication 14, caractérisé en ce que la durée de la séquence (S2) s'étend dans une plage comprise entre 20 secondes et 2 minutes, et de préférence de l'ordre de 30 secondes.
  16. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que l'élément chauffant électrique (10) fonctionne en proportionnalité par rapport audit au moins un brûleur à gaz (9) de manière à respecter la température de consigne (T).
  17. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que au moins deux séquences de durée (S2) peuvent être réalisées sans interruption du au moins un brûleur à gaz (9).
  18. Procédé de régulation de température dans un four de cuisson domestique à gaz selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le four de cuisson domestique à gaz (1) comprend des moyens de commande adaptés à allumer et éteindre le brûleur à gaz (9) et l'élément chauffant électrique (10) de manière à réguler la température de l'air contenu dans le moufle (2) en fonction d'une température de consigne (T).
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