EP2039223A2

EP2039223A2 - Plaque de cuisson permettant la détection de la température d'un article culinaire

Info

Publication number: EP2039223A2
Application number: EP07803856A
Authority: EP
Inventors: Jocelyn Bonnel; Noël BURAIS
Original assignee: SEB SA
Current assignee: SEB SA
Priority date: 2006-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2009-03-25
Also published as: WO2008003872A2; WO2008003872A3; JP5254966B2; FR2903564A1; JP2009543274A; CN101485231A; FR2903564B1; CN101485231B; US20090314769A1

Abstract

L'invention concerne une plaque de cuisson (200) adaptée à recevoir un article culinaire (100) et comprenant un système de mesure (203) qui comprend des moyens de mesure (220) de la température de l'article (100) et des moyens de contrôle (240). Selon l'invention, les moyens de mesure (220) comprennent un circuit électrique (219) possédant au moins un élément inductif (221) configuré pour induire un champ magnétique vers l'article (100) qui comprend des moyens thermosensibles (130) électriquement conducteurs, et transmettant vers les moyens de contrôle (240) un signal dont la valeur est représentative de l'impédance (Z) du circuit (119) dépendante de la résistivité (p) des moyens thermosensibles (130), les moyens de contrôle (240) comprenant au moins un modèle correspondant au comportement thermique de cette résistivité (p), et étant configurés, pour convertir en température la valeur du signal transmis.

Description

PLAQUE DE CUISSON PERMETTANT LA DETECTION DE LA TEMPERATURE

D'UN ARTICLE CULINAIRE

La présente invention concerne le domaine des plaques de cuisson, notamment celles permettant la détection de la température d'un article culinaire. D'un point de vue général, il s'agit de déterminer la température d'un article culinaire de sorte à optimiser la cuisson d'un aliment, ou protéger l'ustensile de cuisson, et ce indépendamment de la taille de l'article.

Plus précisément, l'invention concerne une plaque de cuisson adaptée à recevoir un article culinaire et comprenant un système de mesure qui est adapté à mesurer la température de l'article culinaire, et qui comprend des moyens de mesure et des moyens de contrôle.

Une telle plaque est bien connu de l'homme du métier, notamment par l'exemple qu'en donne le document de l'état de la technique antérieure JP 5344926. Ce document décrit un système de cuisson comprenant un article culinaire et une plaque de cuisson. L'article culinaire est équipé d'un moyen thermosensible, -et d'une bobine secondaire formant un- circuit fermé avec le moyen thermosensible. La plaque de cuisson est munie d'une bobine primaire, d'un moyen de génération de hautes fréquences induisant un courant dans la bobine secondaire, et d'un moyen de détection de la température qui détermine la température dé l'article culinaire selon le niveau de courant circulant dans la bobine primaire.

L'inconvénient d'une telle configuration est qu'elle nécessite d'une part d'intégrer une bobine dans le récipient amovible, et d'autre part de positionner la bobine secondaire et le moyen thermosensible à l'intérieur d'un boîtier de protection au centre de la face supérieure du fond du récipient .

Il est également connu le document DE 4413979. Ce document divulgue un système de cuisson comprenant un article culinaire et une plaque de cuisson. L'article culinaire comprend en son fond un capteur coopérant avec un deuxième capteur situé dans ou sur la plaque de cuisson. Le capteur de l'article culinaire est essentiellement un capteur céramique multicouche dit « binaire » permettant de détecter l'atteinte de températures cibles par modification brutale de la constante diélectrique aux températures cibles . La plaque de cuisson comprend un ensemble de capteurs, ou d'électrodes, relié de manière capacitive au diélectrique du capteur situé dans le fond de l'article culinaire.

L'inconvénient d'une telle configuration est qu'elle est dédiée aux mesures capacitives et que la mesure de la température n'est pas fine à cause des contraintes des valeurs cibles . Enfin, le document US 2005/0258168 divulgue une plaque pour griller des denrées alimentaires. Cette plaque de cuisson à induction est munie d'un plateau sur lequel sont posées les denrées à griller, le plateau étant muni d'un matériau ferromagnétique pour la mesure de température .

L'inconvénient d'une telle configuration est qu'elle nécessite un arrangement stérique particulier pour le positionnement des moyens de chauffe inductifs et des moyens de mesure. En outre, elle nécessite deux bobines de mesure pour une bobine de chauffe. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif simple, facile d'utilisation et d'entretien.

Avec cet objectif en vue, la plaque de cuisson selon l'invention, par ailleurs conforme au préambule cité ci- avant, est essentiellement caractérisée en ce que les moyens de mesure comprennent un circuit électrique qui possède au moins un élément de nature inductive configuré pour induire un champ magnétique vers l'article culinaire et qui transmet vers les moyens de contrôle un signal résultant de l'action du champ magnétique induit sur des moyens thermosensibles électriquement conducteurs de l'article culinaire, les moyens de contrôle comprenant au moins un modèle correspondant au comportement thermique des moyens thermosensibles, et étant configurés pour convertir en température, à partir du modèle, la valeur du signal transmis .

Ainsi, la température de l'article culinaire peut être mesurée précisément, étant donné que la résistivité varie de façon continue en fonction de la température et cette- mesure est plus représentative de la température des aliments étant donné qu'elle se fait directement sur l'article culinaire et non sur la plaque de cuisson.

La mesure de la température peut être effectuée lors de la chauffe de l'article culinaire par des moyens de mesure déportés dans la plaque de cuisson sans contact avec l'article. Grâce au traitement direct par l'électronique de la plaque de cuisson, il n'est pas nécessaire d'introduire cette électronique (de mesure, de transmission...) dans une poignée de l'article culinaire ou de venir relier une sonde de température en contact avec l'article culinaire et l'électronique de la plaque. La régulation de la température de l'article culinaire ne fait intervenir aucune transmission de signal, au sens qu'aucun moyen de communication par infrarouge ou radio n'est nécessaire entre la plaque de cuisson et l'article. Par ailleurs, les mesures de température effectuées sont des mesures discrètes dont la fréquence est avantageusement périodique et peut être choisie, voire modulée en fonction de la température ou du type de matériau non ferromagnétique. Par ailleurs, l'article culinaire peut être utilisé sur tout type classique de moyens de chauffe (induction, radian, gaz, etc.), sans risque de détérioration des moyens thermosensibles .

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :

- la figure 1 représente une coupe transversale d'une partie d'un système de cuisson (en fonctionnement) comprenant un article -culinaire conforme à un mode de réalisation de la présente invention et une plaque de cuisson, les moyens de chauffe de la plaque de cuisson étant en état de chauffage et les moyens de mesure étant en mode d' arrêt,

- la figure 2 est similaire à la figure 1, les moyens de chauffe étant en état d' arrêt et les moyens de mesure en mode d'induction, et

- la figure 3 représente le principe général de l'évolution de la tension dans les moyens de mesure et du courant dans les moyens de chauffe. Comme on peut le voir aux figures 1 et 2, un système de cuisson 1 pour cuire des aliments comprend un article culinaire 100 adapté à recevoir des aliments ou un fluide de cuisson (eau, huile...) , par exemple une poêle ou une 5 casserole, et une plaque de cuisson 200 adaptée à supporter l'article culinaire 100 et à transmettre à ce dernier l'énergie nécessaire pour la cuisson de l'aliment qu'il contient.

Comme représenté sur les figures 1 et 2 , l'article0 culinaire 100 comprend un corps de base 150, réalisé à partir d'un matériau de base conducteur thermique, par exemple de l'aluminium. Ce corps de base définit généralement la structure géométrique de l'article culinaire et peut servir de support à un éventuel5 revêtement intérieur et/ou extérieur (émail, peinture, revêtement Téflon...) .

L'article culinaire 100 définit un volume de réception de l'aliment à cuire qui est délimité par un fond 101 et une paroi latérale 102. Le fond 101 de0 l'article culinaire 100, ici de forme circulaire, possède

' • une face interne (ou face supérieure) 110 destinée à être en contact avec les aliments et une face externe (ou face inférieure) 120 destinée à être au contact avec la plaque de cuisson 200. Au moins une partie d'au moins l'une des faces 110, 120 du fond 101 présente un aspect sensiblement plan, de sorte à assurer la stabilité de l'article culinaire 100 lorsque celui-ci est posé sur une surface horizontale (plaque de cuisson 200, table, etc.). Ici, les faces 110,120 du fond 101 sont entièrement planes et l'épaisseur du fond 101 est constante. Ici, le fond 101 est formé principalement par le matériau du corps de base 150.

L'article culinaire 100 comprend des moyens thermosensibles 130 qui sont conducteurs d'électricité. Ces moyens thermosensibles sont destinés à permettre la détermination de la température de l'article culinaire 100. De préférence, le matériau choisi pour les moyens thermosensibles 130 présente une variabilité élevée de sa résistivité p sur une gamme de température donnée (de préférence de 20⁰C à 300⁰C), ce qui permet d'obtenir des mesures précises de température. Par ailleurs, afin de faciliter les calculs permettant la détermination de la température, il est préférable que la variation de résistivité p en fonction de la température (dans la gamme de température donnée) soit linéaire, et, afin d'obtenir une grande précision dans le mesure de la température, que le coefficient de température C_τ soit élevé. Par ailleurs, de préférence et pour des raisons exposées ultérieurement, les moyens thermosensibles 130 sont des moyens non ferromagnétiques. Pour toutes ces raisons, dans le présent mode de réalisation, les moyens thermosensibles sont en titane.

Les moyens thermosensibles 130 sont intégrés dans le fond 101 de l'article culinaire 100. Dans le présent mode de réalisation, les moyens thermosensibles 130 ont une épaisseur constante. Ici, les moyens thermosensibles 130 sont formés par un élément thermosensible 130 (un insert intégré dans le corps de base 150) . De préférence et pour des raisons exposées ultérieurement, les moyens thermosensibles 130 (ici, une face de l' insert 130) constituent une partie de la paroi extérieure 102 du fond 101 de l'article culinaire 100 (ici la partie centrale), comme représenté sur les figures 1 et 2.

Dans le présent mode de réalisation, les moyens thermosensibles 130 présentent une forme à symétrie de révolution dont l'axe S est perpendiculaire au plan du fond 101. En l'occurrence, l' insert 130 a l'aspect d'un disque qui est concentrique avec le fond 101 de l'article culinaire 100.

Par ailleurs, dans le présent mode de réalisation, comme illustré sur les figures 1 et 2 , l'article culinaire 100 comprend également des moyens ferromagnétiques 140. Ces moyens ferromagnétiques 140 sont destinés à permettre le chauffage des aliments quand la plaque de cuisson 200 sur laquelle repose l'article culinaire 100 est une plaque à induction magnétique, et ils sont configurés pour transformer un champ magnétique incident (représenté à la figure 1 par des lignes de champ 211) provenant de la plaque de cuisson 200 en chaleur, par effet Joule (induit par des courants de Foucault) . Dans le présent mode de réalisation, les moyens ferromagnétiques 140 sont intégrés " dans ^"Ie ^ -fond 101" de- l'article culinaire 100, et plus précisément dans le corps de base 150. Dans le présent mode de réalisation, les moyens ferromagnétiques 140 s'étendent selon une couronne 140. Ils peuvent se présenter, par exemple, sous forme d'une grille ou de capsules collées à chaud.

Selon l'invention, les moyens thermosensibles 130 et les moyens ferromagnétiques 140 sont agencés l'un par rapport à l'autre de sorte que la chaleur générée par les moyens ferromagnétiques 140 soit transmise par conduction thermique aux moyens thermosensibles 130. Ici, la couronne 140 en matériau ferromagnétique est en contact avec l' insert circulaire 130 en matériau thermosensible qu'elle entoure.

Comme représenté sur les figures 1 et 2, la plaque de cuisson 200 comprend une surface de réception 201 adaptée à recevoir l'article culinaire 100 (plus précisément, la face inférieure 120 de son fond 101) . La plaque de cuisson 200 comprend au moins un foyer (en l'occurrence, un seul) .

La plaque de cuisson 200 comprend un système de chauffe 202 et un système de mesure de température 203. Le système de chauffe 202 comprend des moyens de chauffe 210 et de moyens de régulation 230. A chaque foyer sont associés des moyens de chauffe 210 qui lui sont propres .

Les moyens de régulation 230, par exemple un microcontrôleur et son programme adapté, permettent, par exemple, la régulation des moyens de chauffe 210 autour d'un point de consigne, ou le déclenchement d'un minuteur, etc.

Dans le présent mode de réalisation, comme représenté aux figures 1 et 2, les moyens de chauffe 210 sont inductif-s. A cet effet, ils comprennent un inducteur, en l'espèce une bobine inductive de chauffe 210. Chaque foyer comprend au moins une bobine inductive de chauffe 210 (en l'occurrence, une seule). Par ailleurs, la plaque de cuisson 200 comprend des premiers moyens de protection thermique qui permettent de protéger thermiquement les moyens de chauffe 210 quand ils sont inductifs.

Dans le présent mode de réalisation, le système de chauffe 202 est configuré pour que les moyens de chauffe 210 fournissent une chauffe séquencée dans le temps et passent successivement et alternativement dans un état de chauffage dans lequel ils génèrent et transmettent l'énergie de cuisson, et dans un état d'arrêt dans lequel ils ne génèrent plus cette énergie. En l'occurrence, les moyens de chauffe 210 étant inductifs, ils sont alimentés par un courant alternatif de fréquence f_x modulé en amplitude par une fréquence f₃, le zéro (et la zone adjacente comme expliqué ci-après) de la modulation correspondant à l'état d'arrêt et le reste à l'état de chauffage. Une fréquence ±χ typique est par exemple de 18 à 25 kHz. Une modulation typique est de fréquence f₃ égale à 50 Hz ou 60 Hz (100 Hz ou 120 Hz après redressement) .

Le système de mesure de température 203 comprend des moyens de mesure 220 et de moyens de contrôle 240.

Les moyens de mesure 220 comprennent un circuit électrique 219 ayant au moins un élément de nature inductive 221, indépendamment de la nature (inductive ou non) des moyens de chauffe 210. Dans le présent mode de réalisation, l'élément de nature inductive est un inducteur 221, en l'espèce, une bobine inductive de mesure 221. Comme on peut le voir aux figures 1 et 2 , la bobine inductive de mesure 221 est disposée au centre de la bobine induct-ive de chauffe 210. ^~ •- . ^~ ---

Le champ magnétique (représenté à la figure 2 par des lignes de champ 222) généré par la bobine inductive de mesure 221 est de bien plus faible amplitude que celui généré par la bobine inductive de mesure 210 et ne permet pas de chauffer un matériau ferromagnétique par induction.

La bobine inductive de mesure 221 permet de mesurer par induction l'intensité du courant circulant dans l'élément thermosensible 130 de l'article culinaire 100 lorsque celui-ci est positionné sur la surface de réception 201. En effet, la bobine inductive de mesure 221 est assimilable au circuit primaire d'un transformateur tandis que les moyens thermosensibles 130 de l'article culinaire 100 en sont le circuit secondaire.

Le principe de la mesure est basé sur la variation de l'impédance Z du circuit électrique 219 (en l'occurrence un circuit RLC comprenant la bobine induetive de mesure 221 et un condensateur de capacité C monté en série avec la bobine inductive de mesure 221) en fonction de la variation de la température des éléments thermosensibles 130. La bobine de mesure 221 se caractérise par une inductance L_B (dont la variation en fonction de la température est suffisamment faible pour être négligée) et une résistance R_B. La valeur de l'impédance Z du circuit électrique 119 (circuit primaire) est fonction de la résistance R_B de la bobine inductive de mesure 221 (dont la valeur est connue) et de la résistance R₃ du circuit secondaire formé par le matériau thermosensible 130 (dont la valeur dépend de la température) . Aux valeurs de la tension U appliquée au circuit électrique 119 et de l'impédance Z, correspond l'intensité I du courant circulant dans la bobine inductive de mesure 221, d'après le relation U=Z*I.

La • mesure de l'intensi-té du courant I circulant dans la bobine inductive de mesure 221 permet de déterminer l'impédance Z du circuit électrique 119 et donc la résistance R de ce circuit 119, d'en déduire la résistance R_s des moyens thermosensibles 130 et donc leur résistivité p (les dimensions de ces moyens étant connues) et leur température.

Les moyens de contrôle 240 permettent de déterminer la température de l'article culinaire 100 à partir de la mesure de l'intensité I du courant circulant dans la bobine inductive de mesure 221, les moyens de mesure 220 transmettant vers les moyens de contrôle 240 un signal dont la valeur est représentative de l' impédance Z du circuit 119 (en l'espèce, l'intensité I du courant circulant dans la bobine inductive de mesure 221) .

Les moyens de contrôle 240 comprennent au moins le 5 modèle du comportement thermique de la résistivité p du matériau thermosensible 130 inséré dans le fond de l'article culinaire 100. Il est aisé de comprendre que l'utilisation de moyens thermosensibles 130 à coefficient de température C_T constant (réellement ou selon une approximation acceptable) dans la plage de températures d'utilisation de l'article culinaire 100 permet de faciliter grandement la détermination de la température à partir d'une valeur de la résistivité p, le modèle étant alors linéaire. Afin de réaliser cette détermination, les moyens de contrôle 240 comprennent avantageusement un microprocesseur .

Afin de faciliter la détermination de la température (plus précisément, afin de faciliter la corrélation entre la variation de la résistance R et de l'intensité I), il est avantageux que la bobine inductive de mesure 221 soit

-"• alimentée par une tension U --{-en. l'occurrence, -'une- tension créneau) dont la fréquence f₂ correspond à la fréquence de résonance f_r du circuit électrique 119 qui est égale à

1/(2Π/L_B.C) : à cette fréquence, l'impédance Z du circuit électrique 119 est égale à sa résistance R, et la tension U appliquée et l'intensité I dans ce circuit 119 sont proportionnels (U=R*I) . Dans les faits, le condensateur C est choisi en fonction de la fréquence f₂ d'alimentation disponible et de l'inductance L_B de la bobine inductive de mesure 221. La bobine inductive de mesure 221 permet donc de mesurer une variation de résistance R qui peut être corrélée à une variation de température de l'article culinaire 100.

Par ailleurs, la résistance R₃ des moyens thermosensibles 130 dépend entre autre de la profondeur de pénétration δ du champ magnétique créé par la bobine inductive de mesure 221, et cette profondeur de pénétration δ dépend à la fois de la résistivité p et de la perméabilité magnétique μ_r des moyens thermosensibles 130, conformément à la formule δ = /(p/π. μ_o.μ_r • f) , où μo est la perméabilité magnétique du vide et f est la fréquence de la bobine inductive de mesure 221 (ici, f₂) . Or, si ces deux propriétés δ et μ_r varient en même temps, il est extrêmement difficile de relier la variation de la résistance R mesurée par la bobine inductive de mesure 221 (en fait l'intensité I) à la température de l'article culinaire 100. De ce fait, on comprend aisément qu'il est très avantageux que les moyens thermosensibles 130 soient non ferromagnétiques, la perméabilité magnétique μ_r étant alors assimilable à 1 et ne dépendant pas de la température, contrairement à un matériau ferromagnétique. -- •- Dans les faits, une fois la nature du matériau.- non ferromagnétique des moyens thermosensibles 130 déterminée, leur épaisseur E est choisie en fonction de la fréquence f₂ de la tension U d' alimentation de la bobine inductive de mesure 221 de façon à être supérieure à la profondeur de pénétration δ associée à cette fréquence f2. Réciproquement, la fréquence f₂ de la tension U d'alimentation de la bobine inductive de mesure 221 peut être déterminée en fonction de l'épaisseur E des moyens thermosensibles 130 et de la profondeur de pénétration δ désirée. Dans le présent mode de réalisation, les moyens thermosensibles 130 non ferromagnétiques en titane ont une épaisseur de 1,2 mm pour une fréquence f₂ de 5OkHz.

Un autre avantage d' employer comme moyen thermosensible 130 un matériau non ferromagnétique est que, dans ce cas, l'inductance L_B (connue) de la bobine inductive de mesure 221 varie peu en sa présence.

Ainsi, dans ce cas particulier, le seul élément variable en fonction de la température dans l'impédance Z du circuit 119 est la résistivité p des moyens thermosensibles 130 (et donc, la seule propriété des moyens thermosensibles 130 à intervenir dans la mesure de la température quand ils sont réalisés dans un matériau non ferromagnétique est la variation de leur résistivité p) , ce qui permet d'obtenir facilement une mesure précise. Afin d'améliorer la mesure, les moyens thermosensibles 130 sont avantageusement positionnés en vis-à-vis de la bobine inductive de mesure 221. En outre, la surface des moyens thermosensibles 130 est de préférence supérieure à celle de la bobine inductive de mesure 221, ce qui augmente la fiabilité de la mesure.

Ainsi, la mesure de_^' "température de l'article culinaire 100 se fait de façon indépendante de la chauffe de cet article, et peut avoir lieu dès qu'il est posé sur la plaque de cuisson 200, en dehors de toute activation des moyens de chauffe 210, et indépendamment de la taille de l'article culinaire 100.

Par ailleurs, dans le présent mode de réalisation, la plaque de cuisson 200 comprend des seconds moyens de protection thermique qui permettent de protéger thermiquement les moyens de mesure 220. Ces seconds moyens de protection thermique peuvent être soit spécifiques, soit constitués par les premiers moyens de protection thermique. Dans le présent mode de réalisation, comme les moyens de chauffe 210 sont inductifs, afin de ne pas perturber la mesure de la température de l'article culinaire, celle-ci se fait de préférence aux environs du passage à zéro de la 5 modulation du courant d' alimentation des moyens de chauffe 210, de sorte à éviter des phénomènes d'induction entre les moyens inductifs de chauffe 210 et les moyens inductifs de mesure 220, même si les fréquences fi, f₂ respectives sont de préférence sensiblement différentes (les fréquences

10 peuvent être différentes ou non) .

A cet effet, et afin de ne pas être abîmée, la bobine inductive de mesure 221 en fonctionnement, passe successivement et alternativement en mode d'arrêt dans lequel elle est alimentée par une tension nulle (circuit

15 ouvert), et en mode d'induction dans lequel elle est alimentée par la tension créneau U de fréquence f₂) • La figure 3 représente, pour une même unité de temps arbitraire, l'évolution de la tension aux bornes de la bobine inductive de mesure 221 selon une fréquence f₂ et 0 l'évolution du courant modulé dans la bobine inductive de

'--^-chauffe- -2-10 selon une fréquence fi modulé par une- fréquence f₃-

Cette figure, schématique et simulée, illustre principalement les différences entre les fréquences fi,f₂5 des bobines inductives de chauffe 210 et de mesure 221, et le fait que la bobine inductive de mesure 221 n'est alimentée qu' aux environs du passage à zéro de la modulation du courant de la bobine inductive de chauffe 210. 0 Dans le présent mode de réalisation, contrairement à la figure 3 représentant le principe du fonctionnement, aux environs du passage à zéro de la modulation, quand la tension de l'onduleur générant la fréquence f₃ de modulation descend sous une certaine limite (par exemple 30-40V), ce dernier (par construction) s'arrête (les arches de la modulation ne sont pas aussi régulières que sur la figure 3) . De ce fait il existe un temps (une à deux millisecondes pour une modulation à 50 Hz) autour du passage au zéro théorique de la modulation où le champ de la bobine induetive de chauffe 210 est nul et donc où les moyens de chauffe 210 sont dans leur état d'arrêt. Ce temps est suffisant pour effectuer la mesure.

Dans le mode de réalisation préféré, la plaque de cuisson 200 comprend des moyens complémentaires de mesure (non représentés) adaptés à mesurer la température de la surface de réception 201, par exemple des moyens de type CTN (moyens dont la résistivité électrique est fonction d'un Coefficient de Température Négatif). Ces moyens complémentaires de mesure (classiquement utilisés dans les plaques de cuisson 200) sont reliés au système de mesure de température 203 (et plus particulièrement aux moyens de contrôle 240) et permettent de corréler la mesure effectuée par la bobine inductive de' "mesure 221-'-à 1-a mesure qu'ils effectuent et d'étalonner le système de mesure de température 203. Cette comparaison des températures peut n'avoir lieu qu'au début de la mise en chauffe de l'article culinaire 100 ou à tout moment pendant cette chauffe.

La détection d'une température par la bobine inductive de mesure 220 et/ou par les moyens complémentaires de mesure permet également de déterminer l'atteinte d'une température cible maximale générant un arrêt de chauffe et protégeant ainsi l'article culinaire 100. En utilisation, dans le présent mode de réalisation, l'article culinaire 100 est positionné sur la plaque de cuisson 200 à induction. Suite à l'activation des moyens de chauffe 210, par exemple par sélection d'une fonction ou d'un programme (mijotage, bouillir eau, cuisson à l'huile, cuisson sans matière grasses, etc.), la bobine inductive de chauffe 210 produit un champ magnétique qui induit des courants dans les moyens ferromagnétiques 140 du fond 101 de l'article culinaire 100, ce qui, par effet Joule, échauffe ces moyens ferromagnétiques 140 et, par conduction thermique, le reste de l'article culinaire 100, dont 1' insert thermosensible 130.

Avec la variation de température, la résistivité p et la résistance R_s des moyens thermosensibles 130 changent, ainsi que la résistance R et l'impédance Z du circuit électrique 119. Du fait de l'utilisation d'un matériau non ferromagnétique comme moyen thermosensible 130 et de l'alimentation de la bobine inductive de mesure 221 par une tension U dont la fréquence f₂ correspond à la fréquence de résonance f_r du circuit électrique 119, l'intensité I envoyée par les moyens de mesure 220 aux moyens de -contrôle

240 permet à ces derniers de déterminer aisément la température de l'article culinaire 100 à partir de cette intensité I. Par ailleurs, le système de mesure de température 203 peut être également utilisé pour d'autres fonctions comme la détection de la présence d'un article culinaire 10 sur la plaque de cuisson 200, voire son centrage, ou la reconnaissance du type d'article culinaire 100 ou de sa compatibilité avec la plaque de cuisson 200, combiné par exemple à la génération d'un signal d'erreur ou d'inhibition des moyens de chauffe. En effet, la présence d'un matériau métallique à proximité des moyens de mesure 220 modifie l'impédance du circuit 119, et cette modification est traduite par les moyens de contrôle 240 sans nécessairement convertir cette modification d'impédance en température.

La présente invention n'est pas limitée au présent mode de réalisation.

Concernant le fond de l'article culinaire, il est possible que ses faces présentent une légère concavité, que son épaisseur ne soit pas constante, que sa forme ait un aspect autre que circulaire, par exemple un aspect ovale ou rectangulaire (carré) .

Concernant le matériau utilisé pour la réalisation des moyens thermosensibles, il est possible d'utiliser des métaux tels que titane, bismuth, molybdène (notamment di silicium de molybdène MoSi2), platine, cuivre, aluminium, magnésium, zinc ou nickel, ou des alliages de ces métaux ou encore des céramiques métalliques, de l'inox austénitique ou des émaux non ferreux. Concernant les moyens thermosensibles, ils peuvent avoir une autre^' -forma .qu'un disque^', par exemple former un ensemble comprenant au moins une couronne ou une somme de couronnes concentriques avec le centre du fond de l'article culinaire et de préférence reliées thermiquement entre elles. Ils peuvent présenter un relief ou des découpes (de préférence, les découpes sont situées dans le plan du fond de l'article culinaire). Ils peuvent également, au moins en partie, être recouvert d'un matériau transparent à un champ magnétique, tel qu'un émail ou une peinture, qui forme une partie au moins de la face inférieure du fond de l'article culinaire ce qui permet à l'article culinaire de pouvoir être facilement nettoyé sans risque de détérioration des moyens thermosensibles.

Les moyens thermosensibles peuvent ne pas former un insert, mais être déposés sous forme de couche (s), par 5 exemple par sérigraphie ou projection thermique. Ils peuvent également être formés par plusieurs matériaux non ferromagnétiques superposés, par exemple colaminés ou déposés en couches .

Concernant les moyens ferromagnétiques, ils peuvent 10 être à distance des moyens thermosensibles, tant que les moyens thermosensibles ne sont pas isolés thermiquement .

Concernant la plaque de cuisson, celle-ci pourrait comprendre plusieurs foyers, dont chaque est respectivement équipé d'une bobine de mesure. Dans ce cas, la plaque de 15 cuisson peut ne comporter qu'un seul système de mesure pour tous les foyers, connecté par multiplexage aux différentes bobines de mesure des foyers .

Concernant les moyens de contrôle, ceux-ci peuvent comprendre plusieurs modèles de comportement thermique,

20 chaque modèle correspondant à un matériau thermosensible

: ^•• - -donné, de sor-te à augmenter la flexibi-1-ité d_' util-i-sation-'de la plaque de cuisson. De plus, un modèle de comportement thermique peut comprendre plusieurs schémas de comportement thermique pour une pluralité de fréquences de mesure, ce

25 qui permet alors de reconnaître le matériau thermosensible de l'article culinaire. En outre, Les moyens de contrôle pourraient être couplés avec les moyens de régulation, par exemple sous forme de circuit électronique, ou intégrés ensemble dans un microprocesseur.

30 Concernant le système de mesure, la tension d' alimentation des moyens de mesure peut être sous forme d'une excitation multifréquences, ou sous forme d' impulsion (s) de Dirac.

Afin d' avoir une mesure de la température aux environs d'au moins un passage à zéro de la modulation du courant, notamment si le temps de la détermination de la température est relativement long, il est possible d' effectuer une mesure tous les N passages à zéro de la modulation, avec N entier naturel (par exemple toutes les cinq ou dix secondes avec une modulation à 50 Hz) et d'arrêter l'onduleur pendant une arche (une demi période) de façon à avoir un courant nul dans la bobine inductive de chauffe sans perturber la chauffe de l'article.

Claims

REVENDICATIONS

1. Plaque de cuisson (200) adaptée à recevoir un article culinaire (100) et comprenant, d'une part, une système de chauffe (202) qui comporte des moyens de chauffe (210) et, d'autre part, un système de mesure (203) qui est adapté à mesurer la température de l'article culinaire (100) , et qui comprend des moyens de mesure (220) et des moyens de contrôle (240) , caractérisée en ce que les moyens de mesure (220) comprennent un circuit électrique (219) qui possède au moins un élément de nature inductive (221) distinct des moyens de chauffe (210) et configuré pour induire un champ magnétique vers l'article culinaire (100) comprenant des moyens thermosensibles (130) électriquement conducteurs dont la résistivité (p) varie avec la température, le circuit électrique (219) transmettant vers les moyens de contrôle (240) un signal dont la valeur est représentative de l'impédance (Z) du circuit (119) dépendante de la résistivité (p) des moyens thermosensibles (130) du fait de l'action du champ magnétique induit par l'élément de nature inductive (221)- desdits moyens de mesure (220) sur ces moyens thermosensibles (130), les moyens de contrôle (240) comprenant au moins un modèle correspondant au comportement thermique de la résistivité (p) des moyens thermosensibles (130), et étant configurés pour convertir en température, à partir du modèle, la valeur du signal transmis .

2. Plaque de cuisson (200) selon la revendication 1, dans laquelle le champ magnétique généré par l'élément de nature inductive (221) des moyens de mesure (220) ne permet pas de chauffer un matériau ferromagnétique par induction.

3. Plaque de cuisson (200) selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisée en ce que le signal transmis aux moyens de contrôle (240) est l'intensité (I) du courant traversant l'élément de nature inductive (221) desdits moyens de mesure (220) .

4. Plaque de cuisson (200) selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de nature inductive (221) desdits moyens de mesure (220), en mode d'induction, est alimenté par une tension (U) dont la fréquence (f₂) correspond à la fréquence de résonance (f_r) du circuit électrique (119) , ledit circuit électrique (119) étant muni d'un condensateur .

5. Plaque de cuisson (200) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le condensateur du circuit électrique (119) est monté en série avec l'élément de nature inductive (221) desdits moyens de mesure (220) .

6. Plaque de cuisson (200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le circuit électrique (119) est configuré de sorte que le signal transmis vers les moyens, de contrôle (240) ne dépend que de la résistivité (p) des moyens thermosensibles (130) quand ces derniers sont non ferromagnétiques .

7. Plaque de cuisson (200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le circuit électrique (219) est configuré de sorte que la profondeur de pénétration (δ) du champ magnétique induit par l'élément de nature inductive (221) desdits moyens de mesure (220) est inférieure à l'épaisseur (E) des moyens thermosensibles (130) des articles culinaires (100) compatibles avec la plaque de cuisson (200) .

8. Plaque de cuisson (200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de nature inductive (221) desdits moyens de mesure (220), en fonctionnement, passe successivement et alternativement en mode d' induction dans lequel il est alimenté par une tension (U), et en mode d'arrêt dans lequel il n'est pas alimenté.

9. Plaque de cuisson (200) selon la revendication 8, caractérisée en ce que le système de chauffe (202) est configuré de sorte que les moyens de chauffe (210) génèrent l'énergie à l'article culinaire (100) de façon séquencée dans le temps, et coopère avec le système de mesure (203) de sorte que l'élément de nature inductive (221) desdits moyens de mesure (220) est en mode d'induction quand les moyens de chauffe (210) sont en état d'arrêt et est en mode d'arrêt quand ces derniers sont en état de chauffage.

10. Plaque de cuisson (200) selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens de chauffe (210) sont de nature inductive et sont alimentés par un courant alternatif modulé en amplitude, le zéro de la modulation correspondant à l'état d'arrêt des moyens- de chauffe -(210) et le reste à l'état de chauffage.

11. Plaque de cuisson (200) selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'onduleur générant la modulation s'arrête quand sa tension descend sous une valeur minimale.

12. Plaque selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que l'onduleur générant la modulation est arrêté régulièrement tous les N passages à zéro de la modulation pendant une demi période de la modulation.

13. Plaque de cuisson (200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comprend des moyens complémentaires de mesure adaptés à mesurer la température de la surface de réception (201) de la plaque de cuisson (200) sur laquelle repose l'article culinaire (100) et reliés au système de mesure (203) de façon à étalonner ce dernier.

14. Système de cuisson (1) adapté à cuire un aliment, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de cuisson (200) conforme à l'une des revendications 1 à 13, et un article culinaire (100) dont le fond (101) comporte des moyens thermosensibles (130) réalisés dans des matériaux conducteurs d'électricité dont la résistivité (p) varie avec la température.

15. Système de cuisson (1) selon la revendication 14, caractérisé en ce que la plaque de cuisson (200) est conforme à la revendication 6 ou à l'une des revendications qui en dépend, les moyens thermosensibles (130) de l'article culinaire (100) étant réalisés dans des matériaux non ferromagnétiques .

16. Système de cuisson (1) selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que la plaque de cuisson (200) est conforme à la revendication-7 ou à l'une des revendications, qui en dépend, l'épaisseur (E) des moyens thermosensibles (130) de l'article culinaire (100) étant supérieure à la profondeur de pénétration (δ) du champ magnétique induit par l'élément de nature inductive (221) desdits moyens de mesure (220) de la plaque de cuisson (200) .

17. Système de cuisson (1) selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que la plaque de cuisson (200) est conforme à la revendication 10 ou à l'une des revendications qui en dépend, l'article culinaire (100) comprenant des ^'moyens ferromagnétiques (140) agencés par rapport aux moyens thermosensibles (130) de façon à transmettre à ces derniers la chaleur qu' ils produisent sous l'effet du champ magnétique induit par les moyens de chauffe (210) de la plaque de cuisson (200) .

18. Système de cuisson (1) selon l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que la plaque de cuisson (200) comprend au moins un foyer auquel est associé un élément de nature inductive (221) desdits moyens de mesure (220), les moyens thermosensibles (130) étant agencés dans le fond (101) de l'article culinaire (100) de façon à être en vis-à-vis de cet élément de nature inductive (221) quand l'article culinaire (100) est disposé sur le foyer.

19. Système de cuisson (1) selon les revendications 17 et 18, caractérisé en ce que les moyens ferromagnétiques (140) sont agencés dans le fond (101) de l'article culinaire (100) de façon à être en vis-à-vis des moyens de chauffe (210) de nature inductive quand l'article culinaire (100) est disposé sur le foyer.

20. système de cuisson (1) selon la revendication 19, caractérisé en ce que, pour chaque foyer, un élément de nature inductive (221) desdits moyens de mesure (220) est entouré par les moyens de chauffe (210) de nature inductive .