Brevet FR2044721A1 — publié le 19710226

i 2044721 Les lave-vaisselle domestiques sont ordinairement équipés de moyens de chauffage pour réchauffer l'eau pendant le cycle de lavage et pour sécher la vaisselle une fois que ce cycle a été achevé. A cette fin, on utilise dans une très large mesure des 5 éléments chauffants à résistance électrique, du type engainé, disposés dans le fond du compartiment de lavage. Ces unités de chauffage engainées sont avantageuses car elles supportent les conditions de service sévères auxquelles elles sont exposées pendant le cycle de lavage, tout en étant relativement peu coûteu-10 ses et simples à monter dans la machine. Toutefois, certaines difficultés sont introduites par les éléments chauffants électriques engainés du fait des températures élevées de surface qu'ils atteignent. Par exemple, il est courant que la surface d'un élément chauffant, c'est-à-dire l'extérieur 15 de la gaine, atteigne en service des températures comprises entre 650°C et 760°C environ. Cette haute température peut donner lieu à des zones surchauffées des parois du lave-vaisselle et de la vaisselle elle-même par suite d'effets de rayonnement, ces effets variant comme la quatrième puissance de la température absolue de 20 la gaine. Par ailleurs, elle peut provoquer l'inflammation d'objets tels que cuillers en matières plastiques, manches de bois, tissus, etc.. qui entrent par accident en contact avec l'élément chauffant. Un autre problème, inhérent aux éléments chauffants engainés, réside dans un transfert de chaleur assez médiocre à l'in-25 térieur du compartiment du lave-vaisselle pendant le cycle de séchage, du fait de la surface relativement limitée des éléments chauffants. Avec la présente invention, on dispose.d'un lave—vaisselle équipé de moyens de chauffage améliorés, montés dans le comparti-30 ment de lavage. Les moyens chauffants comprennent un élément chauffant électrique du type engainé, auquel est associé un blindage tubulaire. Le blindage a un diamètre supérieur à celui de l'élément chauffant et il est monté autour de celui-ci de façon à ménager un espace d'air entre eux. Une telle disposition s'oppose 35 à un rayonnement direct à partir de l'élément chauffant vers les parois du compartiment du lave-vaisselle, tandis que le blindage lui—même est réchauffé à une température inférieure à celle de l'élément chauffant. La surface extérieure du blindage, exposée dans le compartiment de lavage, joue le rôle d'une surface de 40 chauffage secondaire ayant une aire plus grande et une températu 70 12764 2 2044721 re moins élevée pour chauffer effectivement le volume intérieur du compartiment. L'aire plus grande de la surface chauffante assure un meilleur transfert de chaleur à l'air de convexion à l'intérieur du compartiment, les points chauds sur la paroi du comparti-5 ment ou sur la vaisselle étant évités du fait de la moindre température du blindage- Selon une autre caractéristique de l'invention, le blindage est monté autour de l'élément chauffant électrique, de telle manière qu'il ne se produise entre eux qu'une conduction thermique 10 limitée, ce qui évite la formation de points chauds sur le blindage. D'autre part, le blindage et la monture sont conçus et agencés de façon à se prêter aux formes irrégulières d'éléments chauffants, notamment aux dispositions en U, souhaitables dans les applications de lave—vaisselle. 15 La figure 1 est une vue en élévation frontale, partiellement découpée et partiellement en coupe, d'un lave-vaisselle domestique contenant des moyens de chauffage nouveaux et améliorés, selon un mode de réalisation préféré de l'invention. La figure 2 est une vue en plan qui représente la paroi du 20 fond du compartiment de lavage du lave-vâisselle, sur laquelle sont montés les moyens chauffants améliorés. La figure 3 est une vue en coupe transversale d'après la ligne 3>!-3 de la figure 2, représentant les moyens de chauffage et le support de montage central. 25 La figure 4 est une vue en coupe transversale d'après la li gne 4-4 de la figure 2, montrant la disposition à l'une des extrémités des moyens chauffants. La figure 5 est une vue en perspective d'un élément d'écarte-ment incorporé dans les moyens chauffants. 30 Sur la figure 1 des dessins, à laquelle on se référera main tenant, il a été représenté un lave-vaisselle automatique 1 à usage domestique qui contient un dispositif de chauffage amélioré conformément à l'invention sous l'une de ses formes préférées. Le lave-vaisselle comprend une armoire ou caisse 2 à 1*intérieur de 35 laquelle est délimité une chambre ou compartiment 3 de lavage de la vaisselle. L'accès au compartiment de lavage 3 s'opère par une porte 4 qui pivote autour d'un axe voisin de son bord inférieur de façon à ouvrir le devant du compartiment de lavage.Après avoir fait pivoter la porte 4 en position horizontale, on peut extraire 40 partiellement du compartiment de lavage des casiers supérieur et ihférieur 5 et 6, de manière à charger et à décharger 70 12764 3 2044721 le lave-vaisselle. Il est bien entendu que des moyens appropriés d'étanchéification sont prévus entre la porte 4 et le bord avant de l'armoire 2 pour éviter les fuites d'eau à partir du compartiment de lavage 3 pendant le fonctionnement de la machine. 5 L'alimentation en eau du compartiment de lavage est comman dée par une soupape à solénoïde 7 montée dans la conduite 8 d'admission d'eau dans la machine. Lorsque la soupape 7 est ouverte, de l'eau est introduite dans le compartiment de lavage 3 par une ouverture 9 prévue dans la paroi arrière du compartiment de lava-10 ge. Il est bien entendu qu'un couvercle approprié ou une paroi extérieure est prévu en arrière de l'ouverture 9 de façon à éviter les pertes d'eau à partir du compartiment 3 pendant le fonctionnement de la machine. L'ouverture et la fermeture de la soupape d'admission 7 sont 15 commandées par un programmeur séquentiel 10 monté sur la porte 4. Le programmeur 10 sert également à la commande de tous les autres éléments électriques du lave-vaisselle et détermine automatiquement le déroulement d'un cycle complet de lavage, c'est-à-dire une opération de rinçage, une opération de lavage et une opéra-20 tion de séchage. Pendant les opérations de rinçage et de lavage, l'eau introduite dans la chambre de lavage est mise en circulation dans tout le volume intérieur de cette chambre de façon à laver la vaisselle placée dans les casiers 5 et 6. Cette circulation est établie par 25 un bras pulvérisateur 11 qui est monté à rotation au-dessus du fond 12 du compartiment de lavage. Le bras pulvérisateur 11 est alimenté en eau par une pompe 13 qui est entraînée par un moteur électrique 14. La pompe 13 prélève l'eau dans le compartiment de lavage 3 par l'intermédiaire d'Une cuvette d'égouttage 15 qui 30 s'ouvre dans le fond 12 dja compartiment. Comme on peut le voir sur la figure 1, la cuvette d'égouttage est reliée à la pompe 13 au moyen d'une conduite souple 16, une chicane 17 (figure 2) à l'entrée servant à réduire le bruit pendant le fonctionnement de la pompe. L'eau aspirée à travers la conduite 16 par la pompe est 35 refoulée par celle-ci pendant les opérations de lavage et de rinçage le long d'une conduite 18 qui se raccorde au bras pulvérisateur rotatif 11. Le bras pulvérisateur décharge l'eau de bas en haut en une série de jets qui sortent de ce bras par un certain nombre d'orifices 19 prévus à sa surface supérieure. Certains au 40 moins des orifices 19 comportent des sections de sortie qui sont 70 12764 4 2044721 inclinées sur la verticale, de façon à produire un effet de réaction lorsque l'eau les traverse. Cet effet de réaction fait tourner le bras pulvérisateur et, de la sorte, les jets d'eau expulsés par celui-ci sont projetés effèctivement dans toutes les ré-5 gions du compartiment de lavage, de façon à assurer un nettoyage efficace de la vaisselle. A la suite des opérations de lavage et de rinçage, l'eau est évacuée du compartiment de lavage 3 par une conduite de vidange 19a appropriée. La pompe 13 sert de pompe de vidange à cette fin, 10 une soupape à solénoïde appropriée, montée dans le carter de la pompe, étant actionnée par le programmeur 10 pendant les opérations de vidange, de manière à fermer la conduite de recyclage 18 et à ouvrir la conduite de vidange 19_a. Conformément à l'invention, un dispositif de chauffage amé-15 lioré est prévu dans le compartiment de lavage 3 pour chauffer l'eau pendant les opérations de rinçage et de lavage et pour sécher la vaisselle pendant l'opération de séchage qui fait suite à l'opération de lavage. Le dispositif de chauffage comprend un élément chauffant 20 à résistance électrique du type engainé et 20 un blindage 21 qui est disposé autour de l'élément chauffant. Comme on peut nettement le voir sur les figures 1 et 2, ces moyens chauffants sont montés entre le fond 12 du compartiment de lavage et la surface inférieure du bras pulvérisateur 11. Pour préciser, les moyens chauffants prennent appui sur le fond par leurs extré-25 mités externes, les segments terminaux de l'élément chauffant électriques 20 étant soudés vers le bas et traversant la paroi aux points 22 et 23 pour constituer ce support. Un troisième point d'appui est fourni par un support 24 qui est fixé au fond 12 par des moyens appropriés,par exemple par un boulon 25.Le support 24 30 soutient le blindage 21 par sa partie centrale et il comporte, à son extrémité supérieure, un crochet ou patte 26 qui saisit le blindage de manière à empêcher tout mouvement latérale de celui-ci. Il est bien entendu que les segments de l'élément chauffant 20 qui traversent le fond 12 sont des jonctions dites "d'extrémi-35 té froide". En d'autres termes, le fil résistant ou spirale 27 constituant la partie centrale de l'élément chauffant 20 (fig.3) ne s'étend pas jusqu'aux extrémités externes de l'élément chauffant et se termine, à chaque extrémité, un peu en retrait des segments descendants de l'élément chauffant. Des fils d'alimenta-40 tion 28 traversent de bas en haut les segments descendants de l'é 70 12764 5 2044721 lément chauffant 20 pour se raccorder aux extrémités de la spirale chauffante 27 et il n'est prévu aucun chauffage dans les segments de fil conducteur. On notera que l'élément chauffant 20 est constitué par une unité à résistance électrique du type engainé, 5 de type plus ou moins classique, l'intervalle 29 entre la spirale de chauffage 2 7 et la gaine extérieure 30 étant rempli d'un matériau granulaire approprié, électriquement isolant et thermique-ment conducteur, par exemple l'oxyde de magnésium. Le blindage extérieur 21, de préférence en acier inoxydable, 10 entoure tout le segment chauffant de l'élément de chauffage 20. Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, le blindage 21 est constitué par un élément tubulaire dont le diamètre est nettement supérieur à celui de l'élément chauffant 20 et qui est fermé à ses extrémités opposées par des capuchons appropriés 31 et 32. Les 15 bornes d'extrémité froide précitées de l'élément chauffant 20 se prolongent vers l'intérieur au-delà des capuchons 31 et 32, de sorte que le blindage 21 engaine entièrement la partie chauffante de l'élément de chauffage 20. On notera que le blindage 21 est formé de deux parties 33 et 34 qui s'étendent toutes deux d'un ca-20 puchon à l'autre. Dans la forme d'exécution préférée qui a été représentée, chacune de ces parties a une section transversale courbe ou en arc de cercle et elles sont réunies par sertissage en 35 et 36 pour constituer un blindage unitaire. Il s'est avéré que le sertissage constituait un moyen peu coûteux et efficace pour réu-25 -nir les parties du blindage, mais il est bien entendu que d'autres moyens appropriés pourraient être utilisés au besoin. Le blindage 21 est maintenu en place autour de l'élément chauffant 20 par plusieurs pièces_ d'écartement appropriées. Ces pièces d'écartement comprennent les capuchons 31 et 32, ainsi que 30 plusieurs éléments en pincé à ressort 37. Comme on peut le voir nettement sur les figures 3 et 5, les pinces à ressort 3 7 comprennent un segment médian en forme d'U présentant des sections concaves, disposées l'une en face de l'autre et s'adaptant étroitement sur la gaine extérieure 30 de l'élément chauffant 20. Puis 35 les pinces à ressort prennent contact avec le blindage 21, d'un côté de l'élément chauffant par leur partie en anse 38 et, de l'autre côté, par des segments en arc de cercle 39 qui s'étendent vers l'extérieur à partir des branches de l'U. Avec cette disposition, les pinces à ressort ou pièces d'écartement 37 maintien-40 nent le blindage 21 solidaire de l'élément chauffant 20, un espa 70 12764 6 2044721 ce d'air approprié 40 étant ménagé entre 1'élément chauffant et le blindage. Comme on l'a déjà mentionné, les capuchons d'extrémité 31 et 32 servent aussi de montures ou de pièces d'écartement pour le blindage 21. Comme on peut le voir sur la figure 4, cha-5 cun de ces capuchons d'extrémité présente une ouverture centrale 41 qui s'adapte sur l'élément chauffant et, à partir de cette ouverture centrale, il s'étend vers l'extérieur de manière à recouvrir et à engainer les extrémités du blindage 21. Avec cette disposition, ils fixent la position des extrémités du blindage 21 10 de manière à maintenir, à ce niveau, le même écart entre le blindage et l'élément chauffant 20 qui est fixé par les pinces à ressort 37 dans les parties intermédiaires du blindage. Dans la forme d'exécution représentée, les pièces d'écartement, c'est-à-dire les pinces à ressort 37 et les capuchons d'ex-15 trémité 31 et 32, sont de préférence formées du même matériau que le blindage 21 lui-même, à savoir l'acier inoxydable. En utilisant le même matériau pour les pièces d'écartement, on évite une attaque électrolytique entre les pièces d'écartement et le blindage. D'autre part, il ne se produit qu'une conduction "thermique li-20 mitée à partir de l'élément chauffant 20 par les pièces d'écartement. L'acier inoxydable étant un conducteur thermique médiocre et les pièces d'écartement étant très minces en section transversale, la conduction thermique par ceux-ci n'est pas importante et on évite ainsi la formation de points chauds sur le blindage. 25 Sous la forme d'exécution préférée,!'élément chauffant engamé 20 a un diamètre extérieur de 6mm environ et sa puissance est de lbrdre de 1 W/mm. Avec un élément chauffant ayant cette dimension physique et cette puissance électrique,il est à conseiller d'utiliser un blindage extérieur 21 de 32 mm environ de diamètre.Le blin-30 dage a donc un diamètre et une surface beaucoup plus grands que la gaine 30 de l'unité de chauffage 20 et il est maintenu un écart de 13 mm environ entre l'élément chauffant 20 et le blindage 21 en tout point de la longueur du segment chauffant de cet élément.Selon le mode de réalisation préféré, le blindage d'acier inoxydable 35 a une épaisseur de 0,25mm environ.Les pièces d'écartement, c'est-à-dire les capuchons d'extrémité 31 et 32 et les pinces à ressort 37, peuvent être formées d'acier inoxydable de la même épaisseur. XI est préférable que le support de montage central 24 soit formé du même matériau et,comme le montre la figure 3,il est profilé en 40 gouttière, à l'exception de la patte ou crochet terminal 26. Avec cette structure d'élément chauffant, il ne se produit pas de rayonnement direct entre l'élément chauffant engainé 20 et 70 12764 7 2044721 les parois du compartiment de lavage 3 ou la vaisselle placée dans les casiers 5 et 6. Tout rayonnement direct est bloqué par le blindage 21. Ainsi, pendant le fonctionnement de l'élément chauffant, tant lors de l'opération de lavage et de rinçage que 5 lors de l'opération de séchage, le blindage 21 est chauffé chaque fois que l'élément chauffant 20 est mis sous tension. En particulier, le blindage peut être chauffé a 260°—315°C environ alors que la température superficielle de 1'élément chauffant 20 est de 650° à 760°C. Le blindage, chauffé à cette température, transmet 10 à son tour la chaleur au compartiment du lave-vaisselle. Il n'est pas suffisamment chaud pour provoquer une surchauffe des parois de la machine pu de la vaisselle par rayonnement j mais d'autre part, il assure un chauffage efficace de l'eau pendant l'opération de lavage et l'opération de rinçage, ainsi que de la vaissel-15 le elle-même lors de l'opération de séchage. En fait, il s'est avéré qu'un meilleur transfert de chaleur à l'air de convexion est assuré pendant l'opération de séchage. La face extérieure du blindage 21 se comporte comme une surface chauffante dont l'aire est beaucoup plus grande que celle de la gaine 30 de l'élément chauf-20 fant et, bien qu'elle soit à une température plus basse, elle est capable d'assurer un bon transfert de chaleur à l'air et, par là, de sécher la vaisselle de façon efficace. Il est bien entendu que l'invention ne se limite pas à un blindage de forme générale circulaire, tel que représenté. Toute-25, fois, il est très souhaitable que le blindage 21 entoure l'élément chauffant 20 sur toute la longueur du segment chauffant, de façon à éviter un rayonnement dans le compartiment de lavage de la vaisselle. Il est également désirable qu'un espace d'air notable soit ménagé entre l'élément chauffant interne et le blindage. 30 Cet espace d'air, associé*à l'aire accrue du blindage, permet à celui-ci d'agir à une température plus basse et assure par là un bon transfert de la chaleur pendant l'opération de séchage, sans rien surchauffer dans le compartiment de lavage de la vaisselle. Lors de la fabrication du lave-vaisselle 1, les moyens chauf-35 fants sont exécutés sous forme d'un sous-ensemble qui est ensuite monté en bloc dans le compartiment de lavage 3. Il est visible qu'au cours de la fabrication, les pièces d'écartement, c'est-à-dire les pinces à ressort 37 et les capuchons d'extrémité 31 et 32, sont tout d'abord mises en place sur l'élément chauffant 20. 40 Puis les parties 33 et 34 du blindage 21 sont placées sur l'élé 70 12764 8 2044721 ment chauffant et sont réunies par sertissage, en rapport correct avec les pièces d'écartement. Il en résulte un montage stable et définitif du blindage autour de l'élément chauffant. Cela étant fait, l'élément chauffant est ensuite mis en place dans le 3ave-5 vaisselle et fixé au moyen du support 24 et de bagues isolantes de montage ou autres moyens appropriés aux points 22 et 23 du fond 12. Bien que, selon ce qui a été mentionné ci-dessus, les moyens de chauffage améliorés puissent être utilisés tant pour chauffer 10 l'eau pendant les opérations de lavage et de rinçage que pour sécher la vaisselle, il est bien entendu qu'ils peuvent le cas échéant n'être utilisés que pour chauffer l'eau ou que pour le séchage. Ils sont particulièrement efficaces pendant l'opération de séchage, du fait du meilleur transfert de chaleur à l'air de 15 convexion dans le compartiment 3. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués ; 20 elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 70 12764 9 2044721 REVENDICATIONS 1. Lave-vaisselle comportant un compartiment de lavage destiné à recevoir la vaisselle à laver, une admission d'eau et des moyens de vidange pour ce compartiment, ainsi que des moyens pour 5 établir une circulation d'eau dans ce compartiment., et des moyens pour chauffer l'intérieur du compartiment, caractérisé en ce que ces derniers moyens comprennent un élément chauffant électrique du type engainé, monté dans ce compartiment et en ce qu'un blindage tubulaire est monté autour de cet élément chauffant, ce 10 blindage étant chauffé à partir de l'élément chauffant et s'opposant à un rayonnement direct de l'élément chauffant vers les parois du compartiment, ce blindage ayant un diamètre supérieur à celui de l'élément chauffant et étant séparé de celui-ci de manière à former un espace d'air entre eux, la surface extérieure 15 de ce blindage étant directement exposée à l'intérieur du compartiment, de sorte que ce blindage joue le rôle d'une surface chauffante ayant une aire plus grande et une température moins élevée que l'élément chauffant, pour chauffer efficacement l'intérieur du compartiment. 20 2. Lave-vaisselle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de chauffage comprennent un certain nombre de pièces d'écartement à faible conductivité thermique, servant au montage du blindage autour de l'élément chauffant. 3. Lave-vaisselle selon la revendication 2, caractérisé en 25 .ce que le blindage et les pièces d'écartement sont tous en acier inoxydable. 4. Lave-vaisselle selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pièces d'écartement comprennent une paire de capuchons d'extrémité qui servent au montage du blindage sur l'élément 30 chauffant aux extrémités opposées de ce blindage, et au moins une pièce d'écartement interne disposée à l'intérieur du blindage et maintenant ce dernier en position sur l'élément chauffant en un point intermédiaire entre ses extrémités. 5. Lave-vaisselle selon la revendication 1, caractérisé en 35 ce que le blindage comprend plusieurs parties séparées qui s'étendent dans l'ensemble sur toute la longueur de l'élément chauffant, ces parties séparées étant réunies pour former le blindage. 6. Lave-vaisselle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément chauffant et le blindage ont,dans l'ensemble, 40 une forme d'U d'une extrémité à l'autre et que le blindage est 70 12764 10 2044721 supporté en un point intermédiaire entre ses extrémités par un support monté sur le fond du compartiment. 7. Lave-vaisselle selon la revendication 5, caractérisé en ce que les parties qui forment le blindage ont,dans l'ensemble, 5 une forme en arc de cercle en section transversale, le blindage et les pièces d'écartement étant formés du même matériau pour limiter 1'attaque électrolytique 0