Brevet FR2581442A2 — publié le 19861107

FR 2581442 A2 19861107 FR 8506823 A 19850506 PREMIER CERTIFICAT D'ADDITION GENERATEUR DE VAPEUR A EVAPORATION DIRECTE La présente invention a pour objet différents perfectionnements apportés à la réalisation d'un générateur de vapeur à évaporation directe, sans accumulation de vapeur sous pression. Ces différents perfectionnements s'appliquent à un type connu de générateur tel que décrit dans le brevet d'invention Ne 7920025. Ces perfectionnements ont pour but d'une part d'augmenter la quantité de vapeur produite sous un faible encombrement et avec un minimum d'énergie et d'autre part, de réduire le coût de réalisation tout en améliorant la longévité de l'appareil. Dans le brevet N 7920025, le générateur, de forme générale circulaire et aplatie comporte deux plateaux presses l'un contre l'autre par un ressort. Un canal d'arrivée d'eau percé au centre de l'un des plateau permet d'injecter l'eau sous pression entre les deux plateaux. Une résistance électrique chauffante est intégrée dans l'un des plateaux. Dans la disposition objet de la présente invention, plusieurs plateaux mobiles sont empiles et pressés l'un contre l'autre sous l'effet d'un ressort. Cette pile est placée dans un corps constituant une enveloppe cylindrique fermée, destinée à recueillir la vapeur. Cette enveloppe comporte une résistance chauffante noyée dans sa masse. Le premier plateau de la pile s'appuie sur la face interne située à l'une des extrémités de l'enveloppe. Une arrivée d'eau sous pression est percée au centre de cette face d'appui. D'autre part, tous les plateaux, sauf le dernier qui reçoit la pression du ressort, sont percés en leur centre. Le canal ainsi constitue permet à l'eau de se répartir uniformément entre les différents plateaux. L'eau s'évapore en s'écoulant laminairement entre les faces des différents plateaux très légèrement écartés par la pression de l'eau. Cette multipli cation des surfaces d'évaporation permet d'augmenter la surface d'échange thermique et donc améliore l'éfficacité du générateur sous un encombrement réduit. Le générateur de vapeur selon l'invention est universel et peut s'adapter à de très nombreuses applications nécessitant la production de vapeur à faible coût avec des conditions sévères de fiabilité et de sécuri de fonctionnement. L'application à des fers à repasser ou à des presses à repasser s'avère particulièrement intéressante. Les caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description qui fait suite, des modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés uniquement à titre d'exemple en référence des dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une coupe transversale d'un générateur de vapeur selon l'invention, La figure 2 est une vue en coupe perpendiculaire à l'axe du générateur passant entre deux plateaux évaporateurs, La figure 3 est une vue en coupe longitudinale montrant 1' équilibre des plateaux en fonctionnement. Si l'on se reporte à la figure 1 on voit un générateur de vapeur comprenant une enveloppe fixe 1 dans laquelle est incorporée une résistant chauffante 2, de forme hélicoidale. Un premier plateau mobile 4 est applique contre la face intérieure 3 de l'enveloppe 1. Dans cet exemple de réalisation, trois plateaux 6, 7 et 8 identiques au plateau 4 sont utilisés. Il sont percés en leur centre d'un orifice 9 servant au passage de l'eau. Les plateaux sont pressés l'un contre l'autre par l'intermédiairf d'un dernier plateau 10, non percé, qui reçoit la poussée du ressort 11. Naturellement, un nombre différent de plateaux intermédiaires tels que 6, 7, 8, peut être utisé, le choix ici de 4 plateaux intermédiaires n'étant nullement restrictif, il est possible d'empiler une quantité soit plus faible, soit plus importante de plateaux, mais dans tous les cas, le dernier plateau qui reçoit le poussez du ressort n'est pas percé en son centre. Le ressort il centré dans un logement du bouchon 12 exerce une pression suffisante sur la pile de plateaux, une force d'environ 20 Kg est considérée -comme satisfaisante. Naturellement, cette force peut être soit plus faible, soit plus importante. La force du ressort dépend de la pression de l'eau injectée entre lès plateaux. Plus la pression est élevée, plus le ressort peut exercer une force de compression élevée et meilleur est le fonctionnement de l'appareil. En effet, l'évaporation de l'eau se fait d'autant mieux que l'écartement des plateaux est faible pour obtenir un écoulement laminaire en faible épaisseur. Le bouchon 12 fixé ici par filetage sur l'enveloppe 1 assure la fermeture et l'étanchéité de cette dernière. Naturellement, tout autre mode d'assemblage peut être utilisé pour assurer la fixation, du bouchon 12 sur l'enveloppe 1, par exemple fixation par des vis, brides, soudure, sertissage, etc ... Un joint 20 peut être utilisé pour parfaire l'étanchéité. L'eau arrive dans l'appareil au centre de la face 3 par un raccord orientable 13 ou tout autre type de jonction étanche d'un type connu. Le raccord comporte une base 16 liée au corps i par le filetage 18. Un joint 17 parfait l'étanchéité. Au centre de la base 16 se trouve un tube coaxial 15 solidaire de la partie filetée 14 du raccord. Un intervalle rempli d'air ou d'un matériau isolant thermiquement existe entre le tube 15 et la base 16. Cette disposition constitue une barrière thermique qui évite a la chaleur de l'enveloppe 1 de se communiquer au tube d'arrivée 15. On évite ainsi une évaporation importante de l'eau dans ce tube et donc, on limite son entartrage et son obturation intempestive par le tartre. Grâce au filetage 14, le tube 15 peut néanmoins être démonté facilement de l'extérieur de l'appareil pour être néttoyé après un usage prolongé. Cette disposition coaxiale évite également le refroidissement brutal de la base 16 lorsque l'eau est injectée dans l'appareil. On évite ainsi le phénomène de condensation de l'humidité ambiante sur cette pièce. A l'autre extrémité du corps l, un raccord de sortie vapeur 21 est vissé sur le bouchon 12. Il est muni d'un robinet de réglage à pointeau 22 et d'une bague de bloquage 23 qui permettent de régler le débit de vapeur. Ce pointeau 22 a un diamètre légèrement plus petit que l'orifice du raccord 21 pour ne pas l'obturer complete- ment, ceci afin d1 éviter que la pression de la vapeur n'augmente de façon excessive a l'intérieur de l'enveloppe 1. En se reportant a la figure 2 et a la figure 3 on distingue au centre des plateaux mobiles un chambrage 19. Ce dernier est circulaire et concentrique avec le pourtour du plateau. Sa profondeur est faible, environ 0,1 a 0,5 mn pour que l'écoulement d'eau y reste laminaire. Le but de ce chambrage est de faciliter l'auto-espacement des plateaux entre eux lorsque l'eau est envoyée sous pression. En effet, du fait des pertes de charges dues. a l'écoulement de l'eau entre les plateaux, la pression P2 (figure 3) s'exerçant sur la face latérale du plateau la moins décollée du plateau adjacent est plus élevée que la pression Pi sur la face la plus décollée . Il en résulte une force de recentrage qui déplace le plateau jusqu'à l'égalité des espacements et des débits d'eau Qi et Q2. L'écoulement de l'eau se répartit ainsi de manière égale entre tous les plateaux. L'enveloppe du générateur 1 comporte un dégagement circulaire 24 concentrique a l'injecteur d'eau 16. Ce dégagement 21 évite un apport trop important de chaleur sur l'injecteur 16. D'autre part, la partie annulaire de l'enveloppe 1 située a cet endroit permet de prolonger la résistance chauffante et d'apporter un maximum de chaleur sur la face 3. L'alimentation élastique de la résistance chauffante 2 est contrôlée par un thermostat d'un type connu. Il est par exemple possible d'utiliser un thermostat a bulbe dont le bulbe de contrôle 25 est placé circulairement autour de l'arrivée d'eau. REVENDICATIONS i. Générateur de vapeur à évaporation directe sans accumulation de vapeur sous pression, selon la revendication N01 du brevet principal NO 79 20 025, comprenant une enveloppe 1 munie au centre de l'une de ses extremités d'un canal 15 d'arrivée d'un fluide sous pression à évaporer. L'enveloppe 1 contient une pile de plateaux évaporateurs mobiles appliquée contre la face intérieure 3 de l'enveloppe 1 sous l'effet d'un plateau mobile non percé 10 et d'un moyen de rappel élastique 11 en appui sur un bouchon 12 muni en son centre d'une tubulure de récupération de vapeur 21. 2. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pile de plateaux évaporateurs mobiles contient un nombre de plateaux au moins égal à deux et un nombre maximal non limitatif. 3. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérise en ce que les plateaux mobiles 4, 6, 7, 8, 10 sont munis en leur centre d'un chambrage de faible profondeur 0,1 à 0,5 mm, d'un diamètre approximativement moitié du diamètre extérieur des plateaux. 4. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les plateaux, à l'exception du dernier plateau 10, le plus éloigné de la face d'appui 3, sont percés en leur centre d'un canal de diamètre supérieur à 4 mm. 5. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une résistance électrique chauffante 2 est intégrée dans l'enveloppe 1, bonne conductrice de la chaleur, et en ce que celle-ci concentre la chaleur sur la face intérieur d'évaporation 3 de l'enveloppe 1. 6. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il présente une symétrie à révolution autour de l'orifice 15 d'alimentation du fluide à évaporer. 7. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des renvendications 1 à 6, caractérisé en ce que les faces en appui des plateaux mobiles 4, 6, 7, 8,10 et la face 3 de l'enveloppe 1 sont parfaitement lisses. 8. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le canal d'arrivée d'eau 15 est de structure coaxiale assurant une bonne isolation thermique de l'orifice central par lequel arrive le fluide à évaporer. 9. Générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'enveloppe 1 est munie d'une sortie de vapeur constituée par un dispositif d'obturation variable assurant le réglage du débit de vapeur.