Brevet FR2688807A1 — publié le 19930924

Appareil à repasser à vapeur muni d'un dispositif de détection et de suppression de tartre La présente invention concerne des appareils électroménagers à vapeur tels que les fers ou presses à repasser à vapeur par exemple, munis d'un dispositif de détection d'entartrage et de suppression du tartre accumulé lors de leur fonctionnement. De tels appareils à vapeur sont constitués principalement d'un réservoir d'eau comportant un conduit de remplissage et communiquant avec une chambre de vaporisation et de répartition par un dispositif d'injection de l'eau, cette chambre comportant des orifices de sortie pour la répartition de la vapeur créée par le chauffage de l'eau du réservoir. il est connu que l'utilisation de tels appareils à vapeur pose de nombreux problèmes, le plus important étant celui résultant du dépôt de tartre, lié à la vaporisation de l'eau de réservoir, accumulé principalement au niveau du dispositif dtinjection de l'eau du réservoir et accessoirement dans la chambre de vaporisation ou sur les orifices de sortie de cette chambre. Les solutions actuelles à ce problème d'entartrage sont multiples mais aucunement satisfaisantes. Une première solution consiste tout simplement à introduire directement l'eau du réservoir dans la chambre de vaporisation et de répartition afin de permettre, sous l'effet du choc thermique ainsi créé, l'évacuation par les orifices de sortie de la chambre des impuretés et résidus divers tels que les dépôts minéraux accumulés au niveau de cette chambre. Toutefois, lorsque l'entartrage est important, cette méthode s' avère insuffisamment efficace et oblige après un certain temps le remplacement de la chambre de vaporisation et de répartition de la vapeur. En outre, son efficacité dépend beaucoup du moment où est réalisé le détartrage, le plus simple, mais non le meilleur, étant l'instant défini par l'arrêt de production de la vapeur dû à l'entartrage au niveau des orifices de sortie de la chambre de vaporisation. Une autre solution consiste à utiliser une cassette anti-tartre qui par échange d'ions piège les dépôts minéraux contenus dans l'eau et ainsi adoucit celle-ci pour la vaporisation. Toutefois, cette cassette doit être remplacée fréquemment, en pratique une fois par mois pour une eau de dureté moyenne, ce qui est contraignant pour l'utilisateur et également particulièrement coûteux. Encore une autre solution consiste à recourir à une tige antitartre qui assure un débouchage mécanique du dispositif d'injection d'eau disposé entre le réservoir et la chambre de vaporisation. Toutefois, ce dispositif n'évite pas le dépôt de tartre à l'intérieur de la chambre ou au niveau des orifices de sortie de celle-ci. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients et de réaliser un dispositif permettant la suppression du tartre dans un appareil du type décrit précédemment, pouvant être utilisé avec une eau ordinaire et ne nécessitant pas le changement de la chambre de vaporisation. Un autre but de l'invention est d'indiquer précisément à l'utilisateur l'instant le plus propice à la réalisation de détartrage. Ces buts sont atteints par un appareil à vapeur caractérisé en ce qu'il comporte : une zone d'évaporation recevant, d'un dispositif d'injection, l'eau d'un réservoir et délivrant de la vapeur pour une chambre de répartition à partir de laquelle cette vapeur est exploitée; un dispositif de détection de tartre traversé par le fluide parcourant la zone d'évaporation et générant une information caractéristique du volume de tartre accumulé dans cette zone; et un circuit de dérivation permettant à un utilisateur, à partir de la prise en compte de cette information, de découpler la zone d'évaporation de la chambre de répartition afin d'assurer un détartrage de l'appareil par l'intermédiaire d'un liquide détartrant introduit dans le réservoir et évacué vers un organe externe raccordé au circuit de dérivation, ce liquide détartrant traversant la zone d'évaporation, mais pas la chambre de répartition. L'indépendance de la zone d'évaporation et de la chambre de répartition, située directement à l'endroit de l'utilisation de la vapeur (semelle du fer ou plaque de la presse), permet de réaliser un détartrage et un nnçage de la zone d'évaporation, au travers du circuit de dérivation, sans affecter cette chambre de répartition de la vapeur. La zone d'évaporation comporte un orifice d'entrée ou de sortie calibré afin que le tartre s'accumule sur celui-ci en un volume suffisamment faible pour permettre une action efficace d'un produit détartrant. Ces orifices permettent de créer à un endroit précis et déterminé à l'avance une zone d'entartrage dont le contrôle est ensuite facilité par le recours à un dispositif de détection du tartre, placé en amont ou en aval de cette zone. Le dispositif de détection peut consister en un manomètre indiquant le niveau de la pression en entrée de la zone d'évaporation et visualisant le franchis sement de ce niveau au-delà d'une consigne de pression prédéterminée ou bien en un débitmètre indiquant le niveau de débit vapeur en sortie de la zone d'évaporation et visualisant le franchissement de ce niveau en deçà d'une consigne de débit prédéterminée. Grâce à ces systèmes, il est alors facile d'indiquer, par exemple à l'aide d'un repère ou d'une alarme sonore, le moment où l'utilisateur doit réaliser l'entretien de son appareil par l'injection d'un produit détartrant puis en procédant à un rinçage. Le circuit de dérivation comporte un corps muni d'un conduit d'entrée relié à l'orifice de sortie de la zone d'évaporation, d'un conduit de sortie relié à l'entrée de la chambre de répartition et d'un conduit d'écoulement pouvant être relié à un organe externe, un élément d'obturation permettant soit d'assurer un passage de la vapeur de la zone d'évaporation à la chambre de répartition par l'intermédiaire des conduits d'entrée et de Sortie, le conduit d'écoulement étant fermé, soit d'assurer une liaison directe entre la zone d'évaporation et l'organe externe, le conduit de sortie étant à son tour bouché. Ce circuit de dérivation permet ainsi une évacuation de la vapeur ou d'un liquide détartrage sans affectation de la zone d'utilisation de la vapeur Avantageusement, il peut également permettre l'utilisation d'une seconde zone d'utilisation de la vapeur à partir d'une même zone d'évaporation. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description suivante, à titre non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une représentation simplifiée d'un appareil à repasser à vapeur autonome, - la figure 2 est une représentation simplifiée d'un appareil à repasser à vapeur avec générateur de vapeur séparé, - la figure 3 montre une réalisation d'une zone d'évaporation utilisée dans les appareils à vapeur des figures 1 et 2, - la figure 4 est un exemple de réalisation d'un dispositif de détection de tartre mis en oeuvre dans un appareil à vapeur selon l'invention, et - les figures 5 à 7 sont des exemples de réalisation d'un circuit de dérivation d'un appareil à vapeur selon l'invention. La figure 1 représente une vue en élévation avec une partie arrachée d'un appareil à repasser à vapeur autonome. Classiquement un tel appareil à vapeur 1 comporte une semelle 2 dans laquelle sont réalisés des canaux 3 pour l'évacuation de la vapeur provenant d'une chambre de répartition 4 qui fait aussi fonction de chambre de vaporisation. Un réservoir 5 reçoit par un conduit de remplissage 6 de l'eau qui sera alors injectée dans cette chambre pour être chauffée par des moyens de chauffage, non représentés, en général des résistances chauffantes, et produire de la vapeur à disposition de l'utilisateur. Dans l'appareil selon l'invention, les fonctions de vaporisation et de répartition be la vapeur sont séparées et mises en oeuvre dans deux zones distinctes. Ainsi, l'appareil à vapeur selon l'invention comporte, outre la chambre de répartition 4, une zone d'évaporation 7, un dispositif de détection de tartre 8 et un circuit de dérivation 9. Le dispositif de détection de tartre 8 est placé entre une sortie 10 de l'ensemble réservoir-injecteur d'eau S et un orifice d'entrée d'eau 11 de la zone d'évaporation 7 et le circuit de dérivation 9 est disposé entre un orifice de sortie vapeur 12 de cette zone d'évaporation 7 et une entrée 13 de la chambre de répartition 4. Un câble 14 d'arrivée de l'alimentation électrique permet la mise sous tension des résistances chauffantes et donc la production de vapeur. La figure 2 montre une vue en élévation avec une partie arrachée d'un autre exemple de réalisation d'un appareil à repasser à vapeur selon l'invention, dans lequel la génération de la vapeur est réalisée de façon indépendante par rapport à l'exploitation ou l'utilisation de cette vapeur. Le fer à repasser proprement dit 15 ou la presse à repasser ne comporte que la chambre de répartition 4 avec ses canaux de diffusion de la vapeur 3 traversant la semelle 2. Cet ensemble qui assure l'exploitation de la vapeur, est totalement indépendant de la zone de production de la vapeur constituée par un générateur de vapeur 20. Celui-ci comporte, comme pour l'appareil à vapeur autonome décrit précédemment, un ensemble réservoir-injecteur d'eau 5, un dispositif de détection de tartre 8, une zone d'évaporation 7, et un circuit de dérivation 9. L'alimentation en eau du réservoir 5 peut être réalisée manuellement par le conduit de remplissage 6, mais cela nécessite des remplissages fréquents, ou bien en continu par l'intermédiaire d'un embout 16 relié à un réseau d'alimentation en eau. L'injection de l'eau dans la zone d'évaporation 7 peut être réalisée simplement par une pompe disposée au niveau du réservoir 5. Un conduit flexible 21 assure la liaison entre le générateur de vapeur 20 et l'ensemble d'exploitation de la vapeur 15. Si nécessaire, d'autres conduits, dont par exemple un conduit souple 22 monté entre la zone d'évaporation 7 et le circuit de dérivation 9, peuvent également assurer les liaisons entre les différents éléments du générateur de vapeur 20. L'objectif principal des fers ou presses à repasser à vapeur est de réaliser un débit vapeur conséquent pour assurer un repassage de qualité avec un temps d'exécution le plus faible possible. Un obstacle majeur à cet objectif, qui surgit dès qu'il y a vaporisation de l'eau, est le dépôt de tartre, dont le volume dépend essentiellement de la dureté de l'eau employée. Ainsi, dans certaines régions, la durée de vie des fers à repasser autonomes classiques peut être limitée à 6 mois. L'emploi d'une cassette anti-tartre, déminéralisante, permet une augmentation de cette durée de vie, mais n'apporte pas une solution complète au problème de l'entartrage. Celle-ci est réalisée par l'invention qui combine un système de vidange qui obture l'entrée de la chambre de répartition permettant l'évacuation d'un produit de détartrage sans accès à celle-ci, un calibrage d'un accès déterminé de la zone d'évaporation permettant de localiser le dépôt de tartre en faible volume pour rendre le produit de détartrage opérant, et un dispositif de détection réagissant à la diminution du passage de l'eau ou de la vapeur à l'accès prédéterminé et actionnant des dispositifs d'alerte pour indiquer à l'utilisateur la nécessité de procéder à une opération de détartrage. Si l'on considère à nouveau par exemple la figure 2, l'eau est introduite par l'orifice de remplissage 6 dans le générateur de vapeur 20 puis injectée par le dispositif d'injection de l'ensemble réservoir-injecteur 5 dans la zone d'évaporation 7 après passage dans le dispositif de détection de tartre 8. La quantité d'eau injectée dans la zone d'évaporation 7 est bien sûr adaptée à la capacité de chauffe du générateur de vapeur 20 afin que l'eau injectée soit immédiatement vaporisée. La vapeur produite est alors évacuée par l'orifice de sortie de la zone de vaporisation 7 vers l'appareil de consommation ou d'exploitation de la vapeur, un fer ou une presse à repasser 15 par exemple, à travers du circuit de dérivation 9 qui fait également office de système de vidange. En effet, lorsque le dispositif de détection de tartre 8, dont la structure et le fonctionnement seront décrits au regard de la figure 4, détecte une présence excessive de tartre en entrée de la zone d'évaporation 7, il signale à l'utilisateur, au moyen d'indicateurs visuels ou sonores ou par l'arrêt de l'alimentation électrique 14 du générateur de vapeur, la nécessité de procéder au détartrage de cette zone. A partir de cet instant, l'utilisateur peut réaliser l'entretien en déplaçant le circuit de dérivation 9, comme il sera expliqué plus avant en regard des figures 5 à 7, pour isoler la chambre de répartition 4 de l'appareil de consommation de vapeur 15 du générateur de vapeur 20 et notamment de la zone d'évaporation 7, puis en introduisant en lieu et place de l'eau un liquide détartrant qui assurera la vidange du dispositif et détruira les dépôts de tartre accumulés au niveau de cette zone d'évaporation, principalement en entrée ou en sortie de celleci. Un rinçage postérieur rendra alors à la zone d'évaporation 7 son état initial et permettra après une remise en place du circuit de dérivation 9 une nouvelle utilisation. Cet entretien régulier en fonction du volume de tartre détecté par le dispositif de détection 8 augmente considérablement la durée de vie de l'appareil à vapeur car il n'est pas réalisé, comme actuellement soit après la consommation d'une certaine quantité prédéterminée d'eau, laquelle ne tient pas compte de la qualité de l'eau qui peut être plus ou moins déminéralisée selon les régions, soit simplement lorsque la diffusion de la vapeur n'est plus possible au travers des canaux d'évacuation de la vapeur La figure 3 représente la zone d'évaporation 7. La forme de celle-ci est indifférente mais elle peut se présenter avantageusement sous la forme d'un cylindre fermé comportant, sur une partie supérieure 70, l'orifice d'entrée d'eau 11 d'une section calibrée de telle sorte qu'elle s'obture sur un volume suffisamment faible pour permettre un détartrage facile et efficace, et sur une partie inférieure 71 l'orifice de sortie vapeur 12. Comme alternative à l'orifice d'entrée d'eau calibré, il est possible de réaliser l'orifice de sortie vapeur 12 également calibré. L'obturation de l'orifice calibré 11 ou 12 est repéré par le dispositif de détection de tartre 8 dont un exemple de réalisation est donné à la figure 4. Ce dispositif disposé entre le système d'injection d'eau de l'ensemble réservoir-injecteur 5 et la zone d'évaporation 7, comporte un élément 81, placé dans le flux du liquide en provenance du dispositif d'injection 5, et en communication avec un ensemble de mesure 83 constitué de deux parties 84, 85 séparées par une membrane élastique 86 disposée parallèlement au flux de liquide. Une lamelle métallique 87 repose sur cette membrane élastique 86 et est en contact avec un ressort 89 solidaire de la partie supérieure 85. Deux plots de contacts électriques 88 sont également insérés dans cette partie supérieure 85. Lorsque, après plusieurs heures d'utilisation, le diamètre de l'orifice calibré vient à se réduire sous l'effet de l'accumulation de tartre, la surpression créée au niveau du dispositif de mesure 83 provoque une déformation de la membrane élastique 86, à l'opposé du fluide. Lorsque cette surpression est supérieure à une valeur de référence définie par la tension appliquée au ressort 89, la lamelle métallique 87 vient en contact des plots 88 et établit ainsi une liaison électrique qui est avantageusement utilisée pour prévenir l'utilisateur qu'une opération de détartrage devient nécessaire. n peut être noté que le dispositif de détection de tartre 8 pourrait consister simplement en un manomètre dont l'indicateur indiquerait la pression atteinte au niveau de l'entrée de la zone d'évaporation 7 et signalerait, par une référence visuelle, la nécessité d'un détartrage. De même, il peut être envisagé le recours à un débitmètre qui indiquerait le débit atteint dans le conduit d'amenée de l'eau à la zone d'évaporation 7 et signalerait également la nécessité d'un détartrage. Le recours à des indicateurs visuels n'est pas exclusif, des indicateurs sonores sont pareillement utilisables et il est aussi possible de prévenir l'utilisateur en coupant l'alimentation électrique de l'appareil à vapeur. ll doit être aussi noté que la disposition du dispositif de détection 8 en amont de la zone d'évaporation 7 n'est pas obligatoire et que celui-ci peut également être placé sur le circuit vapeur en aval de cette zone 7 avant le circuit de dérivation 9 qui va maintenant être décrit en regard des figures 5 à 7. Le circuit de dérivation 9 se présente sous la forme d'une pièce raccord 90 avantageusement cylindrique munie d'un premier accès axial 91 et d'un accès radial 92, le second accès axial étant obturé par un obturateur 93. Le premier accès axial 91 est relié à l'orifice de sortie vapeur 12 de la zone d'évaporation 7 et l'accès radial 92 est relié à la chambre de répartition 4. L'obturateur 93 est percé de plusieurs ouvertures, par exemple 94 à 97, afin de lui permettre de remplir différentes fonctions. Ainsi, dans la position de la figure 5, qui est le mode de fonctionnement normal de l'appareil à vapeur, la vapeur produite dans la zone d'évaporation 7 est directement transmise à la chambre de répartition 4 au travers d'une ouverture radiale 94 de l'obturateur 93 se trouvant en correspondance avec l'accès radial 92. Dans la position de la figure 7, qui est un second mode de fonctionnement normal de l'appareil à vapeur plus particulièrement applicable à un appareil à vapeur du type de la figure 2 présentant un générateur de vapeur séparé, la vapeur produite par une unique zone d'évaporation 7 peut être transmise simultanément à deux chambres de répartition 4 de deux fers ou presses à repasser indépendantes grâce d'une part aux ouvertures radiales d'extrémités 95 et 97 et d'autre part à une rotation et un retrait partiel de l'obturateur 93 pour amener l'ouverture radiale 96 en correspondance avec l'accès radial 92, les ouvertures radiales d'extrémité 95 et 97 se trouvant alors à l'extérieur de la pièce raccord 90. Enfin, la position de la figure 6, montre un mode de fonctionnement en détartrage dans lequel l'accès radial 92 est fermé et l'obturateur 93 est partiellement retiré laissant apparaître les ouvertures radiales d'extrémités 95 et 97. Dans ce mode de fonctionnement, le liquide détartrant après avoir circulé dans la zone d'évaporation 7 est évacué vers l'extérieur sans affecter la chambre de répartition de la vapeur 4. 1l doit être noté que ce mode peut également être utilisé en présence de vapeur et permet par exemple une alimentation alternative d'un organe extérieur. Il peut être noté également qu'un bouchon peut être placé au niveau du second accès axial en remplacement de l'obturateur 93, la vidange s'effectuant alors simplement par le retrait de ce bouchon puis par l'introduction d'un conduit d'évacuation d'eaux usées dans la pièce raccord 90, lequel conduit vient alors obturer l'accès radial 92 de cette pièce. REVENDICATIONS 1. Appareil à vapeur, caractérisé en ce qu'il comporte : une zone d'évaporation (7) recevant, d'un dispositif d'injection, l'eau d'un réservoir (5) et délivrant de la vapeur pour une chambre de répartition (4) à partir de laquelle cette vapeur est exploitée; un dispositif de détection de tartre (8) traversé par le fluide parcourant la zone d'évaporation (7) et générant une information caractéristique du volume de tartre accumulé dans cette zone; et un circuit de dérivation (9) permettant à un utilisateur, à partir de la prise en compte de cette information, de découpler la zone d'évaporation (7) de la chambre de répartition (4) afin d'assurer un détartrage de l'appareil par l'intermédiaire d'un liquide détartrant introduit dans le réservoir (5) et évacué vers un organe externe raccordé au circuit de dérivation (9), ce liquide détartrant traversant la zone d'évaporation (7), mais pas la chambre de répartition (4). 2. Appareil à vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone d'évaporation (7) comporte un orifice d'entrée d'eau (11) calibré afin que le tartre s accumule sur celui-ci en un volume suffisamment faible pour permettre une action efficace du produit détartrant. 3. Appareil à vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone d'évaporation (7) comporte un orifice de sortie de vapeur (12) calibré afin que le tartre s'accumule sur celui-ci en un volume suffisamment faible pour permettre une action efficace du produit détartrant. 4. Appareil à vapeur selon la revendication 1 et la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de détection de tartre (8) est placé en amont de la zone d'évaporation (7) et détecte une élévation, au-delà d'une pression de référence prédéterminée, de la pression en entrée de la zone d'évaporation (7) due à une obturation de l'orifice d'entrée d'eau (11) de cette zone. 5. Appareil à vapeur selon la revendication 1 et la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de détection de tartre (8) est placé en amont de la zone d'évaporation (7) et détecte une élévation, au-delà d'une pression de référence prédéterminée, de la pression en entrée de la zone d'évaporation (7), due à une obturation de l'orifice de sortie de vapeur (12) de cette zone. 6. Appareil à vapeur selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de détection est constitué d'un manomètre indiquant le niveau de la pression en entrée de la zone d'évaporation (7) et visualisant le dépassement de la pression de référence prédéterminée. 7. Appareil à vapeur selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de détection de tartre (8) comporte un ensemble de mesure (83) constitué d'une partie supérieure (85) et d'une partie inférieure (84) séparées par une membrane élastique (86) disposée parallèlement au flux du liquide traversant le dispositif et sur laquelle repose une lamelle métallique (87), deux contacts électriques (88) insérés dans cette partie supérieure (85) permettant l'établissement d'une liaison électrique lorsque, sous l'action d'une pression supérieure à la pression de référence prédéterminée définie par un ressort (89) disposé entre la lamelle métallique (87) et la partie supérieure (85), la lamelle métallique (87) vient en contact avec les contacts électriques (88). 8. Appareil à vapeur selon la revendication 1 et la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de détection de tartre (8) est placé en aval de la zone d'évaporation (7) et détecte une diminution, en deçà d'un débit de référence prédéterminé, du débit de vapeur en sortie de la zone d'évaporation (7), due à une obturation de l'orifice d'entrée d'eau (11) de cette zone. 9. Appareil à vapeur selon la revendication 1 et la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de détection de tartre (8) est placé en aval de la zone d'évaporation (7) et détecte une diminution, en deçà d'un débit de référence prédéterminé, du débit de vapeur en sortie de la zone d'évaporation (7), due à une obturation de l'orifice de sortie vapeur (12) de cette zone. 10. Appareil à vapeur selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de détection est constitué d'un débitmètre indiquant le niveau du débit vapeur en sortie de la zone d'évaporation (7) et visualisant le dépassement du débit de référence prédéterminé. 11. Appareil à vapeur selon l'une quelconque des revendications 6,7 ou 10, caractérisé en ce que le franchissement du seuil défini par la consigne de référence prédéterminée provoque soit la mise en fonctionnement d'un indicateur visuel ou sonore soit la coupure de l'alimentation en eau ou en électricité de la zone d'évaporation. 12. Appareil à vapeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le circuit de dérivation (9) comporte un corps (90) muni d'un conduit d'entrée (91) relié à l'orifice de sortie vapeur (12) de la zone d'évaporation (7), d'un conduit de sortie (92) relié à l'entrée (13) de la chambre de répartition (4) et d'au moins un conduit d'écoulement (95, 97) pouvant être relié à un organe externe, un élément d'obturation (93) permettant soit d'assurer un passage de la vapeur de la zone d'évaporation (7) à la chambre de répartition (4) par l'intermédiaire des conduits d'entrée (91) et de sortie (92), le conduit d'écoulement (95, 97) étant fermé, soit d'assurer une liaison directe, par le conduit d'écoulement (95, 97), entre la zone d'évaporation (7) et l'organe externe, le conduit de sortie (92) étant à son tour obturé. 13. Appareil à vapeur selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'élément d'obturation (93) permet le passage de la vapeur de la zone d'évaporation (7) à la fois à la chambre de répartition (4) par l'intermédiaire du conduit de sortie (92) et à l'organe externe par le conduit d'écoulement (95, 97).