Brevet FR2712668A1 — publié le 19950524

l La présente invention concerne un générateur de vapeur dont la partie active peut être connectée et déconnectée directement par l'utilisateur afin de pourvoir à son remplacement. Un générateur de vapeur est constitué classiquement d'un réservoir d'eau comportant un conduit de remplissage et communicant avec une chambre de répartition par un dispositif d'injection d'eau, cette chambre comportant un orifice de sortie pour l'évaporation de la vapeur créée par le chauffage de l'eau du réservoir. Il est connu que la durée de vie de ces appareils à vapeur est limitée par la formation de tartre résultant de la vaporisation de l'eau du réservoir et accumulée au niveau des orifices d'entrée et de sortie de la chambre de vaporisation. Cette durée de vie est d'autant plus faible que l'eau utilisée présente un taux élevé de calcaire. Les solutions actuelles à ce problème posé par l'entartrage des générateurs de vapeur sont multiples mais aucunement satisfaisantes: le prétraitement de l'eau ou l'utilisation d'eau déminéralisée est coûteuse et, dans ce second cas, elle nécessite parfois le recours à des matériaux spéciaux; le rinçage régulier de l'appareil constitue une contrainte mal adaptée à une utilisation professionnelle; la destruction du tartre en créant des passages entre le réservoir et la zone d'évaporation nécessite l'emploi de dispositifs mécaniques complexes tels que des tiges antitartres; de même, la détection de l'entartrage par une mesure de la pression du fluide circulant dans le générateur nécessite l'utilisation de capteurs dont la surveillance doit être constante. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précités, c'est à dire de proposer un générateur ne nécessitant ni surveillance ou entretien particuliers ni traitement spécifique de l'eau. Un autre but de l'invention est de réaliser un générateur de vapeur simple de mise en oeuvre, fiable et peu coûteux. Ces buts sont atteints par un générateur de vapeur comportant un orifice d'alimentation en eau d'un matériau poreux, un élément chauffant traversant ce matériau poreux et un orifice de sortie de la vapeur créée par le chauffage de cette eau, le matériau poreux et son élément chauffant étant contenus dans une enveloppe disposée dans une cassette étanche, amovible et reliée en fonctionnement à une partie fixe du générateur contenant des éléments d'alimentation en eau, des éléments de commande de l'élément chauffant et des éléments de prélèvement de la vapeur. La cassette étanche est reliée à la partie fixe du générateur au moyen de pinces afin de permettre une connexion et une déconnexion rapide. La séparation dans une cassette des éléments de génération de la vapeur des autres constituants du générateur permet de réaliser un appareil particulièrement économique dans la mesure o le coût de cette cassette est réduite (elle comporte peu d'élément) et sa fiabilité très grande(ces éléments sont simples). Le générateur comporte des moyens de remplissage comportant un siphon pour limiter la hauteur du remplissage en eau de la cassette, ces moyens de remplissage étant munis de moyens de coupure du chauffage et de l'alimentation en eau commandés à partir de la rotation d'un bouchon de remplissage placé en entrée de ces moyens de remplissage. Cette coupure automatique assure une sécurité maximale pendant le remplissage en évitant toute production de vapeur pendant celui-ci. Ce générateur comporte en outre des moyens de régulation de la vapeur en sortie de la cassette permettant d'assurer une production continue de vapeur. Des indicateurs lumineux ou sonores de contrôle permettent un contrôle constant du niveau d'eau, de la planéité et de l'entartrage de la cassette, ce dernier contrôle étant obtenu par un dispositif de mesure de la conductivité de l'eau avant évaporation qui est relié à la cassette. La présente invention se rapporte aussi à la cassette vapeur amovible destinée à être mise en oeuvre avec le générateur de vapeur précédent. Elle comporte un orifice d'admission de l'eau relié à une enveloppe interne contenant un élément de chauffage de l'eau autour duquel est comprimé un matériau poreux, cette enveloppe comportant sur toute sa surface des orifices d'évacuation de la vapeur produite par l'élément de chauffage et la vapeur étant extraite de la cassette par un orifice de sortie vapeur. Afin d'éviter tout reflux de vapeur par l'orifice d'admission d'eau, des moyens d'obturation de l'orifice d'admission d'eau activés lorsque la pression interne de la cassette est inférieure à une pression déterminée sont prévus dans cette cassette. De préférence, l'enveloppe maintenant le corps poreux comporte des faces supérieure et inférieure alvéolées pour permettre une évacuation de la vapeur produite par le chauffage de l'eau circulant dans le matériau poreux. Avantageusement, cette enveloppe est formée de deux demi-boîtiers séparables afin d'assurer un remplacement aisé du matériau poreux ou de l'élément chauffant (par exemple une résistance chauffante). Des moyens de détection des niveaux d'eau haut et bas destinés à coopérer avec des moyens de contrôle de ces niveaux présents dans la partie fixe du générateur permettent un suivi constant du bon fonctionnement des échanges de chaleur existant au niveau de la cassette. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description suivante, faite à titre indicatif et non limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 montre une vue en perspective du générateur de vapeur selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'un élément de la partie active du générateur constituée par une cassette amovible, - la figure 3 est une vue en perspective de la cassette vapeur et de son dispositif de fixation au générateur selon l'invention, - la figure 4 montre les liaisons existant entre la cassette vapeur et le dispositif decontrôle du bon fonctionnement du générateur selon l'invention, et - la figure 5 représente sous forme schématique l'alimentation de la cassette vapeur à partir d'une pompe. La figure 1 est une vue générale d'un générateur de vapeur selon l'invention. Ce générateur comporte un ensemble boîtier muni d'un boîtier supérieur 12 et d'un boîtier inférieur 14 et à l'intérieur duquel peut être plaçée une cassette vapeur 10. Cette cassette connectable et déconnectable par l'utilisateur est reliée aux boîtiers supérieur et inférieur 12, 14 par des pinces 20 présentant une structure classique de "clips" et permettant une extraction rapide pour procéder au chargement/déchargement de la cassette. Le boîtier inférieur 12 comporte une plaque de connexion 16 sur laquelle vient en contact la face arrière de la cassette 10 afin d'assurer les liaisons électriques et mécaniques entre cette cassette et le corps du générateur. La cassette 10 se présente sous la forme d'une enceinte parallèlépipédique étanche, sans que cette forme particulière ne soit limitative, à l'intérieur de laquelle est fixée une enveloppe 18 dont la structure sera mieux détaillée en regard de la figure 2. La cassette 10 présente sur sa surface interne des nervures sur lesquelles repose l'enveloppe et qui, par la différence de dimension de certaines d'entre elles, en assurent le maintien. La figure 2 montre plus précisément la structure de l'enveloppe 18 qui se présente sous la forme d'un parallélépipède constitué de deux demiboîtiers, l'un supérieur 180 et l'autre inférieur 182, reliés entre eux par des moyens de fixation 184, 186 disposés sur chacun de ces deux demiboîtiers, afin d'en faciliter le démontage. Les faces supérieure et inférieure de ce parallélépipède sont alvéolées d'une multitude d'orifices 188. L'enveloppe est remplie d'un matériau poreux 190 entourant un élément chauffant, par exemple une résistance chauffante 192 (mais des électrodes peuvent aussi être utilisées), cette enveloppe ayant pour objet de maintenir le matériau poreux géométriquement par rapport à l'eau et de conserver sa compression autour de l'élément chauffant. Compte tenu des températures mises en jeu, inférieures à C, l'enveloppe peut être réalisée très simplement et à faible coût dans une matière plastique. Un orifice d'admission de l'eau 194 est pratiqué en bout de cette enveloppe, la vapeur produite par le chauffage de l'eau par la résistance chauffante s'échappant par les différentes alvéoles 188. La figure 3 présente en détail les connexions réalisées entre la cassette 10 et la plaque de connexion 16 du boîtier du générateur. On retrouve certains des 1 éléments décrits précédemment comme le moyen de fixation 20 de cette cassette au boîtier supérieur 14 du générateur (un moyen analogue est présent sur la face inférieure de la cassette pour assurer une liaison avec le boîtier inférieur) ou la résistance chauffante de l'enveloppe qui peut être constituée de deux résistances en série 192a, 192b et qui émerge de la cassette par sa face arrière 22, pour assurer sa liaison électrique avec la plaque de connexion 16. Un conduit 24 fixé au niveau de l'orifice d'admission 194 de l'enveloppe émerge également de cette face arrière et traverse la plaque de connexion 16 pour venir se fixer de manière étanche (cette étanchéité étant garantie par l'utilisation d'un joint torique par exemple) sur un embout d'alimentation en eau 26. En entrée de ce conduit, à l'intérieur de la cassette, sont disposés des moyens d'obturation 28 de l'orifice d'admission d'eau 194 (voir figure 1) qui sont activés lorsque la pression interne de la cassette est inférieure à une pression déterminée, éliminant ainsi le risque d'un rejet de vapeur par l'orifice d'admission d'eau. Enfin, un orifice de sortie vapeur 30 est pratiqué également sur la face arrière de la cassette pour l'évacuation de la vapeur s'échappant par les alvéoles 188 de l'enveloppe 18 contenue dans cette cassette. Des entailles, par exemple 32 et 34, pratiquées dans le corps de la cassette permettent de recevoir des électrodes permettant diverses détections. Ainsi, une détection du niveau d'eau, haut et bas, permettant de vérifier un trop plein ou un manque d'eau dans la cassette peut être mise en oeuvre. Une détection de l'horizontalité de cette cassette peut aussi être réalisée. Des électrodes destinées à une mesure de conductibilité de l'eau avant évaporation doivent également être prévues, afin de permettre un changement du matériau poreux lorsque celui-ci se retrouve entartré par la présence de calcaire ou de minéraux non solubles en trop grande quantité. Des moyens de régulation de la vapeur 36 en sortie de la cassette sont prévus afin de limiter le volume vapeur créé et d'obtenir une émission continue de vapeur. Ces moyens comportent une électrovanne et un pressostat dont la pression de réglage (pression de vapeur produite) est choisie de préférence inférieure à 0.5 bar. L'embout 26 comporte une partie formant siphon 260 pour limiter automatiquement la hauteur du remplissage en eau de la cassette. Un contacteur -262 placé sur cet embout rend actives les électrodes de mesure du niveau d'eau lors du remplissage. Ces moyens de remplissage 26 comportent en outre des moyens de coupure de l'alimentation en eau, par exemple un contact à came 264, limitant par là même la production de vapeur, commandés à partir de la rotation d'un bouchon de remplissage 266 placé en entrée de ces moyens de remplissage. Le fonctionnement du générateur selon l'invention est particulièrement simple. L'eUcau étant introduite dans le générateur par l'embout 26 (le bouchon de remplissage ayant bien sûr été préalablement ôté, ce retrait entraînant une coupure automatique du chauffage), celle-ci remplit peu à peu l'enveloppe. Les différentes électrodes permettent de s'assurer du bon fonctionnement de ce remplissage et de signaler l'instant de son arrêt à un ensemble électronique de contrôle 40 (voir figure 4). Le bouchon peut dès lors être refermé, le générateur étant prêt à l'emploi. L'activation de la résistance chauffante provoque une production de vapeur qui s'échappant au travers des alvéoles de l'enveloppe émerge de la cassette par l'orifice de sortie vapeur pour être distribuée (après régulation) vers la ou les zones d'utilisation de cette vapeur. Après une certaine durée d'utilisation, il se produit un entartrage de la cassette qui doit alors être extraite du générateur pour être changée. Cet entartrage est signalé par l'ensemble électronique de contrôle qui comporte le dispositif de mesure de conductivité de l'eau. Des indicateurs lumineux 400 ou sonores 410 de cet ensemble permettent d'informer à bon escient l'utilisateur tant pour l'entartrage de la cassette que pour le contrôle du niveau d'eau ou de la planéité (l'horizontalité) de la cassette. La figure 5 montre une méthode permettant un désencrassage d'une cassette pour permettre sa réutilisation. Pour celà, il est nécessaire de relier le conduit d'admission d'eau de la cassette à des moyens de pompage 50 eux mêmes reliés à un réservoir d'eau 60 et de relier l'élément chauffant à un dispositif externe de commande 70. La pompe soutire l'eau du réservoir et l'introduit dans la cassette o elle est chauffée à une température déterminée inférieure à sa valeur d'évaporation mais supérieure à 60'C, afin de retenir le tartre et les minéraux non solubles. L'eau peut ensuite être extraite par l'orifice de sortie vapeur. 7 2712668 REVENDICATIONS 1. Générateur de vapeur comportant un orifice d'alimentation en eau d'un matériau poreux, un élément chauffant traversant ce matériau poreux et un orifice de sortie de la vapeur créée par le chauffage de cette eau, caractérisé en ce que le matériau poreux (190) et son élément chauffant (192) sont contenus dans une enveloppe (18) disposée dans une cassette étanche (10), amovible et reliée en fonctionnement à une partie fixe du générateur (12, 14)contenant des éléments d'alimentation en eau, des éléments de commande de l'élément chauffant et des éléments de prélèvement de la vapeur. 2. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cassette étanche (10) est reliée à la partie fixe du générateur (12, 14) au moyen de pinces (20) afin de permettre une connexion et une déconnexion rapides. 3. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de remplissage (26) comportant un siphon (260) pour limiter la hauteur du remplissage en eau de la cassette. 4. Générateur de vapeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ces moyens de remplissage comportent en outre des moyens de coupure (264) du chauffage et de l'alimentation en eau commandés à partir de la rotation d'un bouchon de remplissage (266) placé en entrée de ces moyens de remplissage. 5. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (36) de régulation de la vapeur en sortie de la cassette. 6. Générateur de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des indicateurs lumineux (420) ou sonores (410) de contrôle du niveau d'eau, de la planéité et de l'entartrage de la cassette. 7. Générateur de vapeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le contrôle de l'entartrage est obtenu par un dispositif (40) de mesure de la conductivité de l'eau avant évaporation à la cassette. 8. Cassette vapeur amovible destinée à être mise en oeuvre avec le générateur de vapeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un orifice d'admission de l'eau (194) relié à une enveloppe interne contenant un élément de chauffage de l'eau (192) autour duquel est comprimé un matériau poreux (190), cette enveloppe comportant sur toute sa surface des orifices d'évacuation de la vapeur (188) produite par l'élément de 8 2712668 chauffage et la vapeur étant extraite de la cassette par un orifice de sortie vapeur(30). 9. Cassette vapeur amovible selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'obturation (28) de l'orifice d'admission d'eau activés lorsque la pression interne de la cassette est inférieure à une pression déterminée. 10. Cassette vapeur amovible selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'enveloppe (18) maintenant le corps poreux comporte des faces supérieure et inférieure alvéolées (188) pour permettre une évacuation de la vapeur produite par le chauffage de l'eau circulant dans le matériau poreux (190). 11. Cassette vapeur amovible selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'enveloppe est formée de deux demi-boîtiers séparables (180, 182) afin d'assurer un remplacement aisé du matériau poreux ou de l'élément chauffant. 12. Cassette vapeur amovible selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'élément de chauffage de l'eau circulant dans le matériau poreux est une résistance (192). 13. Cassette vapeur amovible selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de détection des niveaux d'eau haut et bas destinés à coopérer avec des moyens de contrôle (40) de ces niveaux présents dans la partie fixe du générateur. 14. Cassette vapeur amovible selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisée en ce que l'orifice d'admission de l'eau (194) est relié à des moyens de pompage (50) permettant une introduction de l'eau au niveau de la partie supérieure du matériau poreux.