Brevet FR2727439A1 — publié le 19960531

FER A REPASSER MULTIZONES La présente invention se rapporte au domaine technique général des appareils conçus pour assurer la mise en forme d'un article textile tel qu'un vêtement, en le soumettant à l'action combinée d'un traitement thermique, d'un traitement mécanique de repassage et éventuellement d'un traitement à la vapeur. La présente invention concerne un fer à repasser électrique comprenant une partie chaude constituée d'une semelle et éventuellement d'une chambre de vaporisation pour lesquelles la mise en température est asswée par l'intermédiaire d'un circuit de chauffe en relation thermique avec un dispositif de régulation ou de contrôle de la température. Dans les fers à repasser de l'art antérieur, I'énergie thermique transmise à la semelle de repassage est classiquement foumie par des éléments chauffants tels que des éléments chauffants tubulaires, ou encore par des éléments chauffants de type plat incluant une piste résistive. En ce demier cas la piste résistive forme un circuit de chauffe définissant sur la semelle de repassage une zone de chauffe, ladite piste étant insérée entre deux films d'isolant électrique adhérant l'un contre l'autre et maintenant en place également la piste résistive. Dans l'un ou l'autre cas, il importe de maintenir ou contrôler la température de la semelle de repassage en deçà d'une température de consigne.A cette fin, il est classique d'avoir recours à des moyens de régulation ou captews de température, par exemple un thermostat, disposé dans le fer à repasser en relation thermique avec l'élément chauffant. En règle générale le thermostat ou tout autre organe de régulation ou de contrôle de température, est disposé en relation thermique avec l'élément chauffant dans une zone préalablement choisie et souvent la plus proche possible de la zone identifiée comme étant la plus chaude au niveau de la semelle. En effet, il y a lieu de veiller à éviter ou pour le moins, à limiter le phénomène classique de dépassement survenant fréquemment sur les fers à repasser. Un tel phénomène se produit lorsque l'organe de régulation ou de contrôle de la température n'enregistre ou ne contrôle qu'une image thermique de l'élément chauffant qui est décalée dans le temps et(ou dans l'espace. Ceci intervient lorsque le thermostat est par exemple situé dans une zone trop éloignée de l'élément chauffant, de telle manière que le thermostat se déclenche à la bonne température de consigne mais trop tard, au moins une portion de la semelle de repassage étant déjà à une température supéneure à la température de consigne. Pour remédier au moins en partie à ce phénomène classique de dysfonctionnement thermique, il est en conséquence bien connu de fixer systématiquement les organes de régulation ou de contrôle de température dans la zone de l'élément chauffant connue comme étant la plus chaude. Cette solution présente toutefois des inconvénients. D'une part, la détermination de la zone la plus chaude d'un élément chauffant, ou même d'une semelle de fer à repasser n'est pas toujours suffisamment précise et peut même varier d'un appareil à un autre. D'autre part, la nécessité de placer systématiquement l'organe de contrôle de la température dans la zone la plus chaude de l'appareil constitue une contrainte de fabrication supplémentaire limitant les possibilités d'agencement et de montage des autres organes de l'appareil. Cette solution est d'autant plus contraignante, notamment dans les fers à repasser, que le volume disponible pour monter les différents organes nécessaires au fonctionnement de l'appareil, est limité.Cette contrainte constitue ainsi un facteur négatif quant à la liberté de conception et d'agencement des organes dans le volume disponible. La demande de brevet française n0 2.691.723 divulgue un appareil électroménager notamment un fer à repasser dans lequel le contrôle de la température est amélioré. Pour cela il comprend un élément chauffant incluant au moins une piste résistive formant un circuit de chauffe délimitant une surface de chauffe, et un organe de régulation ou de contrôle de température disposé en relation thermique avec ledit élément chauffant, ladite surface de chauffe comportant au moins une zone de surchauffe locale en regard de laquelle est disposé l'organe de régulation ou de contrôle de température. Néanmoins malgré le progrès apporté par un tel agencement et dans l'objectif d'offrir à un opérateur le meilleur confort d'utilisation possible d'un fer à repasser pour un repassage toujours amélioré, il a été déterminé que le contrôle de la température de la semelle pouvait être encore amélioré. En effet dans les appareils connus de l'art antérieur, y compris dans celui décrit dans la demande précitée, le circuit de régulation/chauffage est unique. Par conséquent, L'organe de régulation associé ne peut avoir qu'une image partielle de la température de la semelle du fer. II s'agit de la température régnant à l'endroit précis où est fixé cet organe de régulation. Cet organe active donc l'élément chauffant lorsque la température du point sur lequel il est fixé passe en dessous d'une valeur de consigne, sans tenir compte des différences de température qui existent entre différents points de la semelle. De toute manière, même si on résolvait ce problème, par exemple en plaçant plusieurs sondes de température à différents points de la semelle, et en moyennant les valeurs, l'élément chauffant étant unique, on ne disposerait pas de moyens de réchauffer de façon sélective certaines zones de cette semelle. Au contraire, en réalimentant l'élément chauffant, on apporterait à la semelle des calories, sans tenir compte de l'état réel de température de chaque zone. On maintiendrait ainsi, voire on aggraverait, l'état de distorsion de température dans lequel se trouve la semelle. Dans le cas des fers à vapeur où un élément chauffant est associé à la chambre de vaporisation (en général unique servant à la fois pour foumir l'énergie calorifique pour la vaporisation de l'eau et pour chauffer la semelle), il est connu et mis en évidence par des thermographies que la partie de la semelle se situant sous la chambre de vaporisation est sensiblement plus froide que le reste de la surface de la semelle, en particulier pendant l'opération de vaporisation. Cette situation est gênante puisqu'on souhaite en général que la surface de la semelle du fer atteigne sa température optimale au moment où la vapeur est émise. Le but de l'invention est donc de réaliser un fer à repasser tel que l'on puisse gérer de façon sélective la température de plusieurs zones différentes de la partie chaude du fer, soit de la semelle et'ou de la chambre de vaporisation. On pourra ainsi, par construction, en disposant d'autant d'organes de régulation thermique et en gérant de façon adaptée ces régulations, éliminer ou atténuer la zone froide située en dessous de la chambre de vaporisation. On réalisera ainsi une semelle capable de vaporiser de l'eau en conservant une température en tous points adaptée au tissu.De plus, on pouna optimiser le rendement de la chambre de vaporisation et réaliser un fer à repasser capable de vaporiser de fortes quantités d'eau (supérieure à 30 grammes/minute) et repasser à la vapeur les textiles synthétiques pour lesquels la température de la semelle au contact du linge doit rester voisine de 1 Oc) 0C. Un autre but de l'invention consiste à proposer un fer à repasser dont la semelle comporte plusieurs zones de températures pouvant être gérées de façon indépendante afin de pouvoir se situer à différents niveaux de température l'une par rapport à l'autre. Bien entendu l'invention s'applique également aux fers secs. Ces buts sont atteints par l'invention concernant un fer à repasser électrique comprenant une partie chaude constituée d'une semelle et éventuellement d'une chambre de vaporisation, pour lesquelles la mise en température est assurée par l'intermédiaire d'un circuit de chauffe en relation thermique avec un dispositif de régulation ou de contrôle de la température caractérisé en ce que la partie chaude du fer est subdMsée en au moins deux zones thermiques, chacune d'elles étant dotée d'un élément chauffant distinct et associée à un organe de régulation indépendant. La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui suit, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description et des dessins qui suivent, illustrant, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de mise en oeuvre de l'invention. Ainsi, référence est faite aux figures 1 à 3, où: -la figure 1 est une vue schématique en coupe de la partie chaude d'un fer à repasser selon l'invention, -la figure 2 est une vue de dessous partielle d'un fer à repasser selon la figure 1, -la figure 3 est une vue de dessous partielle d'un fer à repasser selon une variante de réalisation des zones thermiques de la partie chaude. Selon une première forme d'exécution préférentielle de l'invention, une chambre de vaporisation 4 est conformée dans la partie chaude 1 du fer. Un premier élément chauffant 2, de préférence tubulaire, est inséré par sunnoulage, par emmanchement dans une gorge, ou par tout autre moyen sur un support 3. Ce support 3 est le plus souvent réalisé en aluminium moulé, mais il est évident que ce matériau pourra être remplacé par tout autre matériau dont les caractéristiques de conductibilité sont avantageuses. Ce support 3 délimite en outre la chambre de vaporisation 4. Cette chambre communique de façon classique avec un réservoir (non montré) foumissant l'eau nécessaire à la production de vapeur. Selon la forme d'exécution, il peut s'agir d'un réservoir intégré au fer, ou d'un réservoir de type externe, tous deux de type connus. La chambre de vaporisation peut également être reliée à un générateur de vapeur exteme également de type connu. Un organe de régulation 8 ou thermostat coopère thermiquement avec la chambre de vaporisation 4. Cet organe de régulation commande le premier élément chauffant 2. Cet élément chauffant 2 est alimenté par l'entremise d'une source d'alimentation électrique 9 de façon à fournir l'énergie calorifique nécessaire d'une part pour la vaporisation de l'eau et d'autre part pour le chauffage de la semelle. Ce premier élément chauffant agit en particulier sur une zone A de la partie chaude correspondant sensiblement à la chambre de vaporisation et à la portion de la semelle non recouverte par la chambre de vaporisation (figures 1 et 2). Par ailleurs et de manière complètement indépendante, la partie chaude 1 comporte à sa partie inférieure un autre élément chauffant 11 de préférence plat, définissant une zone B correspondant sensiblement à la portion de la semelle située sous la chambre 4. L'élément chauffant plat 11 est logé dans un évidement 10 ménagé entre le support 3 et la semelle 7. Selon une forme d'exécution avantageuse de l'invention, L'élément chauffant de la zone B est destiné à compenser les pertes thermiques provoquées par la vaporisation, tendant à entraîner un refroidissement au moins partiel de cette zone. L'élément chauffant plat 11 est contrôlé par l'organe de régulation ou thermostat 12 indépendamment du thermostat 8 précité de la chambre de vaporisation 4. La régulation peut également s'effectuer électroniquement. Selon les variantes envisagées, la régulation peut permettre le chauffage de la zone B de manière entièrement indépendante de la zone A , ou encore en complément de l'élément chauffant 2 lorsque cela est nécessaire, notamment lors de la vaporisation. Selon une autre variante, un organe de régulation complémentaire 8a, disposé au niveau de la partie A de la semelle, peut compléter la régulation de la zone A , par exemple pour éviter de dépasser certaines limites de températures données. L'élément chauffant plat 11 est de préférence souple et réalisé selon une technique classique. II inclut au moins une piste résistive réalisée en tout matériau bon conducteur de chaleur, tel que de l'aluminium, du cuivre, du constantan, par exemple ladite piste formant un circuit de chauffe dont l'enveloppe extérieure délimite intérieurement une surface de chauffe. La piste résistive est de manière connue en soi insérée entre deux films d'isolant électrique adhérents l'un sur l'autre par exemple par collage et maintenant en place la piste. Les films d'isolant électrique peuvent être choisis parmi tous les matériaux d'isolant connus tels que le PVC, le polyester, le polyamide, le silicone, la micanite, etc Dans l'application préférentielle visée, L'élément chauffant est sensiblement plat. L'élément chauffant représenté est destiné à être intégré dans un fer à repasser par collage entre la semelle de repassage proprement dite et une plaque supérieure de maintien. Selon cet exemple de réalisation la partie chaude 1 du fer est subdivisée en fait en deux zones A et B , de manière préférentielle solidaires mécaniquement les unes des autres. L'agencement est prévu de sorte que les différentes zones soient sensiblement indépendantes thermiquement: la zone A étant dotée d'un élément chauffant distinct 11 qui lui est propre, associé à un organe de régulation 12 indépendant de l'organe de régulation 8 de l'élément chauffant 2 de la zone B . II est alors possible de gérer de façon sélective la température desdites zones A et B indépendamment l'une de l'autre, en fonction d'une cartographie thermique de la semelle souhaitée. Dans le cas de la forme d'exécution illustrée à la figure 1, il est avantageux que les deux zones thermiques définies ne soient pas isolées l'une par rapport à l'autre, afin de faciliter les transferts thermiques. Cette configuration permet d'utiliser l'élément chauffant plat 11 uniquement en appoint Ainsi, dans un tel cas, L'élément chauffant sous la chambre de vaporisation peut être activé uniquement pendant la vaporisation afin d'éviter la création de la zone froide préalablement décrite. Hors de la période de vaporisation, l'élément chauffant associé à la chambre de vaporisation assure alors également le chauffage de toute la semelle. La commande de l'élément chauffant 11 peut également être associée à une commande mécanique et'ou électronique de vaporisation. Selon une autre variante, les zones A et B sont sensiblement isolées l'une par rapport à l'autre; la mise en température de la zone B ne peut alors être réalisée que par l'élément chauffant 11 associé à cette zone. A partir de ces exemples de base, toutes les variantes peuvent être déclinées. De la même manière, selon des variantes possibles, L'élément chauffant 11 disposé sous la chambre 4 est maintenu à température fixe, ou est contrôlé par un organe de régulation 12 tel que décrit précédemment Selon une autre variante, on peut également prévoir que l'élément chauffant 11 disposé sous la chambre 4 etlou l'élément chauffant 2 de la chambre de vaporisation sont mis sous tension de manière alternative par l'intermédiaire d'un dispositif de détection (non représenté) de la présence de la main de l'opérateur, de manière à n'assurer leur fonctionnement qu'en période de travail, à l'exclusion des périodes de repos du cycle de repassage adopté. Selon une autre variante de l'invention, L'élément chauffant 2 de la chambre de vaporisation 4 est régulé soit en fonction d'une consigne fixe, soit en fonction d'une consigne variable décidée par l'opérateur, soit lié à une grandeur physique. Selon une autre variante de l'invention, L'élément chauffant 11 situé sous la chambre de vaporisation 4 est un élément chauffant plat alors que l'élément chauffant 2 situé dans la chambre de vaporisation 4 est un élément chauffant tubulaire. Dans une autre forme d'exécution représentée à la figure 3, la semelle 7 comporte deux zones thermiques A et B situées respectivement à l'avant et à l'arrière de ladite semelle 7 auxquelles s'ajoute une troisième zone thermique C disposée à proximité de son bord périphérique 22, chacune desdites zones A , B et C ainsi qu'éventuellement la chambre de vaporisation 4 étant élevées en température par l'intermédiaire d'éléments chauffants distincts 11, 13, 20 et 2, contrôlés indépendamment les uns des autres par les organes de régulation respectivement 12, 14, 21, 8, en fonction de la cartographie de température de la semelle souhaitée. C'est ainsi que les différentes zones thermique A , B et'ou C du circuit de chauffe de la semelle 7 comprennent des éléments chauffants plats 11, 13, 20 rapportés sur la semelle 7, soit directement soit par l'intermédiaire d'une plaque rapportée. Les différentes zones thermiques A , B et/ou C du circuit de chauffe de la semelle 7 peuvent également comprendre des éléments chauffants tubulaires (non représentés) rapportés sur la semelle 7 soit directement soit par l'intermédiaire d'une plaque rapportée. Les différentes zones thermiques A , B et'ou C du circuit de chauffe de la semelle peuvent également comprendre des éléments chauffants plats 11, 13 et'ou tubulaires. Avantageusement les organes de régulation 12, 14, 21, 8, des différents éléments chauffants sont reliés à des moyens d'asservissement aptes à permettre une programmation des gradients de température choisie en fonction des différentes zones de la semelle 7 en vue de moduler la température de repassage selon les tissus. Les moyens mis en oeuvre par l'invention et qui viennent d'être décrits dH1essus peuvent permettre, tant l'obtention d'une température parfaitement uniforme de la semelle du fer à repasser qu'un contrôle rigoureux de zones de températures volontairement différentes, par exemple pour réaliser une zone d'attaque avant plus chaude qu'une zone arrière. REVENDICATIONS 1. Fer à repasser électrique comprenant une partie chaude (1) constituée d'une semelle (7) et éventuellement d'une chambre de vaporisation (4), pour lesquelles la mise en température est assurée par l'intermédiaire d'un circuit de chauffe en relation thermique avec un dispositif de régulation ou de contrôle (12, 14, 21) de la température caractérisé en ce que la partie chaude (1) du fer est subdivisée en au moins deux zones thermiques (A, B, C), chacune d'elles étant dotée d'un élément chauffant (11, 13, 20) distinct et associée à un organe de régulation (12, 14, 21) indépendant 2.Fer selon la revendication 1, dans lequel une première zone (A) correspond sensiblement à la chambre de vaporisation (4) et à la portion de la semelle (7) non recouverte par ladite chambre (4) et une seconde zone (B) correspond sensiblement à la portion de la semelle située sous la chambre (4). 3. Fer selon la revendication 2, dans lequel la mise en température de la zone (A) est assurée par un premier élément chauffant (2) distinct et celle de la zone (B) à la fois par le premier élément chauffant (2) et par un second élément chauffant (11) distinct. 4. Fer selon la revendication 3, dans lequel l'élément chauffant associé à la zone (B) est activé notamment pendant la vaporisation afin d'éviter la création d'une région froide de la semelle. 5. Fer selon la revendication 2, dans lequel la mise en température de la zone (A) est assurée par un premier élément chauffant (2) distinct et celle de la zone (B) par un second élément chauffant (11) distinct. 6. Fer selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'élément chauffant (11) de la zone (B) est maintenu à température fixe. 7. Fer selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'élément chauffant (11) de la zone (B) est contrôlé par un organe de régulation (12). 8. Fer selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un des dits éléments chauffants est associé à une commande mécanique e;'ou électronique de vaporisation. 9. Fer selon la revendication 8, dans lequel ledit élément chauffant est celui correspondant à la zone (B) située sous la chambre de vaporisation. 10. Fer selon la revendication 1, dans lequel la partie chaude comporte au moins deux zones thermiques (A, B) situées respectivement à l'avant et à l'arrière de ladite semelle (7) auquel s'ajoute au moins une troisième zone thermique (C) disposée à proximité de son bord périphérique (22), chacune desdites zones (A, B, C) étant mises en température par l'intermédiaire d'éléments chauffants distincts (11, 13, 20, 2) contrôlés indépendamment les uns des autres par les organes de régulation (12, 14, 21, 8), en fonction de la cartographie thermique de la semelle souhaitée. 11. Fer selon la revendication 10, comprenant une chambre de vaporisation (4) associée à l'une des zones (A, B, C). 12. Fer selon la revendication 10, comprenant une chambre de vaporisation (4) constituant elle-même une zone thermique distincte. 13. Fer selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un des éléments chauffants (2, 11, 20) est mis sous tension de manière alternative par l'intermédiaire d'un dispositif de détection de la présence de la main de l'opérateur, de manière à n'assurer son fonctionnement qu'en période de travail à l'exclusion des périodes de repos du cycle de repassage adopté. 14. Fer selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les éléments chauffants (2, 11, 20) sont régulés soit en fonction d'une consigne fixe, soit en fonction d'une consigne variable décidée par l'opérateur, soit liée à une grandeur physique. 15. Fer selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les organes de régulation (12, 14, 21, 8) des différents éléments chauffants sont reliés à des moyens d'asservissement aptes à permettre une programmation des gradients de température choisis en fonction des différentes zones de la semelle (7) en vue de moduler la température de repassage selon les tissus. 16. Fer selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les éléments chauffants sont constitués d'une partie résistive. 17. Fer selon l'une des revendications 1 à 16, dans lequel les différentes zones thermiques (A, B, C) sont sensiblement isolées thermiquement l'une par rapport à l'autre. 18. Fer selon l'une des revendications 1 à 16, dans lequel les différentes zones thermiques (A, B, C) ne sont pas isolées thermiquement l'une par rapport à l'autre. 19. Fer selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les différentes zones thermiques sont solidaires mécaniquement l'une par rapport à l'autre. 20. Fer selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les éléments chauffants (11, 13, 20) des différents zones thermiques (A B, C) sont des éléments chauffants plats et'ou tubulaires rapportés soit directement soit par l'intermédiaire d'une plaque rapportée.