Brevet FR2785975A1 — publié le 20000519

GENERATEUR DE VAPEUR A PURGE RAPIDE La présente invention concerne les générateurs de vapeur, où l'eau s'évapore de façon quasi instantanée, et notamment aux générateurs prévus pour alimenter les fers à repasser via un tube de liaison, ces générateurs étant toutefois transposables à tous autres appareils électroménagers utilisant de la vapeur, tel qu'un nettoyeur à vapeur ou autre. On connaît les générateurs de vapeur alimentant des fers à repasser auquel ils sont reliés par un tube de liaison, ce tube suivant généralement une liaison électrique. On s'intéresse plus spécialement au type de générateur comprenant un réservoir d'eau à la pression atmosphérique et une pompe prélevant l'eau de ce réservoir pour l'injecter dans un bouilleur maintenu à température constante. Un tel générateur quasi instantané est connu par exemple par le brevet FR 2 747 403. Le bouilleur au repos ne contient pas d'eau et la pompe mise en route à la demande de vapeur a un débit massique d'eau égal au débit massique de vapeur lorsque celui ci est stabilisé, ce qui est rapidement le cas. En effet il suffit, pour obtenir un débit massique de vapeur égal au débit massique injecté, que l'eau mouille une surface suffisante du bouilleur de façon à ce que la puissance thermique nécessaire à l'évaporation soit transmise, des dispositions pouvant tre prises comme celles citées dans le brevet EP 821 096 pour faciliter l'étalement de l'eau. Cette puissance d'échange à travers la surface de contact est de toutes façons limitée par le phénomène de caléfaction qui apparaît pour des densités de puissance trop élevées et par l'entartrage de la surface. On conçoit donc que la surface mouillée puisse tre assez grande et qu'il puisse s'établir une mince flaque d'eau dans le bouilleur. Quand on relâche la touche de commande de vapeur la pompe s'arrte mais cette eau continue à s'évaporer en s'asséchant ce qui donne du retard à l'arrt de vaporisation, perturbe le repassage et est désagréable à l'usage. Une façon de résoudre cet inconvénient consiste, comme expliqué dans le brevet EP 287 985, à utiliser une électrovanne de fermeture du circuit vapeur à la sortie du bouilleur associée à une vanne de décharge se mettant en fonction quand la pression dépasse un maximum. Un dispositif voisin est également décrit dans les brevets FR 2 391 309 et EP 821 096. Cet agencement résout le problème précité, mais au prix de deux composants et de leurs commandes. En outre la pression de décharge de t'excès de vapeur n'étant pas nulle le bouilleur peut rester sous pression inutilement. Dans ce qui suit, pour simplifier, on utilisera le mot"débit"sans plus préciser s'il faut entendre une masse ou un volume de fluide par unité de temps, s'agissant d'un courant de fluide, eau, vapeur ou mélange des deux à des taux divers quand il s'agit de la purge. Les générateurs ayant un gros débit de vapeur s'entartrent rapidement, aussi sontils le plus souvent équipés d'un moyen de traitement consistant en un lit poreux de produits granules, par exemple de résine échangeuse d'ions déminéralisante, disposé dans une cartouche ou un réservoir le long du circuit d'eau. L'eau pompée traverse ce lit de traitement de l'eau dans toute sa section de passage. Cependant on constate que l'efficacité diminue plus vite que ne le laisseraient penser les caractéristiques du lit de traitement. En effet sous l'action du débit d'eau et du temps, des particules ont tendance à se compacter ! ocalement et l'eau à suivre dans le lit des chemins préférentiels de sorte que le débit n'est plus uniforme dans la section de passage et localement trop important pour un traitement efficace et une consommation régulière et complète de tout le lit de traitement. Pour obvier les inconvénients cités, l'invention décrite ci après a pour objet un générateur de vapeur quasi instantané dans lequel l'arrt du débit de vapeur utile est immédiat. Un autre objet est une amélioration sensible du fonctionnement et de la durée de vie des moyens de traitement. Les buts de l'invention sont atteints en ce que le générateur de vapeur comprend en outre des moyens de purge du bouilleur et du circuit de vapeur directement à la pression atmosphérique qui s'activent en fin d'utilisation de la vapeur. La pompe arrtée, la fuite occasionnée par la purge ne permet plus au fer d'tre alimenté normalement malgré l'évaporation de l'eau résiduelle parce que la pression chute rapidement et s'annule de façon suffisante avant mme que le bouilleur soit complètement asséché. De préférence les moyens de purge opposent au débit de vapeur une perte de charge très inférieure à celle du tube de liaison et de l'appareil utilisateur. Le débit de vapeur résultant de l'évaporation de l'eau résiduelle du bouilleur et de la vapeur sous pression dans les volumes morts du bouilleur, du tube de liaison et mme de l'appareil utilisateur s'échappe préférentiellement par la purge et l'appareil cesse d'tre alimenté instantanément. De préférence le débit de purge est dirigé dans le réservoir d'eau à pression atmosphérique du générateur par un élément de circuit commun au circuit d'eau allant du réservoir à la pompe et au bouilleur. Ceci permet à la vapeur de se recondenser dans le réservoir au contact de l'eau froide et facilite la mise en place du moyen de traitement sur une conduite unique. De préférence le circuit de purge comprend une électrovanne ouvrant le circuit en fin d'utilisation de la vapeur, au moins pour un temps prédéterminé pendant l'arrt d'utilisation. L'ouverture survient au relâchement du bouton de commande de vapeur. La limitation éventuelle du temps d'ouverture a l'avantage de ne nécessiter qu'une électrovanne fermée au repos à faible facteur de temps de marche électriquement peu sollicitée et économique. Dans une version préférée l'électrovanne constitue aussi un organe de sécurité contre une surpression dans le circuit de vapeur. De préférence le générateur comporte un moyen de traitement de l'eau que le débit de purge traverse à contre courant. De préférence le moyen de traitement de l'eau est situé le long ou dans le prolongement de t'élément de circuit commun à la purge et au circuit d'eau pompée. L'entrée d'eau et la sortie de vapeur se faisant par le mme orifice du moyen de traitement, ainsi que pour la sortie d'eau et t'entrée de vapeur, la construction et la mise en place du moyen de traitement se trouve très simple. De préférence le moyen de traitement de l'eau comprend un produit de traitement solide divisé en granulés ou pulvérulent. La vapeur est admise brutalement à contre courant du circuit d'eau, ce qui nettoie et remue en les refoulant les particules du produit de traitement qu'il peut contenir. De cette façon on homogénéise le lit de particules à chaque purge et on détruit les zones de passage préférentiel de l'eau qui auraient pu s'établir. Le produit de traitement s'en trouve alors mieux utilisé. De préférence le produit de traitement de l'eau est une résine anti tartre. De préférence le générateur comporte un circuit d'humidification de la vapeur reliant le circuit d'eau au circuit de vapeur au travers d'une pompe. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, ainsi que par les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, parmi lesquels : -la figure 1 est un schéma d'un appareil utilisant un générateur selon l'invention, -la figure 2 est un schéma d'une première variante de l'appareil précédent. -la figure 3 est un schéma d'une deuxième variante de l'appareil de la figure 1. Dans une version préférée de l'invention (figure 1) I'appareil comporte un fer à repasser à vapeur 1 muni d'une commande de vapeur 11 et relié par un cordon comprenant un tube de liaison 2 à un générateur de vapeur 3 représenté par un cadre en trait mixte sur le schéma. Le générateur 3 comprend un réservoir d'eau 31, une pompe 32, un bouilleur 33 muni de son élément chauffant 331 et de sa régulation non représentée, une électrovanne 34 et une cartouche 35 contenant des granulés d'une résine déminéralisante. L'eau du réservoir peut s'écouler dans une conduite 40 à travers la cartouche 35 qui en constitue un prolongement. La conduite 40 se termine par un distributeur 41 d'où partent tous les circuits hydrauliques. La pompe 32 reliée au distributeur 41 par une conduite 320 injecte !'eau par la conduite 321 dans le bouilleur 33. La vapeur issue du bouilleur 33 s'en échappe par la conduite 332 vers le tube de liaison 2 pour alimenter le fer 1. L'électrovanne 34 est reliée par des conduites d'une part au distributeur 41 et d'autre part à l'entrée d'eau du bouilleur 33 sur la conduite 321. De préférence l'électrovanne 34 au repos a son clapet maintenu sur son siège à l'encontre de la pression dans la conduite 321 par un ressort taré. Une pompe 36 a son aspiration reliée au distributeur 41 et sa sortie reliée à la conduite 332. Lorsque la ménagère branche son appareil, les pompes 32 et 36 sont arrtées et l'électrovanne 34 fermée. Le fer 1 et le bouilleur 33 s'échauffent à leurs températures de consignes. La ménagère peut alors repasser. Quand elle agit sur la commande 11 la pompe 32 se met en marche et aspire de l'eau du réservoir 31 à travers la cartouche 35, les conduites 40,41,320 et la refoule dans le bouilleur 33 par la conduite 321. Là l'eau s'étale en mouillant la surface chaude et bout. La vapeur sort du bouilleur 33 par la conduite 332 pour rejoindre le fer à repasser 1 à travers le tube de liaison 2. La pression dans le bouilleur est alors suffisante pour vaincre toutes les pertes de charge, spécialement celle du tube de liaison de petit diamètre et de grande longueur. Simultanément on peut activer la pompe 36 qui fournit un petit débit d'eau supplémentaire, lequel se mélange à la vapeur dans la conduite 332 et l'humidifie. Si la pression s'élève exagérément par exemple par suite d'un pincement du tube de liaison 2 le clapet de l'électrovanne se soulève et provoque une fuite vers le réservoir, ce qui a pour effet de limiter la pression à la valeur correspondant au tarage du ressort. Lorsque la commande de vapeur 11 cesse d'tre actionnée les pompes 32 et 36 s'arrtent et l'électrovanne 34 s'ouvre mettant en communication le bouilleur 33 et le réservoir 31 à travers la cartouche 35 et les conduites 321,41,40. L'eau résiduelle contenue dans le bouilleur continue à produire de la vapeur. Sous l'action de la pression de vapeur celle ci refoule l'eau des conduites 321,41,40 jusqu'au réservoir à travers la cartouche 35 et la vapeur suit le mme chemin avec un fort débit parce que les pertes de charge sont faibles, le circuit étant court et de bonne section. Les produits contenus dans la cartouche 35 se trouvent refoulés et fortement agités ce qui homogénéise le lit de traitement et la vapeur cesse d'emprunter la conduite 332. Le fer se trouve immédiatement privé de vapeur. Tant que la commande 11 n'est pas actionnée, l'électrovanne 34 peut rester ouverte, mais elle doit le rester au moins temporairement le temps que l'eau résiduelle du bouilleur soit évaporée et la surface asséchée. Dans une autre version (figure 2) ne comprenant pas de circuit humidificateur la cartouche de traitement 35 est placée le long de la conduite 333 entre le bouilleur et le piquage sur la conduite 321 reliant la pompe 32 et l'électrovanne 34. Le fonctionnement est tout à fait semblable à celui de la version précédente. Le débit de purge passe du bouilleur 33 à la cartouche 35 tandis que le débit d'eau passe de la pompe 32 à la cartouche 35 et au bouilleur 33 par la mme conduite 321,333 commune aux deux circuits. Dans une autre version dérivée de la première (figure 3) l'électrovanne 34 est reliée par des conduites d'une part au distributeur 41 et d'autre part à la sortie de vapeur du bouilleur 33 sur la conduite 332. Dans cette version le fonctionnement est semblable à celui de la version précédente mais la purge du tuyau de liaison (2) est plus rapide. REVENDICATIONS 1) Générateur de vapeur où l'eau s'évapore de façon quasi instantanée pendant une période d'utilisation de la vapeur et prévu pour alimenter un appareil électrodomestique (1) via un tube de liaison (2) et comprenant en série un réservoir d'eau (31), une pompe (32), un bouilleur (33) muni de son élément chauffant (331) et de sa régulation, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de purge (34) à la pression atmosphérique du bouilleur (33) et du circuit de débit de vapeur (332,2) qui s'activent en fin de période d'utilisation de la vapeur. 2) Générateur de vapeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de purge opposent au débit de vapeur une perte de charge inférieure à celle du tube de liaison (2) et de l'appareil utilisateur (1). 3) Générateur de vapeur selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le débit de purge est dirigé dans le réservoir d'eau (31) à pression atmosphérique du générateur par un élément de circuit (40) commun au circuit d'eau allant du réservoir au bouilleur en passant par la pompe (32). 4) Générateur de vapeur selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les moyens de purge comprennent une électrovanne (34) ouvrant le circuit de purge en fin d'utilisation de la vapeur, au moins pour un temps prédéterminé pendant l'arrt d'utilisation. 5) Générateur de vapeur selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'électrovanne (34) constitue un organe de sécurité contre une surpression dans le circuit de vapeur. 6) Générateur de vapeur selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (35) de traitement de l'eau et en ce que le débit de purge traverse ce moyen de traitement de l'eau à contre courant. 7) Générateur de vapeur selon la revendication 6 caractérisé en ce que le moyen de traitement de l'eau (35) est situé le long ou dans le prolongement de ément de circuit (40) commun à la purge et au circuit d'eau pompée. 8) Générateur de vapeur selon l'une des revendications 6 ou 7 caractérisé en ce que le moyen de traitement de l'eau comprend un produit de traitement solide divisé en granulés ou pulvérulent. 9) Générateur de vapeur selon la revendication 8 caractérisé en ce que le produit de traitement de l'eau est une résine anti tartre. 10) Générateur de vapeur selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que le générateur comporte un circuit d'humidification de la vapeur (36) reliant le circuit d'eau (40,41) au circuit de vapeur (332,2) au travers d'une pompe (36).