Brevet FR2798403A1 — publié le 20010316

FER VAPEUR TOUS TISSUS A UN SEUL ELEMENT CHAUFFANT La présente invention concerne les fers à repasser à vapeur. Ces fers comportent classiquement une semelle composee d'un corps généralement en aluminium moulé, et d'une coiffe recouvrant la partie inférieure de ce corps et venant au contact du linge à repasser. Le corps de la semelle comprend un élément chauffant, une chambre de vaporisation instantanée de l'eau et des canaux de distribution de la vapeur produite vers les orifices de vapeur dirigés sur linge à travers la coiffe. Le corps de la semelle doit assurer aussi bien la vaporisation l'eau que le maintien en temperature de la coiffe. Si cette condition est assez bien assurée par les fers classiques pour les tissus peu délicats repassés à température élevée, des précautions doivent être prises pour les tissus délicats comme les tissus synthétiques qui ne supportent pas les températures élevées mais qu'on repasse avantageusement avec un débit de vapeur assez fort. En effet, la vapeur assure dans tous les cas un transfert de chaleur important qui facilite le défroissage. A température de semelle suffisamment élevée pour produire de la vapeur en quantité suffisante, il faut de la dextérité afin de ne pas détériorer ces tissus délicats. Si on abaisse la température du fer pour ne pas risquer de détérioration, le corps de la semelle n'est plus assez chaud pour obtenir un débit de vapeur significatif et le repassage est plus difficile. En effet, dans les fers classiques, liaison thermique entre le corps et la coiffe est bonne et les températures moyennes de l'un et l'autre sont peu différentes. La température d'ébullition de l'eau étant constante, la température de la surface chauffante mouillée d'un évaporateur ne varie qu'avec la puissance de vaporisation donc le débit de vapeur. Cette température de surface varie assez faiblement autour de 110-130 C. A l'inverse la température de la coiffe de la semelle peut être réglée suivant les tissus de l'ordre de 80 C à 200 C. Lorsque la coiffe et le corps sont très chauds, le revêtement interne à chambre de vaporisation abaisse la température de la surface mouillée qui résout le problème de caléfaction, mais lorsque la coiffe et le corps sont à basse température, la vaporisation est difficile. On comprend alors les perfectionnements successifs qui tendent tous à découpler thermiquement au mieux et contrôler indépendamment l'évaporateur et coiffe des fers permettant repassage confortable de tous les tissus et particulièrement les tissus délicats. C'est ainsi que le brevet US3110975 décrit un fer à vapeur comportant une chambre de vaporisation indépendante de la surface de repassage elle-même moulée. Le brevet FR2523164 décrit un fer de construction voisine mais avec une alimentation d'eau externe au fer. Le brevet EP0232924 décrit un fer où la vapeur est produite par un bouilleur interne thermiquement indépendant de la surface en contact avec le linge. Accessoirement on trouve un découplage thermique partiel entre le corps et la coiffe de la semelle decrit dans le brevet US5613309 où les deux pièces sont localement séparées par des espaces vides ou remplis d'une colle de faible conductivité thermique, espaces vides pouvant servir de canaux de distribution de vapeur vers les orifices de la coiffe. Cependant ce découplage est seulement suffisant pour améliorer la distribution thermique la coiffe en évitant de provoquer des points chauds ou des points froids. Le brevet EP0813627 montre aussi entre le corps la coiffe une épaisseur d'adhésif variable. Cependant ces différentes épaisseurs ont seulement pour effet d'améliorer la tenue en endurance de la liaison adhésive. Le brevet FR2766502 décrit un fer à repasser permettant de repasser confortablement tous les tissus et présentant par rapport fers cités précédemment l'avantage d'une régulation de température unique pour le corps et coiffe de la semelle. Cependant le surcoût par rapport à un fer classique reste important à cause de la présence nécessaire élément chauffant supplémentaire. L'objet de l'invention ci-après est un fer apte à repasser avec un débit de vapeur tous les tissus sans risques, aussi bien les tissus délicats avec un faible température de semelle que les tissus nécessitant une forte température de repassage, et ceci avec une construction plus économique que les fers connus de mêmes caractéristiques. Ce but est atteint par un fer à repasser à vapeur dont la semelle est composée d'une part d'un corps moulé chauffant en aluminium comprenant le seul élément chauffant du fer, un thermostat de régulation de température, et une chambre de vaporisation revêtue sur ses faces mouillées d'une couche d'un revêtement à faible conductivité thermique, et d'autre d'une coiffe en relation thermique et mécanique avec le corps moulé, fait que la structure corps, de la coiffe et/ou de leur face de contact sont etablies de telle sorte la température moyenne du corps soit au moins superieure de 7 C à celle de coiffe, lorsque le thermostat est réglé pour une température moyenne de coiffe inférieure à 120 C. Ce réglage d'une "température moyenne de coiffe inférieure à 120 C " mesurée au centre de la coiffe correspond au thermostat en position basse minimale pour le repassage des textiles délicats. fait, la température de fonctionnement peut osciller d'environ 10 C autour la valeur moyenne pendant un cycle de régulation. d'autres termes, selon l'invention, la température minimale de la coiffe alors atteinte à l'enclenchement du thermostat lorsque la température du corps est supérieure moins 7 C, et ceci mesuré quand le fer est au repos sur un support horizontal et ne vaporise pas, cette température de corps etant mesurée au moyen d'un thermocouple placé contre le corps et le capteur thermostat. On utilise pour ces mesures les règles de l'art en la matière définies par le protocole de la norme CEI 60311 de 1997 éditée par l'Union Technique de l'Electricité. flux thermique vers la coiffe étant ainsi judicieusement limité par cette structure et son agencement, le corps chauffant voit sa température s'élever suffisamment pour assurer la vaporisation même quand coiffe est à une température minimale autorisant un repassage de tissus délicats. A ce moment le plus froid, la chambre de vaporisation peut encore assurer une vapeur généreuse. Inversement quand la coiffe est très chaude, le corps chauffant est encore plus chaud, mais le revêtement isolant de la chambre permet à la température de la surface mouillée de rester à une valeur compatible avec une bonne vaporisation sans caléfaction, surface mouillée s'ajustant avec le débit d'eau et le flux thermique. La puissance de l'élément chauffant n'est utilisée approximativement que pour quart environ par la coiffe, ce qui justifie la forte résistance thermique avantageusement réalisée entre le corps et cette coiffe afin d'en maîtriser sa température pour toutes les utilisations. De préférence le corps est au contact de la coiffe sur une aire mesurant entre 8 et 30% de la surface projetée corps sur la coiffe. Les zones de contact et leur étendue sont ajustées pour assurer une répartition contrôlée de la chaleur et de la température de coiffe. Le contact thermique peut éventuellement être stabilisé par un adhésif très mince écrasé entre les deux pièces. Le reste de la surface de la coiffe en regard avec le corps est surmonté d'un vide pouvant servir à la distribution de vapeur ou reçoit localement résine peu conductrice pour la liaison et l'étanchéité par un collage épais, peu conducteur, des deux pièces. Cette solution a l'avantage de préserver les moyens de liaison habituels entre corps de chauffe et coiffe. De préférence l'aire de contact entre le corps et la coiffe se répartit entre un contact de parois de canaux distribution et un ou plusieurs contacts de plots de transfert thermique prédéterminé. La partie inférieure du corps présente des nervures qui matérialisent les canaux et chambres de distribution. Le contact thermique ainsi limité au sommet de ces nervures est ajusté par moyen de plots supplémentaires situés sous le corps et venant au contact de coiffe. L'aire de contact entre le corps et la coiffe est constituée à raison de 80 à 95% par le contact des parois de canaux. Le ou les plots de transfert thermique prédéterminé sont agencés sur ou autour de la ligne médiane de la coiffe. La zone avant du fer est une zone de température habituellement élevée où le transfert thermique du corps vers la coiffe peut être limité par de faibles surfaces en contact. La partie arrière de la coiffe est une zone habituellement plus froide et le transfert thermique peut être favorisé par de plus grandes zones de contact. Ceci a pour résultat d'homogénéiser température de la coiffe. Dans une autre version la chute de température entre le corps et la coiffe est obtenue par l'interposition entre le corps et la coiffe d'une feuille de matériau faiblement conducteur de la chaleur et rigide en épaisseur. Cette feuille constitue une pièce assemblée à la construction de la semelle. Cette disposition permet de bien calibrer et de maîtriser l'épaisseur du matériau qui peut atteindre 1 mm voir plus suivant sa conductivité. De préference le matériau faiblement conducteur comprend un film ou un tissu tel qu' film polyamide ou une feuille de verre ou un tissu de verre dont la conductivité est telle que la puissance transmise par ce matériau rapportée à la surface la coiffe soit inférieure à 230W/M2 pour un degré d'écart entre le corps et coiffe. Par surface de la coiffe on entend la surface utile en contact avec les étoffes repassées â l'exclusion des bords relevés. Le film peut être collé à chaud sur une face contre le corps chauffant et sur son autre face contre la coiffe de façon à contrôler la liaison thermique et mécanique. perforations sont ménagées en correspondance avec les orifices de vapeur la coiffe. L'invention sera mieux comprise au vu des exemples décrits ci après et des dessins annexés dans lesquels figure 1 est une vue en section longitudinale par plan vertical d'une semelle selon l'invention figure 2 est une vue dans un plan horizontal des zones de contact du corps et la coiffe ainsi que des contours extérieurs de coiffe et du corps. La figure 3 est une section longitudinale par un plan vertical d'une autre semelle selon l'invention. La figure 4 est une vue de détail agrandie de la figure 3. Dans une version préférée de l'invention, figures 1, 2 la semelle de fer à repasser comporte un corps 1 en aluminium moulé dont le contour est représenté en 2 sur la figure 2. Le corps 1 inclut un élément chauffant tubulaire surmoulé 3 dont la puissance peut atteindre 2000 Watts et qui est le seul élément chauffant puissant du fer à repasser. Les formes du corps 1 génèrent des chambres de vaporisation 4,5 qui sont revêtues d'un dépôt mauvais conducteur thermique, tel que le dépôt 6 dont l'épaisseur relative est exagérée sur la figure 1. Des canaux tels que 7 assurent la distribution de vapeur vers le tissu repassé par des trous tels que 8 ou vers d'autres canaux chambres distribution 9 à la partie inférieure du corps 1. La vapeur s'échappe alors vers le tissu par d'autres trous 10. chambres de vaporisation 4,5 et les canaux de distribution 7 sont fermés à la partie supérieure du corps 1 par une plaque de fermeture 11 présentant des orifices 12,13 pour l'admission de l'eau à vaporiser. De préférence chambre principale 4 reçoit l'eau à l'aide d'un dispositif goutte à goutte et la chambre secondaire 5 reçoit l'eau injectée par une pompe. semelle comporte sous le corps 1 une coiffe 18 métallique par exemple en aluminium, acier émaillé, acier inoxydable mais de préférence en tôle d'aluminium. De préférence la coiffe est revêtue sur sa face inférieure de repassage pour améliorer le contact avec le tissu. Le revêtement peut être obtenu par projection plasma, par voie électrolytique ou chimique ou par toute autre technique connue. De préférence le revêtement est un émail. Cette coiffe plane aux bords relevés comporte des soyages laissant passer la vapeur en correspondance avec les trous 8 et des trous tels que 10 en correspondance avec des chambres ou canaux de distribution de vapeur telles que 9. corps 1 présente à sa partie inférieure des nervures 14,15,20 qui forment entre elles une chambre ou canal 16 laquelle entoure les trous 8 et isole d'autres groupes de trous de vapeur ménagés dans la coiffe, tels que les trous 10. La chambre 16 est remplie d'un liant durcissable 17 le corps 1 étant mis à plat sur le dos, le tout étant retourné sur la coiffe 18 comme présenté en figure 1. Les bords inférieurs des nervures 14,15,20 sont alors au contact de la coiffe 18 et le liant 17 prisonnier des nervures 14,15,20 s'écoule sur la coiffe entre ces nervures. Des cavités 19 peuvent alors apparaître dans le fond de la chambre 16. Le liant 17, de préférence un silicone, assure après polymérisation l'étanchéité à la vapeur des chambres de distribution et l'étanchéité entre les trous. II participe à la liaison mécanique du corps 1 sur la coiffe Cette liaison est parfaite par des sertissages de la coiffe 18 dans des trous tels que 8. Plus particulièrement selon l'invention la chaleur produite par l'élément chauffant 1 s'écoule pour une part vers la coiffe par le sommet des nervures 14,15,20 délimitant les canaux et chambres de distribution de liant et de vapeur. L'épaisseur de ces nervures peut être ajustée pour obtenir une répartition correcte de la température de la coiffe. Des plots ou portées supplémentaires 21,22 du corps 1 sur la coiffe sont prévues pour ajuster la section de passage de la chaleur vers la coiffe 18 en particulier dans zones où la coiffe tendance à être plus froide. Dans la réalisation décrite portée de section ronde 21 est prévue entre le centre et l'arrière de la semelle, ainsi qu'une autre 22 à la pointe de la semelle. D'autres aménagements de plots pourraient être envisagés, par exemple on peut réaliser un maillage de plots plus petits tels que ceux représentés en pointillés figure 2, selon des mailles en carré, en losange ou en rectangle, la surface totale de contact des plots avec la coiffe ne dépassant pas 5 ' de la surface de contact totale. Dans cette réalisation la surface du corps 1 en contact avec la coiffe est de l'ordre de 20% de la surface projetée du corps 1 sur la coiffe, la projection du corps 1 étant matérialisée en figure 2 par la surface enfermée par le contour 2. Au besoin le contact métal-métal peut être amélioré par une enduction de liant qui s'écrase à la mise en place des deux pièces l'une contre l'autre, nuisant ainsi pas à l'échange thermique. II est également possible d'améliorer le contact métallique en liant les pièces par d'autres moyens par exemple par soudage laser. Dans l'exemple décrit le thermostat non représenté est situé longitudinalement sensiblement au tiers arrière de la semelle, du coté du talon, et à proximité du tube chauffant 3. Quand la semelle fonctionne pour les textiles délicats, le thermostat régule la température du corps 1 à une valeur minimale supérieure à 1 , par exemple entre 110 C et 128 C. La section de passage de la chaleur vers la coiffe étant réduite, il se produit dans cette section une chute de température qui permet pendant le repassage à la coiffe 18 d'être à une température nettement inférieure, compatible avec les tissus délicats. Lorsqu'on ne repasse pas on constate encore une chute de température moyenne 9 C entre le corps 1 et coiffe 18. Le corps 1 dissipe la plus grande partie sa chaleur vers la chambre de vaporisation 4 qui reçoit un débit d'eau l'orifice 12. La chaleur traverse le dépôt 6 sur une grande surface mouillée ce permet une chute de température faible dans ce dépôt et une bonne vaporisation du débit d'eau. Quand la semelle fonctionne pour des textiles nécessitant une haute température de repassage, le corps 1 est régulé à très haute température, par exemple 250 C, mais l'essentiel de la puissance est toujours dirigé vers la chambre vaporisation. Une régulation naturelle se produit : à débit d'eau constant, surface mouillée de la chambre 4 diminue, accentuant la chute de température dans le dépôt 6 ce qui permet à la surface de vaporisation de rester à température compatible avec une vaporisation sans caléfaction. La semelle ainsi conçue permet le repassage de tous les textiles sans risques et avec une construction économique. Dans une autre version figure 3, la semelle comporte un corps en aluminium moulé enfermant un tube chauffant surmoulé 3, et une coiffe Le corps 1 inclut un élément chauffant tubulaire surmoulé 3, seul élément chauffant de puissance du fer à repasser. Les formes du corps 1 génèrent des chambres de vaporisation 4,5 qui sont revêtues d'un dépôt mauvais conducteur thermique tel que le dépôt 6. Des canaux tels que 7 assurent la distribution la vapeur vers des trous ou d'autres canaux ou chambres de distribution d'ou elle s'échappe vers le tissu à travers la coiffe perforée 18. Le corps 1 présente à sa partie inférieure une portée plane de grande surface en regard de la coiffe 18 dont elle est séparée par une plaque 30 en matériau mauvais conducteur thermique. Cette plaque est de préférence découpée dans une feuille en matériau isolant tel qu'un polyimide dont l'épaisseur est bien calibrée. La plaque 30 peut être collée sur ses deux faces contre d'une part le corps 1 et d'autre part la coiffe 18. Au besoin, l'assemblage comporte des goujons soudés sur la coiffe et traversant le corps 1 qui assurent le serrage de la coiffe contre la plaque 30 et le corps 1. Quand la semelle fonctionne pour les textiles delicats, le thermostat (non représenté) régule la température du corps 1 telle la coiffe soit à une valeur inférieure en moyenne à 120 C. Cependant le passage de la chaleur à travers la plaque 30 étant difficile, il se produit dans cette plaque 30 une chute de température qui permet au corps 1 d'être à température supérieure et d'être à même d'assurer une vaporisation généreuse. Quand la semelle fonctionne pour le repassage textiles nécessitant une haute température de semelle, le fonctionnement similaire à celui de la réalisation précédente. On dispose donc bien d'un deuxième mode de réalisation permettant le repassage de tous textiles sans risques et avec une construction économique. On peut envisager une combinaison des deux variantes précédentes consistant à agrandir localement la surface de contact par le sommet des nervures 14,15,20 figure 2, mais en intercalant selon la figure 3 une plaque en matériau mauvais conducteur thermique entre la coiffe et le corps. L'agrandissement peut se faire préférentiellement dans les zones les plus froides de la coiffe de façon à mieux en répartir la température. REVENDICATIONS 1. Fer à repasser à vapeur dont la semelle est composée d'une part d'un corps moulé chauffant (1) en aluminium comprenant le seul élément chauffant (3) du fer, un thermostat de régulation de température, et chambre de vaporisation (4) revêtue sur ses faces mouillées d'une couche d'un revêtement (6) à faible conductivité thermique, et d'autre part d'une coiffe (1 en relation thermique et mécanique avec le corps moulé (1 caractérise en ce que la structure du corps (1), de la coiffe (18) et/ou de leur face de contact sont établies de telle sorte que la température moyenne du corps soit au moins supérieure de 7 C à celle de la coiffe, lorsque le thermostat est réglé pour une température moyenne de coiffe inférieure 120 C. 2. Fer à repasser selon la revendication 1 caractérisé en ce que le corps est au contact de la coiffe (18) sur une aire mesurant entre 8 et 30% de surface projetée du corps sur la coiffe. 3. Fer à repasser selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'aire contact entre le corps (1) et la coiffe (18) se répartit entre un contact de parois (14 15, 20) de canaux de distribution et un ou plusieurs contacts plots (21 22) de transfert thermique prédéterminé. 4. Fer à repasser selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'aire contact entre le corps (1) et la coiffe (18) est constituée à raison de 80 à 95% par le contact des parois de canaux. 5. Fer à repasser selon la revendication 3 caractérisé en ce que le ou les plots (21,22) transfert thermique prédéterminé sont agencés sur ou autour la ligne médiane de la coiffe (18). 6. Fer à repasser selon la revendication 1 caractérisé en ce que la chute température entre le corps (1) et la coiffe (18) est obtenue par l'interposition entre le corps (1) et la coiffe (18) d'une feuille de matériau (30) faiblement conducteur de la chaleur et rigide en épaisseur. 7. Fer à repasser selon la revendication 6 caractérisé en ce le matériau (30) faiblement conducteur comprend un film ou un tissu qu'un film polyamide ou une feuille de verre ou un tissu de verre dont conductivité est telle que la puissance transmise par ce matériau rapportée à la surface la coiffe soit inférieure à 230W/m2 pour un degré d'écart entre le corps et coiffe.