EP4731826A1 - Appareil de repassage et/ou défroissage à la vapeur comprenant une pompe électrique - Google Patents

Abstract

Appareil (1) de repassage et/ou défroissage à la vapeur comportant un corps chauffant (4) comprenant une chambre de vaporisation (6) instantanée, une pompe (3) électrique et une surface de traitement comprenant au moins un trou de sortie de vapeur (12A), le corps chauffant (4) comprenant une résistance électrique (5) et un thermostat (7) mécanique, caractérisé en ce que la pompe (3) est alimentée par un circuit d'alimentation qui prend en compte l'état d'ouverture et de fermeture du thermostat (7) mécanique, le circuit d'alimentation électrique modifiant les conditions de fonctionnement de la pompe (3) en fonction de l'état du thermostat (7), la pompe (3) fonctionnant selon un premier débit lorsque le thermostat (7) est dans un état fermé et selon un deuxième débit lorsque le thermostat (7) est dans un état ouvert, le premier débit étant plus faible que le deuxième débit.

Description

Appareil de repassage et/ou défroissage à la vapeur comprenant une pompe électrique.
• La présente invention se rapporte au domaine des appareils de repassage et/ou défroissage comportant une chambre de vaporisation instantanée alimentée par une pompe électrique.
Etat de la technique
• Il est connu du brevet WO01/55496 un fer à repasser comprenant une chambre de vaporisation instantanée chauffée par une résistance électrique et dans lequel la chambre de vaporisation est alimentée en eau par une pompe électrique. Dans ce document la pompe est pilotée par une carte électronique qui est reliée à une thermistance de type CTN mesurant la température de la semelle et qui commande la pompe selon un débit élevé, dépendant de la température de la semelle, durant une première phase de durée prédéterminée, puis selon un débit plus faible dans une seconde phase.
• Un tel fer à repasser présente l’avantage de proposer, pendant de courtes séquences, un débit de vapeur élevé, supérieur à ce qu’est capable de produire en continu la chambre de vaporisation, ce qui permet d’optimiser les performances de repassage du fer à repasser.
• Cependant, un tel fer à repasser présente l’inconvénient de faire appel à un composant électronique pour mesurer la température et à une carte électronique pour piloter la pompe qui sont couteux à réaliser.
• La présente invention vise à remédier à cet inconvénient.
• Le problème technique à la base de l’invention consiste à proposer un fer à repasser à la vapeur qui soit simple et économique à mettre en œuvre et qui procure un débit de vapeur optimisé.
• A cet effet, l'invention a pour objet un appareil de repassage et/ou défroissage à la vapeur comportant un corps chauffant comprenant une chambre de vaporisation instantanée, une pompe électrique pour injecter du liquide dans la chambre de vaporisation et une surface de traitement comprenant au moins un trou de sortie de vapeur permettant de diffuser de la vapeur sur le vêtement à traiter, le corps chauffant comprenant une résistance électrique et un thermostat mécanique prévu pour maintenir la température de la chambre de vaporisation autour d’une température de consigne, la résistance électrique étant alimentée en électricité lorsque le thermostat mécanique est dans un état fermé et n’étant plus alimentée en électricité lorsque le thermostat est dans un état ouvert, caractérisé en ce que la pompe est alimentée par un circuit d’alimentation électrique qui prend en compte l’état d’ouverture et de fermeture du thermostat mécanique, le circuit d’alimentation électrique modifiant les conditions de fonctionnement de la pompe en fonction de l’état du thermostat, la pompe fonctionnant selon un premier débit lorsque le thermostat est dans un état fermé et selon un deuxième débit lorsque le thermostat est dans un état ouvert, le premier débit étant plus faible que le deuxième débit.
• L'appareil peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
• Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le circuit d’alimentation de la pompe comporte un bouton qui permet de mettre en marche et/ou d’arrêter la pompe.
• Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le bouton est une gâchette qui commande le fonctionnement de la pompe lorsqu’il est activé, le relâchement de la gâchette provoquant l’arrêt de la pompe.
• Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le circuit d’alimentation électrique alimente la pompe selon deux tensions différentes en fonction de l’état du thermostat, la pompe étant alimentée selon une première tension, correspondant au premier débit, lorsque le thermostat est à l’état fermé, et selon une deuxième tension, correspondant au deuxième débit, lorsque le thermostat est à l’état ouvert.
• Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le circuit d’alimentation de la pompe comprend une branche de shunt qui vient court circuiter au moins un élément du circuit d’alimentation électrique lorsque le thermostat est à l’état ouvert, ladite branche de shunt étant hors circuit lorsque le thermostat est à l’état fermée.
• Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le circuit d’alimentation électrique de la pompe comporte au moins une diode Zener.
• Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le circuit d’alimentation électrique de la pompe comporte deux diodes Zener, l’une des diodes étant court-circuitée par la branche de shunt lorsque le thermostat est à l’état ouvert.
• Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le thermostat mécanique comporte trois plots de contact.
• Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le thermostat mécanique est de type bimétallique.
Brève description des figures
• On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode particulier de réalisation de l'invention présenté à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
• La est une vue schématique d’un appareil de repassage selon un mode particulier de réalisation de l’invention ;
• La est une vue d’un exemple de réalisation du circuit d’alimentation électrique du fer à repasser de la .
• Seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés. Pour faciliter la lecture des dessins, les mêmes éléments portent les mêmes références d'une figure à l'autre.
• On notera que dans ce document, les termes "horizontal", "vertical", "inférieur", "supérieur", « haut », « bas », "avant", "arrière", « longitudinal », « transversal », employés pour décrire le fer à repasser font référence à cet appareil en situation d’usage, lorsqu'il repose à plat sur sa semelle.
• La représente schématiquement un appareil de repassage constitué par un fer à repasser 1 comprenant un réservoir 2 de liquide, tel qu’un réservoir d’eau, et une pompe 3 électrique reliée fluidiquement au réservoir 2 de liquide.
• Le fer à repasser 1 comporte, de manière connue en soi, un boîtier comportant une poignée 10 à son extrémité supérieure et un talon 11 dans sa partie arrière, sur lequel le fer à repasser 1 peut reposer sensiblement verticalement lors des phases inactives de repassage.
• Selon le mode particulier réalisation représenté sur la , le réservoir 2 de liquide et la pompe 3 électrique sont disposés dans le boîtier, l’appareil comportant un cordon d’alimentation électrique, non représenté sur les figures, permettant son raccordement à un réseau électrique domestique.
• Le fer à repasser 1 comporte en outre une semelle 12 de repassage munie d’une surface de repassage sensiblement plane et d’une pluralité de trous de sortie de vapeur 12A débouchant dans la surface de repassage.
• Le fer à repasser 1 comporte également un corps chauffant 4 intégré dans la partie basse du boitier, et lié thermiquement et mécaniquement à la semelle 12 de repassage.
• Le corps chauffant 4 comporte une fonderie, par exemple en aluminium, et une résistance électrique 5, de type résistance blindée en forme de U, intégrée dans la fonderie, d'une puissance comprise entre 1200 W et 2000 W et de préférence de l'ordre de 1800W.
• Le corps chauffant 4 comporte également une plaque de fermeture 40 qui repose sur la fonderie, et une chambre de vaporisation 6, de type à vaporisation instantanée, délimitée par la fonderie et la plaque de fermeture 40, configurée pour générer un flux de vapeur.
• Le corps chauffant 4 comporte en outre une ouverture 30 d’injection de liquide reliée fluidiquement à la pompe 3 électrique et débouchant dans une partie avant de la chambre de vaporisation 6. La pompe 3 électrique est configurée pour alimenter la chambre de vaporisation 6 en liquide provenant du réservoir 2.
• Le fer à repasser 1 comporte un thermostat 7 mécanique, de type bimétallique, configuré pour réguler la température du corps chauffant 4 autour d’une température de consigne. Le thermostat 7 de régulation est avantageusement reçu sur la fonderie. De manière préférentielle, la valeur de la température de consigne du thermostat 7 est non réglable par l’utilisateur et est comprise entre 130°C et 220°C, et est avantageusement de l’ordre de 190°C.
• Le thermostat 7 mécanique présente avantageusement une hystérésis de l’ordre de 20°C de sorte que le thermostat 7 passe dans un état fermé lorsque la température est inférieure à 180°C et passe dans un état ouvert lorsque la température est supérieure à 200°C.
• La semelle 12 est préférentiellement chauffée par contact thermique avec le corps chauffant 4. Le transfert thermique est réalisé de telle sorte que la température de la surface de repassage est régulée entre 130°C et 150°C lorsque le corps chauffant 4 est régulé autour de sa température de consigne.
• Plus particulièrement selon l’invention, la pompe 3 est alimentée électriquement par un circuit d’alimentation électrique qui prend en compte l’état d’ouverture et de fermeture du thermostat 7 mécanique et modifie les conditions de fonctionnement de la pompe 3 en fonction de l’état du thermostat 7.
• Conformément à la , le circuit d’alimentation électrique du fer à repasser 1 comporte un circuit d’alimentation électrique de la pompe 3 et un circuit d’alimentation électrique de la résistance électrique 5 disposés en parallèle et qui sont reliés au neutre N et à la phase P du réseau d’alimentation domestique.
• Le circuit d’alimentation électrique de la résistance électrique 5, illustrée à gauche sur la , comporte le thermostat 7 mécanique et la résistance électrique 5 disposés en série. Le thermostat 7 mécanique présente trois plots de contact et comporte notamment un premier plot de contact 71 relié à la phase P et un deuxième plot de contact 72 relié à la résistance électrique 5. Le thermostat 7 établit une conduction électrique entre le premier plot de contact 71 et le deuxième plot de contact 72 lorsqu’il est dans un état fermé, c’est-à-dire lorsque la température mesurée par le thermostat 7 est inférieure à la température de consigne.
• Le circuit d’alimentation électrique de la pompe 3, illustrée à droite sur la , comporte successivement : une première diode Zener 31, une deuxième diode Zener 32 disposée dans le même sens que la première diode Zener 31, une diode 33 disposée en sens inverse des première et deuxième diodes Zener 31, 32, la pompe 3 et un interrupteur 34. L’interrupteur 34 est associé à une gâchette 8 portée par le fer à repasser 1 et destinée à être actionnée manuellement par un utilisateur lorsque ce dernier souhaite que de la vapeur soit diffusée par les trous de la semelle 12. La diode 33, placée en amont de la pompe 3, convertie le courant en coupant les alternances négatives de la tension secteur.
• Le thermostat 7 mécanique comporte un troisième plot de contact 73 qui est relié par une branche de shunt 35 en un point du circuit d’alimentation électrique de la pompe 3 situé entre la première diode Zener 31 et la deuxième diode Zener 32. Le thermostat 7 établit une conduction électrique entre le premier plot de contact 71 et le troisième plot de contact 73 uniquement lorsque le thermostat 7 est dans un état ouvert, c’est-à-dire lorsque la température mesurée par le thermostat 7 est supérieure ou égale à la température de consigne. Ainsi, lorsque le thermostat 7 est à l’état ouvert, la première diode Zener 31 se trouve court-circuité par la branche de shunt 35.
• Le fonctionnement de l’appareil ainsi réalisé va maintenant être décrit.
• Lorsque l’utilisateur souhaite utiliser l’appareil, il branche le cordon d’alimentation sur le réseau domestique. Si l’appareil est froid, la température du corps chauffant 4 se trouve en dessous de la température de consigne et le thermostat 7 se trouve donc son état fermé. La résistance électrique 5 se trouve donc alimentée en courant, ce qui provoque une montée rapide en température du corps chauffant 4 jusqu’à atteindre la température de consigne.
• Lorsque la température de consigne est atteinte, le thermostat 7 passe à l’état ouvert ce qui provoque l’interruption de l’alimentation de la résistance électrique 5 et permet de réguler classiquement la température du corps chauffant 4, et donc de la chambre de vaporisation 6 et de la semelle 12 de repassage, autour de la température de consigne.
• Si l’utilisateur actionne la gâchette 8 alors que le thermostat 7 est à l’état fermé, le chambre de vaporisation 6 est en cours de chauffe par la résistance électrique 5 et la branche de shunt 35 est alors hors circuit. La pompe 3 est donc alimentée avec une tension correspondant à la tension secteur moins la perte de tension entrainée par la somme de la première diode Zener 31 et de la deuxième diode Zener 32.
• Si l’utilisateur actionne la gâchette 8 alors que le thermostat 7 est à l’état ouvert, tel qu’illustré sur la , le chambre de vaporisation 6 n’est pas en cours de chauffe et la branche de shunt 35 se trouve alors connectée au circuit. La pompe 3 est alors alimentée avec une tension correspondant à la tension secteur moins la perte de tension entrainée par la deuxième diode Zener 32 uniquement, car la première diode Zener 31 est alors court-circuitée par la branche de shunt 35.
• Ainsi, la tension d’alimentation de la pompe 3 est plus importante lorsque la résistance électrique 5 n’est pas alimentée électriquement, c’est-à-dire lorsque la chambre de vaporisation 6 n’est pas en chauffe. La pompe 3 fonctionne donc selon un premier débit lorsque le thermostat 7 est dans un état fermé et selon un deuxième débit lorsque le thermostat 7 est dans un état ouvert, le premier débit étant plus faible que le deuxième débit.
• De manière préférentielle, les valeurs des première et deuxième diode Zener 32 sont choisies de telle sorte que la tension d’alimentation de la pompe 3 lorsque le thermostat 7 est dans un état fermé corresponde à la tension permettant de faire fonctionner la pompe 3 avec un débit d’eau légèrement inférieure au débit que la chambre de vaporisation 6 est capable de convertir en vapeur en continu à partir de l’énergie produite par la résistance électrique 5. A titre d’exemple, la tension d’alimentation de la pompe 3 lorsque le thermostat est dans un état fermé permet d’obtenir un premier débit de la pompe 3 de l’ordre de 30 g/min.
• La valeur de la deuxième diode Zener 32 est choisie de telle sorte que la tension d’alimentation de la pompe 3 lorsque le thermostat 7 est dans un état ouvert corresponde à une tension permettant de faire fonctionner la pompe 3 avec un débit correspondant avantageusement au débit que la chambre de vaporisation 6 est capable de produire pendant 5 à 7 secondes à l’aide de l’énergie stockée dans la masse d’aluminium du corps chauffant 4 en provoquant une baisse de température du corps chauffant 4 comprise entre 10 et 20°C. A titre d’exemple, la tension d’alimentation de la pompe 3 lorsque le thermostat est dans un état ouvert permet d’obtenir un deuxième débit de la pompe 3 de l’ordre 60 g/min.
• Un tel montage permet d’obtenir, à faible cout, un appareil dont le débit de vapeur s’adapte à l’usage de l’utilisateur pour optimiser le débit vapeur en limitant le risque de coulures et crachements par les trous de sortie de vapeur 12A lorsque l’utilisateur actionne en continu la gâchette 8 et en permettant l’obtention d’un débit plus important lorsque l’utilisateur actionne la gâchette 8 de façon séquentielle.
• En effet, si l’utilisateur appuie de façon prolongée sur la gâchette 8, et notamment plus de 5 à 7 secondes, la température du corps chauffant 4 au niveau du thermostat 7 va chuter en deçà de la température de déclenchement du thermostat 7 et la résistance électrique 5 va se trouver régulièrement alimentée pour compenser la consommation énergétique induite par la vaporisation. Le débit moyen de vapeur produit par l’appareil dans le cas d’un appui prolongé sur la gâchette 8, par exemple de l’ordre d’une minute, sera alors proche du premier débit de la pompe 3.
• A l’inverse, si l’utilisateur appui de façon plus ou moins cyclique sur la gâchette 8, et pendant des durées de l’ordre de 5 à 7 secondes, la température du corps chauffant 4 au niveau du thermostat 7 au moment de l’appui gâchette 8 sera souvent supérieure à la température de déclenchement du thermostat 7 et donc le débit de la pompe 3 correspondra au deuxième débit. La température va ensuite descendre progressivement jusqu’à atteindre le seuil de fermeture du thermostat 7 et la résistance électrique 5 va être alimentée par le thermostat 7 pour compenser la consommation énergétique due à la vaporisation.
• Dans la plupart des cas, ce passage du thermostat 7 vers l’état fermé interviendra après que l’utilisateur aura relâché la gâchette 8 permettant au corps chauffant 4 de remonter rapidement en température et d’atteindre la température d’ouverture du thermostat 7 avant l’appui gâchette 8 suivant.
• Un tel appareil permet donc d’obtenir un débit de vapeur élevé, correspondant sensiblement au deuxième débit de vapeur, lorsque la demande de vapeur est effectuée de manière séquentielle.
• En particulier, un tel appareil présente l’avantage de permettre l’obtention, à faible cout, d’un débit de vapeur optimisé lors d’une mesure du débit selon le cycle normalisé de type 5/15, dans lequel, de manière cyclique, la gâchette 8 vapeur est actionnée pendant 5 secondes puis relâchée pendant 15 secondes.
• Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.
• Ainsi, dans une variante de réalisation non représentée, le circuit d’alimentation électrique de la pompe pourra être remplacé par une carte électronique de pilotage qui reçoit l’information concernant l’état ouvert ou fermé du thermostat mécanique et pilote en conséquence le débit de la pompe. Une telle variante de réalisation présente l’inconvénient d’être plus onéreuse à réaliser que le mode de réalisation décrit ci-dessus faisant appel à un circuit électrique d’alimentation équipé de diodes Zener. Cependant, elle présente l’avantage d’être moins onéreuse qu’un pilotage de la pompe via une carte électronique associé à un capteur de température de type CTN, puisqu’elle fait appel à thermostat mécanique qui est moins couteux à fabriquer.
• Dans une autre variante de réalisation non représentée, le thermostat mécanique à double contact (ouvert et fermé) pourra être remplacé par un thermostat mécanique à simple contact associé à un relais qui vient court circuité la première diode Zener lorsque le thermostat est à l’état ouvert. Une telle variante de réalisation présente l’avantage d’utiliser un thermostat mécanique standard à simple contact.
• Dans une autre variante de réalisation non représentée, le thermostat de régulation du corps chauffant du fer à repasser pourra être réglable par l’utilisateur.
• Dans une autre variante de réalisation non représentée, l’appareil sera constitué par un appareil de défroissage portatif destiné à réaliser un défroissage vertical. Cet appareil pourra comprendre avantageusement, et de manière connue en soi, une poignée surmontée d’une tête de défroissage équipée d’une surface de traitement au niveau de laquelle est ménagée des trous de sortie de vapeur, la tête de défroissage renfermant la chambre de vaporisation.

Claims (9)

1. Appareil (1) de repassage et/ou défroissage à la vapeur comportant un corps chauffant (4) comprenant une chambre de vaporisation (6) instantanée, une pompe (3)  électrique pour injecter du liquide dans la chambre de vaporisation (6) et une surface de traitement comprenant au moins un trou de sortie de vapeur (12A) permettant de diffuser de la vapeur sur le vêtement à traiter, le corps chauffant (4) comprenant une résistance électrique (5) et un thermostat (7) mécanique prévu pour maintenir la température de la chambre de vaporisation (6)  autour d’une température de consigne, la résistance électrique (5) étant alimentée en électricité lorsque le thermostat (7) mécanique est dans un état fermé et n’étant plus alimentée en électricité lorsque le thermostat (7) est dans un état ouvert, caractérisé en ce que la pompe (3) est alimentée par un circuit d’alimentation électrique qui prend en compte l’état d’ouverture et de fermeture du thermostat (7) mécanique, le circuit d’alimentation électrique modifiant les conditions de fonctionnement de la pompe (3) en fonction de l’état du thermostat (7), la pompe (3) fonctionnant selon un premier débit lorsque le thermostat (7) est dans un état fermé et selon un deuxième débit lorsque le thermostat (7) est dans un état ouvert, le premier débit étant plus faible que le deuxième débit.
2. Appareil (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d’alimentation électrique de la pompe (3) comporte un bouton (8) qui permet de mettre en marche et/ou d’arrêter la pompe (3).
3. Appareil (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bouton est une gâchette (8) qui commande le fonctionnement de la pompe (3) lorsqu’il est activé, le relâchement de la gâchette (8) provoquant l’arrêt de la pompe (3).
4. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit d’alimentation électrique alimente la pompe (3) selon deux tensions différentes en fonction de l’état du thermostat (7), la pompe (3) étant alimentée selon une première tension, correspondant au premier débit, lorsque le thermostat (7) est à l’état fermé, et selon une deuxième tension, correspondant au deuxième débit, lorsque le thermostat (7) est à l’état ouvert.
5. Appareil (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit d’alimentation électrique de la pompe (3) comprend une branche de shunt (35) qui vient court circuiter au moins un élément (31) du circuit d’alimentation électrique lorsque le thermostat (7) est à l’état ouvert, ladite branche de shunt étant hors circuit lorsque le thermostat (7) est à l’état fermée.
6. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 5, caractérisé en ce que le circuit d’alimentation électrique de la pompe (3) comporte au moins une diode Zener.
7. Appareil (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit d’alimentation électrique de la pompe (3) comporte deux diodes Zener, l’une des diodes étant court-circuitée par la branche de shunt (35) lorsque le thermostat (7) est à l’état ouvert.
8. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le thermostat (7) mécanique comporte trois plots de contact.
9. Appareil (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le thermostat (7) mécanique est de type bimétallique.