PIEZOELECTRIQUE

La présente invention se rapporte à un appareil électroménager équipé d'une pompe piézoélectrique et se rapporte plus particulièrement à un appareil électroménager dans lequel l'actionneur piézoélectrique est alimenté électriquement à partir de la tension du réseau électrique, sans faire appel à un transformateur d'isolement.

Il est connu de la demande de brevet EP 610 569 un fer à repasser comportant une pompe piézoélectrique pour alimenter une chambre de vaporisation avec de l'eau en provenance d'un réservoir. Ce document décrit la présence d'une couche de matériau électriquement isolant sur la face de la membrane métallique au contact de l'eau dans la chambre de pompage. Cependant, un tel document ne décrit pas la nature du matériau électriquement isolant rapporté sur la membrane métallique.

Or, le fait de rapporter une couche de matériau isolant sur la membrane métallique présente l'inconvénient de réduire les performances de la pompe en limitant l'amplitude de vibration de la membrane. Ce problème est encore plus important lorsque la tension d'excitation de l'actionneur piézoélectrique est relativement faible, par exemple inférieure à 120 V, ce qui est notamment le cas lorsque la pompe est alimentée à partir de la tension du réseau domestique dans certains pays, tels que les USA. De plus, les normes en vigueur dans certains pays, et notamment les normes UL aux USA, imposent des contraintes supplémentaires pour la construction de la pompe piézoélectrique. En conséquence, l'homme du métier est confronté à un problème technique important lors du choix du matériau isolant à rapporter sur la membrane métallique.

Aussi, un but de la présente invention est de proposer un appareil électroménager comportant une pompe piézoélectrique alimentée à partir de la tension du réseau électrique domestique, sans interposition d'un transformateur d'isolement, qui puisse fonctionner avec un rendement satisfaisant dans la plupart des pays, et notamment aux USA, où la tension d'alimentation est faible et où l'appareil doit être conforme aux normes de sécurités UL.

A cet effet, l'invention a pour objet un appareil électroménager comportant une pompe munie d'une chambre de pompage comprenant une paroi mobile formée par une membrane en matériau électriquement conducteur comportant une face interne, orientée vers l'intérieur de la chambre de pompage, recouverte d'au moins une couche de matériau électriquement isolant, et une face externe au contact d'un actionneur piézoélectrique prévu pour déplacer la membrane et refouler du fluide depuis la chambre de pompage en modifiant le volume de la chambre de pompage sous l'action de l'actionneur piézoélectrique, caractérisé en ce que l'actionneur piézoélectrique est alimenté à partir de la tension d'un réseau électrique domestique, sans interposition d'un transformateur d'isolement, et en ce que la face interne de la membrane métallique est recouverte d'au moins une première couche électriquement isolante possédant des propriétés flamme retardant et de deux couches supplémentaires électriquement isolantes présentant chacune une épaisseur plus faible que l'épaisseur de la première couche isolante.

Par des propriétés flamme retardant on entend un matériau permettant de retarder la propagation de flammes.

L'épaisseur plus faible des deux couches supplémentaires permet de conserver une bonne souplesse de la membrane métallique revêtue des couches isolantes, ce qui permet de conserver un bon rendement de la pompe tout en respectant les normes UL en vigueur aux USA. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la première couche est constituée par un ruban adhésif comportant un film en polyester maintenu à la surface de la membrane métallique au moyen d'un adhésif acrylique ignifugé.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le film en polyester de la première couche présente une épaisseur de l'ordre de 60 μm. Une telle première couche sera par exemple constituée par une couche de ruban adhésif à propriétés flamme retardant vendu par la société 3M sous la référence commerciale 1350.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les deux couches électriquement isolantes supplémentaires sont constituées par des rubans adhésifs comportant un film en polyester maintenu par un adhésif thermocollant. Selon une autre caractéristique de l'invention, le film en polyester des deux couches supplémentaires présente une épaisseur de l'ordre 20 μm.

Ces deux couches supplémentaires pourront par exemple être constituées par un ruban adhésif vendu par la société 3M sous la référence commerciale 74.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'appareil est un appareil pour le traitement du linge.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la pompe est utilisée pour envoyer de l'eau vers une chambre de vaporisation pour la production de vapeur.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'appareil est un fer à repasser.

On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un exemple de réalisation de l'invention présenté à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels :

- La figure 1 est une vue schématique, en coupe, de l'appareil selon un mode particulier de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe de la pompe piézoélectrique de l'appareil de la figure 1 ;

- la figure 3 est une vue partielle, agrandie, de la pompe de la figure 2.

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.

La figure 1 représente un fer à repasser 1 comportant une pompe 10 piézoélectrique reliée d'une part à un réservoir 2 et d'autre part à une chambre de vaporisation 3, la chambre de vaporisation 3 étant comprise dans une semelle 4 chauffante pourvue d'ouvertures pour la diffusion de vapeur, non représentées sur la figure.

Conformément à la figure 2, la pompe 10 piézoélectrique comporte une chambre de pompage 11 , avantageusement circulaire, comprenant une paroi inférieure mobile formée par une membrane souple 12 en laiton. La membrane 12 comporte une face intérieure orientée vers la chambre de pompage 11 et comporte une face extérieure sur laquelle est fixé un actionneur piézoélectrique 13 en céramique. La chambre de pompage 11 comporte une paroi supérieure munie d'un conduit d'admission 14 relié au réservoir 2 et d'un conduit d'évacuation 15 relié à la chambre de vaporisation 3. La pompe 10 piézoélectrique comporte une borne d'alimentation électrique 18 fixée sur la membrane 12 et une borne d'alimentation électrique 19 fixée sur l'actionneur piézoélectrique 13. La pompe 10 est alimentée à ses bornes 18, 19 par une tension électrique alternative d'alimentation provoquant une déformation périodique de l'actionneur piézoélectrique 13 et donc de la membrane souple 12 dans le sens de l'augmentation puis de la réduction du volume de la chambre de pompage 11.

La tension d'alimentation de l'actionneur piézoélectrique 13 est fournie directement à partir du réseau électrique domestique au moyen d'un circuit d'alimentation, non représenté sur les figures, démuni de transformateur d'isolement. Un tel circuit d'alimentation de la pompe piézoélectrique est par exemple décrit dans la demande de brevet FR 08 0176 déposée par la demanderesse.

Le conduit d'évacuation 15 comporte, de manière connue en soi, un clapet antiretour 17 qui se ferme et empêche l'aspiration de l'eau présente en aval du clapet 17 lorsque l'actionneur piézoélectrique se déforme dans le sens de l'augmentation du volume de la chambre de pompage 11. Le conduit d'admission 14 comporte également un clapet anti-retour 16 qui s'ouvre et permet ainsi à l'eau présente dans le conduit d'admission 14, issue du réservoir 2, d'être aspirée dans la chambre de pompage 11. A l'inverse, lorsque l'actionneur piézoélectrique 13 se déforme de façon à diminuer le volume de la chambre de pompage 11 , le clapet 16 du conduit d'admission 14 se ferme et dans le même temps, le clapet 17 du conduit d'évacuation 15 s'ouvre. Ainsi, l'eau va passer de la chambre de pompage 11 vers la chambre de vaporisation 3.

Conformément à la figure 3, la face interne de la membrane souple 12 est recouverte de trois couches 21 , 22, 23 électriquement isolantes collées l'une sur l'autre, chaque couche présentant une tenue diélectrique supérieure à 3000 V.

La première couche 21 , venant au contact de la face interne, est avantageusement constituée par un film adhésif en polyester d'une épaisseur de l'ordre de 60 μm associé à un adhésif acrylique ignifugé tel que vendu par la société 3M sous la référence 1350. Une telle première couche 21 présente l'avantage de posséder une tenue diélectrique supérieure à 3000 V et des propriétés flamme retardant conformément à la norme UL R/C OANZ2 en vigueur aux USA. Cependant, une telle couche 21 présente l'inconvénient de posséder une épaisseur importante qui augmente la rigidité de la membrane métallique et diminue les performances de la pompe de sorte que l'utilisation de trois couches de cet isolant rendrait la pompe 10 inopérante ou peu performante.

Afin de résoudre ce problème, les deux couches 22, 23 supplémentaires, collées par-dessus la première couche, sont constituées par des films adhésifs en polyester de plus faible épaisseur, de l'ordre de 20 μm, possédant une tenue diélectrique supérieure à 3000 V mais ne possédant pas de propriétés flamme retardant. A titre d'exemple, les deux couches 22, 23 supplémentaires sont constituées par des films adhésifs vendus par la société 3M sous la référence 74. Une telle pompe 10 piézoélectrique présente l'avantage de conserver des performances suffisantes pour alimenter la chambre de vaporisation 3 avec un débit suffisant pour produire de la vapeur avec un débit constant de l'ordre de 40 g/mn.

On obtient ainsi un appareil électroménager comportant une pompe avec une membrane métallique qui est isolée de l'eau par trois couches d'isolants, conformément aux normes UL en vigueur aux USA, qui présente l'avantage d'être performante et économique à mettre en œuvre, la pompe piézoélectrique étant alimentée directement à partir du réseau domestique, sans interposition d'un transformateur d'isolement.

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 de l'invention, la membrane souple pourra être constituée dans une autre matière métallique que le laiton.