ASPIRATEUR SANS SAC A SEPARATION CYCLONIQUE
[01] La présente invention concerne le domaine technique des aspirateurs utilisés pour le nettoyage par aspiration d'un flux d'air entraînant les poussières et autres déchets se trouvant à proximité d'une tête d'aspiration. L'invention concerne plus particulièrement le domaine des aspirateurs sans sac dans lesquels la séparation entre l'air rejeté et les particules aspirées est essentiellement réalisée au moyen d'un système de cyclones par opposition aux aspirateurs avec sac dans lesquels la séparation est effectuée par filtration.
[02] Un aspirateur sans sac comprend généralement, comme cela est décrit par le document EP 1 361 815, un étage primaire de séparation cyclonique suivi d'un étage secondaire de séparation cyclonique. La récupération des déchets séparés au niveau de l'étage primaire s'effectue au niveau de la chambre de séparation dudit étage primaire dont le corps externe fait office de bac de récupération. Selon ce document, la majeure partie du volume intérieur du corps externe est occupée par le premier étage de séparation ainsi qu'une partie du deuxième étage de séparation de sorte que le volume utile pour la récupération des déchets est relativement faible. Par ailleurs, pour vidanger les déchets, l'utilisateur doit démonter l'ensemble formé par les deux étages de filtration puis déverrouiller une trappe située au niveau du fond du bac de récupération.
[03] Une telle architecture présente les inconvénients, d'une part, d'offrir un espace limité pour l'accumulation des déchets séparés de l'air aspiré et, d'autre part, d'imposer de transporter l'ensemble lourd et volumineux constitué par les systèmes de séparation cyclonique et le bac de récupération jusqu'au lieu de vidage. Par ailleurs, dans la mesure où l'accumulation des déchets s'effectue au sein même du dispositif de séparation cyclonique il existe un risque que les déchets séparés par le système primaire soient ré-aspirés vers le système secondaire.
[04] Afin de remédier à cet inconvénient une demande WO2007/008772 a proposé un aspirateur sans sac à séparation des déchets par système cyclonique mettant en œuvre un récipient amovible de récupération des déchets situé sous le séparateur primaire et séparable de ce dernier de manière à pouvoir être transporté indépendamment de celui-ci jusqu'à un lieu de vidage des déchets. Cependant, il est apparu à l'usage que lorsque le récipient de récupération est retiré de l'aspirateur, il se trouve largement ouvert de sorte que les déchets accumulés sont susceptibles d'en sortir spontanément lors du transport du récipient vers son lieu de vidage. De plus, ce document n'apporte pas de solution satisfaisante au risque de recirculation des déchets.
[05] Ainsi, il est apparu le besoin d'un aspirateur sans sac qui réduise les risques de recirculation des déchets séparés, qui puisse être vidé sans devoir transporter l'ensemble du système de séparation cyclonique et dont le récipient de récupération des déchets puisse être facilement transporté sans risque de sortie, pendant le transport, des déchets qui y sont accumulés.
[06] Afin d'atteindre cet objectif, l'invention concerne un aspirateur comprenant un ensemble de séparation des déchets qui comprend :
- au moins un étage de séparation cyclonique comportant un séparateur primaire par cyclone d'axe longitudinal Δ,
- un récipient amovible de récupération des déchets situé sous le séparateur primaire. Selon l'invention, le récipient amovible de récupération des déchets est associé à un couvercle mobile qui définit un conduit de liaison entre le séparateur primaire et le récipient amovible, le conduit de liaison ayant, au niveau de son raccordement au séparateur primaire une section d'entrée de forme générale annulaire coaxiale à l'axe Δ.
[07] La mise en œuvre d'un couvercle permet un transport du récipient de récupération avec le couvercle dans une position fermée réduisant ainsi les risques de répandre à l'extérieur les déchets accumulés. Une fois arrivée sur le lieu de vidage, il est possible d'ouvrir le couvercle de manière à dégager largement la bouche du
récipient amovible et rendre ainsi son vidage aisé. De plus, la forme annulaire de la section d'entrée de couvercle permet d'éviter pendant le fonctionnement de l'aspirateur une recirculation des déchets qui se sont accumulés dans le récipient amovible de récupération tout en permettant aux déchets assez volumineux de pouvoir entrer dans le récipient aisément.
[08] Selon une autre caractéristique de l'invention, la paroi externe du conduit de liaison diverge entre la section d'entrée et la section de sortie. Cette divergence de la paroi externe du conduit de liaison contribue à éviter que les déchets accumulés dans le récipient de récupération, d'une part, ne soient réaspirés et, d'autre part, ne s'en échappent pendant son transport lorsqu'il a été retiré de l'aspirateur.
[09] Selon une variante de cette caractéristique, le diamètre externe de la section d'entrée du couvercle pourra être choisi de manière à être inférieur à la plus petite dimension de la périphérie ou pourtour de la section de sortie du couvercle. Cette augmentation du diamètre externe du conduit de liaison, entre la section d'entrée et la section de sortie, permet également de réduire les vitesses d'air et limiter la recirculation des déchets.
[10] Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le séparateur primaire comprend un corps tubulaire dont la paroi diverge avant une zone de raccordement au couvercle de manière que le corps tubulaire présente, dans la zone de raccordement, un diamètre interne supérieur au diamètre interne du corps tubulaire en dehors de la zone de raccordement. Ainsi, la zone de raccordement du corps tubulaire au couvercle définit une sorte de zone tampon qui induit un ralentissement de l'air et qui est en mesure de retenir les déchets pour éviter leur recirculation avant leur cheminement dans le conduit de liaison du couvercle vers le bac de récupération.
[11] Selon une caractéristique de l'invention, la section d'entrée du couvercle possède une surface inférieure à la surface de la section de sortie du couvercle située au niveau du raccordement du conduit de liaison au récipient amovible. L'augmentation de la section du conduit de liaison entre son entrée et la sortie permet
d'accentuer la réduction de la vitesse de l'air dans le récipient de récupération et contribue à limiter les risques de recirculation des déchets.
[12] Selon l'invention le couvercle peut être réalisé de toutes manières appropriées. Selon une forme de réalisation, le couvercle comprend :
- un corps extérieur creux dont une extrémité supérieure comprend des moyens de raccordement au séparateur primaire et une extrémité inférieure comprend des moyens de raccordement au récipient amovible,
- un noyau qui est situé à l'intérieur du corps extérieur et qui délimite avec le corps extérieur le conduit de liaison s' étendant entre le noyau et le corps extérieur.
[13] Selon une variante de cette forme de réalisation, le corps extérieur comprend une partie supérieure tubulaire sensiblement cylindrique d'axe Δ et une partie inférieure de forme générale tronconique d'axe Δ.
[14] Selon une autre variante de cette forme de réalisation, le noyau possède une forme générale cylindrique ou tronconique de révolution d'axe Δ.
[15] Selon encore une autre variante de cette forme de réalisation, le noyau est lié au corps par une languette latérale.
[16] Dans le cadre de cette dernière variante de réalisation, le couvercle peut comprendre un déflecteur qui s'étend à partir de la languette de liaison à l'intérieur du récipient amovible. Ce déflecteur est destiné à éviter que les déchets se présentant sous la forme de filaments tels que par exemple les fils textiles, les cheveux ou les poils, ne restent accrochés, pendant le fonctionnement de l'aspirateur, à la languette de liaison et forment un amas faisant obstacle à une bonne évacuation des déchets séparés vers le fond du récipient de récupération.
[17] Afin d'optimiser cette fonction anti-accrochage, le déflecteur pourra présenter une surface externe convexe et posséder une partie terminale inclinée vers le centre du récipient amovible. Le déflecteur ainsi réalisé possède également une fonction antiretour ou remous et fait obstacle à la recirculation des déchets accumulés au fond du récipient de récupération.
[18] Toujours dans le but de limiter les risques de recirculation des déchets, le noyau peut comprendre, dans sa région inférieure, une collerette plane périphérique antirefoulement.
[19] Dans une forme de réalisation, la collerette possède une forme générale sensiblement annulaire avec un diamètre extérieur sensiblement égal ou supérieur au diamètre externe de la section d'entrée du couvercle.
[20] Afin de limiter le poids du couvercle, le noyau pourra être creux et obturé au niveau de son extrémité supérieure située sensiblement au niveau de la section d'entrée du couvercle.
[21] Selon l'invention, le couvercle peut être associé au récipient amovible en étant indépendant et complètement séparable de ce dernier. Selon l'invention, le couvercle peut également être lié au récipient amovible.
[22] Le couvercle pourra alors être par exemple articulé sur le récipient amovible de manière à être mobile en rotation entre une position ouverte et une position fermée.
[23] Selon une caractéristique de l'invention, l'aspirateur comprend des moyens de verrouillage du couvercle dans une position de fermeture au moins partielle du récipient amovible.
[24] Bien entendu les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
[25] Par ailleurs, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée, effectuée en référence aux dessins qui illustrent une forme non limitative de réalisation d'un aspirateur à système de séparation cyclonique conforme à l'invention.
- La figure 1 est une élévation partiellement coupée d'un aspirateur sans sac selon l'invention.
- La figure 2 est une coupe axiale à plus grande échelle d'un récipient amovible de récupération des déchets et de son couvercle tels que mis en œuvre sur l'aspirateur illustré à la figure 1.
- La figure 3 est une perspective du récipient amovible de récupération des déchets avec son couvercle en position fermée.
- La figure 4 est une perspective du récipient amovible de récupération des déchets avec son couvercle en position ouverte.
[26] Un aspirateur conforme à l'invention, tel qu'illustré à la figure 1, comprend un bâti 1 supporté par des roues 2 facilitant les déplacements de l'aspirateur lors de son utilisation. De façon connue, le bâti comprend un bloc moto-ventilateur 3 destiné à générer une dépression, un enrouleur de câble électrique et une électronique de commande ainsi que des organes de commande manuelle permettant de piloter le fonctionnement l'aspirateur. Ces différents éléments, qui ne constituent pas l'objet de l'invention en elle-même, n'ont pas tous été représentés afin d'alléger la figure 1.
[27] L'aspirateur comprend un conduit 4 assurant une liaison aéraulique entre le bloc moto-ventilateur 3 et un ensemble de séparation 5 de sorte que le bloc moto- ventilateur y établit une dépression pendant son fonctionnement. Le conduit 4 peut comprendre en amont du bloc moto-ventilateur un média filtrant 6, tel qu'une mousse, destiné à piéger les particules les plus fines qui n'auraient pas été séparées de l'air aspiré par l'ensemble de séparation 5.
[28] L'ensemble de séparation 5 comprend une bouche de raccordement 7 d'un balai d'aspiration, non représenté, comprenant généralement une tête d'aspiration adaptée à l'extrémité d'un tube télescopique rigide raccordé à la bouche 7 par un tube flexible de sorte que la tête d'aspiration se trouve en liaison aéraulique avec le bloc moto- ventilateur 3 via l'ensemble de séparation 5 et le conduit 4.
[29] Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, l'ensemble de séparation 5 met en œuvre un principe de séparation cyclonique des déchets et de l'air aspiré. Ainsi, l'ensemble de séparation 5 comprend en aval de la bouche 7 au moins un et, selon l'exemple illustré, deux étages 8 et 9 de séparation cyclonique. Le premier
étage 8 comporte un séparateur primaire 10 par cyclone tandis que le deuxième étage
9 comprend plusieurs séparateurs secondaires situés en aval du séparateur primaire
10 et non visibles aux figures. Il est à noter que la mise en œuvre d'un deuxième étage de séparation cyclonique n'est pas strictement nécessaire à la réalisation d'un aspirateur selon l'invention.
[30] Le séparateur primaire 10 comprend un corps tubulaire 15 qui délimite une chambre de forme générale tronconique de révolution d'axe Δ dont la paroi externe diverge vers le bas. La bouche 7 de raccordement du balai est alors reliée au corps 15 par un conduit 16 qui débouche de manière tangentielle dans le séparateur primaire 10. Le premier étage 8 comprend également au centre du corps tubulaire 15 un tube 17 de liaison au deuxième étage de séparation 9. Le tube 17 présente une partie basse à symétrie de révolution d'axe Δ dont l'extrémité inférieure est sensiblement tronconique et converge vers le bas.
[31] Lors du fonctionnement de l'aspirateur, l'air et les déchets aspirés arrivent par le conduit 16 tangentiellement à l'intérieur du séparateur primaire 10 comme le montre la flèche Fl. Il se crée alors un vortex descendant autour du tube 17 comme le montrent les flèches F2. Les déchets contenus dans l'air, et notamment les plus lourds, ont alors tendance à s'accumuler vers l'extérieur en partie basse du corps 15 sous l'effet combiné des forces centrifuges, du sens de circulation de l'air et de la pesanteur. L'air aspiré par l'ouverture basse du tube de liaison 17 se trouve alors débarrassé d'une grande partie des déchets qu'il contenait jusqu'à présent.
[32] Afin d'assurer la récupération des déchets centrifugés par le séparateur primaire 10, l'aspirateur comprend un récipient amovible 20 de récupération des déchets qui est situé sous le séparateur primaire 10. Par amovible, il faut comprendre que le récipient 20 peut être retiré de l'aspirateur par un utilisateur sans l'aide d'outils, de même pour la remise en place du récipient 20. Selon l'exemple illustré, le récipient 20 est adapté sous le séparateur primaire 10 dans un logement de réception aménagé dans le bâti 1 étant entendu que tout autre mode d'adaptation pourrait être envisagé.
[33] Selon l'exemple illustré et comme le montrent plus particulièrement les figures de 2 à 4, le récipient 20 se présente sous la forme d'un bol ou bac réalisé en matière plastique de préférence au moins partiellement transparente ou translucide de manière à permettre à l'utilisateur d'en apprécier visuellement le remplissage. Le récipient 20 est équipé d'une poignée 21 en forme d'anse qui en facilite la manipulation.
[34] Selon l'invention, le récipient 20 est associé à un couvercle mobile 22 qui assure l'interface entre le récipient 20 et le séparateur primaire 10. Ainsi, afin d'assurer la jonction et la liaison aéraulique entre le récipient 20 et le séparateur primaire 10, le couvercle 22 définit un conduit de liaison 24 entre le séparateur primaire 10 et le récipient 20.
[35] Selon l'exemple illustré, le couvercle 22 comprend un corps extérieur creux 25 avec une partie supérieure 26 sensiblement cylindrique de révolution d'axe Δ et une partie inférieure 27 de forme générale tronconique d'axe Δ. La partie supérieure 26 présente une section droite transversale sensiblement circulaire tandis que la partie inférieure 27 présente au niveau de sa région la plus évasée une section droite transversale de forme générale rectangulaire à coins arrondis. La conformation des parties supérieure 26 et inférieure 27 confère au corps extérieur creux 25 l'allure générale d'un entonnoir renversé.
[36] Le corps extérieur 25 est lié au récipient 20 par une charnière 28 de sorte que le couvercle 22 est mobile en rotation entre une position fermée, telle qu'illustrée aux figures 2 et 3, et une position ouverte telle qu'illustrée à la figure 4.
[37] De manière à éviter les fuites et les sifflements lors du fonctionnement de l'aspirateur, le couvercle 22 étant en position fermée et l'ensemble couvercle 22 - récipient 20 adapté sur le bâti 1, il est mis en œuvre des moyens de raccordement du couvercle 22 avec, d'une part, le séparateur primaire 10 et, d'autre part, le récipient 20 qui sont adaptés pour réaliser une liaison sensiblement étanche à l'air. Ces moyens de raccordement peuvent être réalisés de toute manière appropriée. Selon l'exemple illustré, les moyens de raccordement entre le séparateur primaire 10 et le couvercle 22
sont formés par la bouche circulaire de la partie supérieure 26 qui est destinée à venir en appui contre un épaulement 29 offert par une extrémité inférieure du corps 15 de manière à réaliser la liaison sensiblement étanche à l'air. Afin de parfaire cette étanchéité, il peut être mis en œuvre une garniture d'étanchéité au niveau de l'épaulement 29.
[38] Toujours selon l'exemple illustré, les moyens de raccordement du couvercle 22 au récipient 20 comprennent une gorge périphérique 30 aménagée à la périphérie inférieure de la partie inférieure 27 du corps extérieur 25. La gorge périphérique 30 est destinée à recevoir une garniture d'étanchéité, non représentée, destinée à venir en appui sur un rebord périphérique 31 aménagé tout autour de l'ouverture du récipient 20. Ainsi, lorsque que le couvercle 22 est en position fermée il est obtenu avec le récipient 20 une liaison sensiblement étanche à l'air.
[39] Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, la section d'entrée 34 du conduit 24, définie par le couvercle 22, présente au niveau de son raccordement au séparateur primaire 10 une forme générale annulaire, comme le montre la figure 3, et coaxiale à l'axe Δ, comme cela ressort des figures 1 et 2. À cet effet, le couvercle 22 comprend un noyau 36 qui est situé à l'intérieur du corps 25 et en obture partiellement le volume de manière à définir le conduit de liaison 24 qui présente une forme générale annulaire en étant situé entre le noyau 36 et le corps 25. Le conduit de liaison 24 s'étend donc tout autour du noyau 36.
[40] Selon l'exemple illustré, le noyau 36 est creux et se trouve obturé au niveau de son extrémité supérieure située sensiblement au niveau de la section d'entrée 34 du couvercle 22. Le noyau 36 présente ici une conformation tubulaire tronconique convergeant vers le haut. Compte tenu de la forme du corps extérieur 25 et du noyau 36, la section d'entrée 34 possède une surface inférieure à la surface de la section de sortie 35 du conduit 24 située au niveau du raccordement de ce dernier avec le récipient 20. Il est à noter que la paroi externe du conduit de liaison 24, définie par la paroi interne du corps 25, diverge entre la section d'entrée 34 et la section de sortie 35. Selon l'exemple illustré, la divergence de la paroi externe du conduit de liaison 24
est telle que la section d'entrée 34 possède un diamètre d inférieur à la plus petite dimension D' de la périphérie de la section de sortie 35.
[41] Le noyau 36 est en outre lié de manière rigide au corps extérieur 25 par au moins l'une et, selon l'exemple illustré, seulement une languette 37 de liaison dont la rigidité assure un parfait positionnement du noyau 36 coxialement à l'axe Δ.
[42] Lors du fonctionnement de l'aspirateur, la forme annulaire de la section d'entrée 34 du conduit 24 est particulièrement adaptée à la récupération des particules qui se trouvent naturellement projetées vers l'extérieur sous l'effet des forces centrifuges induites par le vortex du cyclone du séparateur primaire 10. De plus, la forme annulaire du conduit 24, définie par le couvercle 22, évite un couplage visqueux entre l'air contenu dans le récipient 20 et l'air du vortex à l'intérieur du séparateur primaire 10. Ainsi l'apparition de remous au sein du récipient 20 est limitée ce qui évite une réintroduction dans le séparateur primaire 10 des poussières et déchets qui se seront accumulés dans le récipient 20. L'élargissement du conduit 24 ou son augmentation de section depuis le séparateur primaire 10 jusqu'au récipient 20 contribue à un ralentissement de l'air réduisant également les risques de couplage et de remous.
[43] Afin d'éviter l'accumulation de fibres et autres filaments sur la languette 37 pendant le fonctionnement de l'aspirateur, cette dernière est associée à un déflecteur 38 qui s'étend à partir de ladite languette de liaison 37 à l'intérieur du récipient amovible 20. Le déflecteur 38 présente une surface externe convexe et possède une partie terminale inclinée vers le sens du récipient amovible comme le montre la figure 4. Le déflecteur 38 possède également une fonction anti-remous en faisant obstacle à la création d'un mouvement d'air circulaire à l'intérieur du récipient 20.
[44] Afin d'éviter au maximum une ressortie des déchets qui se sont accumulés dans le récipient 20, le noyau 36 comprend, selon l'exemple illustré, dans sa région inférieure une collerette plane 40 périphérique anti-refoulement. Cette collerette 40 est coplanaire avec la languette de liaison 37 et présente une forme générale
sensiblement annulaire sauf pour ce qui concerne la région correspondant à la languette 37. Afin d'optimiser sa fonction anti-refoulement, la collerette 40 possède un diamètre extérieur D sensiblement égal ou supérieur au diamètre externe d de la section d'entrée du couvercle comme le montre la figure 2.
[45] Il apparaît donc que la mise en œuvre du couvercle 22 ainsi constitué en tant qu'interface entre le séparateur primaire 10 et le récipient 20 permet pendant le fonctionnement de l'aspirateur d'optimiser la récupération des déchets tout en réduisant les risques de recirculation de ces derniers. De plus, lorsque le récipient amovible est retiré du bâti 1, le couvercle 22 évite, en offrant une section d'entrée réduite par rapport à la section maximale du récipient 20, que les déchets accumulés dans ce dernier ne s'échappent de manière intempestive. Une fois arrivé sur le lieu de vidage du récipient 20, l'utilisateur peut en ouvrant le couvercle 22 dégager largement l'ouverture du récipient 20 et procéder facilement au retrait des déchets accumulés par exemple en retournant le récipient 20 au-dessus d'une poubelle.
[46] Selon l'exemple illustré, afin de maintenir le couvercle 22 en position fermée, il est mis en œuvre des moyens de verrouillage 41 comprenant par exemple un système de crochet élastiquement déformable.
[47] Selon l'exemple illustré, le couvercle 22 est articulé sur le récipient 20 au moyen d'une charnière toutefois, il pourrait être envisagé que le couvercle 22 soit simplement emboîté sur le récipient 20 et puisse ainsi en être complètement séparé.
[48] Par ailleurs, selon la forme de réalisation illustrée, la partie 45 de la paroi du corps tubulaire 15, située avant la zone de raccordement au couvercle 22, diverge, plus fortement que dans les autres régions du corps 15, de manière que la zone de raccordement ou partie basse du corps 15 possède un diamètre interne supérieur au diamètre interne du corps tubulaire en dehors de la zone de raccordement. Ainsi, il est défini une sorte de zone tampon 46 qui induit un ralentissement de l'air et qui est en mesure de retenir les déchets pour éviter leur recirculation avant leur entrée dans le conduit de liaison du couvercle vers le bac de récupération.
[49] Bien entendu, diverses autres modifications peuvent être apportées, dans le cadre des revendications annexées, à l'aspirateur selon l'invention et, notamment, à l'ensemble formé par le couvercle et le récipient amovible de récupération des déchets séparés par l'étage primaire.