EP3354179B1 - Suceur d'aspirateur - Google Patents
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- EP3354179B1 EP3354179B1 EP18153549.3A EP18153549A EP3354179B1 EP 3354179 B1 EP3354179 B1 EP 3354179B1 EP 18153549 A EP18153549 A EP 18153549A EP 3354179 B1 EP3354179 B1 EP 3354179B1
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- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
- A47L9/02—Nozzles
Definitions
- the present invention generally relates to a vacuum nozzle for coupling to a household vacuum cleaner for cleaning floors.
- An object of the present invention is to meet the disadvantages of the documents of the prior art mentioned above and in particular, first of all, to provide a vacuum nozzle which provides a good quality of suction.
- a first aspect of the invention relates to a suction nozzle according to claim 1.
- the nozzle according to the present invention comprises means of disturbance on the wall of the suction channel, to increase the thickness of the coating layer. air in which the speed is reduced compared to the rated speed.
- the suction flow must pass through a limited passage section (where the air velocity is not reduced), which accelerates the velocity in this passage section. The particles are thus sucked more easily.
- the wall equipped with the perturbation means has in operation an air layer in the vicinity of the wall (in which the speed is limited) thicker than the air layer for the same wall without the perturbation means, in the same operating conditions.
- the perturbation means (of macroscopic size) create turbulences or limit the flow velocities in the vicinity of the wall in order to concentrate the bulk of the suction flow in a limited zone of the suction channel, although that the speeds will be higher than in the same suction channel with a wall free of disturbance means.
- This increases the efficiency of dust extraction on the one hand, and this makes it possible to maintain a suction channel with physical walls far from the ground on the other hand.
- This last characteristic makes it possible to limit the shocks and rebounds of the large particles on the walls, shocks and rebounds being detrimental to the aspiration of the large particles.
- the perturbation means of the present invention can increase the thickness of the boundary layer.
- At least a portion of the wall of the suction channel comprises hollow shapes, so as to reduce an air flow rate in the vicinity of the wall when the vacuum nozzle is connected to the vacuum cleaner. operation.
- the recessed shapes cause a disturbance of the flow in the vicinity of the wall, so that the main suction flow is confined to a reduced area of the suction channel and has an increased speed (compared to the same suction channel delimited by a wall without hollow forms), which increases the suction efficiency of the dust.
- At least a portion of the wall of the suction channel comprises a plurality of blind cells spaced from each other.
- the cells cause a disturbance of the flow in the vicinity of the wall, so that the main suction flow is confined in a reduced area of the suction channel and has an increased speed (compared to the same suction channel). delimited by a wall without cells), which increases the suction efficiency of the dust.
- the cells are blind, that is to say that they are non-through cavities of the wall.
- the air layer in which an air velocity is reduced is an air layer in which the flow velocity is less than 0.9 times the nominal velocity of the air flow in the suction channel.
- the air layer in question is the zone in the vicinity of the wall where the speed is less than 90% of the nominal speed of the air flow.
- the nominal air speed is a speed in a direction normal to the cross section of the suction channel.
- the disturbance means are arranged on an upper part of the suction channel.
- the manufacture of the nozzle remains simple. Indeed, there is no need to implant the disturbance means in the cylindrical portion of the nozzle that leads to the suction pipe or tube, nor on the vertical or lateral walls arranged between the upper part of the duct suction and the sole (or more precisely between the upper part of the suction channel and the scraping rules).
- the disturbance means comprise a plurality of recessed shapes arranged on the wall, at a predetermined distance from each other. There is no overlap or interconnection between the recessed shapes: they are separated from each other, which effectively disrupts the flow in the vicinity of the wall.
- the hollow forms are cells. Such cells are easy to manufacture.
- the wall of the suction channel is made by a plastic molding process with an injection mold, and cells are shapes that do not complicate the injection mold unduly.
- the recessed shapes are successive grooves.
- Various forms can be envisaged: streaks, ripples, symmetrical or asymmetrical grooves.
- the recessed shapes are arranged in staggered rows.
- the recessed shapes have a depth ranging from 0.8 mm to 2 mm.
- the recessed shapes have a characteristic dimension ranging from 4 mm to 6 mm.
- characteristic dimension is meant the dimension of the intersection of the hollow form with the rest of the wall. It can therefore be the diameter of a cell, or a length between two edges of this cell if the intersection is not circular. In the case of a groove or streak, it is its width at the rest of the wall.
- the recessed shapes are spaced from each other by a repetition dimension strictly greater than the characteristic dimension.
- the recessed shapes do not overlap and are separated from each other.
- the recessed shapes are spaced from each other by a repetition dimension ranging from 6 mm to 10 mm, and more preferably from 7 mm to 9 mm.
- the hollow forms are blind hollow forms.
- the wall is not punctured.
- the disturbance means comprise a plurality of protruding shapes, such as fins.
- the suction channel comprises an upper wall, and side walls arranged between the sole and the upper wall, and the side walls are free of disturbance means.
- the suction nozzle has a rectangular shape, and the suction channel is substantially parallel to the long side of the nozzle.
- the suction channel has an axial direction perpendicular or substantially perpendicular to a front direction rear cleaning soil.
- the vacuum nozzle is a sucker of the passive type.
- the nozzle does not include a motorized or mobile cleaning brush or steam cleaning device. It is therefore essential to guarantee an efficient suction flow, because it is the most influential parameter for dust extraction.
- a second aspect of the invention is a vacuum cleaner, of the domestic type, comprising at least one vacuum cleaner according to the first aspect of the invention.
- the figure 1 represents a bottom view of a vacuum cleaner nozzle according to the invention, with a soleplate 10 intended to be in contact with the soil to be cleaned and which comprises a suction channel 20.
- the suction channel 20 is a groove formed in the sole, of a width of between 15 mm and 50 mm, which extends over most of the length of the nozzle, about 250 mm, and which is connected with a portion of cylindrical conduit to be connected with a vacuum tube and the suction circuit of a domestic vacuum cleaner.
- the nozzle of the figure 1 does not have a rotating brush or steam cleaning circuit, so it is a passive nozzle, which cleans the ground thanks to its suction capacity.
- a suction air flow is imposed in the suction channel 20, and sucks the impurities that are then captured in the body of the vacuum cleaner (in a bag or a cyclonic compartment).
- the nozzle according to the present invention has a wall 30 which forms the suction channel 20, provided with disturbance means which are here cells 40.
- the suction channel 20 comprises these cells 40.
- Such cells have the effect of disturbing the flow of air in the vicinity of the wall 30, which has the effect of increasing a thickness of the air layer in the vicinity of the wall 30 in which the air velocity is reduced in comparison with the same nozzle whose wall would be free of cavities.
- the suction air flow must pass through a narrowed passage section, and its speed is increased (compared with the same nozzle whose wall would be free of cells).
- the cells 40 are non-emerging cavities formed in the wall 30, as shown in FIG. figure 2 . If the wall is flat, an intersection between the cells 40 and the wall is a circle which may have a diameter (or characteristic dimension) of between 4 mm and 6 mm, and more particularly between 5 mm and 6 mm. The depth can range from 0.8 mm to 2 mm. It is therefore hollow forms of macroscopic dimensions that disturb the flow in the vicinity of the wall. It is not about microscopic roughness that is naturally present on the surface.
- the arrangement of the cells 40 may be staggered to position as much as possible on the wall 30, but other schemes may be envisaged.
- the distance between each cell 40 is greater than the characteristic dimension, and can range for example from 6 mm to 10 mm, and more particularly between 7 mm and 9 mm.
- At least 70% of the upper part of the wall 30 is covered with the pattern of cells 40 spaced apart from each other.
- Preferably, 80% of this upper surface is covered with the pattern of cells 40 spaced apart from each other.
- the suction channel 20 is formed by the wall 30 whose upper part comprises the cells 40, but whose front and rear walls 31, 32 respectively, are free of disturbance means and have no cells 40.
- the air layer in the vicinity of the wall where the speed is significantly reduced is delimited by a dashed line 50, and has a thickness greater than a reduced velocity air layer in the vicinity of the same wall without the cells 40 (shown figure 4 , and delimited by a dashed line 50bis).
- the section S where the suction air flow is not disturbed is therefore smaller than the section Sbis of the figure 4 , which guarantees a higher speed with the same flow rate.
- the invention therefore makes it possible to "reduce" the useful section of the suction channel 20, to increase the speeds, which improves the entrainment of dust by the suction flow.
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Description
- La présente invention concerne de manière générale un suceur d'aspirateur destiné à être accouplé à un aspirateur domestique pour nettoyer des sols.
- Il est connu dans l'art antérieur des suceurs d'aspirateur qui sont conçus pour améliorer l'écoulement d'air interne, tels que celui divulgué dans le document
US5953787 , avec des poils qui garnissent une paroi du canal d'aspiration. En contrepartie, ce système présente notamment l'inconvénient de nuire à l'efficacité d'aspiration des poussières, car les poils recouvrant la paroi interne du suceur peuvent retenir les poussières, qui s'y accumulent. Un suceur d'aspirateur selon le préambule de la revendication 1 est déjà connu du documentJP-A-2003052581 - Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients des documents de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un suceur d'aspirateur qui procure une bonne qualité d'aspiration.
- Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un suceur d'aspirateur selon la revendication 1. Le suceur selon la présente invention comprend des moyens de perturbation sur la paroi du canal d'aspiration, pour augmenter l'épaisseur de la couche d'air dans laquelle la vitesse est réduite par rapport à la vitesse nominale. En conséquence, le flux d'aspiration doit passer dans une section de passage limitée (là où la vitesse d'air n'est pas réduite), ce qui accélère la vitesse dans cette section de passage. Les particules sont donc aspirées plus facilement. Autrement dit, la paroi équipée des moyens de perturbation présente en fonctionnement une couche d'air au voisinage de la paroi (dans laquelle la vitesse est limitée) plus épaisse que la couche d'air pour la même paroi sans les moyens de perturbation, dans les mêmes conditions de fonctionnement. Plus en détail, les moyens de perturbation (de dimension macroscopique) créent des turbulences ou limitent les vitesses d'écoulement au voisinage de la paroi pour concentrer l'essentiel du flux d'aspiration dans une zone limitée du canal d'aspiration, si bien que les vitesses y seront supérieures que dans le même canal d'aspiration avec une paroi exempte de moyens de perturbation. Cela augmente l'efficacité d'aspiration des poussières d'une part, et cela permet de conserver un canal d'aspiration avec des parois physiques loin du sol d'autre part. Cette dernière caractéristique permet de limiter les chocs et rebonds des grosses particules sur les parois, chocs et rebonds étant préjudiciables à l'aspiration des grosses particules. Par analogie avec un écoulement le long d'une paroi qui présente une couche limite, les moyens de perturbation de la présente invention permettent d'augmenter l'épaisseur de la couche limite.
- Avantageusement, au moins une portion de la paroi du canal d'aspiration comprend des formes en creux, de sorte à réduire une vitesse d'écoulement d'air au voisinage de la paroi lorsque le suceur d'aspirateur est relié à l'aspirateur en fonctionnement. Les formes en creux provoquent une perturbation de l'écoulement au voisinage de la paroi, si bien que le flux principal d'aspiration est confiné dans une zone réduite du canal d'aspiration et y présente une vitesse augmentée (en comparaison au même canal d'aspiration délimité par une paroi sans formes en creux), ce qui augmente l'efficacité d'aspiration des poussières.
- Avantageusement, au moins une portion de la paroi du canal d'aspiration comprend une pluralité d'alvéoles borgnes espacées les unes des autres. Les alvéoles provoquent une perturbation de l'écoulement au voisinage de la paroi, si bien que le flux principal d'aspiration est confiné dans une zone réduite du canal d'aspiration et y présente une vitesse augmentée (en comparaison au même canal d'aspiration délimité par une paroi sans alvéoles), ce qui augmente l'efficacité d'aspiration des poussières. Il est à noter que les alvéoles sont borgnes, c'est-à-dire que ce sont des cavités non traversantes de la paroi.
- Avantageusement, la couche d'air dans laquelle une vitesse d'air est réduite est une couche d'air dans laquelle la vitesse d'écoulement est inférieure à 0.9 fois la vitesse nominale du flux d'air dans le canal d'aspiration. Autrement dit, dans une section transversale du canal d'aspiration, la couche d'air en cause est la zone au voisinage de la paroi où la vitesse est inférieure à 90% de la vitesse nominale du flux d'air. Avantageusement, la vitesse d'air nominale est une vitesse selon une direction normale à la section transversale du canal d'aspiration.
- Avantageusement, les moyens de perturbation sont agencés sur une partie supérieure du canal d'aspiration. La fabrication du suceur reste simple. En effet, il n'y a pas besoin d'implanter les moyens de perturbation dans la partie cylindrique du suceur qui mène au conduit ou tube d'aspiration, pas plus que sur les parois verticales ou latérales agencées entre la partie supérieure du canal d'aspiration et la semelle (ou plus précisément entre la partie supérieure du canal d'aspiration et les règles de grattage).
- Avantageusement, les moyens de perturbation comprennent une pluralité de formes en creux agencées sur la paroi, à une distance prédéterminée les unes des autres. Il n'y a pas de recouvrement ou interconnexion entre les formes en creux : elles sont séparées les unes des autres, ce qui permet de perturber efficacement le flux au voisinage de la paroi.
- Selon l'invention, les formes en creux sont des alvéoles. De telles alvéoles sont aisées à fabriquer. Typiquement, la paroi du canal d'aspiration est réalisée par un procédé de moulage de matière plastique avec un moule d'injection, et des alvéoles sont des formes qui ne compliquent pas le moule d'injection outre mesure.
- Avantageusement, les formes en creux sont des gorges successives. On peut envisager des formes variées : des stries, des vaguelettes, des gorges symétriques ou asymétriques.
- Avantageusement, les formes en creux sont disposées en quinconce.
- Avantageusement, les formes en creux présentent une profondeur allant de 0.8 mm à 2 mm.
- Avantageusement, les formes en creux présentent une dimension caractéristique allant de 4 mm à 6 mm. On entend par dimension caractéristique la dimension de l'intersection de la forme en creux avec le reste de la paroi. Il peut donc s'agir du diamètre d'une alvéole, ou alors une longueur entre deux bords de cette alvéole si l'intersection n'est pas circulaire. Dans le cas d'une gorge ou d'une strie, il s'agit de sa largeur au niveau du reste de la paroi.
- Avantageusement, les formes en creux sont espacées les unes des autres d'une dimension de répétition strictement supérieure à la dimension caractéristique. Autrement dit, les formes en creux ne se recouvrent pas et sont séparées les unes des autres.
- Avantageusement, les formes en creux sont espacées les unes des autres d'une dimension de répétition allant de 6 mm à 10 mm, et plus avantageusement de 7 mm à 9 mm.
- Avantageusement, les formes en creux sont des formes en creux borgnes. La paroi n'est donc pas trouée.
- Avantageusement, les moyens de perturbation comprennent une pluralité de formes en protubérance, telles que des ailettes.
- Avantageusement, le canal d'aspiration comprend une paroi supérieure, et des parois latérales agencées entre la semelle et la paroi supérieure, et les parois latérales sont exemptes de moyens de perturbation.
- Avantageusement, le suceur d'aspirateur présente une forme rectangulaire, et le canal d'aspiration est sensiblement parallèle au long côté du suceur.
- Avantageusement, le canal d'aspiration présente une direction axiale perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à une direction avant arrière de nettoyage du sol.
- Avantageusement, le suceur d'aspirateur est un suceur du type passif. Autrement dit, le suceur ne comporte pas de brosse de nettoyage motorisée ou mobile, ni de dispositif de nettoyage vapeur. Il est donc primordial de garantir un flux d'aspiration efficace, car c'est le paramètre le plus influent sur l'aspiration des poussières.
- Un second aspect de l'invention est un aspirateur, du type domestique, comprenant au moins un suceur d'aspirateur selon le premier aspect de l'invention.
- D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels :
- la
figure 1 représente une vue de dessous d'un suceur d'aspirateur selon l'invention ; - la
figure 2 représente un détail d'une paroi du suceur de lafigure 1 ; - la
figure 3 représente une vue en coupe du suceur de lafigure 1 , au niveau de la droite III-III de lafigure 1 ; - la
figure 4 représente un suceur de l'art antérieur, qui présenterait les mêmes dimensions générales que le suceur desfigures 1 et 3 . - La
figure 1 représente une vue de dessous d'un suceur d'aspirateur selon l'invention, avec une semelle 10 destinée à être en contact avec le sol à nettoyer et qui comprend un canal d'aspiration 20. - Typiquement, le canal d'aspiration 20 est une rainure ménagée dans la semelle, d'une largeur comprise entre 15 mm et 50 mm, qui s'étend sur la majeure partie de la longueur du suceur, environ 250 mm, et qui est reliée avec une portion de conduit cylindrique destinée à être connectée avec un tube d'aspirateur et le circuit d'aspiration d'un aspirateur domestique.
- On peut noter que le suceur de la
figure 1 ne comporte pas de brosse rotative ni de circuit de nettoyage vapeur, il s'agit donc d'un suceur passif, qui nettoie le sol grâce à sa capacité d'aspiration. - A cet effet, lors du fonctionnement de l'aspirateur, un flux d'air d'aspiration est imposé dans le canal d'aspiration 20, et cela aspire les impuretés qui sont captées ensuite dans le corps de l'aspirateur (dans un sac ou un compartiment cyclonique).
- Il est donc primordial de garantir un flux d'aspiration avec une vitesse d'air élevée, afin d'entraîner le plus d'impuretés possible. Dans ce but, le suceur selon la présente invention présente une paroi 30 qui forme le canal d'aspiration 20, munie de moyens de perturbation qui sont ici des alvéoles 40.
- Dans le détail, seule la partie supérieure (en fond de canal sur le suceur retourné de la
figure 1 ) du canal d'aspiration 20 comprend ces alvéoles 40. - De telles alvéoles ont pour effet de perturber le flux d'air au voisinage de la paroi 30, ce qui a pour conséquence d'augmenter une épaisseur de la couche d'air au voisinage de la paroi 30 dans laquelle la vitesse d'air est réduite, en comparaison avec le même suceur dont la paroi serait exempte d'alvéoles. Il en résulte que le flux d'air d'aspiration doit passer dans une section de passage rétrécie, et sa vitesse s'en trouve augmentée (en comparaison avec le même suceur dont la paroi serait exempte d'alvéoles).
- Les alvéoles 40 sont des cavités non débouchantes ménagées dans la paroi 30, comme le montre la
figure 2 . Si la paroi est plane, une intersection entre les alvéoles 40 et la paroi est un cercle qui peut présenter un diamètre (ou dimension caractéristique) compris entre 4 mm et 6 mm, et plus particulièrement entre 5 mm et 6 mm. La profondeur peut aller de 0,8 mm à 2 mm. Il s'agit donc de formes en creux de dimensions macroscopiques qui perturbent l'écoulement au voisinage de la paroi. Il ne s'agit pas de rugosités microscopiques qui sont naturellement présentes sur la surface. - L'agencement des alvéoles 40 peut être en quinconce pour en positionner le plus possible sur la paroi 30, mais on peut envisager d'autres schémas. Par exemple, la distance entre chaque alvéole 40 est supérieure à la dimension caractéristique, et peut aller par exemple de 6 mm à 10 mm, et plus particulièrement entre 7 mm et 9 mm.
- En tout état de cause, au moins 70% de la partie supérieure de la paroi 30 est recouverte du motif d'alvéoles 40 espacées les unes des autres. Préférentiellement, 80% de cette surface supérieure est recouverte du motif d'alvéoles 40 espacées les unes des autres.
- On peut envisager d'autres formes que des alvéoles, comme des stries ou des gorges en forme de vaguelettes pour perturber l'écoulement au voisinage de la paroi. Il s'agit de créer des turbulences ou une perturbation pour réduire la vitesse.
- Comme on le voit
figure 3 de manière schématique, le canal d'aspiration 20 est formé par la paroi 30 dont la partie supérieure comporte les alvéoles 40, mais dont les parois avant et arrière 31, 32 respectivement, sont exemptes de moyens de perturbation et ne présentent pas d'alvéoles 40. - En raison de la présence des alvéoles 40, la couche d'air au voisinage de la paroi où la vitesse est significativement réduite est délimitée par une ligne 50 en pointillé, et présente une épaisseur supérieure à une couche d'air de vitesse réduite au voisinage de la même paroi sans les alvéoles 40 (représentée
figure 4 , et délimitée par une ligne 50bis en pointillé). - Comme on le voit sur la
figure 4 , la section S où le flux d'air d'aspiration n'est pas perturbé est donc plus petite que la section Sbis de lafigure 4 , ce qui garantit une vitesse plus élevée avec un même débit. - L'invention permet donc de "réduire" la section utile du canal d'aspiration 20, pour y augmenter les vitesses, ce qui améliore l'entraînement des poussières par le flux d'aspiration.
- Cette amélioration est obtenue sans diminuer physiquement la section S, ce qui permet d'éviter les rebonds des grosses particules sur la paroi 30, qui pourraient alors rester sur le sol.
- On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées.
Claims (10)
- Suceur d'aspirateur, agencé pour être relié à un aspirateur, comprenant :- une semelle (10),- au moins un canal d'aspiration (20) formé dans la semelle (10),le canal d'aspiration (20) comprenant au moins une paroi (30) présentant, lorsque le suceur est relié à l'aspirateur en fonctionnement, une couche d'air dans laquelle une vitesse d'air est réduite au voisinage de la paroi (30),
au moins une portion de la paroi (30) du canal d'aspiration comprenant des moyens de perturbation formant un relief sur la paroi (30), de sorte à augmenter une épaisseur de la couche d'air,
caractérisé en ce que les moyens de perturbation comprennent une pluralité d'alvéoles (40) agencées sur la paroi (30), à une distance prédéterminée les unes des autres. - Suceur d'aspirateur selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de perturbation sont agencés sur une partie supérieure du canal d'aspiration.
- Suceur d'aspirateur selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel les alvéoles présentent une profondeur allant de 0.8 mm à 2 mm.
- Suceur d'aspirateur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les alvéoles présentent une dimension caractéristique allant de 4 mm à 6 mm.
- Suceur d'aspirateur selon la revendication précédente, dans lequel les alvéoles sont espacées les unes des autres d'une dimension de répétition strictement supérieure à la dimension caractéristique.
- Suceur d'aspirateur selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les alvéoles sont espacées les unes des autres d'une dimension de répétition allant de 6 mm à 10 mm, et plus avantageusement de 7 mm à 9 mm.
- Suceur d'aspirateur selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel les alvéoles sont des formes en creux borgnes.
- Suceur d'aspirateur selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel les moyens de perturbation comprennent une pluralité de formes en protubérance, telles que des ailettes.
- Suceur d'aspirateur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le canal d'aspiration (20) comprend une paroi supérieure, et des parois latérales agencées entre la semelle (10) et la paroi supérieure, dans lequel les parois latérales sont exemptes de moyens de perturbation.
- Aspirateur comprenant au moins un suceur d'aspirateur selon l'une des revendications précédentes.
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