FR3046046A1 - Geometrie d'un circuit aeraulique pour un aspirateur a main - Google Patents

Geometrie d'un circuit aeraulique pour un aspirateur a main Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un aspirateur (1) à main comprenant : - un corps principal comprenant une poignée de préhension et un conduit (6) principal d'aspiration d'air ; - des moyens (7) d'aspiration générant un flux d'air à travers le conduit (6) principal d'aspiration d'air ; - un dispositif (4) de séparation cyclonique de poussière à un ou deux étages, connecté de façon aéraulique au conduit (6) principal d'aspiration ; - un conduit (8) secondaire d'évacuation de l'air comprenant une sortie extérieure (9) ; caractérisé en ce que le conduit (8) secondaire d'évacuation de l'air comprend au moins un passage (10) dans lequel ledit conduit (8) secondaire forme un repli (11) selon un angle compris entre 120° et 200° et préférentiellement 180° selon un axe de trajectoire (A).

Description

GEOMETRIE D’UN CIRCUIT AERAULIQUE POUR UN ASPIRATEUR A MAIN
La présente invention concerne les aspirateurs à main de type « sans sac » fonctionnant sur batteries, utilisant un moteur à commutations électroniques (MCE) et comprenant un dispositif de filtration cyclonique.
Plus particulièrement l’invention concerne une architecture particulière d’un circuit aéraulique d’évacuation d’un flux d’air en sortie du moteur.
On connaît déjà des aspirateurs à main qui comprennent un conduit principal d'aspiration d’air ainsi que des moyens d'aspiration générant un flux d’air à travers le conduit principal d'aspiration d’air. Ces aspirateurs comprennent également un dispositif de séparation cyclonique de poussière connecté de façon aéraulique au conduit principal d’aspiration et un conduit secondaire d’évacuation qui est agencé pour évacuer le flux d’air. Ledit conduit secondaire d’évacuation est en général connecté de façon aéraulique au dispositif de séparation cyclonique de poussière et est agencé après celui-ci.
Cependant le conduit secondaire d’évacuation de ces aspirateurs rejette directement le flux d’air à l’extérieur de l’aspirateur. En d’autres termes, le flux en sortie du moteur emprunte le chemin le plus court pour sortir de l’aspirateur. Il a été remarqué que ceci engendre beaucoup de bruit du fait que le flux d’air a une vitesse élevée en sortie du conduit secondaire d’évacuation. Ces aspirateurs à main sont donc bruyants ce qui engendre une gêne pour les utilisateurs.
Des constructions particulières de conduit secondaire d’évacuation existent afin de diminuer le bruit mais elles induisent des inconvénients comme des pertes de charge au niveau du moteur ou une diminution de la compacité de l’aspirateur à main ou encore une évacuation non orientée du flux d’air.
Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients mentionnés ci-dessus et de proposer un circuit aéraulique qui permette de réduire au maximum les pertes de charges, de réduire le niveau sonore de l’aspirateur, de refroidir l’électronique du moteur, d’orienter le flux de sortie d’air et de garantir la compacité de l’aspirateur à main.
Pour cela l'invention concerne un aspirateur à main comprenant : - un corps principal comprenant une poignée de préhension et un conduit principal d'aspiration d’air ; - des moyens d'aspiration générant un flux d’air à travers le conduit principal d'aspiration d’air ; - un dispositif de séparation cyclonique de poussière à un ou deux étages, connecté de façon aéraulique au conduit principal d’aspiration ; - un conduit secondaire d’évacuation de l’air comprenant une sortie extérieure ; caractérisé en ce que le conduit secondaire d’évacuation de l’air comprend au moins un passage dans lequel ledit conduit secondaire forme un repli selon un angle compris entre 120° et 200° et préférentiellement 180° selon un axe de trajectoire.
De cette manière le conduit secondaire d’évacuation du flux d’air est rallongé par rapport aux conduits existants qui rejettent directement l’air hors du corps principal. Ceci permet de réduire la vitesse du flux d’air en sortie du conduit secondaire d’évacuation et permet ainsi de diminuer au moins en partie le bruit. En effet comme la surface de contact entre le flux d’air et le conduit secondaire d’évacuation est augmentée, il y a plus de frottements du flux avec les parois du conduit secondaire d’évacuation ce qui a pour conséquence de diminuer mécaniquement la vitesse du flux d’air en sortie et donc de diminuer le bruit.
Selon une caractéristique de l’invention, le conduit secondaire d’évacuation de l’air forme avec la sortie extérieure un angle compris entre 80 et 90°.
De cette manière on peut orienter le flux sortant de manière à ce qu’il ne soit pas dirigé vers l’utilisateur.
Selon une caractéristique de l’invention, le corps principal comprend au moins une partie principale et une partie secondaire et ladite partie principale comprend une portion qui vient se positionner sous ladite partie secondaire et ladite partie secondaire comprend un cône de révolution central selon un axe de révolution dirigé vers l’intérieur du corps principal et qui vient se positionner au moins en partie en dessous de la portion de la partie principale.
Une telle construction permet de fabriquer un conduit secondaire d’évacuation à partir du corps principal et ainsi de diminuer le bruit tout en conservant la compacité d’un tel aspirateur car il n’est pas nécessaire de rajouter un conduit annexe qui viendrait augmenter la taille d’un tel aspirateur.
Selon une caractéristique de l’invention, la partie principale comprend une première paroi et la partie secondaire comprend une seconde paroi et lesdites premières et secondes parois forment le conduit secondaire d’évacuation.
De cette manière il n’est pas nécessaire d’ajouter de la matière pour obtenir un conduit secondaire d’évacuation permettant de ne pas augmenter ni le poids, ni la taille.
Selon une caractéristique de l’invention, l’aspirateur à main comprend un moteur qui comprend un axe de révolution sensiblement parallèle à l’axe de révolution du cône de révolution central.
Cette caractéristique a pour effet d’avoir un moteur qui soit orienté dans le même sens que le flux d’air circulant ce qui permet de ne pas interférer avec ledit flux et donc de ne pas avoir de pertes de charge.
Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif de séparation cyclonique comprend un axe de révolution qui est sensiblement perpendiculaire à l’axe de révolution du cône ou du moteur.
Cette caractéristique a pour effet d’optimiser la compacité du dispositif de séparation cyclonique.
Selon une caractéristique de l’invention, la sortie extérieure dudit conduit secondaire d’évacuation s’étire selon un angle compris entre 10° et 300° autour de l’axe de révolution du cône.
Cette caractéristique a pour effet d’adapter la taille de la sortie extérieure à la quantité d’air expulsée.
Selon une caractéristique de l’invention, la sortie extérieure dudit conduit secondaire d’évacuation forme une surface sur le corps principal comprise entre 5 et 20 cm2 et préférentiellement 16 cm2.
Selon une caractéristique de l’invention, l’aspirateur comprend un écran en sortie du conduit principal d'aspiration de manière à diviser le flux et à orienter une partie du flux d’air vers le conduit secondaire d’évacuation de l’air et une autre partie vers une carte électronique de manière à refroidir celle-ci.
Selon une caractéristique de l’invention, une mousse acoustique est positionnée dans le conduit secondaire d’évacuation de l’air.
Cette mousse a pour effet de diminuer encore la vitesse du flux d’air et donc de diminuer le bruit. 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 en perspective d’un aspirateur à main conforme à l’invention ; - la figure 2 représente une vue en coupe de l’aspirateur à main ; - la figure 3 représente un agrandissement d’une partie de la figure 2.
Comme visible à la figure 1, un aspirateur 1 à main est composé d’un corps principal 2. Ce corps principal 2 comprend à une de ses extrémités un conduit 6 principal d'aspiration d’air et à une autre extrémité un conduit 8 secondaire d’évacuation de l’air. Ce conduit 8 secondaire d’évacuation de l’air comprend une sortie extérieure 9. Entre ces deux conduits, le corps principal 2 renferme des moyens 7 d'aspiration générant un flux d’air à travers le conduit 6 principal d'aspiration d’air et le conduit 8 secondaire d’évacuation de l’air. En d’autres termes, l’air est aspiré par le conduit 6 principal d'aspiration d’air et est rejeté par le conduit 8 secondaire d’évacuation de l’air au niveau de la sortie extérieure 9. Dans une variante de réalisation, une mousse acoustique (non représentée) peut être positionnée dans le conduit 8 secondaire d’évacuation de l’air afin d’atténuer encore la vitesse de l’air et donc le bruit.
Une poignée 5 de préhension est attachée au corps principal 2. Elle permet à un utilisateur de manipuler l’aspirateur 1 à main. Dans le mode de réalisation de l’invention, celle-ci se situe sous le corps principal 2 pour une bonne manipulation, mais dans d’autres modes de réalisation, non représentés, celle-ci peut se trouver positionnée ailleurs sur le corps principal 2. L’aspirateur 1 à main comprend en outre un dispositif 4 de séparation cyclonique de poussière. Celui-ci peut être à un ou plusieurs étages et il a pour but de séparer et de filtrer la poussière. Ce dispositif 4 de séparation cyclonique est attaché au corps principal 2. Il se situe en dessous de celui-ci de manière à être perpendiculaire et connecté de façon aéraulique au conduit 6 principal d’aspiration. Le dispositif 4 de séparation cyclonique est disposé selon une révolution autour d’un axe de révolution Δ3. L’axe de révolution Δ3 est sensiblement perpendiculaire au conduit 6 principal d’aspiration, comme visible à la figure 1. Le dispositif 4 de séparation cyclonique est à un étage.
Dans une autre variante de réalisation, non représentée, il peut être à deux étages.
Comme visible à la figure 2, les moyens 7 d'aspiration sont composés d’un moteur 7. Ce moteur 7 est positionné autour et le long d’un axe de révolution Δ2. L’axe de révolution Δ2 du moteur se situe sensiblement dans la longueur du corps principal 2 de manière à ce que le moteur soit orienté dans le sens de parcours du flux d’air. Dans le cadre de l’invention, ce moteur 7 est un moteur à commutation électronique (MCE).
Plus particulièrement et comme visible à la figure 2, le corps principal 2 est composé d’au moins une partie principale 12 et d’une partie secondaire 13.
La partie principale 12 comprend une portion 14 qui est descendante c'est-à-dire qui s’incline vers l’intérieur ou le centre du corps principal 2. Cette portion 14, comme la partie principal 12, est au moins en partie sensiblement circulaire comme visible à la figure 1. En d’autres termes, cette portion s’étire au moins selon un angle compris entre 10° et 300° autour de l’axe de révolution Δ2.
Cette portion 14 vient se positionner sous la partie secondaire 13. La partie secondaire 13 comprend quant à elle un cône 15 qui a une révolution selon un axe de révolution Δ1. L’axe de révolution Δ1 est sensiblement parallèle à l’axe de révolution Δ2 du moteur 7 ce qui fait que le cône 15 est positionné au centre de la partie secondaire 13. Ce cône 15 sera appelé cône 15 de révolution central par la suite. Le haut du cône 15 est dirigé vers l’intérieur du corps principal 2. De cette manière, le cône 15 vient se positionner au moins en partie à l’intérieur et au centre de la portion 14 de la partie principale 12.
De cette manière, la partie principale 12 et la partie secondaire 13 forment le conduit 8 secondaire d’évacuation de l’air vers la sortie extérieure 9. A cet effet la partie principale 12 (incluant la portion 14) comprend une première paroi 16 qui correspond à la surface du conduit 8 secondaire d’évacuation de l’air sur laquelle vient s’appuyer l’air afin de sortir. De la même manière la partie secondaire 13 comprend une seconde paroi 17 qui correspond à la surface du conduit 8 secondaire d’évacuation de l’air sur laquelle vient également s’appuyer l’air qui doit être évacué. Ce sont plus précisément ces parois qui forment le conduit 8 secondaire d’évacuation de l’air. Celui-ci comprend un passage 10 qui forme un repli 11 selon un angle a compris entre 120° et 200°. Ce repli 11 forme une chicane qui impose à l’air, qui traverse le conduit 8 secondaire d’évacuation, d’opérer un virage pratiquement complet, c'est-à-dire un virage (ou chicane) selon un angle compris entre 120° et 200°. Dans le cadre de l’invention ce virage s’opère autour d’un axe de trajectoire A. Cet axe de trajectoire A est dirigé le long de la portion 14 de la partie principale 12 comme visible à la figure 3. L’intérêt de ce virage est d’augmenter la surface des parois en contact avec le flux d’air et donc d’augmenter les frottements de l’air avec les parois ce qui permet de ralentir la vitesse de l’air. Ensuite l’air ralenti arrive par le conduit 8 secondaire d’évacuation de l’air au niveau de la sortie extérieure 9. Cette sortie extérieure 9 correspond à un interstice formé entre la partie principale 12 et la partie secondaire 13 le long du pourtour du corps principal 2. La séparation entre les deux parties est en moyenne de 1 cm. Elle peut également être plus étroite ou plus large.
En lien avec les figures 1 et 2, la sortie extérieure 9 dudit conduit 8 secondaire d’évacuation s’étire selon un angle compris entre 10° et 300° autour de l’axe de révolution Δ2.
Comme visible à la figure 3 ou à la figure 1, la sortie extérieure 9 forme un plan P. Ledit plan P correspond à un plan P tangent au corps principal 2 et est positionné entre les extrémités extérieures des parois du conduit 8 secondaire d’évacuation de l’air au niveau de la sortie extérieure 9. Le plan P et le conduit 8 secondaire d’évacuation forment entre eux un angle β qui est compris entre 80 et 90° afin que l’air opère un virage perpendiculaire dans le conduit 8 secondaire d’évacuation. De cette manière le flux d’air sort sensiblement perpendiculairement par rapport au corps principal 2 ce qui permet de diriger le flux dans une direction autre que vers l’utilisateur.
Dans le cadre de l’invention, la sortie extérieure 9 dudit conduit 8 secondaire d’évacuation s’étire le long du corps principal 2. Elle s’étire autour de l’axe de révolution Δ1 du cône 15 selon un angle compris entre 10° et 300°. Dans le cadre de l’invention, la sortie extérieure 9 s’étire suivant un angle de 300° autour de l’axe de révolution Δ1 et la surface qu’occupe la sortie extérieure 9 est de 16 cm2.
Afin de piloter le moteur 7, l’aspirateur 1 à main comprend une carte électronique 19 qui est positionnée dans le corps principal 2. L’aspirateur 1 à main comprend en outre un écran 18 en sortie du conduit 6 principal d'aspiration. Celui-ci sert à diviser le flux d’air et à orienter une partie du flux d’air vers le conduit 8 secondaire d’évacuation de l’air et une autre partie vers la carte électronique 19 de manière à refroidir celle-ci. A titre d’exemple la partie du flux d’air incident sur la carte électronique 19 a une vitesse comprise entre 6 et 15 m.s'1 ce qui permet de refroidir les composants les plus sensibles aux contraintes de température.
On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées au mode de réalisation de l’invention décrit dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Aspirateur (1) à main comprenant : - un corps principal (2) comprenant une poignée (5) de préhension et un conduit (6) principal d'aspiration d’air ; - des moyens (7) d’aspiration générant un flux d’air à travers le conduit (6) principal d'aspiration d’air ; - un dispositif (4) de séparation cyclonique de poussière à un ou deux étages, connecté de façon aéraulique au conduit (6) principal d’aspiration ; - un conduit (8) secondaire d’évacuation de l’air comprenant une sortie extérieure (9) ; caractérisé en ce que le conduit (8) secondaire d’évacuation de l’air comprend au moins un passage (10) dans lequel ledit conduit (8) secondaire forme un repli (11) selon un angle compris entre 120° et 200° et préférentiellement 180° selon un axe de trajectoire (A).
  2. 2. Aspirateur (1) à main selon la revendication précédente caractérisé en ce que le conduit (8) secondaire d’évacuation de l’air forme avec la sortie extérieure (9) un angle compris entre 80 et 90°.
  3. 3. Aspirateur (1) à main selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le corps principal (2) comprend au moins une partie principale (12) et une partie secondaire (13) et ladite partie principale (12) comprend une portion (14) qui vient se positionner sous ladite partie secondaire (13) et ladite partie secondaire (13) comprend un cône (15) de révolution central selon un axe de révolution (Λ1) dirigé vers l’intérieur du corps principal (2) et qui vient se positionner au moins en partie en dessous de la portion (14) de la partie principale (12).
  4. 4. Aspirateur (1) à main selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie principale (12) comprend une première paroi (16) et la partie secondaire (13) comprend une seconde paroi (17) et lesdites premières et secondes parois forment le conduit (8) secondaire d’évacuation.
  5. 5. Aspirateur (1) à main selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend un moteur (7) qui comprend un axe de révolution (Λ2) sensiblement parallèle à l’axe de révolution (Δ1) du cône (15) de révolution central.
  6. 6. Aspirateur (1) à main selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif (4) de séparation cyclonique comprend un axe de révolution (Δ3) qui est sensiblement perpendiculaire à l’axe de révolution (Δ1) du cône ou du moteur.
  7. 7. Aspirateur (1) à main selon l’une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la sortie extérieure (9) dudit conduit (8) secondaire d’évacuation s’étire selon un angle compris entre 10° et 300° autour de l’axe de révolution (Δ1) du cône.
  8. 8. Aspirateur (1) à main selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sortie extérieure (9) dudit conduit (8) secondaire d’évacuation forme une surface sur le corps principal (2) comprise entre 5 et 20 cm2 et préférentiellement 16 cm2.
  9. 9. Aspirateur (1) à main selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un écran (18) en sortie du conduit (6) principal d'aspiration de manière à diviser le flux et à orienter une partie du flux d’air vers le conduit (8) secondaire d’évacuation de l’air et une autre partie vers une carte électronique (19) de manière à refroidir celle-ci.
  10. 10. Aspirateur (1) à main selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce qu’une mousse acoustique est positionnée dans le conduit (8) secondaire d’évacuation de l’air.
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