Brevet FR2405688A1 — publié le 19790511

La présente invention concerne générelement, et a essentiellement pour objet un procédé d'amélioration de l'efficecité d'aspiration de corps divers à éliminer ou à récupérer par un appareil aspirant à fluide transporteur ou entraineur, notamment gazeux, et un dispositif pour l'exécution de ce procédé ainsi que les diverses applications et utilisations résultant de leur mise en oeuvre, et les systèmes, ensembles, appareils, équipements et installations pourvus de tels dispositifs.Les corps a aspirer peuvent être de toute nature, à ltétat physique soit solides cohérent ou incohérent, divisé, fragmenté ou pulvérulent), soit fluideî,en particulier gazeux, tels que poussière, saletés, fumées, feuilles, herbes tondues, suie, déchets industriels, odeurs de cuisine, etc...; le dit appareil aspirant formant, par exemple, aspirateur, ou hotte aspirante, ou analogue. Pour simplifier, on désignera, ci-après; tout ce qui doit être aspiré par les mots poussière ou odeurs indésirables. On sait que l'aspiration de la poussière ou des odeurs indésirables se fait au moyen d'un appareil aspirant qui crée, grâce à un moteur électrique faisant tourner une hélice de ventilateur, un courant d'air aspirant la poussière ou les odeurs indésirables vers un filtre qui arrête ces dernières, tandis que l'air filtré est rejeté ou éjecté par soufflage hors -de l'appareil. L'efficacité de ces appareils connus est sensiblement proportionnelle à la force de déplacement du courant d'air créé par l'aspiration. Or, si l'on étudie le volume de l'espace soumis à l'aspiration, on constate que la force de déplacement, due au courant d'air ainsi créé par aspiration, en un point quelconque de ce volume, est faible car le courant d'air aspirant n'est pas directionnel, c'est à dire qu'on ne peut le diriger; comme l'air, de préférence, provient des zones où il circule le plus#-facilement, il a donc tendance à contourner les obstacles plutt qu'à les déplacer.Or, les obstacles sont, le plus souvent, les objets ou corps que lton veut enlever par aspiration. L'efficacité de l'aspiration seule est donc relativement réduite. Ce peu d'efficacité de l'aspiration seule dans les appareils connus, entraine notamment les inconvénients suivants: - nécessité d'accroitre la puissance du auteur électrique d'entrainement du ventilateur afin d'obtenir une force de déplacement plus grande, d'où gaspillage d'énergie électrique et~prix de revient plus élevé; - perte de temps avec gaspillage d'énergie supplémentaire car, dans le cas de l'aspirateur domestique, il faut repasser plusieurs fois au même endroit pour réaliser une certaine propreté, avec le risque, pour l'opérateur, d'attraper des douleurs lombaires du fait de la position penchée prolongée de celui-ci, entrainant des souffrances et des dépenses médicales;; - présences d'odeurs de cuisine indésirables dans l'habitation car, du fait des courants d'air parasites régnant toujours dans une cuisine, une partie des vapeurs de cuisson est déviée, et échappe à l'action de la hotte aspirante; - fatigue, énervement et stress subis par l'opérateur ou la ménagère qui, en croyant aspirer mieux, a fortement tendance à appuyer sur le balai ou manche de l'aspirateur. L'invention a principalement pour but de supprimer les inconvénients précités, en associant, à l'appareil aspirant, une action mécanique combinée préalable ou concomitante, exercée sur les corps à enlever, et destinée à les déloger ou détacher de leur support ( en cas de corps solides) et, ou à les canaliser ou guider dans un espace combiné...( dans le cas de corps fluides, en particulier gazeux). cet effet, l'invention crée un procédé qui est caractérisé en ce qu'il consiste à créer un ou plusieurs jets de fluide sous pression gazeux ou liquide par soufflage ou projection,et à diriger ledit jet ou lesdits jets vers ou autour desdits corps soumis à l'action aspirante, de façon soit à les mobiliser, soit à les confiner et canaliser dans une direction privilégiée. Ainsi, le principe de l'invention est de créer des jets d'air dirigés qui améliorent considérablement l'aspiration en délogeant et déplaçant, vers la zone d'aspiration et avec une force plus grande, tout ce qui doit être aspiré. Selon une autre caractéristique de l'invention, applicable à l'aspiration de corps ou particules solides, le procédé consiste à orienter chaque jet précité, de maniera à frapper ou soulever lesdits corps ou particules, sensiblement en direction de la zone d'aspiration. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, applicable à l'aspiration de fluides gazeux provenant d'une source d'émission, le procédé consiste à entourer ladite source d'un rideau ou voile de jets précités dirigés sensiblement vers la zone d'aspiration. Conformément à encore une autre caractéristique de l'invention, en cas d'épuration, par exemple par filtrage, du courant de fluide entraineur aspiré, initialement chargé de corps précités, avec rejet subséquent dudit fluide filtré, le procédé consiste à collecter, en particulier par aspiration, ledit fluide épuré rejeté, et à le comprimer et refouler sous forme de fluide sous pression précité. L'invention se rapporte également à un appareil pour l'exécution du procédé selon l'une des revendications, du type à dispositif aspirant, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif soufflant ou projetant de l'air ou tout autre fluide gazeux ou liquide vers la zone d'aspiration maximale dudit dispositif aspirant et comportant une partie génératrice de fluide sous pression, et une partie coduisant ledit fluide sous pression vers un système d'éjection, de préférence dirigée, de fluide sous pression. Ces dispositions présentent l'avantage que le jet d'air, ou d'autre fluide sous pression, posséda, à débit et section. transversale d'écoulement égaux, une force de déplacement ou d1entrei- nement bien plus grande que celle induite par aspiration, car il se propage en un faisceau de filets ou de veines fluides relativement très serrée ou concentrés, et non dispersés comme dans le cas de l'aspiration. L' invention sera mieux #comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative suivante en se rapportant aux dessins schématiques annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non lîmitatifs,illustrant#plusieurs modes de réalisation spécifiques actuellement préférés de l'invention et dans lesquels:: - la figure I illustre le phénomène physique servant de base su principe de l'invention; - la figure 2 représente une vue en perspective d'un système connu à hotte d'aspiration de fumées et vapeurs de cuisson émanant de la plaque supérieure d'une cuisinière; - la figure 3 est une vue semblable à la précédents mais, montrant l'application de l'invention au système précité; - la figure 4 est une vue en perspective d'un aspirateur ménager muni d'un dispositif conforme è l'invention; - la figure 5 représente une vue agrandie, an coupe, de dessous de la buse d'aspiration de l'aspirateur précité, selon une forme d'exécution; et - les figures 6 à 8 sont des vues simplifiéeswsimilairesvreprésentant respectivement d'autres variantes de réalisation. La figure I illustre la différence précitée de force de déplacement d'air: si deux bougies allumées I et 3 sont disposées à la méme distance, de part et d'autre, et dans l'axe d'un séchoir à cheveux 2, la flamme de celle de gauche I, soumise au jet d'air soufflé, est beaucoup plus déviée et risque beaucoup plus d'être éteinte que celle de la bougie de droite 3, soumise à l'aspiration d'air. De plus, le jet d'air soufflé a l'avantage d'être dirigeable ou orientable. C'est ainsi que les garagistes'se .servent de jets d'air comprimé pour nettoyer les moteurs avec beaucoup d'efficacité. Cette manière d'opérer présente cependant l'inconvénient que les jets d'air, utilisés seuls, ou indépendamment, produisent un"effet de plumeau", c1 est à dire que la poussière déplacée ira se déposer plus loin. L'idée fondamentale de l'invention consiste donc à combiner les actions de soufflage et d'aspiration; cette association cotiti titue une solution logique, rationnelle et efficace au problème technique défini plus haut; en effet, la poussière est délogée, soulevée et canalisée vers l'aspiration qui est alors, à ce moment, beaucoup plus efficace, et, complète le déplacement des masses ainsi véhiculées vers le filtre. La figure 2 illustre l'inconvénient du système antérieur de table de cuisson 6 à hotte aspirante 5: les fumées de combustion et les vapeurs de cuisson (émanant de la casserole ou du récipient culi-n naire 4) échappent partiellement à l'action de la hotte aspirante 5, et se répandent dans le local en dégageant des odeurs gènantes. L'invention permet d'éviter ces odeurs de cuisson par la méthode-illustrée par la figure 3: l'air soufflé de bas en haut, de la table de cuisson 6 vers la hotte aspirante 5, forme ,autour de la table de cuisson, un écran 16 infranchissable aussi bien pour les courants d'air parasites, que pour les odeurs indésirables qui sont obligées de monter uniquement vers la hotte et son filtre.Dans le système représenté, la partie génératrice de fluide sous pression (air) est constitué par le coté refoulement du dispositif aspirant (hotte 5) dont l'orifice de sortie, évacuant le fluide aspiré, communique par un conduit avec la surface ou le niveau de la table de cuisson 6, par une pièce 7 de raccordement, en forme d'entonnoir, fixée à la hotte 5 sur l'orifice par où ltair est rejeté après filtrage, en ayant sa partie évasée ou cônique divergente adjacents à l'orifice, et relie celui-ci à au moins un tuyau collecteur 8 qui descend le long du mur jusqu'au niveau du plan de cuisson où il se raccorde à un autre tuyau 9 formant une boucle fermée qui est fixé sur ce plan de cuissonien entourant l'ensemble de chauffe 6; ce dernier tuyau 9 est percé de petits trous distributeurs I5, dirigés vers le haut et vers la hotte; ce système fonctionne de la façon suivante: lors de la cuisson, lorsque l'on met en marche la hotte aspirante, l'air, rejeté après filtrage, est refoulé sous pression successivement dans le tuyau collecteur 8, et dans le tuyau distributeur 9 d'où il s'échappe en jets I6 dirigés vers la hotte, de sorte que les odeurs de cuisson sont ainsi emprisonnées et canalisées de force vers la hotte pour y être aspirées an totalité, les courants d'air parasites, ayant une force de déplacement moindre que celle des jets d'air, ne peuvent pas dévier ces odeurs de leur trajet souhaité, car ils sont arrêtés par le rideau de jets d'air formant une nappe de protection ou d'isolement sensiblement continue,autour de le source d'émission des odeurs de cuisson. La figure 4 illustre l'application de l'invention à un aspirateur domestique muni d'un dispositif conforme à l'invention qui se compose d'une pièce en forme d'entonnoir Il fixée à l'aspirateur IO à l'endroit où l'air est rejeté après filtrage, la partie évasée de cette pièce étant dirigée vers l'air sous pression, et sa partie convergente ou rétrécie se continuant par un tuyau I2 qui prétend jusqu'à la tête ou buse du balai de l'aspirateur. Ce tuyau 12 est fixé sur l'aspirateur et à son balai par des moyens d'attache tels que pinces, colliers ou autres.Ce tuyau débouche dans un autre tuyau I3 formant une boucle fermée, et qui est fixé sur le pourtour intérieur de la tête ou buse du balai d'aspirateur; ce dernier tuyau I3 est percé de petits trous I4 réalisés du coté interne (figure 5), de telle manière que l'air soufflé qui s'en échappe, se dirige vers le centre ou orifice aspirant de la tête du balai de l'aspirateur. Ce dispositif fonctionne de la manière suivante: lorsque l'on met en marche l'aspirateur IO, l'air, rejeté celui-ci, est refoulé sous pression dans la pièce Il, et circule à travers le tuyau I2 pour arriver dans le tuyau 13 d'où il s'échappe, à travers les petits trous I4, en formant des jets d'air I7 qui poussent énergiquement et dirigent vers la centre ou orifice aspirant de la tête du balai d'aspirateur, toutes les choses qui doivent être aspirées et qui le sont alors beaucoup plus fortement qu'avec l'aspirateur dépourvu d'un tel dispositif. Différents modèles de teste aspirante et soufflante sont concevables en faisant varier la disposition relative de la partie aspirante et de la partie soufflante, selon, entre autres, les exemples suivants: - zone soufflante centrale et zone aspirante périphérique (figure 6) zone soufflante antérieure et zone aspirante postérieure, ou inversement (figure 7) - alternance de zone soufflante et de zone aspirante (figure 8) La meilleure solution semble être la disposition à zone soufflante périphérique et à zone aspirante centrale (figure 5). Le tuyau 8 ou 12 peut être fixé à l'appareil aspirant ou à un support distinct, et la partie génératrice de fluide sous pression peut être une source autonome ou séparé. Des moyens tels que vannes, robinets, ou analogues, peuvent être prévus pour régler le débit dy fluide sous pression. Les applications de l'invention ne sont pas limitées au seul domaine ménager, on peut utiliser ce dispositif conforme à l'invention dans l'industrie, soit pour le nettoyage, soit comme moyen d'usinage, dans le bricolage, dans le jardinage pour enlever les feuilles ou l'herbe tondue, en agriculture, dans le ramonage etc... A titre de variante, il est possible d'utiliser l'air :refoulé sous pression comme fluide moteur pour faire, en plus, tourner, grâce à une turbine pneumatique, des brosses destinées à gratter la saleté collée au sol par exemple. Cette invention est de structure simple, donc de fabrication économique, robuste, d'un fonctionnement fiable et efficace. Elle n'est donc nullement limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, ainsi qu'à laur#ombinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention, et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent REVENDICATIONS I.- Procédé d'amélioration de l'efficacité d'aspiration de corps divers par un appareil aspirant, caractérisé en ce qu'il consiste à créer un ou plusieurs jets de fluide sous pression, gazeux ou liquide, par soufflage ou projection, et à diriger ledit jet ou lesdits jets vers ou autour desdits corps soumis à l'action aspirante, de façon soit à les mobiliser, soit à les confiner et canaliser dans une direction pri vilégiée. 2.- Procédé selon la revendication I pour aspiration de corps ou particules solides, caractérisé en ce qu'il consiste à orienter chaque jet précité de manière à frapper ou soulever lesdits corps ou particules sensiblement en direction de la zone d'aspiration. 3.- Procédé selon la revendication I, pour aspiration de fluides gazeux provenant d'une source d'émission, caractérisé en ce qu'il consiste à entourer ladite source d'un rideau ou voile de jets précités dirigés sensiblement vers la zone d'aspiration. 4.- Procédé selon la revendication 3, du type à épuration, par filtrage, du courant de fluide aspiré, initialement chargé de corps précités, avec notamment rejet subséquent dudit fluide épuré, caractérisé en ce qu'il consiste à collecter, en particulier par aspiration, ledit fluide épuré rejeté et à le comprimer et refouler sous forme de fluide sous pression précité. 5.- Appareil pour l'exécution du procédé selon l'une des revendications précédentes, du type à dispositif aspirant, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif soufflant ou projetant de l'air ou tout autre fluide gazeux ou liquide, vers la zone d'aspiration maximale dudit dispositif aspirant et comportant une partie génératrice de fluide sous pression, et une partie conduisant ledit fluide sous pression vers un système d'éjection, de préférence dirigée, de fluide sous pression. 6.- Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie génératrice précitée est constituée par le côté refoulement du dispositif aspirant précité dont l'orifice de sortie, évacuant le fluide aspiré, se raccorde à un collecteur par un élément de liaison à forme de préférence sensiblement cônique, divergeant vers le dit orifice. 7.- Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie génératrice de fluide sous pression précitée est une source de fluide sous pression autonome ou séparée. B.- Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie précitée, conduisant le fluide sous pression précité, est,au moins, un tuyau fixé audit appareil ou à un support distinct. 9.- Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d'éjection précité est un tuyau en boucle fermée, dans lequel aboutit la partie précitée conduisant le fluide sous pression; ledit tuyau étant percé de petits trous orientés de telle manière que ledit fluide, qui s'en échappe en jets, soit dirigé vers la zone d'aspiration maximale, ledit tuyau étant de préférence placé sur le pourtour de la partie du dispositif aspirant précité qui délimite la zone d'aspiration. I0.- Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par des moyens de règlage du débit de fluide sous pression, tels que vannes, robinets, ou analogues.