Brevet FR2488121A1 — publié le 19820212

Aspirateur de poussière à usage domestique et professionnel. L'invention concerne un aspirateur de poussière. à usage domestique et professionnel, comprenant un ventilateur aspi- rant entraîné par un moteur électrique et destiné à produire un courant d'air de travail, ainsi qu'un convertisseur élec- trique qui détermine la force du courant d'air de travail et dont la sortie est reliée à un circuit de régulation et de commande. Dans les aspirateurs connus, le courant d'air de travail est produit par un ventilateur aspirant qui est couplé à un mo- teur électrique. Le courant d'air de travail passe par l'in- termédiaire d'un outil de nettoyage et de dispositifs de raccordement en direction du ventilateur aspirant,, l'outil de travail étant déplacé sur les surfaces à nettoyer. Le courant d'air aspirant pénètre par la surface d'appui dans l'outil de travail à une vitesse élevée, ce qui permet d'en- traîner les particules de salissure se trouvant dans la zone de l'outil de travail et de les envoyer le long du parcours suivi par le courant dans un récipient collecteur de poussiè- re. L'air de travail traverse le récipient collecteur de poussière, est filtré et ressort librement dans l'atmosphère environnante. On prévoit avantageusement des modifications de la force du courant d'air de travail en fonction des objets à nettoyer. S'il s'agit par exemple de nettoyer des étoffes d'ameublement, 2488 12 1 des rideaux et analogues, il suffit d'un courant d'air d'aspiration beaucoup plus faible que celui nécessaire par exemple au nettoyage d'un revêtement de sol en textile. Pour régler le courant d'air d'aspiration, on connaît di- vers dispositifs. On peut obtenir une sortie auxiliaire au moyen de dispositifs coulissants ou rotatifs prévus sur le parcours d'aspiration, ce qui permet de réduire l'intensité du courant d'air de travail dans la zone de l'outil de nettoyage. D'autres dispositifs permettent de modifier l'intensité du courant d'air de travail en modifiant la vitesse de rotation du ventilateur. Mais ces réglages doi- vent être effectués manuellement et continuellement réajus- tés en particulier quand les conditions de nettoyage chan- gent, ces modifications dépendant de l'habileté ou de l'attention de l'utilisateur. D'autres dispositifs connus permettent déjà d'effectuer un réglage continu de l'intensité d'un courant d'air de travail déterminé. Par exemple, on dispose dans le courant d'air de travail une résistance dont la valeur dépend de la tempéra- ture et à chauffage incorporé de manière qu'elle soit plus ou moins refroidie en fonction de l'importance du courant d'air. On utilise la modification de la résistance qui est fonction de la température pour réguler et commander le moteur électrique relié au ventilateur aspirant. Mais ce type de saisie de la valeur de mesure réagit cependant avec une inertie trop importante pour pouvoir fonctionner de façon satisfaisante quand les conditions du nettoyage se modifient rapidement. D'autres dispositifs connus déterminent la différence de pression du courant d'air de travail par rapport à l'atmos- phère ambiante, par exemple par l'intermédiaire d'un parcours tubulaire ou selon le principe du tube de Prandtl, cette différence de pression étant transformée par des convertis- seurs appropriés (bandes de mesure d'allongement, feuilles de résistance) en valeurs électriques de manière à les utiliser pour la régulation électrique de la vitesse de rota- tion du ventilateur aspirant. On sait également comment commander le courant d'air de travail par l'intermédiaire de convertisseurs mécaniques/électriques. C'est ainsi que le courant d'air de travail peut venir heurter un clapet soumis à la sollicitation d'un ressort et dont les mouve- ments et les positions sont déterminés par un convertisseur électrique tel qu'un potentiomètre ou un écran à lumière. Les dispositifs indiqués ci-dessus déterminent la pression du courant d'air de travail mais avec un retard important et une relative imprécision, et ils sont par ailleurs suscepti- bles de défaillance du fait de leur construction. L'invention a pour objet de réguler le courant d'air de tra- vail d'un aspirateur de poussière au moyen d'un dispositif simple et non susceptible de défaillance, fonctionnant avec précision et rapidité de manière qu'on puisse maintenir de façon permanente la puissance prédéterminée d'un courant d'air de travail indépendamment des conditions du travail. L'aspirateur selon l'invention est caractérisé en ce que le convertisseur électrique est un générateur entraîné par le courant d'air de travail. Le générateur peut être un générateur de signaux, notamment un générateur d'impulsions (signaux de sortie numériques) ou encore un générateur de tension à signal de sortie ana- logique. Comme le générateur est entraîné par le courant d'air de travail, chaque modification d'intensité du courant d'air, c'est-à-dire une diminution du courant d'air, déter- mine immédiatement la production par le générateur d'un signal de sortie modifié. Du fait que le signal de sortie du générateur peut être, selon la constitution de ce dernier, très élevé, il peut être utilisé directement pour la commande d'un dispositif de régulation. Par opposition à l'état de la technique, il n'est donc pas nécessaire d'avoir recours à des étages amplificateurs qui retardent le signal et qui amplifient un signal très faible uniquement pour l'amener 2488 12 1 au niveau nécessaire à la régulation. Selon la nature de l'objet à nettoyer, le courant d'air de travail qui circule dans l'appareil atteint sa gamme d'in- tensité la plus importante, par exaemple quand on nettoie des rideaux, ou bien il est pratiquement totalement étranglé, par exemple quand on nettoie des revêtements de sol textiles à poils courts. Les divers courants d'air déterminent des vitesses de rotation différentes du générateur qui produit un signal de sortie proportionnel à sa vitesse de rotation. Ces signaux de sortie différents sont utilisés dans un sys- tème de régulation et de commande permettant de réguler de la façon désirée le moteur du ventilateur et éventuellement des éléments d'affichage correspondants. L'importance du courant d'air de travail peut donc être maintenue de façon très régulière à l'intérieur de limites déterminées. Quand on nettoie par exemple des rideaux, le courant d'air de travail est donc étranglé. Dans la descriptionqui suit, on se réfère au dessin annexé, donné à titre d'exemple et qui représente en coupe un aspi- rateur selon l'invention. Dans un bottier 1 est disposé un ventilateur aspirant 2 qui est entraîné par un moteur élec- trique 3. Cet ensemble moteur-ventilateur 10 permet d'obtenir un courant d'air d'aspiration utilisé comme courant d'air de travail qui pénètre de façon connue dans l'appareil par un outil de travail non représenté et qui passe par un tube et un tuyau d'aspiration également non représentés pour pénétrer par une ouverture d'entrée 13 dans l'appareil. Le courant d'air de travail traverse un filtre à poussière 12 constitué sous forme d'un récipient collecteur de poussière 11 et après avoir traversé l'ensemble moteur-ventilateur 10 sort de l'appareil par des ouvertures de sortie 16. Entre le récipient à poussière 11 et l'ensemble moteur- ventilateur 10 est disposée une turbine à air 5 montée sur l'arbre 14 d'un générateur 4. La turbine à air 5 tourne à une vitesse se modifiant proportionnellement à la valeur du courant d'air de travail qui se modifie> ce qui fait que le générateur 4 qui est couplé à la turbine à air 5 tourne également à une vitesse variable. Le générateur 4 fournit un signal de sortie électrique qui est proportionnel à sa vitesse de rotation. Ces signaux de sortie sont envoyés à un circuit de régulation et de commande 9 par l'intermédiaire de lignes électriques (non représentées). Le circuit 9 régule la vi- tesse de rotation du moteur électrique 3 de manière que l'importance du courant d'air de travail soit en permanence maintenue à une valeur réglée ou prédéterminée. Si, par exemple, la résistance au courant d'air de travail baisse (nettoyage de rideaux), la vitesse de rotation du ventilateur aspirant 2 est réduite par le circuit de régulation et de commande 9, et si cette résistance augmente (nettoyage d'un matériau textile de revêtement de sol à poils courts), la vitesse de rotation est augmentée. Des éléments d'affichage peuvent être éventuellement raccordés à ce circuit de régu- lation et de commande et ils indiquent à l'utilisateur l'état de fonctionnement de l'appareil. Avantageusement, la turbine à air 5 et le générateur 4 sont entourés coaxialement par un élément 8 commun de forme tubu- laire dont l'ouverture d'entrée est pourvue de tôles 12 de guidage de l'air. Les tôles de guidage servent à guider ou à dévier l'air pénétrant dans l'appareil et sont avantageusement prévues de manière que des parties 18 du courant d'air de travail 17, 18 soient dirigées par des conduites 19 autour de la turbine à air 5. On peut ainsi limiter le courant d'air 17 qui traverse la turbine à air, ce qui fait qu'on peut utiliser un seul et même ensemble unitaire de turbine à air et de générateur pour des ventilateurs de puissance différente. La fraction du courant d'air de travail qui traverse la turbine à air 5 est choisie de manière à exploiter la zone de puissance du générateur 4 qui est la plus avantageuse. Le générateur 4 et la turbine à air 5 sont avantageusement constitués en un ensemble monté dans l'élément tubulaire 8. Cet ensemble 15 est constitué de façon à pouvoir être ajouté à des aspirateurs déjà existants ou bien à pouvoir être 2488121 t installé également à l'intérieur du bottier d'appareils neufs à monter. L'ensemble 15 est disposé avantageusement dans la zone d'aspiration du ventilateur aspirant 2 de sorte que le cou- rant d'air de travail qui le traverse permet d'éviter un échauffement susceptible de provoquer une détérioration. Le ventilateur aspirant 2, le moteur électrique 3, le géné- rateur électrique 4 et la turbine à air 5 sont disposés 10. avantageusement sur le même axe, et approximativement sur l'axe longitudinal central du bottier 1. Pour faciliter le montage de l'aspirateur selon l'invention, le bottier de l'ensemble 15 peut être réalisé en une seule pièce avec le bottier de l'ensemble moteur-ventilateur 10. Pour éviter des dégats au récipient collecteur de poussière 11 ou au filtre 12 par les rebords coupants de l'embouchure de l'enveloppe tubulaire 8, on dispose avantageusement un élément bombé 7 en forme de dôme sur l'élément 8, cet élément 7 pouvant être constitué par une enveloppe complète ou par un dispositif en forme de dôme. L'enveloppe ou le dispositif 7 comprend une ouverture qui coïncide avec l'embouchure de l'élément tubulaire 8 pour l'entrée du courant d'air de tra- vail. 2488121; Revendications. 1. Aspirateur de poussière à usage domestique et profession- nel, comprenant un ventilateur aspirant entraîné par un moteur électrique et destiné à produire un courant d'air de travail, ainsi qu'un convertisseur électrique qui déter- mine la force du courant d'air de travail et dont la sortie est reliée à un circuit de régulation et de commande, carac- térisé en ce que le convertisseur électrique est un généra- teur (4) entraîné par le courant d'air de travail. 2. Aspirateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur est en liaison avec une turbine à air (5) montée dans le courant d'air de travail. 3. Aspirateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que -la turbine à air (5) disposée sur son propre support est re- liée par l'intermédiaire d'un élément de couplage au généra- teur (4), la turbine à air (5) formant de préférence un ensemble unitaire (15) avec le générateur (4). 4. Aspirateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la turbine à air (5) est montée sur l'arbre (14) du générateur. 5. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 4, caracté- risé en ce que la turbine à air (5> est pourvue d'un ou plu- sieurs dispositifs de guidage d'air (6) pour dévier et gui- der le courant d'air qui l'entraîne. 6. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 5, caracté- risé en ce que la turbine à air (5) et/ou le générateur (4) sont montés dans un élément de forme tubulaire (8). 7. Aspirateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la turbine à air (5) et le générateur (4) sont montés dans un élément de forme tubulaire (8) pourvu d'éléments (6) pour guider et/ou dévier le courant d'air de travail qui le traverse. 2488121; 8. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 7, carac- térisé en ce que la turbine à air (5) et le générateur (4) sont montés sur le côté d'aspiration du ventilateur (2). 9. Aspirateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moteur électrique (3), le ventilateur aspirant (2), le générateur (4) et la turbine à air (5) sont montés sur le même axe. 1Q 10. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 9, carac- térisé en ce que le bottier de la turbine à air (5) et/ou le boîtier du générateur (4) sont reliés de manière à ne former qu'une seule pièce avec le boîtier de l'ensemble moteur-ventilateur (10) constitué par le ventilateur aspi- rant (2) et le moteur électrique (3) et en ce qu'il est préevu un parcours de courant de longueur appropriée entre la turbine à air (5>, le générateur (4) et l'ensemble moteur- ventilateur (10). 1l. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 10, carac- térisé en ce que la turbine à air (5) est traversée par la totalité du courant d'air de travail. 12. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 11, carac- térisé en ce que la turbine à air (5) est traversée, du fait d'un parcours annexe, par une fraction (17) du courant d'air de travail (17 + 18). 13. Aspirateur selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que la fraction du courant d'air qui est envoyée à la turbine à air (5) peut être modifiée. 14. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'élément tubulaire (8) est entouré par une enveloppe en forme de dôme (7) dont l'ouverture coïncide avec l'embouchure de l'élément (8).