Brevet FR2590471A1 — publié le 19870529

ASPIRATEUR MUNI D'UN DISPOSITIF DE CONTROLE AUTOMATIQUE D'AS- PIRATION L'invention concerne un aspirateur à dépression d'air pour usage domestique ou professionnel, comprenant un ventilateur aspirant entrainé par un moteur électrique et un dispositif de mesure de la dépression du courant d'air de tra- vail qui agit sur les moyens électriques de contrôle du moteur électrique. Une invention de ce genre est connue du brevet FR 2 488 462 qui décrit un aspirateur qui présente un dispo- sitif de mesure du courant d'air constitué par un générateur entrainé par une turbine à air. Le générateur fournit un si- gnal de sortie, fonction du courant d'air de travail, qui agit sur une commande de puissance de l'aspirateur. Ceci a pour but de maintenir constant le courant d'air de travail. En effet, selon la nature des objets que l'on désire nettoyer par exemple des sols recouverts d'une moquet- te ou d'un matériau lisse, ou encore des rideaux, une puissan- ce d'aspiration non contrôlée va présenter certains inconvé- nients. Il est pour cela très utile d'asservir cette puissance à l'intensité du courant d'air de travail. Or un tel dispositif de mesure est assez onéreux et accroît le bruit et le poids de l'aspirateur ce qui est préjudiciable surtout pour un usage domestique. Le but de l'invention est de permettre d'obtenir un dispositif de mesure moins cher n'émettant pas de vibration et de bruit désagréable et d'un poids très faible. Pour cela l'invention telle que définie dans le préambule est remarquable en ce que le dispositif de mesure comprend un émetteur de lumière qui émet un faisceau lumineux vers un récepteur de lumière, le faisceau lumineux pouvant être intercepté par un dispositif mobile d'obturation dont le -2déplacement est déterrnné par la différence de pression qui existe entre la pression atmosphérique PA et la pression du courant d'air de travail PT. Lorsque l'aspirateur opère avec un conduit d'as- piration qui n'est pas en contact avec un objet à nettoyer, la pression du courant d'air de travail PT est sensiblement égale à la pression atmosphérique PA. De même, lorsque l'aspirateur opère avec un con- duit d'aspiration obstru4, la pression du courant d'air de travail PT va être sensiblement égale à la valeur de pression la plus faible Pm que l'aspirateur peut atteindre selon ses capacités. Selon l'invention on place donc le dispositif de mesure de telle sorte qu'il réagit à la différence de pression qui existe entre la pression de travail et la pression atmos- phérique. Il est néanmoins placé à l'écart du trajet suivi par les poussières et les salissures qui sont entraîinées par le conduit d'aspiration vers un sac receveur. Pour cela l'invention est remarquable en ce que le dispositif mobile d'obturation comprend un volet mobile so- lidaire d'un piston mobile dans une enveloppe reliée au cou- rant d'air de travail et à l'atmosphère, le piston et le volet mobile se déplaçant dans une direction sous l'action de la force due à la différence de pression, qui s'oppose à l'action d'une force de rappel agissant dans la direction opposée. Cet- te force de rappel est obtenue, par exemple, à l'aide d'un ressort. Lorsque l'aspirateur est en fonctionnement, mais en période d'attente d'être utilisé, la pression de travail PT est voisine de la pression atmosphérique. Selon l'invention le dispositif de mesure réduit automatiquement l'allure d'as- piration de l'aspirateur en intervenant sur les moyens élec- triques. Pour cela le volet mobile en se déplaçant dans le trajet du faisceau lumineux modifie le flux lumineux transmis au récepteur. -3- De même, lorsque l'aspirateur a un conduit prati- quement obstrué, en particulier par un rideau ou une moquette, la pression minimale de travail PT est voisine de la valeur minimale Pm atteinte par l!aspirateur. Pour éviter de détèrio- rer les rideaux ou autres, et pour diminuer le bruit de l'as- pirateur, selon l'invention, le dispositif de mesure réduit automatiquement l'allure d'aspiration de l'aspirateur en in- tervenant sur les moyens électriques. Pour cela le volet mobi- le en se ddplaçant dans le trajet du faisceau lumineux modifie le flux lumineux transmis au récepteur. Lorsque PT est voisine de PA ou de Pm, le flux lumineux est modifié pour réduire l'allure d'aspiration. Cette modification peut opdrer soit en réduisant le flux lumineux soit en l'augmentant selon que les moyens électriques opèrent dans l'un ou l'autre cas. Ainsi selon un exemple préférentiel, l'émetteur de lumière est constitué d'une diode électroluminescente, le récepteur de lumière est une photorésistance dont la r6sistan- ce décroît lorsque l'intensité lumineuse qu'il reçoit augmen- te, et les moyens électriques sont constitués d'un circuit mu- ni d'un triac. La gachette de ce triac est commandée par le récepteur de lumière, le triac commandant le courant fourni au moteur électrique. Dans ce cas lorsque la pression de travail PT passe d'une valeur située dans la gamme utile, correspondant à un état de travail normal, à une pression voisine de PA, le piston mobile, qui se trouvait être aspire par la dépression, est repoussé par le ressort de rappel de sorte que dans le premier état le flux lumineux était totalement ou presque to- talement intercepté et dans le second état le flux lumineux est totalement ou presque totalement non-intercepté par le volet mobile. La section d'interception du volet mobile est donc grande dans le premier état et faible dans le second. Le volet est par exemple constitué d'une plaque ou autres présen- tant une grande surface d'interception dans l'dtat de travail - 4 - normal et une petite surface d'interception dans l'état de travail d'attente. Lorsque la pression de travail PT passe d'une valeur située dans la gamme utile, correspondant à l'état de travail normal, à une pression voisine de Pm, le piston mobile est alors plus fortement aspire. Il entraine avec lui le volet mobile de sorte que d'un premier état o il intercepte tota- lement ou presque totalement le flux lumineux, il se déplace vers un deuxième état o il libère totalement ou presque tota- lement le flux lumineux. Le volet est par exemple constitué d'une plaque ou autres présentant une grande surface d'interception dans l'état de travail normal et une petite surface d'interception dans l'état de travail consécutif à une obstruction. Pour opérer dans l'état de travail normal et dans les états d'attente et d'obstruction, le volet est constitué d'une plaque ou autres qui comprend deux sections d'intercep- tion faible encadrant une section d'interception élev&e. Dans le cas o le détecteur est une photorésis- tance, celle-ci passe d'une valeur de résistance élevée à une valeur faible. Les moyens électriques, comprenant un triac, agissent sur la gâchette du triac pour fournir au moteur élec- trique une puissance réduite, ce qui réduit l'allure d'aspira- tion de l'aspirateur. I1 est évidemment possible d'inverser l'intensité du flux lumineux entre l'état de travail normal et les deux états extrêmes. Ainsi le flux lumineux transmis peut être ma- ximal pour l'état de travail normal et minimal lorsque l'aspi- rateur est en situation d'attente ou en situation d'obstruc- tion. Dans ce second mode la plaque comprend deux sec- tions d'interception élevée encadrant une section d'intercep- tion faible. Il est évidemment possible d'utiliser un photo- transistor ou une photodiode comme récepteur de lumière. -5 - L'invention sera mieux comprise à l'aide des des- sins suivants, donnés à titre d'exemples non limitatifs qui représentent: figure 1: une représentation d'un aspirateur mu- ni d'un dispositif d'obturation mobile selon l'invention, figure 2: une représentation de deux exemples de volet mobile, figure 3: une représentation des positions rela- tives de l'émetteur, du récepteur et du volet mobile. Sur la figure 1 sont représentés le conduit d'as- piration 10 dans lequel un ventilateur aspirant 11, actionné par un moteur électrique 21, assure une dépression. Un sac pour la collecte des poussières est placé dans la direction X. L'embout d'aspiration utilisé par l'utilisateur se trouve dans la direction Y. Le dispositif d'obturation mobile 12 est placé en dérivation sur ce conduit d'aspiration 10. Il présente deux extrémités non complètement fer- mées qui permettent à l'une de mettre l'intérieur du piston 13 du dispositif en liaison avec le courant d'air de travail et à l'autre de mettre l'extérieur du piston 13 en contact avec la pression atmosphérique. Cette disposition peut être inversée. Un joint d'étanchéité 14 permet au piston 13 de cou- lisser à frottements doux à l'intérieur de l'enveloppe 15. Ce joint peut également servir de guide. Lorsque la pression est faible dans le conduit d'aspiration le piston 13 est aspiré dans la direction Y. Il comprime alors un ressort 16 et en- traine avec lui un volet mobile 17 qui peut ainsi intercepter un flux lumineux émis d'un émetteur de lumière 18 vers un ré- cepteur lumière 19. Sur la figure 1, le flux lumineux est sup- posé être perpendiculaire au plan de la figure. L'émetteur 18 et le récepteur 19 sont solidaires de l'enveloppe 15. Selon un mode de réalisation préférentiel, le volet mobile 17 est constitué d'une plaque placée sensiblement perpendiculairement au faisceau. Dans un état de travail nor- mal, c'est-à-dire lorsque l'aspirateur n'est ni obstrué, ni en -6 - régime d'aspiration directe de l'air ambiant, le volet 17 in- tercepte le faisceau. La force du ressort est déterminée en conséquence. Dans ce cas lorsque l'embout d'aspiration est obstrué, le piston 13 se déplace dans la direction Y et le vo- let mobile 17 libère le faisceau lumineux. Le récepteur, par exemple une photorésistance, reçoit le flux lumineux et la va- leur de cette résistance décroît. Cette photorésistance ac- tionne la gâchette d'un triac des moyens électriques 20 qui contrôlent le moteur électrique 21 du ventilateur aspirant. Ce contrôle consiste à réduire l'allure d'aspiration en réduisant la vitesse du moteur, ce qui a pour effet de diminuer le bruit et d'assurer une plus grande longévité au moteur. Une obstruc- tion de l'embout peut être constituée par des rideaux qui sont trop fortement aspirés ou par un sol avec un revêtement texti- le ou similaire. En réduisant l'allure la dépression devient sensiblement plus faible et le volet est alors sollicité par le ressort 16. Le profil du volet mobile 17 et la force du ressort permettent de régler le point de fonctionnement dési- ré. Dans le cas o l'embout aspirant est relié direc- tement à l'air ambiant, la pression atmosphérique règne sensi- blement des deux cotés du piston mobile 13. I1 est alors sol- licité par le ressort 16 pour être repoussé dans la direction opposée à la direction Y. Par le même mécanisme que précédem- ment le volet mobile 17 libère le faisceau lumineux et une ré- duction d'allure analogue au cas précédent s'effectue. Ainsi l'aspirateur peut opérer dans un mode d'attente moins bruyant, ce qui lui assure une plus grande longévité. La figure 2 représente deux exemples de réalisa- tion de volet mobile. La figure 2A montre un volet mobile for- mé d'une plaque réunie par une tige 22 au piston mobile. Cet- te plaque présente des bords 23, 24 dont le profil peut être ajusté pour contrôler l'intensité du flux lumineux qu'ils in- terceptent. Selon la disposition de la figure 2A, la plaque 17 laisse passer le flux lumineux, à droite et à gauche. Elle -7 - présente donc une surface d'interception maximale encadrée par des surfaces d'interception plus faible. La figure 2B montre un autre exemple de réalisa- tion avec une surface d'interception minimale encadrée par deux surfaces d'interception maximale. La figure 3 donne une représentation des posi- tions relatives de l'émetteur, du récepteur et du volet mobi- le. Lorsque le volet mobile 17 intercepte le faisceau, il se trouve dans la position représentée sur la figure 3A. Lorsqu' il libère le faisceau, par exemple en situation d'obstruction, il se trouve dans la position représentée par la figure 3B. Dans ce cas lorsqu'il libère le faisceau en situation d'atten- te, il se trouve dans la position représentée par la figure 3C. L'invention vient d'être décrite avec un volet mobile constitué d'une plaque comprenant deux paliers. Cette solution présente l'avantage d'être simple et donc peu ondreu- se ce qui est important pour des matériels à usage domestique. Il est possible de lui donner une toute autre forme sans sor- tir du cadre de l'invention. Par exemple il est possible de décomposer la plaque en un plus grand nombre de paliers, afin de permettre à l'aspirateur d'opérer avec des degrés multiples de pressions d'aspiration, afin de l'adapter à un nombre plus élevé de conditions de fonctionnement. - 8 - REVENDICATIONS: 1. Aspirateur à dépression d'air pour usage domesti- que ou professionnel, comprenant un ventilateur aspirant en- trainé par un moteur électrique et un dispositif de mesure de la dépression du courant d'air de travail qui agit sur les moyens électriques de contrôle du moteur électrique, caracté- risé en ce que le dispositif de mesure comprend un émetteur de lumière qui émet un faisceau lumineux vers un récepteur de lu- mière, le faisceau lumineux pouvant être intercepté par un dispositif mobile d'obturation dont le déplacement est déter- miné par la différence de pression qui existe entre la pres- sion atmosphérique PA et la pression du courant d'air de tra- vail PT. 2. Aspirateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif mobile d'obturation comprend un volet mobile solidaire d'un piston mobile dans une enveloppe reliée au courant d'air de travail et à l'atmosphère, le piston et le volet mobile se déplaçant dans une direction sous l'action de la force due à la différence de pression, qui s'oppose à l'ac- tion d'une force de rappel agissant dans la direction opposée. 3. Aspirateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lorsque la pression de travail PT est voisine de la pression atmosphérique PA, le volet mobile intervient sur le flux lumineux transmis au récepteur, de sorte que le disposi- tif de mesure agit sur les moyens électriques pour réduire l'allure d'aspiration de l'aspirateur. 4. Aspirateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lorsque la pression de travail PT est voisine de la valeur la plus faible Pm atteinte par l'aspirateur, le volet mobile intervient sur le flux lumineux transmis au récepteur, de sorte que le dispositif de mesure agit sur les moyens élec- triques pour réduire l'allure d'aspiration de l'aspirateur. 5. Aspirateur selon une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'intervention du volet mobile consiste à augmenter le flux lumineux transmis. -9 6. Aspirateur selon une des revendications 3 ou 4, caractdrisé en ce que l'intervention du volet mobile consiste à diminuer le flux lumineux transmis. 7. Aspirateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le volet mobile est constitué d'une plaque qui pré- sente une surface d'interception maximale dans la partie cen- trale de la plaque, encadrée par des surfaces à interception plus faible. 8. Aspirateur selon la revendication 6, caractéris6 en ce que le volet mobile est constitué d'une plaque qui pré- sente une surface d'interception minimale dans la partie cen- trale, encadrée par des surfaces à interception plus élevée. 9. Aspirateur selon les revendications 7 ou 8, ca- ractérisé en ce que les extrémités de la plaque qui partici- pent à l'interception présentent un profil qui assure une in- terception progressive. 10. Aspirateur selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le récepteur de lumière est une photo- résistance ou un phototransistor ou une photodiode. 11. Aspirateur selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'émetteur de lumière est une diode électroluminescente.