Brevet FR2709408A1 — publié le 19950310

La présente invention concerne un système pour régler l'allure du moteur d'un aspirateur de poussière en fonction du taux de salissure de la surface traitée. Il est connu d'une manière générale que les aspirateurs de poussière sont mis en oeuvre par les utilisateurs avec une viterre de rotation trop élevée, même lorsque cette vitesse est réglable, ce qui produit un niveau élevé de bruit, que l'on ressent alors comme une nuisance. Les dispositions en vue d'atténuer le bruit par amortissement mécanique ne sont possibles que d'une manière limitée, car on manque de place pour cela, et là comme ailleurs la tendance va vers des appareils compacts, de petite taille et commodes à manier. On connaît des solutions électriques, permettant à l'utilisateur de modérer la puissance d'aspiration en jouant sur la vitesse de rotation du moteur, afin d'atténuer le bruit. Or, quand on fait le ménage dans une pièce, on peut trouver plus ou moins de saleté en différents endroits de cette pièce, mais l'utilisateur ne modère pas la puissance d'aspiration et opère habituellement à la puissance d'aspiration maximum. Il serait possible de réaliser une régulation automatique si on pouvait apprécier l'abondance des particules de poussière, pour obtenir un réglage à la demande. L'invention a donc pour but de réaliser un système de réglage de l'allure du moteur, qui fonctionne automatiquement en fonction de l'abondance des particules de poussière pour régler en conséquence la vitesse de rotation du moteur de l'aspirateur. Selon l'invention, on obtient ce résultat grâce aux particularités consistant à prévoir un boîtier pour le passage du courant d'air aspiré avec les particules entraînées par ce courant, ce boîtier comportant une canalisation d'entrée d'air et une canalisation de sortie faisant un angle par rapport à la canalisation d'entrée, et une plaque de déflexion montée entre les deux canalisations et produisant une déviation du courant de particules; en outre, le système comporte au moins un microphone de mesure pour déterminer les bruits produits par les particules qui frappent la plaque de déflexion, et un dispositif électronique sensible aux signaux produits par le microphone et adapté à les transformer en signaux de commande pour régler l'allure du moteur de l'aspirateur. Un tel dispositif peut déterminer le bruit des particules qui heurtent la plaque de déflexion, mais il faut prévoir en outre un circuit de compensation pour tenir compte des bruits ambiants, et en particulier du bruit du moteur et du bruit dû au courant d'air. Mais un circuit électronique complémentaire de ce genre serait très compliqué et donc onéreux. C'est pourquoi l'invention prévoit encore une autre solution pour compenser les bruits ambiants, consistant à prévoir sur le boîtier un microphone de compensation, qui émet un signal de bruit destiné à indiquer les bruits propres à l'appareil, afin de permettre le filtrage et l'élimination de l'effet de ces bruits d'ambiance dans le signal émis par le microphone détecteur de particules. On va maintenant décrire un exemple de réalisation de l'invention en référence aux dessins annexes qui font partie de la description et dans lesquels: Fig. 1 représente un boîtier fermé pour le passage du courant des particules de poussière, avec les deux microphones; Fig. 2 est une coupe du boîtier de la Fig. 1 suivant II-II; et Fig. 3 est un schéma fonctionnel d'un dispositif électronique servant à mesurer l'abondance des particules de poussière. Dans le mode de réalisation représenté sur les Figs. 1 et 2, le système conforme à l'invention comporte un boîtier 1, pourvu d'un orifice d'aspiration 2 et d'un orifice de sortie 3. L'orifice d'aspiration correspond à une canalisation d'entrée 4, associée à une canalisation de sortie 5 qui débouche dans l'orifice de sortie 3. Dans la zone de transition entre la canalisation d'entrée 4 et la canalisation de sortie 5, est montée une plaque de déflexion 6 qui coopère avec une paroi directrice 8 de la canalisation d'entrée 4 pour délimiter une cavité 7 dans le boîtier 1. Sur ce volume creux 7 sont fixés deux embouts 10 et 11. L'embout 11 est monté extérieurement sur la paroi fermée 12 du boîtier 1, mais par contre l'autre embout 10 est monté, par l'intermédiaire d'un raccord tubulaire 13, sur un trou 14 de la paroi 12 du boîtier. L'embout 11 est pourvu de fentes allongées 15, orientées dans le sens axial. Sur l'extrémité ouverte de chacun des embouts 11 et 10 est monté un microphone 20, 21. Dans ce système, le courant d'air 9 chargé de particules de poussière qui est aspiré par le rotor de l'aspirateur dans la canalisation d'entrée 4 vient heurter la plaque de déflexion 6, car cette plaque est inclinée de 45 par rapport à la canalisation d'entrée 4, et le courant d'air 9 se trouve ainsi dévié de 90 par rapport à la canalisation d'entrée pour suivre la canalisation de sortie 5 sous l'effet de la plaque de déflexion. Les particules d'impuretés provoquent sur la plaque de déflexion 6 un bruit plus ou moins intense, suivant l'abondance de ces particules. Ces bruits sont captés par le microphone de mesure 21 monté sur le raccord tubulaire 13 qui débouche dans la cavité 7, et le microphone les transforme en signaux électriques. Mais l'ensemble de ces bruits ne correspond pas seulement à ceux qui sont dus aux chocs des particules sur la plaque de déflexion, car ils comprennent aussi les bruits d'ambiance, tels que le bruit du moteur et celui du courant d'air. Pour compenser l'effet de ces bruits parasites d'ambiance on a prévu le microphone de compensation 20 qui ne capte pratiquement aucun des bruits dus aux particules, mais seulement les bruits d'ambiance transmis par conduction par le boîtier 1. Les signaux émis par le microphone de mesure 21 sont envoyés à l'entrée directe d'un amplificateur opérationnel 30, et ceux qui proviennent du microphone de compensation 20 sont envoyés à l'entrée négative d'un autre amplificateur opérationnel 31. Les signaux de sortie du microphone de compensation 20, qui se trouvent alors en phase avec les composantes dues aux bruits d'ambiance dans les signaux du microphone de mesure, annulent ces composantes. Les sorties des amplificateurs 30, 31 sont additionnées en 32 et la sortie de l'additionneur 32 est délivrée à un amplificateur de sortie 33 qui ne reçoit ainsi que les signaux dus aux chocs des particules sur la plaque de déflexion. On a représenté sur la Fig. 3 un schéma des circuits d'exploitation des signaux dus aux bruits. Le signal de bruit amplifié par l'amplificateur 33 est limité en amplitude, avec une possibilité de réglage du taux d'amplification et de la plage de fréquence, comme indiqué sur le schéma. Le signal de sortie de l'amplificateur est redressé dans un redresseur 34 et passe ensuite dans un bloc de filtrage 35 dont le seuil de fonctionnement s'adapte automatiquement, avec un certain retard. Grâce à cette adaptation automatique, on peut éliminer dans une très large mesure le bruit d'ambiance intense dû au moteur. A la mise en marche de l'aspirateur de poussière, il est prévu de le laisser tourner à une vitesse élevée pendant un instant, de 6 à 10 secondes par exemple. Cette phase initiale est commandée par un bloc chronométrique 36. Ensuite, un bloc des circuits logiques 38 est actionné par l'intermédiaire d'un bloc de commutation 37. Le bloc des circuits logiques 38 commande le régime de rotation du moteur et donc la puissance utile de l'aspirateur de poussière en fonction du taux de salissure de la surface en cours de nettoyage. Le fonctionnement est réglé d'abord avec l'angle de déphasage maximum. Ce régime de fonctionnement est indiqué optiquement par une lumière verte de la diode électroluminescente LED 1. Si le seuil instantané se trouve dépassé dans le bloc de filtrage 35 décrit plus haut, ou si le bloc chronométrique 36, qui intervient en phase initiale, est encore actif, le système passe à un angle de déphasage de valeur moyenne, et la vitesse de rotation du moteur augmente. Ce changement d'allure est indiqué par une lumière jaune de la diode électroluminescente LED 2. Si le commutateur SW2 est actionné, le moteur est alimenté sans déphasage et tourne donc à plein régime. Cette allure est indiquée par la lumière rouge de la diode électroluminescente LED 3. Le système de réglage est alimenté par un piquage sur l'enroulement d'excitation du moteur. Ceci permet de disposer d'une tension de 12 V, qui est redressée dans un bloc 39, pour assurer l'alimentation des éléments électroniques du système. Avec un interrupteur 41 associé au sac à poussière, on peut surveiller le remplissage de ce sac. Si cet interrupteur se ferme, c'est que le sac à poussière est plein. Un relais T d'un circuit 40 permet de fixer a priori un certain délai pendant lequel un train d'impulsions excite une diode électroluminescente 42 et actionne en même temps un dispositif sonore 43. Pour remettre à zéro cet avertisseur il faut couper l'alimentation secteur de l'appareil. Bien entendu, il est possible de prévoir d'autres variantes des circuits de commande pour exploiter l'invention, mais la particularité essentielle de celle-ci tient au fait que grâce aux deux microphones 20, 21, on obtient des informations permettant de commander l'allure du moteur de l'aspirateur de poussière, en fonction de l'abondance des impuretés. Grâce à la disposition proposée pour les deux microphones, à proximité immédiate l'un de l'autre, le risque d'un déphasage possible des bruits d'ambiance est très faible. Au lieu de monter les deux microphones 20, 21 à proximité l'un de l'autre, mais de manière à leur faire capter des bruits différents, on pourrait aussi brancher les deux microphones sur la cavité 7, pour que les deux microphones 20, 21 captent les mêmes bruits. Si on observe qu'il existe entre les microphones une distance qui correspond à un déphasage notable des deux genres de signaux, on voit que ces signaux décalés dans le temps ne peuvent pas se compenser par une addition, et qu'ils fournissent une information utilisable. REVENDICATIONS 1. Système pour régler l'allure du moteur d'un aspirateur de poussière en fonction du taux de salissure de la surface traitée, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (1) pour le passage du courant d'air aspiré avec les particules entraînées par ce courant, ce boîtier contenant une canalisation d'entrée d'air (4) et une canalisation de sortie (5) faisant un certain angle par rapport à la canalisation d'entrée (4), et entre les deux canalisations une plaque de déflexion (6) qui provoque une déviation du courant de particules, au moins un microphone de mesure (20, 21) étant en outre prévu pour capter les bruits des particules qui frappent la plaque de déflexion, ainsi qu'un dispositif électronique (33-39, Fig. 3) sensible aux signaux émis par le microphone de mesure (20, 21) et adapté à transformer ces signaux en signaux de commande pour régler l'allure du moteur (M) de l'aspirateur. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en qu'il comporte au moins un microphone de compensation (20) monté sur le boîtier (1) pour émettre un signal de bruit indiquant les bruits dus à l'appareil, afin d'en permettre l'élimination par filtrage du signal émis par le microphone de mesure. 3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la plaque de déflexion (6) est reliée à une paroi et coopère avec celle-ci pour délimiter de tous les côtés une cavité (7) voisine du courant de particules (9). 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le microphone de mesure (21) est branché sur la cavité (7) par un embout tubulaire (13) et un raccord tubulaire (10) qui atténue les bruits. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le microphone de compensation (20) est fixé rigidement sur le boîtier (1). 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le signal de sortie du microphone de mesure (21) ainsi que le signal de sortie du microphone de compensation (20) sont d'abord appliqués chacun à un inverseur de phase (30, 31) et ensuite à un additionneur de signaux (32), pour débarrasser le signal du microphone de mesure (21) des effets des bruits d'ambiance. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en dehors du boîtier un support tubulaire (11) dont la paroi est pourvue de fentes (15) et sur lequel est monté le microphone de compensation (20) prévu pour capter les bruits d'ambiance.