Brevet FR2718632A1 — publié le 19951020

L'invention concerne un filtre anti-odeurs d'un type nouveau pour aspirateurs. L'utilisation d'un aspirateur produit souvent des odeurs nauséabondes dues à des matières odorantes - par exemple à des poils de chien - ou à des micro-organismes. En particulier après un arrêt prolongé de l'aspirateur, la concentration en matières odorantes dans le sac filtrant augmente, et ces substances sont expulsées dès la mise en marche de l'appareil. Pour éviter ces nuisances, il est connu de prévoir dans l'aspirateur des filtres anti-odeurs qui contiennent généralement du charbon actif et qui sont montés à la sortie d'air, c'est-à-dire derrière la turbine. De tels filtres suivants sont connus du document DE-OS 42 04 553. L'implantation de ces filtres derrière la turbine est obligatoire puisque, lors du fonctionnement de l'aspirateur, les particules de charbon actif frottent les unes contre les autres en raison des vibrations et provoquent la formation de poussière de charbon. Si le filtre était placé devant la turbine, la poussière de charbon risquerait de s'enflammer dans la turbine. Outre la formation de poussière de charbon qui, avec les procédés et les dispositifs connus, est évacuée dans la pièce que l'on veut nettoyer, l'implantation derrière la turbine présente également un inconvénient, à savoir que l'aspirateur doit être spécialement équipé pour ces filtres suivants et qu'en raison de l'augmentation de la résistance de l'air, l'air présent dans l'appareil chauffe plus qu'en l'absence de filtre suivant, ce qui réduit l'efficacité du charbon actif. De plus, la section d'un tel filtre n'est pas très grande, ce qui, là encore, nuit à la résistance de l'air et au pouvoir adsorbant. L'invention a pour but de fournir un filtre anti-odeurs performant pour aspirateurs, qui peut être monté devant la turbine sans entraîner la formation de poussières inflammables susceptibles de mettre le feu au moteur. Conformément à l'invention, ce but est atteint par un filtre anti- odeurs pour aspirateur, qui est disposé derrière le filtre à poussières et devant la turbine et qui5 comporte, sur un support perméable à l'air, du charbon actif de fabrication synthétique sous forme de billes (appelé ci-après " charbon en billes ") présentant un diamètre compris entre 0,1 et 2 mm ou des petits tas imprimés de charbon actif pulvérulent lié présentant un diamètre et une hauteur de 0,2 à 1 mm (appelés ci- après " empreinte de charbon "). Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le charbon en billes possède une surface interne ou spécifique d'au moins 900 m2/g et a été obtenu par carbonisation et activation d'échangeurs d'ions. Un charbon en billes de ce type est décrit par exemple dans les documents DD-B 063 768, DE-A-43 04 026, DE-A-43 28 28, GB-B-1 525 420, GB-B-2 012 257, GB-A-2 025 385, GB-A-2 053 176, US-A-4 040 990, US-A-4 224 415, US-A-4 857 243 et US-A-4 957 897. Ce charbon en billes a pour avantages détermi- nants, d'une part, d'être sphérique et, d'autre part, de posséder une surface très dure. En raison de sa forme sphérique, la surface de contact, dans l'hypothèse d'un frottement mutuel dû à des vibrations, est extrêmement ré- duite par rapport au charbon actif classique. Le terme " charbon actif " désigne ici et ci-dessous un matériau carbonisé puis activé issu de matières premières végétales (bois, tourbe, etc.) ou animales (sang, os). De plus, grâce à sa surface dure, le charbon en billes ne subit pratiquement pas d'abrasion. Un autre avantage lié à l'emploi de ce charbon en billes réside en ce que, comparativement au charbon actif traditionnel, il ne possède pas de macropores, mais presque uniquement des micropores. Les macropores ont un diamètre compris entre 100 et 50 000 nm; en revanche, les micropores possèdent un diamètre de seulement 0,3 à 2 nm. Les particules de poussière qui ne sont pas retenues par le filtre à poussières ne peuvent donc pas obstruer les micropores du charbon en billes en raison de leur plus grand diamètre; le5 pouvoir adsorbant du charbon en billes à l'égard des matières odorantes dure beaucoup plus longtemps que celui du charbon actif car les macropores de ce dernier sont très rapidement colmatés par les particules de poussière ultrafines et les micropores restants sont très peu nombreux. La mise en oeuvre de charbon en billes sur un support perméable à l'air est décrite par exemple dans les documents DE-A-33 04 349, DE-A-38 13 563, US-A-4 510 193 et EP-B-118 618. On peut donc aussi faire appel à d'autres charbons anti-abrasion granulés ou moulés, en particulier à ceux possédant une surface interne ou spécifique supérieure à 900 m2/g. Dans le cas d'une empreinte de charbon, le charbon actif pulvérulent peut avoir une granulométrie de 0,1 à 50 pm, de préférence de 3 à 10 gm. L'empreinte de charbon peut donc également avoir une proportion de liant de 20 à parties en poids par rapport au charbon actif pulvéru- lent. Le liant peut être un polyacrylate. L'empreinte de charbon et un procédé en permettant la fabrication sont décrits par exemple dans les documents EP-B-090 073 et US-A-4 455 187. L'empreinte de charbon permet avantageusement de négliger pratiquement la surface de contact en raison de sa " forme en tas " car ces tas ne frottent pas les uns contre les autres, même en présence de fortes vibrations. De plus, la distance entre les différents tas peut être réglée avec précision à une valeur prédéterminée à l'aide des écrans correspondants de l'installation de sérigraphie rotative. De plus, tout comme le charbon en billes, l'empreinte de charbon possède une surface très dure et est donc très résistante à l'abrasion. Elle ne peut donc pas produire de poussière de charbon dangereuse. Un autre avantage lié à l'emploi d'une empreinte de charbon réside dans sa relative insensibilité à la pous- sière minérale. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le filtre anti-odeurs est conçu sous la forme d'un sac qui entoure le filtre à poussières. Le filtre à poussières, qui est en papier sur la plupart des aspirateurs, est habituellement collé par son orifice d'entrée sur un anneau de carton ou un morceau de carton pourvu d'un orifice circulaire, qui est emmanché dans un support. Ce sac peut être conçu pour pouvoir être rabattu par-dessus le sac filtrant et être légèrement resserré derrière l'orifice d'entrée du sac en papier, par exemple au moyen d'un ruban adhésif ou auto-agrippant. On augmente ainsi sensiblement la surface du filtre conforme à l'invention, ce qui abaisse la résistance de l'air et accroit le pouvoir adsorbant. Le filtre anti-odeurs peut donc être réutilisé après avoir vidé ou déposé le filtre à poussières. Le support perméable à l'air peut être choisi dans le groupe des papiers ou des structures textiles en nappes tels que tissus, tricots ou voiles non tissés. Le charbon en billes peut être fixé au support perméable à l'air au moyen d'un adhésif. Cet adhésif peut être appliqué sous forme de points sur le matériau perméable à l'air. En particulier, moyennant une disposition spéciale de ces points d'adhésif, les différentes particules de charbon en billes peuvent être disposées avec un écarte- ment mutuel suffisant pour ne pas se toucher. Cependant, l'adhésif peut aussi recouvrir les fibres d'un tricot ou d'un voile à grosses mailles. A cet effet, l'adhésif peut être appliqué sur toute la surface du matériau perméable à l'air, comprimé et éventuellement soufflé à travers les espaces libres de ce matériau au moyen d'un dispositif approprié, de préférence d'une buse fendue. Le soufflage a pour effet de détruire les " fenêtres ". Ces fibres sont ensuite garnies de charbon en billes. L'adhésif utilisé peut être constitué par un sys- tème à deux composants à faible teneur en solvant, de pré- férence par un système prépolymère à faible teneur en sol- vant. Ces systèmes possèdent une bonne adhérence initiale et présentent généralement, lors de la phase de réticulation, un minimum de viscosité très marqué qui entraîne une adhérence optimale. Des systèmes prépolymères à faible teneur en solvant sont proposés par exemple par la société Bayer sous la dénomination " High Solids ". L'adhésif est appliqué de préférence à refus sur le matériau perméable à l'air, puis comprimé, après quoi le matériau est parsemé de charbon en billes et l'adhésif est durci. Selon un autre mode de réalisation conforme à l'invention, le support perméable à l'air est garni de charbon en billes ou d'une empreinte de charbon sur ses deux faces. Les revêtements de charbon ainsi réalisés peuvent alors atteindre jusqu'à 500 g/m2. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le charbon en billes recouvre de 30 à 70 % de la surface du support plan; les empreintes de charbon peuvent recouvrir de 30 à 70 % du support plan. Selon un autre mode de réalisation conforme à l'invention, le filtre anti-odeurs est placé devant les fentes d'aspiration de la chambre filtrante, c'est-à-dire de la chambre o se trouve le filtre à poussières, et se présente de préférence sous la forme d'une structure en nappe ou de bandes. En particulier, il peut s'agir d'une mousse de polyuréthanne réticulée à gros pores garnie de charbon en billes. Selon un mode de réalisation préféré et conforme à l'invention, le charbon en billes est enfoncé dans la mousse de polyuréthanne, par exemple selon le document DE-A-38 13 563. Selon un autre mode de réalisation conforme à l'invention, un filtre supplémentaire à poussières fines est disposé devant le filtre antiodeurs et a pour fonction de retenir les poussières fines qui traversent le sac filtrant. Le filtre à poussières fines peut être en particulier un filtre HEPA (filtre à haut rendement pour particules). REVENDICATIONS 1. Filtre anti-odeurs pour aspirateur, caractérisé en ce qu'il est disposé derrière le filtre à poussières et devant la turbine, et en ce qu'il comporte, sur un support perméable à l'air, du charbon actif de fabrication synthétique sous forme de billes (charbon en billes) présentant un diamètre compris entre 0,1 et 2 mm ou des petits tas imprimés de charbon actif pulvérulent lié présentant un diamètre et une hauteur de 0,2 à 1 mm (empreinte de charbon). 2. Filtre anti-odeurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que le charbon en billes possède une surface interne d'au moins 900 m2/g. 3. Filtre anti-odeurs selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le charbon en billes a été obtenu par carbonisation et activation d'échangeurs d'ions. 4. Filtre anti-odeurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que le charbon actif pulvérulent a une granulométrie de 0,1 à 50 gm, de préférence de 3 à 10 gm. 5. Filtre anti-odeurs selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que l'empreinte de charbon a une pro- portion de liant de 20 à 100 parties en poids par rapport au charbon actif pulvérulent. 6. Filtre anti-odeurs selon l'une des revendica- tions 1, 4 et 5, caractérisé en ce que le liant est un po- lyacrylate. 7. Filtre anti-odeurs selon l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il est conçu sous la forme d'un sac qui entoure le filtre à poussières. 8. Filtre anti-odeurs selon l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le support perméable à l'air est choisi dans le groupe des papiers ou des structures textiles en nappes tels que tissus, tricots ou voiles non tissés. 9. Filtre anti-odeurs selon l'une des revendica- tions 1 à 3, 7 et 8, caractérisé en ce que le charbon en billes est fixé au support perméable à l'air au moyen d'un adhésif. 10. Filtre anti-odeurs selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'adhésif est appliqué sous forme de points sur le matériau perméable à l'air. 11. Filtre anti-odeurs selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'adhésif recouvre les fibres d'un tricot ou d'un voile à grosses mailles. 12. Filtre anti-odeurs selon l'une des revendica- tions 9 à 11, caractérisé en ce que l'adhésif est constitué par un système à deux composants à faible teneur en solvant, de préférence par un système prépolymère à faible teneur en solvant qui, lors de la phase de réticulation, présente un minimum de viscosité. 13. Filtre anti-odeurs selon l'une des revendica- tions 9 à 12, caractérisé en ce que le charbon en billes recouvre de 30 à 70 % de la surface du support plan. 14. Filtre anti-odeurs selon l'une des revendica- tions 1 et 4 à 8, caractérisé en ce que l'empreinte de char- bon recouvre de 30 à 70 % du support plan. 15. Filtre anti-odeurs selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est placé devant les fentes d'aspiration de la chambre filtrante et se présente de préférence sous la forme d'une structure en nappe ou de bandes. 16. Filtre anti-odeurs selon la revendication 15, caractérisé en ce que le filtre anti-odeurs est une mousse de polyuréthanne réticulée à gros pores garnie de charbon en billes. 17. Filtre anti-odeurs selon l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'un filtre supplé- mentaire à poussières fines est disposé devant le filtre anti-odeurs. 18. Filtre anti-odeurs selon la revendication 17, caractérisé en ce que le filtre à poussières fines est un filtre HEPA.