Brevet FR2817138A1 — publié le 20020531

La présente invention se rapporte à un aspirateur, et plus particulièrement à un aspirateur comportant un dispositif cyclone de collecte de poussière monté sur un conduit d'extension télescopique de l'aspirateur, pour filtrer, éliminer et collecter les particules relativement importantes de poussière, résidus ou " produits contaminants " qui sont aspirés dans l'aspirateur. Habituellement, les dispositifs de collecte de poussière séparent les particules d'un fluide en utilisant la force centrifuge. Étant donné leur structure relativement simple et la possibilité qu'ils ont de résister dans un environnement à des températures élevées et à des pressions élevées, les dispositifs de collecte de poussière à cyclone ont été largement utilisés dans le domaine industriel depuis longtemps. En outre, un dispositif de collecte des poussières utilisant un cyclone est employé dans les aspirateurs, pour filtrer d'abord puis collecter les produits contaminants sous forme de particules relativement importantes, tels que des morceaux de tissus, de vinyle, des cheveux, et analogues, à partir de l'air qui est soutiré à travers la brosse de l'aspirateur. Le dispositif de collecte des poussières à cyclone empêche que ces produits contaminants de plus grande dimension soient filtrés et éliminés au niveau du sac en papier, lequel est situé à l'intérieur de la chambre de collecte des poussières, ce qui permet de prolonger la durée de vie du filtre en papier jetable. La figure 1 est une vue en perspective montrant un exemple d'un aspirateur équipé d'un dispositif de collecte de poussière conventionnel à cyclone. Comme montré à la figure 1, I'aspirateur comportant le dispositif 10 de collecte de poussière conventionnel à cyclone comprend un corps 1 d'aspirateur, une brosse 4 pour aspirer les produits contaminants, un tuyau souple 2 et un tuyau d'extension télescopique 3 pour relier la brosse 4 au corps 1 de l'aspirateur, un filtre en papier 7 pour filtrer et éliminer les produits contaminants, et un moteur 8 entraînant un ventilateur pour engendrer une force d'aspiration. Le dispositif 10 de collecte des poussières est monté sur une partie de liaison entre le tuyau d'extension télescopique 3 et le tuyau souple 2 de façon à filtrer et éliminer les produits contaminants présentant les plus grandes particules. Le dispositif 10 de collecte de poussière à cyclone pour l'aspirateur aspire l'air et les produits contaminants à travers la brosse 4 avec une force d'aspiration qui est engendrée par le moteur 8 du ventilateur, I'air arrivant obliquement à l'intérieur du boîtier 13 du cyclone. Divers types de particules relativement grandes de produits contaminants, tels que des morceaux de tissus, de vinyle, des cheveux et analogues sont séparés de l'air sous l'effet o de la force centrifuge, qui est provoquée par un tourbillon ou vortex de l'air. Ces grandes particules de produits contaminants sont alors collectées dans le boîtier 13 du cyclone. Lorsque l'air propre atteint la base du boîtier 13 du cyclone, il inverse sa direction et revient sous forme d'un flux d'air qui s'élève et qui est expulsé vers le corps 1 de l'aspirateur à travers le tuyau souple 2. Lors du fonctionnement de l'aspirateur, I'orientation du dispositif 10 de collecte des poussières à cyclone peut se modifier, intentionnellement, ou pas. Autrement dit, le dispositif 10 de collecte des poussières à cyclone peut être basculé ou renversé sens dessus dessous lorsqu'on aspire des emplacements situés en hauteur, provoquant la chute, en direction d'une grille 12 du dispositif 10 de collecte des poussières à cyclone, des produits contaminants collectés dans le boîtier 13 du cyclone du dispositif 10, notamment des morceaux de tissus, de vinyle, des cheveux et analogues qui y sont contenus. Lorsqu'une telle inversion du flux des produits contaminants se produit, les produits contaminants peuvent bloquer la grille 12 du dispositif 10 de collecte de poussière à cyclone, réduisant par suite l'efficacité de nettoyage de l'aspirateur ou rendant impossible son fonctionnement. Par suite, un blocage de la grille à la suite d'une inversion du flux des produits contaminants, devrait être empêché. En outre, étant donné que le bottier 13 du cyclone peut être séparé du corps 1 1 du cyclone pour permettre à un utilisateur de jeter les produits contaminants qui ont été collectés dans le boîtier 13 du cyclone, la grille 12 du corps 11 du cyclone va se trouver exposée. La région ambiante peut devenir sale par suite de la chute des produits contaminants qui sont tombés de la grille. En outre, la grille 12 ainsi exposée peut être brisée si elle n'est pas bien manipulée. La présente invention a pour objet de résoudre les problèmes indiqués ci-dessus. En conséquence, un objet de la présente invention est de prévoir un dispositif de collecte de poussière à cyclone pour un aspirateur qui empêche les produits contaminants de venir bloquer la grille, indépendamment de l'orientation du dispositif de collecte de poussière à cyclone. Un autre objet de l'invention est que ce dispositif n'empêche pas le fonctionnement de l'aspirateur. Un autre objet encore de l'invention est d'empêcher les produits contaminants de tomber hors de la grille d'un corps de cyclone ou d'empêcher la grille d'être brisée lorsque les produits contaminants collectés sont déchargés. Les objets ci-dessus sont obtenus au moyen d'un dispositif de collecte de poussière à cyclone pour aspirateur conforme à la présente invention, comprenant un corps de cyclone relié à un tuyau d'extension télescopique de l'aspirateur. Le corps de cyclone engendre un vortex tourbillonnant à partir d'une admission d'un flux d'air et des produits contaminants qui ont été aspirés. Le dispositif de collecte de poussière à cyclone comprend en outre un boîtier de cyclone engagé de façon amovible avec le corps de cyclone. Le boîtier de cyclone comporte une paroi présentant une inclinaison avec un trou de passage formé dans la paroi. La paroi inclinée divise le volume intérieur du boîtier du cyclone en un espace supérieur pour séparer les produits contaminants de l'air sous l'effet du guidage du tourbillon d'air, et en un espace inférieur destiné à recevoir les produits contaminants qui ont été séparés de l'air et qui ont traversé le trou de passage. Le boîtier du cyclone comprend un couvercle de cyclone ayant une forme cylindrique, une extrémité supérieure ouverte engagée avec le corps du cyclone, et une extrémité inférieure fermée qui est fermée par la paroi inclinée. Le boîtier du cyclone comprend en outre un récipient ou conteneur pour collecter les poussières, le récipient présentant une extrémité ouverte engagée de façon amovible avec une partie inférieure du couvercle du cyclone. L'extrémité ouverte du récipient de collecte des poussières présente une inclinaison de manière à correspondre à l'inclinaison de la paroi du couvercle du cyclone. La chambre de collecte des poussières comprend une extrémité fermée, qui présente une inclinaison par rapport à l'inclinaison de la paroi de o séparation susmentionnée. La paroi inclinée du couvercle du cyclone présente avantageusement une saillie en forme de dôme formée sensiblement en son centre. Un moyen de support est prévu pour supporter le boîtier du cyclone par rapport au tuyau d'extension télescopique et empêcher la séparation du boîtier du cyclone du corps du cyclone. Les moyens de support comprennent par exemple un organe de fixation fixé au tuyau d'extension télescopique, un organe d'introduction disposé de façon amovible sur l'organe de fixation, et qui est introduit dans une cavité formée sur une extrémité inférieure du boîtier du cyclone, et un organe élastique pour solliciter l'organe d'introduction en engagement avec la cavité. Selon une variante de réalisation, le récipient de collecte des poussières présente une extrémité ouverte qui est engagée par vissage avec la partie inférieure du couvercle du cyclone. En conséquence, un nettoyage normal peut être effectué indépendamment de l'orientation de l'aspirateur. Le dispositif de collecte des poussières à cyclone de l'invention empêche que la grille soit endommagée en restant protégée par le couvercle cylindrique du boîtier du cyclone, ainsi que la dispersion des produits contaminants collectés à partir de la grille lorsqu'on décharge les produits contaminants. Les objets ci-dessus ainsi que d'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation préféré, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective illustrant un aspirateur comportant un dispositif de collecte de poussière à cyclone conventionnel la figure 2 est une vue éclatée en perspective d'un dispositif de collecte des poussières à cyclone pour un aspirateur conformément à la présente invention; la figure 3 est une vue en coupe transversale du dispositif de collecte des poussières à cyclone de la figure 2; la figure 4 est une vue de dessous d'un couvercle de cyclone pour un dispositif de collecte des poussières à cyclone de la figure 2; et la figure 5 est une vue en coupe montrant selon une variante, un engagement vissé entre le couvercle du cyclone et le récipient de collecte des poussières du dispositif de collecte des poussières à cyclone de la figure 2. On décrira ci-après un mode de réalisation préféré de la présente invention en référence aux dessins annexés, dans lesquels les mêmes références numériques désignent des éléments semblables. En se reportant aux figures 2 et 3, un dispositif de collecte de poussière à cyclone comporte un corps de cyclone 20 et un boîtier de cyclone 30. Le boîtier de cyclone 30 comporte un couvercle de cyclone 31 et un récipient de collecte de poussière 35. Dans ce cas, une partie de support est prévue sur le tuyau d'extension télescopique 3 de l'aspirateur pour supporter le récipient 35 de collecte des poussières de telle façon que le récipient 35 de collecte des poussières ne se détache pas du couvercle 31 du cyclone lors d'une utilisation de l'aspirateur. Le corps 20 du cyclone est relié au tuyau d'extension télescopique 3 de l'aspirateur et comporte un passage 21 d'admission d'entrée du flux d'air de façon à guider l'air obliquement et les produits contaminants qui ont été aspirés par la brosse 4 (fig. 1), une grille 22 destinée à filtrer l'air à l'intérieur du couvercle 31 du cyclone, et un passage 23 de sortie du flux d'air pour guider l'air qui a été aspiré à travers la grille 22 en direction du corps 1 de l'aspirateur. Le couvercle 31 du cyclone présente une forme cylindrique et est relié à une partie inférieure du corps 20 du cyclone. La forme cylindrique du couvercle 31 du cyclone fait que l'air qui est aspiré depuis le passage d'admission d'air 21 du corps 20 du cyclone prend la forme d'un vortex ou tourbillon. Une extrémité du couvercle 31 du cyclone comporte une pluralité de saillies d'engagement 33 qui y sont formées pour réaliser la liaison avec le corps 20 du cyclone. L'autre extrémité du couvercle 31 forme une paroi 31a présentant une inclinaison. La paroi d'extrémité inclinée 31a présente un trou de passage 31b qui y est formé pour guider les produits contaminants dans un récipient 35 de collecte des poussières. Le trou de passage 31 b peut être formé par une partie qui a été découpée dans la paroi 31a du couvercle 31 du cyclone dans une direction périphérique du couvercle de cyclone 31 jusqu'à une distance prédéterminée. Ici, la longueur du trou de passage 31 b peut varier selon la dimension du dispositif de collecte des poussières à cyclone. L'extrémité 31a est inclinée de telle façon que les produits contaminants, qui ont été séparés du tourbillon de l'air, sont guidés vers le récipient 35 de collecte des poussières, avec une certaine partie de l'air tourbillonnant. De préférence, la paroi d'extrémité 31a est inclinée sous un angle allant de 15 à 30 par rapport à une section transversale verticale du couvercle 31 cylindrique du cyclone. D'autre part, une partie d'engagement 32 présentant une forme de marche ou de décrochement est formée autour de la paroi d'extrémité 31 a. La partie d'engagement 32 assure la fixation du couvercle 31 du cyclone au récipient 35 de collecte des poussières. Conformément à un mode de réalisation, une saillie 31c en forme de dôme s'étend sensiblement à partir du centre de la paroi d'extrémité inclinée 31a, pour guider de manière efficace les produits contaminants vers le conteneur 35 de collecte des poussières. Le diamètre de la saillie 31c en forme de dôme peut varier en fonction des circonstances, mais se situe de préférence entre environ un quart et un tiers du diamètre du couvercle 31 du cyclone. Le conteneur 35 de collecte des poussières est engagé avec une partie d'engagement 32 du couvercle 31 du cyclone. Le conteneur 35 de collecte des poussières présente une forme sensiblement cylindrique et une extrémité fermée 36. L'extrémité ouverte du conteneur 35 de collecte des poussières est inclinée de façon à correspondre à l'extrémité inclinée 31a du couvercle du cyclone 31, de sorte que le couvercle 31 du cyclone et le conteneur 35 de collecte des poussières sont d'aplomb et forment une ligne droite lorsqu'ils sont engagés l'un avec l'autre. En outre, une cavité 35a est formé dans la partie inférieure de l'extrémité fermée du récipient 35 de collecte des poussières pour recevoir la partie de support 50 destinée à supporter le récipient 35 de collecte des poussières. De préférence, de manière à réduire le vortex tourbillonnant de l'air à partir du couvercle 31 du cyclone et pour faciliter également le montage par l'utilisateur du conteneur 35 de collecte des poussières sur un tuyau d'extension télescopique 3, I'extrémité fermée du récipient 35 de collecte des poussières est légèrement tronconique de façon à présenter une surface plus petite que celle de l'extrémité ouverte, qui lui correspond, de l'extrémité inclinée du couvercle 31 du cyclone. A son extrémité fermée le récipient 35 présente une paroi 36 inclinée d'un certain angle par rapport à la paroi inclinée 31a du couvercle 31. La cavité 35a formée sur la partie inférieure de l'extrémité fermée du conteneur 35 de collecte des poussières présente une forme et une dimension qui correspondent à une partie d'insertion 55 de la partie de support 50. La cavité 35a reçoit la partie d'insertion ou introduction 55 de la partie de support 50 de manière à fixer le conteneur 35 de collecte des poussières au tuyau d'extension télescopique 3. La partie de support 50 comprend en outre un organe de fixation 51 qui est monté sur le tuyau d'extension télescopique 3. Un collier circulaire de dimension correspondant au diamètre extérieur du tuyau d'extension télescopique 3 est prévu à une extrémité de l'organe de fixation 51 pour s'engager avec le tuyau d'extension télescopique 3. La partie d'insertion 55 est montée à l'autre extrémité de l'organe de fixation 51. La partie d'insertion 55 comprend une goupille 55a, qui est introduite dans la cavité 35a du conteneur 35 de collecte des poussières, et un ressort b hélicoïdal de compression pour solliciter la goupille 55a vers l'extérieur. La goupille 55a et le ressort de compression hélicoïdal 55b présentent des longueurs convenables pour permettre la séparation facile du conteneur 35 de collecte des poussières de la partie d'engagement 32 du couvercle 31 du cyclone, lorsque l'utilisateur retient et presse vers le bas le conteneur 35 de collecte des poussières, et pour empêcher la séparation du conteneur de collecte des poussières 35 du couvercle 31 du cyclone lors d'une utilisation normale de l'aspirateur. Un autre exemple d'une manière d'engager le conteneur 35 de collecte des poussières avec le couvercle 31 du cyclone est illustré à la figure 5. En se reportant la figure 5, une partie d'engagement 32' d'un couvercle de cyclone 31' n'est pas formée le long de la périphérie de I'extrémité inclinée, mais est formée le long de la périphérie intérieure de l'extrémité inférieure du couvercle de cyclone 31'. La partie d'engagement 32' du couvercle de cyclone 31' est formée avec un pas de vis femelle 32'a, et le périmètre extérieur de l'extrémité ouverte du conteneur 35' de collecte des poussières est formé avec un pas de vis mâle 35'a pour venir s'engager avec le pas de vis femelle 32'a. En conséquence, le conteneur 35' de collecte des poussières est relié au couvercle 31' du cyclone dans la mesure o la partie 32' d'engagement du couvercle 31' du cyclone est vissée au conteneur 35' de collecte des poussières. Lorsqu'on utilise ce système d'engagement, la partie de support 50 peut être omise en formant les sailles d'engagement 33 de façon qu'elles assurent le maintien du boîtier de cylindre 30 sur le corps de cyclone 20. Ci-après, on va décrire en détail le fonctionnement du dispositif de collecte à cyclone de la présente invention. L'air et les produits contaminés sont aspirés à l'intérieur de l'aspirateur à travers la brosse 4 et le flux qui pénètre à l'intérieur du dispositif de collecte des poussières à cyclone à travers le passage 21 d'admission du flux d'air du corps 20 du cyclone. Lorsque l'air et les produits contaminants pénètrent dans le couvercle 31 du cyclone, ils forment un vortex tourbillonnant d'air et des produits contaminants. Les particules les plus grandes des produits contaminants qui sont contenus dans l'air sont séparées de l'air sous l'effet de la force centrifuge du vortex tourbillonnant et tombent alors sur le fond du couvercle 31 du cyclone. La plus grande partie de l'air qui est débarrassée des produits contaminants vient buter contre l'extrémité inclinée 31a du couvercle 31 du cyclone et inverse sa direction pour former un courant d'air montant. Le courant d'air montant est expulsé vers le corps 1 de l'aspirateur à travers la grille 22 et le passage pour le débit de sortie d'air 23. Après que les produits contaminants ont été séparés sous l'effet de la force centrifuge, une partie de l'air descend et est déchargée sous forme d'un flux d'air tourbillonnant à travers le trou de passage 31 b formé dans lI'extrémité inclinée 31 a du couvercle 31 du cyclone. Étant donné que les produits contaminants sont bloqués par l'extrémité inclinée 31a du couvercle du cyclone 31, les produits contaminants contenus dans le conteneur 35 de collecte des poussières ne sont pas déchargés à travers le couvercle 31 du cyclone, mais sont entraînés en rotation dans un flux d'air tourbillonnant à I'intérieur du conteneur 35 de collecte des poussières. Le couvercle 31 du cyclone entraîne l'air dans un vortex tourbillonnant en coopération avec le corps 30 du cyclone, et sépare les produits contaminants de l'air en utilisant la force centrifuge. Le trou de passage 31b formé dans l'extrémité inclinée 31a guide les produits contaminants dans le conteneur 35 de collecte des poussières. Le conteneur 35 de collecte des poussières sert de réceptacle dans lequel les produits contaminants séparés sont collectés. Autrement dit, étant donné qu'une partie de séparation pour séparer les produits contaminants de l'air est séparée de la partie de collecte des poussières pour collecter les produits contaminants séparés de l'air aspiré, les produits contaminants séparés par la force centrifuge ne sont pas entraînés dans la direction inverse vers la grille 22 du corps 20 du cyclone et, par suite, ne peuvent bloquer la grille. On décrira maintenant un procédé pour vider le conteneur 35 de collecte des poussières qui a été rempli avec les produits contaminants. L'utilisateur prend le conteneur 35 de collecte des poussières et presse vers le bas la partie inférieure du conteneur 35 de collecte des poussières, qui est monté de façon amovible sur la partie de support 50, comprimant le ressort de compression hélicoïdal 55b. Cela permet également de dégager la partie d'engagement 32 du couvercle 31 du cyclone du conteneur 35 de collecte des poussières. L'utilisateur peut alors enlever la chambre 35 de collecte des poussières du support 50. Après vidage du conteneur 35 de collecte des poussières, l'utilisateur introduit la goupille d'insertion 55a de la partie de support 50 dans la cavité 35a prévue dans la partie inférieure du conteneur 35 de collecte des poussières. Alors l'utilisateur appuie vers le bas sur le conteneur 35 de collecte des poussières pour comprimer le ressort hélicoïdal 55b et ajuster la partie supérieure du conteneur 35 de collecte des poussières en alignement avec la partie d'engagement 32 du couvercle 31 du cyclone. Lorsque l'utilisateur libère le conteneur 35 de collecte des poussières, le ressort hélicoïdal 55b se détend, pressant le conteneur 35 de collecte des poussières en engagement avec la partie d'engagement 32 du couvercle 31 du cyclone. Ainsi, le conteneur 35 de collecte des poussières est supporté à une extrémité par la partie d'engagement 32 et à l'autre extrémité par la partie de support 50. D'autre part, dans le cas de la structure d'engagement à vis, telle qu'elle a été illustrée à la figure 5, une rotation du conteneur 35' de collecte des poussières dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre sépare le conteneur 35' de collecte des poussières de la partie d'engagement 32' du couvercle 31' du cyclone. De la même façon, le conteneur 35' de collecte des poussières est engagé à nouveau avec le couvercle 31' du cyclone en faisant tourner le conteneur 35' de collecte des poussières dans le sens des aiguilles d'une montre. Comme expliqué ci-dessus, le dispositif de collecte des poussières à cyclone pour aspirateur conforme à la présente invention, améliore l'efficacité du nettoyage de l'aspirateur, permettant son fonctionnement même lorsque l'orientation du dispositif de collecte des poussières à cyclone varie lors de l'utilisation de l'aspirateur. En outre, le dispositif fournit une manière plus sûre de vider le contenu du récipient de collecte des poussières, empêchant la dispersion des produits contaminants à partir de la grille et protégeant cette grille. Bien entendu de nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation illustré et décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1. Dispositif de collecte des poussières à cyclone pour aspirateur, comprenant un corps de cyclone (20) destiné à être relié à un tuyau (3) d'extension télescopique de l'aspirateur, le corps du cyclone engendrant un vortex tourbillonnant d'un flux d'admission d'air et des produits contaminants, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier de cyclone (30) engagé de façon amovible avec le corps de cyclone (20), le boîtier de cyclone (30) comportant une paroi inclinée (31 a) présentant un trou de passage (31 b) qui n0 y est formé, la paroi inclinée (31 a) divisant le volume intérieur du boîtier du cyclone en un espace supérieur pour la séparation des produits contaminants d'avec l'air en guidant le vortex tourbillonnant de l'air et en un espace inférieur pour recevoir les produits contaminants qui ont été séparés de l'air. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier de cyclone (30) comprend: un couvercle de cyclone (31) ayant une forme cylindrique, une extrémité supérieure ouverte et une extrémité inférieure fermée, I'extrémité supérieure ouverte étant engagée avec le corps du cyclone (20), I'extrémité inférieure fermée étant fermée par la paroi inclinée (31 a); et un conteneur (35) de collecte des poussières engagé de façon amovible avec une partie inférieure du couvercle (31) du cyclone, le conteneur (35) de collecte des poussières comportant une extrémité ouverte qui est inclinée de façon à correspondre à l'inclinaison de la paroi inclinée (31a) du couvercle du cyclone. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le conteneur de collecte des poussières comprend une extrémité fermée (36) opposée à l'extrémité ouverte et qui est inclinée en correspondance avec la paroi inclinée (31a). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite paroi inclinée (31a) comprend une saillie en forme de dôme (31c) formée sensiblement en son centre. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de support (50) pour supporter le boîtier (30) du cyclone par rapport au tuyau (3) d'extension télescopique et pour empêcher la séparation du boîtier (30) du cyclone du corps (20) du cyclone. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de support comprennent: un organe de fixation (50) monté sur le tuyau (3) d'extension télescopique, un organe d'insertion (55a) disposé de façon à pouvoir se déplacer sur ledit organe de fixation (50), l'organe d'insertion étant reçu dans une cavité (35a) formée dans une extrémité inférieure du boîtier (30) du cyclone, lorsque le boîtier de cyclone est couplé au corps (20) du cyclone, et un organe élastique (55b) pour solliciter l'organe d'insertion (55a) en engagement avec ladite cavité. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conteneur (35) des poussières est fixé par vissage sur le couvercle (31) du cyclone. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le conteneur (35) des poussières est fixé par engagement (32) sur le couvercle (31) du cyclone. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite paroi inclinée (31a) est inclinée d'un angle compris entre 15 et 30 degrés par rapport à une section transversale verticale du couvercle (31). 10. Aspirateur comportant un dispositif cyclone de collecte des poussières caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.