Brevet FR2810225A1 — publié le 20011221

ASPIRATEUR BALAI POURVU D'UN DISPOSITIF COLLECTEUR DE POUSSIERE DE TYPE CYCLONE La présente invention concerne un aspirateur balai, et plus particulièrement un aspirateur balai comportant un dispositif collecteur de poussière de type cyclone pour séparer et recueillir les impuretés qui sont entraînées dans l'air qui est aspiré par une10 brosse d'aspiration de l'aspirateur. En général, un aspirateur balai comporte une brosse d'aspiration qui est connectée de façon amovible au corps d'aspirateur. La brosse d'aspiration se déplace sur la surface à nettoyer lors du processus de15 nettoyage. Le corps d'aspirateur comporte une chambre collectrice de poussière et une chambre de motorisation. Un filtre à poussière est disposé de façon amovible dans la chambre collectrice de poussière, et un moteur est placé dans la chambre de motorisation. Lorsque le moteur fonctionne, il génère une force d'aspiration importante au niveau de la brosse d'aspiration. La force d'aspiration attire dans la brosse d'aspiration et dans le corps d'aspirateur les impuretés entraînées dans l'air sur la surface à nettoyer. L'air est ensuite évacué à travers un filtre à poussière disposé dans la chambre collectrice de poussière du corps d'aspirateur. Les impuretés entraînées dans l'air sont recueillies par le filtre à poussière, et l'air propre est évacué dans l'environnement extérieur à travers la chambre de motorisation. Un aspirateur balai classique recueille les impuretés au moyen d'un filtre à poussière expansible. Lorsque le filtre à poussière est plein d'impuretés, il doit être remplacé manuellement. Le remplacement manuel du filtre à poussière est malcommode et non hygiénique. La présente invention a été réalisée pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus de la technique antérieure. Un objet de la présente invention est de prévoir un aspirateur balai comportant un dispositif collecteur de poussière de type cyclone pour recueillir les impuretés entraînées dans l'air qui est aspiré par une brosse d'aspiration.15 L'objet ci-dessus est atteint avec un aspirateur balai selon la présente invention, qui comprend: un corps d'aspirateur comportant une chambre collectrice de poussière et une chambre de motorisation; une brosse d'aspiration connectée au corps d'aspirateur;20 et un dispositif collecteur de poussière de type cyclone monté de façon amovible dans la chambre collectrice de poussière. La chambre collectrice de poussière comporte un premier orifice d'entrée et un premier orifice de sortie, et la chambre de motorisation est connectée au premier orifice de sortie. Le dispositif collecteur de poussière de type cyclone comprend: un couvercle; un premier corps de cyclone joint au couvercle et comportant un second orifice d'entrée correspondant au premier orifice d'entrée, pour centrifuger et recueillir les impuretés entraînées dans l'air qui est aspiré par le second orifice d'entrée; un second corps de cyclone également couplé au couvercle et disposé à l'intérieur du premier corps de cyclone; une porte inférieure; et un conduit de sortie. Le second corps de cyclone comprend une5 grille présentant une pluralité de perforations, et un troisième orifice d'entrée pour introduire l'air dans un vortex à partir de la grille. La porte inférieure est montée de façon amovible sur l'extrémité inférieure du premier corps de cyclone et comporte un second10 orifice de sortie qui correspond au premier orifice de sortie. Enfin, le conduit de sortie, qui est connecté au second orifice de sortie, recueille l'air à partir du second corps de cyclone et l'évacue. L'objet ci-dessus peut être atteint avec un aspirateur balai selon une autre forme de réalisation de la présente invention, qui comprend: un corps d'aspirateur comportant une chambre collectrice de poussière, qui a un premier orifice d'entrée et un premier orifice de sortie, et une chambre de20 motorisation connectée au premier orifice de sortie; une brosse d'aspiration connectée au corps d'aspirateur; et un dispositif collecteur de poussière de type cyclone monté de façon amovible dans la chambre collectrice de poussière pour séparer par force centrifuge et recueillir les impuretés entraînées dans l'air qui est aspiré par la brosse d'aspiration. Le dispositif collecteur de poussière de type cyclone comprend: un corps de cyclone comportant un second orifice d'entrée correspondant au premier orifice d'entrée; et un second orifice de sortie correspondant au premier orifice de sortie, pour introduire l'air qui est aspiré par le second orifice d'entrée, avec les impuretés, dans un vortex; et un réceptacle collecteur de poussière disposé de façon amovible dans le corps de cyclone pour centrifuger et recueillir les impuretés5 entraînées dans le vortex d'air. L'objet ci-dessus et d'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus facilement en se référant à la description détaillée suivante et aux dessins joints, dans lesquels:10 la Fig. 1 est une vue en perspective d'un aspirateur balai comportant un dispositif collecteur de poussière de type cyclone selon une première forme de réalisation préférée de la présente invention; la Fig. 2 est une vue éclatée en perspective du dispositif collecteur de poussière de type cyclone de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en coupe du dispositif collecteur de poussière de type cyclone de la Fig. 2 à l'état assemblé; la Fig. 4 est une vue en perspective d'un aspirateur balai comportant un dispositif collecteur de poussière de type cyclone selon une seconde forme de réalisation préférée de la présente invention; et la Fig. 5 est une vue en coupe du dispositif collecteur de poussière de type cyclone de la Fig. 4. Dans la suite, les formes de réalisations préférées de la présente invention sont décrites plus en détail en se référant aux dessins joints. Un aspirateur balai comportant un dispositif collecteur de poussière de type cyclone selon une première forme de réalisation préférée de la présente invention est représentée aux Fig. 1, 2 et 3. Considérant d'abord la Fig. 1, l'aspirateur balai comprend un corps d'aspirateur 10 ayant une chambre collectrice de poussière 11 et une chambre de5 motorisation 13, une brosse d'aspiration 15 connectée de façon amovible au corps d'aspirateur 10, et un dispositif collecteur de poussière de type cyclone 17. Un premier orifice d'entrée lia est formé en une extrémité d'un conduit d'aspiration 12 qui relie la brosse d'aspiration 15 au dispositif collecteur de poussière de type cyclone 17. Un premier orifice de sortie 11 connectée à la chambre de motorisation 13 est formée dans la chambre collectrice de poussière 11. De préférence, le premier orifice d'entrée lia est formé15 dans la partie supérieure de la chambre collectrice de poussière 11, et le premier orifice de sortie 11b est formé dans la base de la chambre collectrice de poussière 11. Le dispositif collecteur de poussière de type cyclone 17, qui est monté de façon amovible dans la chambre collectrice de poussière 11, sépare par force centrifuge les impuretés de l'air qui est aspiré par la brosse d'aspiration 15 et le conduit d'aspiration 12, et il recueille ces impuretés. Comme représenté aux Fig. 2 et 3, le dispositif collecteur de poussière de type cyclone 17 comprend un couvercle circulaire 20, un premier corps de cyclone , un second corps de cyclone 40, une porte inférieure , et un conduit de sortie 60. Le premier corps de cyclone 30 est sensiblement cylindrique et comporte des extrémités supérieure et inférieure ouvertes. L'extrémité supérieure du premier corps de cyclone 30 est jointe avec le couvercle 20, et l'extrémité inférieure du premier corps de cyclone 30 est jointe avec la porte inférieure 50. Un second5 orifice d'entrée 31 correspondant au premier orifice d'entrée lla est formé dans le premier corps de cyclone 30. Le premier corps de cyclone 30, en coopération avec le couvercle 20, introduit l'air qui est aspiré par le second orifice d'entrée 31 dans un vortex et recueille10 les impuretés formées de particules relativement grosses qui sont entraînées dans l'air. Le second corps de cyclone 40 est également sensiblement cylindrique et a des extrémités supérieure et inférieure ouvertes. Le second corps de cyclone 40 est joint avec le couvercle 20 et est reçu à l'intérieur du premier corps de cyclone 30. Le second corps de cyclone 40 comprend une grille 41 sur laquelle sont formées une pluralité de perforations 41a. Les perforations 41a permettent à l'air montant dans une direction inverse à partir de la base du premier corps de cyclone 30 de les traverser et de passer dans le second corps de cyclone 40. Le second corps de cyclone comprend de plus un troisième orifice d'entrée 43 pour introduire l'air qui traverse la grille 41 dans un vortex. De cette manière, les impuretés supplémentaires entraînées dans l'air sont recueillies par le flux induit dans le vortex à partir du conduit de troisième orifice d'entrée 43. La porte inférieure 50 est montée de façon amovible sur l'extrémité inférieure du premier corps de cyclone 30, et elle reçoit les impuretés qui ont été recueillies dans les premier et second corps de cyclone et 40, respectivement. La porte inférieure 50 est de préférence jointe par vissage à l'extrémité inférieure du premier corps de cyclone 30. Dans le centre de la5 porte inférieure 50, est formé un second orifice de sortie 51. Le second orifice de sortie 51 correspond au premier orifice de sortie llb. Un conduit de sortie 60 est monté sur la porte inférieure 50 et connecté au second orifice de sortie 51. Le conduit de sortie 60 se présente debout à l'intérieur du second corps de cyclone 40, et le haut du conduit de sortie 60 est écarté du couvercle 20 d'une distance prédéterminée. L'écartement entre le haut du conduit de sortie 60 et le couvercle 20 permet à l'air qui a monté dans une direction de retour à partir de la base du second corps de cyclone 40 vers le sommet d'être évacué par le second orifice de sortie 51. De plus, le dispositif collecteur de poussière de type cyclone 17 comprend de préférence un collecteur d'air 70. Le collecteur d'air 70 est joint au couvercle et disposé entre le conduit de sortie 60 et le second corps de cyclone 40. Le collecteur d'air 70 introduit l'air qui est aspiré dans le second corps de cyclone 40, par le troisième orifice de sortie 43, dans un vortex, et il guide exclusivement le flux d'air montant de retour dans le conduit de sortie 60. Le collecteur d'air 70 empêche l'air qui est aspiré dans le troisième orifice d'entrée 43 de passer directement dans le conduit de sortie 60. Ainsi, le collecteur d'air 70 contribue à centrifuger les fines poussières entraînées dans l'air. Le collecteur d'air 70 comprend une partie jupe 70a (Fig. 3) dont le diamètre diminue progressivement à mesure qu'elle s'étend vers le bas vers la porte inférieure 50. La partie jupe 70a empêche5 les petites impuretés d'entrer dans l'espace entre le collecteur d'air 70 et le conduit de sortie 60, et de passer dans le conduit de sortie 60. Comme représenté à la Fig. 3, de préférence, un passage de recyclage 14 est formé pour connecter la chambre de motorisation 13 et la brosse d'aspiration 15. L'air est évacué à partir du second orifice de sortie 51 dans la chambre de motorisation 13, puis il passe via le passage de recyclage 14 dans la brosse d'aspiration 15. L'air évacué par la brosse d'aspiration 15 est alors aspiré par le premier orifice de sortie lla de la Fig. 1 avec les impuretés sur la surface à nettoyer. Comme l'air est continuellement recyclé, au lieu d'être renvoyé dans l'environnement extérieur, il n'est pas nécessaire de prévoir une bouche d'évacuation dans le corps d'aspirateur 10. De plus, l'efficacité de nettoyage de l'aspirateur est améliorée en raison du recyclage continuel qui se traduit par la collecte répétée des petites impuretés qui n'avaient pas été recueillies par centrifugation lors du processus de nettoyage. Le fonctionnement de l'aspirateur balai avec le dispositif collecteur de poussière de type cyclone 17 va maintenant être décrit en se référant à la Fig. 3. Lorsque l'aspirateur balai comportant le dispositif collecteur de poussière de type cyclone 17 dans la chambre collectrice de poussière 11 est mis sous tension, le moteur qui se trouve dans la chambre de motorisation 13 démarre et génère une force d'aspiration. La force d'aspiration attire l'air et les impuretés qui sont entraînées avec lui dans la brosse5 d'aspiration 15, le conduit d'aspiration 12, le premier orifice d'entrée lia, et le second orifice d'entrée 31, dans cet ordre. L'air, avec les impuretés, est introduit dans un vortex par le premier corps de cyclone 30 agissant en coopération avec le couvercle 20, et il descend vers la porte inférieure 50. Dans ce processus, les impuretés relativement grosses sont séparées du vortex d'air par force centrifuge et recueillies dans la porte inférieure 50. Lorsque le vortex d'air atteint la base du premier corps de cyclone 30, l'air monte dans la direction opposée. L'air montant de retour traverse la grille 41 et passe dans le troisième orifice d'entrée 43. L'air qui est aspiré dans le troisième orifice d'entrée 43 est une nouvelle fois introduit dans un vortex diagonal à l'intérieur du second corps de cyclone 41. Ainsi, dans le second corps de cyclone 40, les petites impuretés entraînées dans l'air sont séparées de l'air par force centrifuge et tombent dans le fond. Le vortex d'air descendant dans le second corps de cyclone 40 remonte une fois encore dans la direction opposée lorsqu'il atteint le fond. Le vortex d'air monte le long du collecteur d'air 70 vers la partie supérieure du second corps de cyclone 40, et il commence à descendre à nouveau lorsqu'il atteint le couvercle 20. L'air descendant est alors aspiré dans le conduit de sortie 60 et évacué par le second orifice de sortie 51, le passage de recyclage d'air 14, et la chambre de motorisation 13, dans cet ordre. Au lieu d'être libéré dans l'environnement extérieur, l'air évacué à partir de la chambre de motorisation 13 est ré-aspiré dans le dispositif collecteur de poussière de type cyclone 17, avec d'autres impuretés de la surface à nettoyer, et le processus décrit ci-dessus se répète. Une seconde forme de réalisation préférée du dispositif collecteur de poussière de type cyclone pour un aspirateur balai va maintenant être décrit en se référant aux Fig. 4 et 5. Considérant la Fig. 4, l'aspirateur balai comprend un corps d'aspirateur 10 comportant une chambre collectrice de poussière 11 et une chambre de motorisation 13, une brosse d'aspiration 15 connectée de façon amovible au corps d'aspirateur 10 et un dispositif collecteur de poussière de type cyclone 18 pour centrifuger et recueillir les impuretés entraînées dans l'air qui est aspiré par la brosse d'aspiration 15. La chambre collectrice de poussière 11 comprend un premier orifice d'entrée lla formée en une extrémité d'un conduit d'aspiration qui est connecté à la brosse d'aspiration 15, et un premier orifice de sortie llb connecté à la chambre de motorisation 13. De préférence, le premier orifice d'entrée lia est formé dans la partie supérieure de la chambre collectrice de poussière 11, et le premier orifice de sortie llb est formé dans la base de la chambre collectrice de poussière 11. Le dispositif collecteur de poussière de type cyclone 18 sépare, par force centrifuge, les impuretés d'avec l'air qui est aspiré par la brosse d'aspiration, et les recueille. Le dispositif collecteur de poussière de type cyclone 18 comprend un corps de cyclone 80 et un réceptacle collecteur de poussière 90 qui est couplé de façon amovible au corps de cyclone 80. Comme montré à la Fig. 5, le corps de cyclone 80 est formé d'un corps supérieur 81 et d'un corps inférieur 83 réunis ensemble au moyen de vis. Un second orifice d'entrée 81a correspondant au premier orifice d'entrée lla est formé dans le corps supérieur 81. Un second orifice de sortie 83a correspondant au premier orifice de sortie llb est formé dans le corps inférieur 83. Le corps de cyclone 80 ainsi conçu introduit dans un vortex l'air qui est aspiré par le second orifice d'entrée 81a. le réceptacle collecteur de poussière 90 recueille les impuretés qui ont été séparées du vortex d'air par force centrifuge. Le corps inférieur 83 du corps de cyclone 80 comporte un conduit de sortie 85 qui relie le second orifice de sortie 83a et le premier orifice de sortie 11b. Une grille 87 est formée dans le réceptacle collecteur de poussière 90. La grille 87 est sensiblement cylindrique et s'étend sur une longueur prédéterminée vers la partie inférieure du réceptacle collecteur de poussière 90. La grille 87 empêche tout retour des impuretés lorsque l'air est évacué par le second orifice de sortie 83a. La partie supérieure de la grille 87 est placée entre le corps supérieur 81 et le corps inférieur 83, avec une forme telle que représentée à la Fig. 5 pour empêcher le second orifice d'entrée 81a de communiquer directement avec le second orifice de sortie 83a. Le fonctionnement de l'aspirateur balai selon la seconde forme de réalisation préférée de l'invention conçue comme décrit ci-dessus va maintenant être décrit en se référant à la Fig. 5. Lorsque l'aspirateur est mis sous tension, le moteur dans la chambre de motorisation 13 démarre et génère une force d'aspiration. La force d'aspiration attire de l'air et des impuretés qui sont entraînées avec lui dans la brosse d'aspiration 15, le premier orifice d'entrée lla, le second orifice d'entrée 81a, et le corps de cyclone 80, dans cet ordre. L'air aspiré est introduit dans un vortex par le corps de cyclone 80 en coopération avec le réceptacle collecteur de poussière 90, et il descend vers la base du réceptacle collecteur de poussière 90. Lors de ce processus, les impuretés relativement grosses sont séparées du vortex d'air par force centrifuge et recueillies dans le réceptacle collecteur de poussière 90. Au fond du réceptacle collecteur de poussière 90, le vortex d'air inverse sa direction et remonte. L'air montant de retour est aspiré dans le second orifice de sortie 83a, à travers les perforations 87a dans la grille 87 et une ouverture inférieure 87b dans la grille 87. Ici, dans le centre du réceptacle collecteur de poussière 90, l'air le plus léger passe dans l'ouverture inférieure 87b de la grille 87, et l'air le plus lourd, qui contient les impuretés monte dans la direction de retour le long du pourtour interne du réceptacle collecteur de poussière 90. Les impuretés entraînées dans l'air plus lourd de retour remontant le5 long du pourtour interne du réceptacle collecteur de poussière 90 sont retenues par filtrage lorsque l'air passe à travers les perforations 87a dans la grille 87, et elles descendent vers le fond du réceptacle collecteur de poussière 90. Ainsi, la grille 87 empêche10 un retour des impuretés, et seul l'air léger et propre est évacué par le second orifice de sortie 83a. L'air évacué par le second orifice de sortie 83a passe dans le conduit de sortie 85, la chambre de motorisation 13, et la brosse d'aspiration 15, dans cet ordre. Au lieu d'être libéré dans l'environnement extérieur, l'air est ré-aspiré dans le dispositif collecteur de poussière de type cyclone 18 par le premier orifice d'entrée lla et le second orifice d'entrée 81a, avec d'autres impuretés de la surface à nettoyer. Les impuretés recueillies dans le réceptacle collecteur de poussière 90 peuvent être enlevées en séparant le réceptacle collecteur de poussière 90 d'avec le corps de cyclone 80 et en jetant les impuretés. Comme décrit ci-dessus, l'aspirateur balai selon la présente invention récupère efficacement les impuretés en empêchant un retour des impuretés qui sont recueillies dans le dispositif collecteur de poussière. De plus, étant donné que l'air évacué est continuellement recyclé au lieu d'être envoyé dans l'environnement extérieur, l'aspect de l'aspirateur est simplifié puisqu'il n'y a plus besoin d'une bouche d'évacuation. De plus, la présente invention augmente l'efficacité avec laquelle les impuretés sont5 recueillies et améliore les conditions d'hygiène en empêchant la poussière d'être dispersée avec l'air évacué. REVENDICATIONS 1. Un aspirateur balai, caractérisé en ce qu'il comprenant: un corps d'aspirateur (10) comportant une chambre collectrice de poussière (11) et une chambre de motorisation (13), la chambre collectrice de poussière (11) ayant un premier orifice d'entrée (11a) et un premier orifice de sortie (11b), la chambre de motorisation (13) étant connectée au premier orifice de sortie (llb); une brosse d'aspiration (15) connectée au corps d'aspirateur (10); et un moyen collecteur de poussière de type cyclone (17) monté de façon amovible dans la chambre collectrice de poussière (11) pour centrifuger et recueillir des impuretés entraînées dans l'air qui est aspiré par la brosse d'aspiration (15), le moyen collecteur de poussière de type cyclone (17) comprenant: un couvercle (20); un premier corps de cyclone (30) couplé au couvercle (20), le premier corps de cyclone (30) comportant un second orifice d'entrée (31) correspondant au premier orifice d'entrée (11a) pour introduire l'air et les impuretés dans un vortex et recueillir les impuretés relativement grosses par centrifugation; un second corps de cyclone (40) couplé au couvercle (20) et disposé à l'intérieur du premier corps de cyclone (30), le second corps de cyclone (40) comprenant une grille (41) présentant une pluralité de perforations (41a) à travers lesquelles passe l'air ascendant de retour à partir de la base du premier corps de cyclone (30), et un troisième orifice d'entrée5 (43) pour introduire l'air à partir de la grille (41) dans un vortex; une porte inférieure (50) montée de façon amovible sur l'extrémité inférieure du premier corps de cyclone (30), la porte inférieure (50) comportant un second orifice de sortie (51) correspondant au premier orifice de sortie (11b); et un conduit de sortie (60) connecté au second orifice de sortie pour évacuer l'air à partir du second corps de cyclone (40).15 2. Aspirateur balai selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un collecteur d'air (70) couplé au couvercle (20) et disposé entre le conduit de sortie (60) et le second corps de cyclone (40), le collecteur d'air (70) empêchant l'air aspiré par le troisième orifice d'entrée (43) de passer directement dans le conduit de sortie (60). 3. Aspirateur balai selon la revendication 2, caractérisé en ce que le collecteur d'air (70) comprend en outre une partie jupe (70a) présentant un diamètre diminuant progressivement vers la porte inférieure (50). 4. Aspirateur balai selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un passage de recyclage d'air (14) reliant la chambre de motorisation (13) à la brosse d'aspiration (15), le passage de recyclage d'air (14) recyclant l'air évacué à partir de la chambre de motorisation (13) dans la brosse d'aspiration (15) et le premier orifice d'entrée d'air (lia). 5. Aspirateur balai selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier orifice d'entrée (11a) est formé dans la partie supérieure de la chambre collectrice de poussière (11), et le premier orifice de sortie (11b) dans la base de la chambre collectrice de poussière (11). 6. Un aspirateur balai caractérisé en ce qu'il comprend: un corps d'aspirateur (10) comportant une chambre collectrice de poussière (11) et une chambre de motorisation (13), la chambre collectrice de poussière (11) présentant un premier orifice d'entrée (11a) et un premier orifice de sortie (11b), la chambre de motorisation (13) étant reliée au premier orifice de sortie (11b); une brosse d'aspiration (15) connectée au corps d'aspirateur (10); et un moyen collecteur de poussière de type cyclone (18) monté de façon amovible dans la chambre collectrice de poussière (11) pour recueillir les impuretés entraînées dans l'air qui est aspiré par la brosse d'aspiration (15), le moyen collecteur de poussière de type cyclone (18) comprenant: un corps de cyclone (80) ayant un second orifice d'entrée (81a) correspondant au premier orifice d'entrée (11a), et un second orifice de sortie (83a) correspondant au premier orifice de sortie (11b), le5 corps de cyclone (80) introduisant l'air qui est aspiré par le second orifice d'entrée (81a) avec les impuretés dans un vortex; et un réceptacle collecteur de poussière (90) disposé de façon amovible dans le corps de cyclone (80) pour recueillir les impuretés entraînées dans l'air par centrifugation du vortex d'air. 7. Aspirateur balai selon la revendication 6, caractérisé en ce que le corps de cyclone (80) comprend: un corps supérieur (81) comportant le second orifice d'entrée (81a); et un corps inférieur (83) connecté au corps supérieur (81) et comportant le second orifice de sortie (83a). 8. Aspirateur balai selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le premier orifice d'entrée (11a) est formé dans la partie supérieure de la chambre collectrice de poussière (11), le premier orifice de sortie d'air (11b) est formé dans la base de la chambre collectrice de poussière (11), et un conduit de sortie (85) est disposé à l'extérieur du corps de cyclone (80), le conduit de sortie (85) reliant le premier orifice de sortie (11b) au second orifice de sortie (83a). 9. Aspirateur balai selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une grille (87) présentant une pluralité de perforations (87a), la grille (87) étant connectée au second orifice de sortie (83a) et formée dans le réceptacle collecteur de poussière (90), la grille (87) empêchant un retour des impuretés lorsque l'air est aspiré dans le second orifice de sortie (83a).