Brevet FR2826851A1 — publié le 20030110

La présente invention concerne un aspirateur et plus particulièrement un aspirateur autonome à grande efficacité de nettoyage. Les aspirateurs traditionnels comprennent généralement un bâti monté sur des organes de transport et portant une turbine électrique destinée à créer, à travers une membrane filtrante, une dépression dans un collecteur de particules. Ces particules sont récupérées à partir du sol par exemple au moyen d'au moins un balai et sont entraînées vers le collecteur par flux d'air, via un conduit de transfert. Cependant, pour obtenir une qualité de nettoyage satisfaisante, ces turbines utilisent des moteurs puissants (de l'ordre de 1000 à 1500 W) qui sont alimentés par le secteur via des cordons électriques. Le rendement de ces moteurs n'est pas très bon et les cordons réduisent la mobilité et la maniabilité de ces appareils. En outre, les pertes aérauliques sont nombreuses et importantes, réduisant ainsi la capacité de récupération des particules les plus lourdes que le flux d'air ne peut transférer jusqu'au collecteur ce qui nuit à la qualité du nettoyage. La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes techniques de manière satisfaisante en réalisant un aspirateur autonome et léger, à efficacité de nettoyage très élevée. Ce but est atteint selon l'invention au moyen d'un aspirateur du type précédent, caractérisé en ce que la turbine comporte un jeu de pales et une tuyère dont le caisson est constitué d'une portion amont en volute centrée sur l'axe des pales et débouchant dans une portion aval divergente communiquant avec l'extérieur. Selon une caractéristique avantageuse, ladite portion aval divergente est pourvue de cloisons internes longitudinales pour diviser et ralentir le flux d'air De préférence, la paroi du caisson ainsi que les cloisons sont réalisées avec un matériau acoustiquement isolant et/ou absorbant les vibrations. Selon une autre caractéristique, ladite portion aval divergente communique avec l'extérieur par des orifices latéraux ménagés sur la paroi du caisson de la tuyère. Selon une variante, l'extrémité amont dudit conduit est susceptible d'être raccordée à un balai formé d'un rouleau portant une brosse périphérique externe et d'ailettes internes de battage du sol. Selon une autre variante, ledit balai est mû en rotation par un moteur interne dont l'arbre est raccordé coaxialement à l'axe de rotation dudit rouleau. Selon un premier mode de réalisation de l'invention ledit conduit de transfert est constitué d'un tuyau flexible raccordé de manière amovible audit balai. Avantageusement, l'extrémité amont dudit tuyau est pourvue d'un embout rigide permettant à la fois le raccordement étanche avec une goulotte portée par ledit balai et la prise manuelle pour une aspiration sans balai. De préférence, le tuyau flexible est, en outre, extensible. Pour permettre une utilisation de l'aspirateur soit en aspirobatteur, soit en traîneau, il est prévu que les organes de transport soient disposés en partie basse et, le cas échéant, en partie haute du bâti. Ces organes sont, de préférence, constitués de roues éventuellement motrices. Selon un second mode de réalisation de l'invention, ledit conduit de transfert des particules comporte une articulation délimitant un tronçon inférieur et un tronçon supérieur et permettant l'ouverture dudit conduit. Avantageusement, ledit tronçon inférieur du conduit de transfert est muni d'un boîtier de réception des particules lourdes. Selon une autre caractéristique, ledit bâti contient au moins une batterie électrique rechargeable pour l'alimentation de la turbine et/ou la motorisation du balai. L'aspirateur de l'invention utilise un nouveau type de turbine à rendement très élevé et à faible puissance électrique de l'ordre de 80 W qui peut donc être alimentée par des batteries rechargeables. En outre, la récupération sélective des particules en fonction de leur poids permet de diminuer les pertes aérauliques et d'améliorer la qualité du nettoyage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre en référence aux dessins sur lesquels : les figures 1A et 1 B représentent des vues en coupe respectivement de profil et de face d'un premier mode de réalisation de l'aspirateur de l'invention ; les figures 2A, 2B et 2C représentent des vues en coupe et de profil, d'un second mode de réalisation de l'aspirateur de l'invention respectivement dans trois positions d'utilisation différentes. L'aspirateur représenté sur les figures comprend un bâti monté sur des organes de transport R et portant une turbine électrique T destinée à créer, à travers une membrane filtrante M, une dépression dans un collecteur C de particules. La turbine T est logée dans une chambre k et le collecteur C est ici constitué d'un sac souple S à paroi perméable à l'air, enfermé dans un compartiment K délimité vers le haut et latéralement par une paroi rigide étanche et vers le bas par la membrane M assurant la séparation avec la chambre d'aspiration k. Une variante consiste à réunir la membrane et la paroi du sac S comme représenté sur la figure 2A. Le sac S est calé à l'intérieur du compartiment K au moyen de saillies D solidaires de sa paroi interne. Les particules sont récupérées à partir du sol et entraînées vers le collecteur C par flux d'air via un conduit de transfert C. Ce flux d'air dans le conduit C est le résultat de l'aspiration produite par la turbine T dans la chambre k et le compartiment K. Le bâti est, en outre, équipé d'un manche de prise et de direction N. La turbine T comporte un jeu de pales P et une tuyère 1. La tuyère 1 est constituée d'un caisson formé d'une portion amont 11 en volute centrée sur l'axe des pales et débouchant dans une portion aval divergente 12 communiquant avec l'extérieur au travers d'orifices 10 ménagés latéralement sur la paroi du caisson de la tuyère 1. La portion aval divergente 12 est pourvue de cloisons internes longitudinales 13 (figure 1 B) permettant de diviser et de ralentir le flux d'air refoulé par la turbine T. Le rendement d'une telle turbine est ainsi très élevé (de l'ordre de 45 %) du fait que, grâce aux cloisons 13 et à l'augmentation croissante de la section de la portion aval 12, il ne se produit pas de turbulence et que le flux à faible vitesse reste donc laminaire. L'effet recherché est sensible dès que l'angle a entre la verticale et la tangente des cloisons dépasse 5 (figure 1 B). Il est possible de rendre l'aspirateur plus silencieux en réalisant la paroi du caisson ainsi que les cloisons 13 avec un matériau acoustiquement isolant eUou absorbant les vibrations. Le moteur de la turbine est alimenté par au moins une batterie rechargeable E logée dans un carter A disposé sous la turbine T à l'intérieur du bâti. L'extrémité amont du conduit de transfert C (dans le sens du flux) est susceptible d'être raccordée à un balai B permettant d'arracher et de soulever du sol les particules à aspirer. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, le balai B est formé d'un rouleau portant une brosse périphérique externe b et d'ailettes internes a de battage. Le balai B est monté ici devant les organes inférieurs de roulement R. Le balai B est mû en rotation soit par un moteur interne dont l'arbre est par exemple raccordé coaxialement à l'axe de rotation du rouleau comme dans le mode de réalisation des figures 1A, 1 B, soit par un moteur externe avec une transmission par courroie ou engrenages comme dans le mode de réalisation des figures 2A, 2B, 2C. Le premier mode présente l'avantage d'être compact, plus robuste et moins bruyant. Dans ce dernier cas, il est aussi possible de coupler le moteur du balai avec les organes de roulement. Dans le mode de réalisation des figures 1A, 1 B, le conduit de transfert C est rigide et fixé sur le bâti et comporte une articulation du type charnière H délimitant un tronçon inférieur C1 légèrement incliné et un tronçon supérieur C2 sensiblement vertical. L'articulation H permet l'ouverture du conduit ainsi que l'accès et/ou la vidange d'un boîtier de réception L des particules lourdes situé à la base du tronçon C2, sous le tronçon C 1. Cette disposition permet en outre d'élargir le diamètre du conduit et de réduire ainsi les pertes aérauliques. Dans le mode de réalisation des figures 2A, 2B et 2C, le conduit de transfert C est constitué d'un tuyau souple flexible raccordé de manière amovible au balai B. Selon une variante non représentée, le tuyau flexible est, en outre, extensible en étant réalisé, par exemple, en accordéon. L'extrémité amont du conduit C est pourvue d'un embout 2 permettant le raccordement étanche avec une goulotte G portée par le balai B. L'embout 2 permet aussi une prise manuelle pour effectuer une aspiration sans balai comme représenté sur la figure 2B. Toujours dans le mode de réalisation des figures 2A, 2B et 2C, le bâti est pourvu de deux jeux d'organes de transport R, R'dont l'un est monté dans la partie haute du bâti pour permettre l'utilisation de l'aspirateur en traîneau comme représenté sur la figure 2C. Chacun des jeux d'organes de transport respectivement inférieur et supérieur R, R'est constitué, de préférence, d'un train de roues éventuellement motrices qui est fixé au bâti au moyen de fourches F, F'. REVENDICATIONS 1. Aspirateur comprenant notamment un bâti monté sur des organes de transport (R, R') et portant une turbine électrique (T) destinée à créer à travers une membrane filtrante (M) une dépression dans un collecteur (S) de particules récupérées à partir du sol, et entraînées vers le collecteur par flux d'air via un conduit de transfert (C), caractérisé en ce que ladite turbine (T) comporte un jeu de pales (P) et une tuyère (1) dont le caisson est constitué d'une portion amont (11) en volute centrée sur l'axe des pales et débouchant dans une portion aval (12) divergente communiquant avec l'extérieur. 2. Aspirateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite portion aval divergente (12) est pourvue de cloisons internes longitudinales (13) pour diviser et ralentir le flux d'air 3. Aspirateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi du caisson ainsi que les cloisons (13) sont réalisées avec un matériau acoustiquement isolant et/ou absorbant les vibrations. 4. Aspirateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite portion aval divergente (12) communique avec l'extérieur par des orifices latéraux (10) ménagés sur la paroi du caisson de la tuyère (1). 5. Aspirateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité amont dudit conduit (C) est susceptible d'être raccordée à un balai (B) formé d'un rouleau portant une brosse périphérique externe (b) et d'ailettes internes (a) de battage du sol. 6. Aspirateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit balai (B) est mû en rotation par un moteur interne dont l'arbre est raccordé coaxialement à l'axe de rotation dudit rouleau. 7. Aspirateur selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit conduit de transfert (C) est constitué d'un tuyau flexible raccordé de manière amovible audit balai (B). 8. Aspirateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrémité amont dudit tuyau est pourvue d'un embout rigide (2) permettant à la fois le raccordement étanche avec une goulotte (G) portée par ledit balai (B) et la prise manuelle pour une aspiration sans balai. 9. Aspirateur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le tuyau flexible est, en outre, extensible. 10. Aspirateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits organes de transport (R, R') sont disposés en partie basse et, le cas échéant, en partie haute du bâti. 11. Aspirateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit conduit de transfert (C) des particules comporte une articulation (H) délimitant un tronçon inférieur (C1) et un tronçon supérieur (C2) et permettant l'ouverture dudit conduit (C). 12. Aspirateur selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit tronçon inférieur (C1) du conduit de transfert (C) est muni d'un boîtier de réception (L) des particules lourdes. 13. Aspirateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit bâti contient au moins une batterie électrique rechargeable (E) pour l'alimentation de la turbine (T) et/ou la motorisation du balai (B).