Brevet FR2948004A1 — publié le 20110121

B.09661 DISPOSITIF DE SEPARATION DES DECHETS POUR ASPIRATEUR L'invention concerne les appareils de récupération des déchets dans la famille des aspirateurs, et plus particulièrement les aspirateurs de type cyclonique, où les déchets contenus dans le flux d'air d'aspiration sont introduits, de préférence tangentiellement, dans une chambre comportant une première séparation des déchets par un dispositif de type cyclonique, ou inertiel, pouvant être complétée par une grille, permettant la séparation des particules les plus grosses, cette séparation étant suivie par une seconde séparation à l'aide d'un média filtrant. Cette seconde filtration a pour but d'arrêter les particules les plus fines. De tels aspirateurs, dits � sans sac �, sont largement connus du grand public depuis une vingtaine d'années. La présence d'un média filtrant dans la seconde étape de séparation des déchets entraîne, lors du fonctionnement de l'appareil, un phénomène de colmatage du média du à la retenue, essentiellement à la surface du média, des particules fines qui viennent colmater progressivement les pores du média, dégradant ainsi la qualité de l'aspiration, et notamment le débit d'aspiration. Afin de limiter la baisse d'aspiration due au colmatage de ce filtre, divers dispositifs ont été conçus pour régénérer le filtre, notamment par secouage mécanique. Il est ainsi connu, par le document EP 1231856, un aspirateur à séparateur cyclonique des déchets, comportant un filtre associé au cyclone, en aval de ce dernier. Afin de décolmater ce filtre, un dispositif est agencé en partie supérieure de l'appareil et comporte un élément frappeur actionné par l'utilisateur et susceptible, au travers d'une membrane élastique, de venir solliciter une extension du filtre afin de déloger les poussières prisonnières du filtre. Les poussières tombent alors dans le bac à déchets. Une telle architecture où les poussières fines sont réintroduites dans le bac principal de stockage des déchets peut s'avérer inconfortable à l'usage, notamment lorsque des objets aspirés par inadvertance par l'aspirateur doivent être récupérés et qu'il s'avère nécessaire de remuer les déchets pour trouver les objets en question. De plus, le vidage d'un tel bac n'est pas hygiénique puisque la poussière fine est dispersée dans tout le volume dudit bac, favorisant sa remise en suspension dans l'air. La demande FR2894448, au nom du déposant, permet de résoudre ce problème. Le filtre fin disposé en aval du séparateur cyclonique, est un filtre plissé cylindrique, le dispositif de décolmatage comportant des lames réalisant une sollicitation mécanique des plis du filtre à l'intérieur de celui-ci, lors d'un mouvement de rotation du filtre selon son axe de symétrie. L'air chargé de poussières pénétrant par l'extérieur du filtre, cette sollicitation mécanique, qui est réalisée pendant l'arrêt de l'appareil, permet de remettre une partie importante des poussières retenues en suspension dans l'espace extérieur au filtre, ces poussières tombant par gravité dans un compartiment du bac à déchets principal. Ce bac est donc unique mais compartimenté par des parois fixes qui permettent d'isoler la poussière fine issue du décolmatage des déchets issus de la séparation principale. La présente invention présente une amélioration à ce principe de séparation des déchets issus de la séparation cyclonique et des poussières issues du décolmatage. La présente invention est atteinte à l'aide d'un dispositif de séparation des déchets pour aspirateur comportant une chambre de séparation, à l'intérieur de laquelle est disposé un séparateur primaire par cyclone, ou par inertie, et/ou par une grille à mailles, le séparateur primaire comportant un corps cylindrique, la chambre de séparation comportant également un séparateur secondaire pour les débris fins et poussières, ledit séparateur secondaire, disposé à l'intérieur du corps cylindrique, comportant un mécanisme de décolmatage afin d'extraire du séparateur secondaire une partie des déchets retenus, ledit dispositif de séparation comportant un bac de récupération des déchets disposé au moins en partie sous les deux séparateurs primaire et secondaire, ledit bac fermant la chambre de séparation en partie basse, caractérisé en ce que : • le bac de récupération des déchets comporte un fond plat, 2 • le corps cylindrique du séparateur primaire s'étend jusqu'au fond plat du bac de récupération des déchets avec lequel il est en liaison, • le dispositif de séparation est amovible du bac de récupération des 5 déchets. La présente invention permet ainsi, par la présence d'un dispositif de décolmatage du filtre secondaire, de maintenir une bonne efficacité d'aspiration au sein de l'aspirateur, tout en proposant une architecture simple et compacte qui permet, en outre, un nettoyage simple du bac collecteur des déchets, par 10 l'absence de parois au niveau du fond du bac, hormis les parois de délimitation dudit bac. De par l'amovibilité du dispositif de séparation du bac, il devient simple de transporter ce bac au-dessus d'une poubelle et de faire glisser les déchets hors du bac, le fond plat du bac favorisant la sortie des déchets tout en procurant une facilité et une rapidité de lavage du bac. 15 Avantageusement, la liaison entre le corps cylindrique du dispositif de séparation primaire et le fond plat du bac de récupération des déchets est réalisée par un joint, qui permet de renforcer l'étanchéité et d'éviter ainsi des fuites d'air trop importantes qui pourraient court-circuiter le dispositif de séparation secondaire. Selon cette configuration, le joint de liaison entre le corps cylindrique et le fond 20 plat du bac de récupération des déchets est lié au corps clindrique, ce qui évite la perte de ce joint lors de l'extraction du bac à déchets, et/ou un mauvais positionnement lors du remontage des différents éléments. Selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, le séparateur secondaire est maintenu par un support au corps cylindrique avec lequel il réalise une étanchéité 25 aéraulique. Cette architecture limite le nombre de pièces nécessaires en simplifiant le montage, réduisant ainsi les risques de fuite. Avantageusement, le séparateur secondaire comprend un filtre plissé, qui permet d'augmenter la surface spécifique de filtration sans augmenter considérablement le volume de filtration. Par ailleurs, il est apparu qu'une forme tronconique donnée au filtre disposé verticalement, avec le plus petit diamètre du filtre disposé vers le bas, permettait aux poussières relarguées par le dispositif de décolmatage, de retomber majoritairement hors du filtre, ce qui permet d'accroître l'efficacité d'un tel dispositif. Dans cette optique, le dispositif de décolmatage du filtre est disposé à l'intérieur du filtre et est constitué d'une tige verticale mobile en rotation autour d'un axe défini par ladite tige, cette dernière comportant des bras horizontaux en contact avec les plis du filtre. Un tel agencement, où le dispositif de décolmatage est monté en aval du filtre dans le sens d'écoulement d'air, permet de limiter les risques de dysfonctionnement dudit dispositif. Selon un mode préféré de réalisation, le bac de récupération des déchets est cylindrique et constitue l'enveloppe de la chambre de séparation des déchets, réduisant le nombre de pièces pour le dispositif de séparation tout en présentant une forme qui favorise un vidage sans heurt des déchets. De préférence, la chambre de séparation est de section circulaire, la symétrie alors introduite permettant aux utilisateurs droitiers ou gauchers de vider le bac de la même façon, tout en simplifiant la mise en place du bac ainsi que son nettoyage. Dans cette configuration, l'axe de symétrie du filtre plissé tronconique disposé verticalement est sensiblement le même que l'axe de la chambre de séparation, ce qui simplifie la conception des différentes pièces du dispositif tout en localisant les poussières issues du décolmatage au centre du bac de récupération des déchets et sur une surface restreinte qui limite les mouvements de poussières lors du maniement du bac à déchets. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est une vue en perspective avant d'un aspirateur comportant la présente invention. La figure 2 est une vue de dessus de l'aspirateur selon l'invention. La figure 3 est une vue en perspective du dispositif de séparation selon l'invention. La figure 4 est une vue en coupe axiale selon le plan P de la figure 3. La figure 5 est une vue éclatée du dispositif de séparation selon l'invention. La figure 6 est une vue en coupe axiale selon le plan P du bac de récupération des déchets. La figure 7 est une vue en coupe axiale selon le plan P de la figure 3, où le bac est représenté dans la position qu'il occupe lorsque logé dans l'aspirateur. La figure 8 présente une vue partielle en coue du dispositif de séparation selon 10 une variante de réalisation. Les figures 1 et 2 illustrent un aspirateur de type cyclonique équipé de la présente invention. L'appareil comprend un bâti 1 supporté par des roues arrière 2 et une roulette avant permettant le déplacement et l'orientation de l'aspirateur lors de son fonctionnement. 15 L'aspirateur comporte un ensemble de séparation et de filtration 4 détaillé par la suite. Un suceur, non représenté, est associé à un tube télescopique relié au bâti 1 de l'appareil par un conduit flexible 6 maintenu en deux points à l'appareil. L'extrémité du conduit flexible pénètre dans l'ensemble de séparation 4 par un conduit rigide 8. 20 Un conduit aéraulique 10 relie l'ensemble de séparation 4 au bloc moteur disposé à l'arrière de l'appareil. Ce conduit peut effectuer un mouvement de pivotement en étant articulé selon un axe transversal disposé vers l'arrière de l'appareil afin de libérer l'ensemble de séparation 4. Ce mouvement de pivotement est commandé par le bouton 11 disposé sur l'un des côtés de 25 l'appareil, et visible figure 2. En partie supérieure de l'appareil se trouvent une large poignée articulée 12 de portage ainsi que des boutons 14, 16 respectivement de mise en marche / arrêt de l'appareil et de rembobinage du cordon électrique. L'ensemble de séparation 4 est présenté aux figures 3 à 6, et notamment à la figure 5 qui montre une vue éclatée de cet ensemble. Ce dernier est ainsi composé d'une chambre de séparation primaire constituée d'un bac 40 qui constitue l'enveloppe de la chambre de séparation, et d'un séparateur 50. Le bac 40 est de forme cylindrique à section circulaire. Il est ouvert en partie supérieure et comporte un fond 400. Il dispose d'une poignée 42 latérale de préhension ainsi que d'une entrée d'air en partie supérieure formée par le conduit rigide 8 qui débouche tangentiellement dans le bac 40. Le séparateur 50 comporte un corps 52 de forme générale cylindrique de section circulaire constante, disposant d'une collerette périphérique 54 en partie supérieure. Le corps 52 se prolonge vers le bas par une forme conique 56 à section décroissante. Un joint 58 annulaire est disposé à l'extrémité ouverte de la forme 56, ce joint présentant une section en L. Ce joint est avantageusement lié au corps 52, par exemple par collage. La collerette 54 comporte une nervure sur sa périphérie, correspondant à la forme supérieure du bac 40, de manière à réaliser un ajustement des deux parties sans fuite aéraulique, tout en définissant un espace 500 de forme sensiblement torique entre le corps 52 et la paroi interne du bac 40. Par ailleurs, le corps 52 comporte des ouvertures 60 de passage d'air, régulièrement réparties sur sa périphérie, ces ouvertures se présentant sous la forme de fenêtres de plusieurs cm2, pourvues de grilles à maille fine, permettant un passage d'air de l'extérieur vers l'intérieur du corps 52. La partie intérieure du corps 52 définit ainsi la chambre de filtration secondaire et abrite un dispositif de filtration 70 composé d'un filtre plissé 72, de forme tronconique, le filtre présentant un diamètre plus important dans sa partie haute, et étant maintenu et rigidifié en partie basse par une collerette 74, et en partie haute par une pièce 76 en forme de disque formant le support du filtre. Cette pièce 76 définit un espace en liaison avec l'intérieur du filtre plissé, cet espace étant en liaison aéraulique avec une portion du conduit aéraulique 10 30 menant au moteur. Par ailleurs, la pièce 76 comprend une bague annulaire 78, ainsi que des zones 80 de préhension, dans lesquelles l'utilisateur peut glisser les doigts afin de retirer le dispositif 70. Une échancrure 82 est réalisée sur la collerette 78, cette échancrure coopérant avec un renflement interne d'un loquet 62, monté en rotation élastique contre la force de rappel d'un ressort, afin de permettre le maintien du dispositif de filtration 70 sur le séparateur 50, tout en permettant une séparation facile des deux éléments par l'utilisateur, par exemple en vue d'un nettoyage approfondi. La pièce 76 comporte également des bras radiaux menant à un anneau central 10 84 recevant un dispositif 90 de décolmatage du filtre. Un tel dispositif de décolmatage est similaire à celui décrit dans la demande FR 2894449 au nom du demandeur. II comprend ainsi une tige 92 comportant des bras perpendiculaires 94, ainsi qu'un organe de manoeuvre 96, actionnable par l'utilisateur. 15 L'anneau central 84 contient la tige 92 en translation, en étant disposé entre l'organe de manoeuvre 96 et une rondelle 98, laissant la possibilité à ladite tige de tourner sur elle-même. Par ailleurs, l'extrémité de la tige, opposée au bouton de manoeuvre, est guidée dans une cavité ménagée dans la collerette 74, tel qu'il est visible figure 4. 20 Cette figure montre une coupe de l'ensemble de séparation et de filtration 4, où les différents éléments constitutifs qui viennent d'être présentés sont assemblés. Ainsi, le séparateur 50 est positionné sur la partie supérieure du bac 40, dans une rainure spécifique, ledit séparateur 50 recevant le dispositif 70 de filtration 25 en le maintenant par le loquet 62, le dispositif 70 portant le moyen de décolmatage 90, dont les bras 94 sont alors en interaction avec les plis du filtre 72. Cette disposition ménage ainsi l'espace 500 entre le corps 52 du séparateur 50 et la paroi circulaire verticale du bac 40. Cet espace 500 présente la forme d'un tore, de section constante dans sa partie haute, puis s'élargissant en partie basse, afin de constituer le lieu de stockage des déchets les plus gros. Par ailleurs, l'extrémité de la forme conique 56 du corps 52 définit, avec le joint 58 et la partie sous-jacente au filtre du fond 400 du bac 40, un espace de 5 stockage 510 des poussières issues du décolmatage, le filtre plissé 72 étant localisé à l'aplomb de cette zone. Ainsi, en fonctionnement, lorsque le moteur est mis en marche, une tubulure d'aspiration terminée par un suceur positionné sur un sol à nettoyer étant reliée au conduit 8, l'air chargé de déchets pénètre, de façon tangentielle, dans le bac 10 40, et plus exactement dans l'espace torique 500. La rotation à haute vitesse provoque une séparation partielle des déchets les plus lourds qui s'accumulent dans cet espace, et plus particulièrement vers le fond 400 du bac. Les grilles à maille fine disposées dans les ouvertures 60 permettent à l'air de pénétrer dans le corps 52 tout en aidant à la filtration des particules. 15 L'air, après cette première filtration, traverse le filtre plissé 72 où la grande majorité des particules les plus fines est arrêtée. L'air ressort du dispositif de séparation par la partie haute centrale du filtre où il est acheminé vers le moteur par le conduit 10 représenté figure 1. Lorsque l'utilisateur désire retirer l'ensemble de séparation, il fait pivoter le 20 conduit aéraulique 10 en actionnant le bouton 11, le conduit se dégageant ainsi de l'ensemble de séparation 4 qui peut alors être extrait de l'appareil par la poignée 42. Lorsque l'utilisateur désire décolmater le filtre 72, après avoir fait pivoter le conduit 10, il fait tourner sur elle-même la tige 92 grâce au bouton de 25 manoeuvre 96, ce qui induit un frottement des bras 94 sur les plis du filtre, et qui permet de remettre en suspension une partie des poussières prises dans le tissage du filtre. Ces poussières tombent alors dans l'espace 510 sous-jacent tel que précédemment défini. Un tel décolmatage permet à l'aspirateur de retrouver de bonnes performances 30 d'aspiration, allongeant ainsi la durée de vie du filtre. Il peut être prévu, dans le cadre de la présente invention, un décolmatage automatique du filtre, par un mécanisme approprié et une gestion adéquate du colmatage du filtre, soit par un capteur spécifique, soit en fonction du temps d'utilisation. Un moto-réducteur, tel que décrit dans la demande FR2894448, peut être utilisé à cette fin. Par ailleurs, en variante de réalisation, le dispositif de décolmatage peut consister en une rotation du filtre, la tige 92 restant fixe. Une des particularités de la présente invention est de présenter un filtre plissé de forme tronconique, disposé verticalement, et dont la section la plus faible est orientée vers le bas. Autrement dit, chaque pli du filtre, tel que le montre la figure 4, présente une inclinaison par rapport à la verticale, cette inclinaison étant dirigée radialement vers l'extérieur du filtre, du côté entrant de l'air dans le filtre, de sorte à limiter les risques que les poussières relarguées ne retombent, par gravité, sur une portion du filtre inférieure. Ainsi, les poussières relarguées s'accumulent majoritairement dans l'espace 510. Selon l'exemple de réalisation présenté, le bac 40 est disposé dans l'aspirateur en étant légèrement incliné vers l'arrière de l'appareil, tel que le montre la figure 7. Le bac est ainsi incliné vers l'avant par rapport à la poignée 42 qui peut être considérée comme matérialisant l'arrière du bac par rapport au sens de vidage. Une telle configuration permet ainsi de présenter la poignée 42 légèrement inclinée vers le haut, facilitant ainsi la prise en main et l'extraction du bac 40 par l'utilisateur. Cette inclinaison a peu d'incidence sur la qualité globale du décolmatage, puisqu'elle favorise le décolmatage des plis disposés à l'avant, au détriment du décolmatage moins efficace des plis � arrières � du filtre, tel le pli 721. Toutefois, ce dernier est alors orienté selon la verticale, et son décolmatage est ainsi équivalent au décolmatage d'un filtre cylindrique vertical. Dans ce cas de figure, il peut être prévu avantageusement un décolmatage par rotation du filtre, la tige 92 étant fixe, avec préférentiellement des bras 94 s'étendant vers l'avant du bac, afin de tirer profit de l'inclinaison supplémentaire des plis du filtre. Lorsque l'utilisateur désire vider le bac de récupération des déchets, il saisit la pièce 76 par les ouvertures 80, ce qui lui permet de retirer à la fois le séparateur 50 et le dispositif 70 de filtration. Le bac est alors vide de tout élément, comme le montre la figure 6, puisque les différentes zones de stockage des déchets, soit séparées par le dispositif cyclonique, soit issues du décolmatage, sont définies, outre par les parois du bac 40, par des pièces amovibles au bac, ainsi que par le joint 58. Cet aspect lisse du bac 40, et notamment le fond 400, tel que bien visible figure 10 6, facilite le vidage des déchets, mais également son nettoyage. L'utilisateur peut également facilement séparer le dispositif 70 de filtration du séparateur 50, en agissant sur le loquet 62, notamment dans le but de nettoyer chaque sous-ensemble. Ainsi, la présente invention propose un dispositif compact de séparation des 15 déchets qui offre de bonnes performances de séparation, tout en facilitant le vidage et l'entretien du bac, avec un minimum de pièces à démonter. La présente invention couvre les variantes de réalisation où le filtre plissé se présente sous une forme différente de la forme tronconique, même si cette forme est privilégiée pour sa surface spécifique importante. Le filtre peut en 20 effet se présenter sous la forme d'un filtre plissé plan, s'étendant par exemple horizontalement au niveau de la collerette 76, l'air ayant une trajectoire ascendante de sorte que les particules soient arrêtées par la face inférieure du filtre. Les moyens de décolmatage sont alors disposés préférentiellement, mais non exclusivement, en partie supérieure. 25 Par ailleurs, tel que représenté figure 8, une variante épurée et plus économique de la présente invention consiste à omettre le joint 58, l'extrémité du corps 56 de la pièce 52 étant en liaison par contact direct avec la paroi de fond 400 du bac 40. Cette solution nécessite toutefois une tolérance plus sévère sur le dimensionnement des différentes pièces.10 II peut également être envisagé, à titre de variante de l'invention, que l'air issu de la séparation cyclonique des déchets soit amené au dispositif de filtration par un conduit spécifique. II peut alors être envisagé de faire pénétrer l'air par l'intérieur d'un filtre plissé tronconique tel qu'illustré dans la présente invention. Il conviendra alors d'orienter les plis du filtre vers l'intérieur, avec le diamètre le plus important du filtre en bas du filtre, afin que le décolmatage des plis par un dispositif approprié permette d'obtenir le même effet en éloignant les parois du filtre des zones de relarguage. Par ailleurs, la présente invention couvre également des dispositifs de filtration primaire différents de celui présenté, où notamment les ouvertures 60 peuvent se présenter sous une forme différente, comme par exemple des fentes ou des trous précédé(e)s de parois inclinées. REVENDICATIONS1. Dispositif (4) de séparation des déchets pour aspirateur comportant une chambre de séparation, à l'intérieur de laquelle est disposé un séparateur primaire par cyclone, ou par inertie, et/ou par une grille à mailles, le séparateur primaire comportant un corps cylindrique, la chambre de séparation comportant également un séparateur secondaire pour les débris fins et poussières, ledit séparateur secondaire, disposé à l'intérieur du corps cylindrique, comportant un mécanisme de décolmatage (90) afin d'extraire du séparateur secondaire une partie des déchets retenus, ledit dispositif de séparation (4) comportant un bac de récupération (40) des déchets disposé au moins en partie sous les deux séparateurs primaire et secondaire, ledit bac (40) fermant la chambre de séparation en partie basse, caractérisé en ce que : • le bac de récupération (40) des déchets comporte un fond plat (400), • le corps cylindrique (52) du séparateur primaire s'étend jusqu'au fond plat (400) du bac de récupération (40) des déchets avec lequel il est en liaison, • le dispositif (4) de séparation est amovible du bac de récupération (40) des déchets. 2. Dispositif (4) de séparation des déchets pour aspirateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la liaison entre le corps cylindrique (52) du dispositif de séparation primaire et le fond plat (400) du bac de récupération (40) des déchets est réalisée par un joint (58). 3. Dispositif (4) de séparation des déchets pour aspirateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le joint (58) de liaison entre le corps cylindrique (52) et le fond plat (400) du bac de récupération (40) des déchets est fixé audit corps cylindrique (52). 4. Dispositif (4) de séparation des déchets pour aspirateur selon l'une desrevendications précédentes, caractérisé en ce que le séparateur secondaire est maintenu par un support (76) au corps cylindrique (52) avec lequel il réalise une étanchéité aéraulique. 5. Dispositif (4) de séparation des déchets pour aspirateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le séparateur secondaire comprend un filtre plissé (72). 6. Dispositif (4) de séparation des déchets pour aspirateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le filtre (72) est tronconique et est disposé verticalement, la plus petite section du tronc de cône étant disposée vers le bas. 7. Dispositif (4) de séparation des déchets pour aspirateur selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le mécanisme de décolmatage (90) du filtre est disposé à l'intérieur du filtre et est constitué d'une tige verticale (92) mobile en rotation autour d'un axe défini par ladite tige, cette dernière comportant des bras horizontaux (94) en contact avec les plis du filtre (72). 8. Dispositif (4) de séparation des déchets pour aspirateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bac de récupération (40) des déchets est cylindrique et constitue l'enveloppe de la chambre de séparation des déchets. 9. Dispositif (4) de séparation des déchets pour aspirateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre de séparation est de section circulaire. 10. Dispositif (4) de séparation des déchets pour aspirateur selon les revendications 6 et 9, caractérisé en ce que l'axe de symétrie du filtre tronconique (72) est sensiblement le même que l'axe de la chambre de séparation.