Brevet FR2979814A1 — publié le 20130315

- 1 - B.1105 ASPIRATEUR COMPORTANT UN SILENCIEUX ET UN DIFFUSEUR D'AIR La présente invention concerne de manière générale un aspirateur et en particulier son évacuation d'air. Il est connu dans l'art antérieur des sorties d'air ayant pour but de diminuer le bruit de refoulement de l'appareil et qui comportent une restriction 5 de taille nettement réduite afin d'obtenir un effet de silencieux. Le document US 4 651 380 divulgue un aspirateur avec un silencieux de section constante suivi d'un diffuseur. Le jet de sortie d'un tel aspirateur est alors concentré et ses caractéristiques de vitesse et de direction peuvent soit provoquer une gêne pour l'utilisateur car le jet est concentré sur une faible 10 surface avec une grande vitesse, soit provoquer des remous sur le sol capables de disperser dans l'air les poussières au sol que l'utilisateur voulait aspirer. Le document GB2117229 présente quant à lui un aspirateur comportant deux sorties d'air construites dans un but de réduction du bruit. Une restriction 15 allongée de section rectangulaire et constante réduit le bruit, et avant la sortie d'air vers l'extérieur, on trouve un matériau poreux afin de cacher l'intérieur du produit et de ne pas régénérer de bruit. Le matériau poreux est placé devant la sortie de l'air à l'extérieur du produit, sur un côté du conduit formant la restriction. L'inconvénient majeur de cette solution est que le jet en sortie du 20 produit présente une vitesse d'air pouvant gêner l'utilisateur ou faire voler les poussières accumulées sur le sol jusque dans l'air car l'extrémité aval de la sortie évacue majoritairement l'air, sous l'effet du mur agencé au bout de la restriction. En effet, l'extrémité amont de la sortie d'air n'est pas traversée par une grande quantité d'air, le flux d'air traversant la sortie d'air est concentré 25 vers l'extrémité aval, à proximité du mur, de sorte que l'efficacité de diffusion est limitée. Par ailleurs, la taille de la sortie d'air, agencée parallèlement aux - 2 - veines de flux dans la restriction, rend la pièce longue, volumineuse, et nuit à la compacité de l'aspirateur. Le document W02007045981 présente un aspirateur dont le conduit d'échappement est dessiné pour éviter d'accroître la puissance du moteur. A 5 cet effet, le circuit d'échappement comporte un col de restriction qui est immédiatement suivi d'une portion de tube divergente puis d'un filtre formant la sortie d'air. Une telle sortie d'air ne permet pas de réduire les émissions sonores et de plus la partie divergente qui a pour fonction de rendre le flux laminaire est agencée entre le col de la restriction et le filtre de sortie et 10 impose de dédier une longueur et un espace importants au système d'échappement dans l'appareil, de sorte que la taille et le volume de ce dernier seront importants. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients des documents de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout 15 d'abord, de proposer un aspirateur avec un faible niveau sonore et une diffusion douce lors de son utilisation, sans jets d'échappement puissants et concentrés sur une faible surface. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un aspirateur comprenant un moto-ventilateur aspirant un flux d'air et le refoulant vers au 20 moins un circuit d'échappement comprenant une canalisation avec au moins une restriction allongée de section de passage du flux d'air constante formant un silencieux, suivie d'un diffuseur poreux présentant une section de passage du flux d'air supérieure à la section de passage de la restriction allongée, caractérisé en ce que le circuit d'échappement comporte un adaptateur agencé 25 entre la restriction allongée et le diffuseur poreux, et en ce que l'adaptateur comporte une section de passage du flux d'air divergente. L'aspirateur selon la présente invention, avec l'adaptateur divergent entre la restriction et le diffuseur poreux, ne rejette pas l'air sous forme de jet concentré pouvant gêner l'utilisateur ou soulever des poussières. En effet, le divergent a pour effet de 30 réduire la vitesse du flux d'air issu du silencieux (la restriction), ainsi que d'augmenter la pression statique, de sorte que le flux d'air est bien réparti sur toute la section du diffuseur poreux, et le flux d'air sera effectivement expulsé - 3 - du diffuseur de manière douce et diffuse. On entend ici par poreux tout matériau comprenant de petites cavités ou espaces qui permettent de laisser passer l'air au travers du matériau poreux. De manière avantageuse, la restriction allongée présente un diamètre caractéristique, l'adaptateur présente une longueur définissant une distance entre la restriction allongée et le diffuseur poreux, et la longueur de l'adaptateur est inférieure au diamètre caractéristique de la restriction allongée. Le diamètre caractéristique est le diamètre de la restriction allongée si le conduit de la restriction allongée est un cylindre de section circulaire, et si la section de la restriction allongée n'est pas circulaire, alors le diamètre caractéristique peut être déterminé en divisant par le périmètre mouillé la section de passage multipliée par quatre : Dc = 4S/Pm. Avec Dc, le diamètre caractéristique, S, la section de passage, et Pm le périmètre mouillé. Cette mise en oeuvre selon l'invention offre la possibilité d'augmenter la compacité de l'aspirateur, tout en ayant une bonne réduction du bruit sans jet expulsé concentré. Avantageusement, la longueur de l'adaptateur est inférieure à dix millimètres. La demanderesse a constaté que cette longueur offrant une bonne compacité permet d'obtenir une sortie d'air douce et silencieuse. Avantageusement, l'aspirateur comporte un boîtier définissant un espace interne de l'aspirateur, et l'adaptateur est une pièce structurelle du boîtier. Cette utilisation de l'adaptateur résulte en une économie de fabrication, car l'adaptateur cumule les fonctions : il sert à joindre la restriction allongée avec le diffuseur poreux pour réduire l'effet de jet, il sert également comme pièce de structure du boîtier de l'aspirateur. Avantageusement, la section de passage du diffuseur poreux est sensiblement parallèle à la section de passage de la restriction allongée. Cette mise en oeuvre offre une bonne compacité, et permet également de limiter le niveau de bruit, car le flux d'air ne subit pas de variation brutale de direction comme dans un coude par exemple, et les turbulences sont limitées, de sorte que le passage du flux d'air dans l'adaptateur ne génère pas de bruit supplémentaire. En d'autres termes, le flux d'air a une direction d'écoulement - 4 - perpendiculaire aux sections de passage de la restriction et du diffuseur poreux, ce qui évite toute génération de turbulence. Avantageusement, la section de passage du diffuseur poreux est au moins le double de la section de passage de la restriction allongée. La 5 demanderesse s'est aperçue que ce rapport de surface permettait de réduire efficacement la directivité du flux d'air expulsé de l'aspirateur. Avantageusement, la restriction allongée est décalée par rapport au diffuseur poreux. Sans nuire à la réduction de bruit opérée par la restriction allongée, ni à la réduction de l'effet de jet, cette mise en oeuvre permet un 10 agencement en décalage de la restriction et du diffuseur poreux, pour respecter des contraintes géométriques de construction. La présence de l'adaptateur divergent permet de concilier toutes ces contraintes, en redirigeant le flux d'air tout en réduisant simultanément sa vitesse. Avantageusement, l'adaptateur est une pièce distincte de la restriction 15 allongée et du diffuseur poreux. La modularité de construction est garantie par cette mise en oeuvre. Avantageusement, le diffuseur poreux présente une porosité définie par le rapport entre une surface de passage d'air et une surface totale dans une coupe plane du matériau, qui est inférieure à 60%. La sortie d'air est douce 20 avec une telle gamme de valeur de porosité, sans pour autant générer trop de pertes de charge. En liaison avec la définition apportée ci-dessus au matériau poreux, on comprend que la surface de passage d'air mentionnée ici est celle, dans une coupe plane du matériau, des cavités ou espaces permettant le passage de l'air au travers du matériau poreux. 25 Avantageusement, le diffuseur poreux est un matériau tissé avec des mailles de taille inférieure ou égale à 1millimètre. Cette mise en oeuvre est économique et efficace. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de 30 modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels : - 5 - - la figure 1 représente une vue isométrique d'une partie d'un aspirateur selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue en coupe horizontale de l'aspirateur de la figure 1 ; - la figure 3 représente une alternative de l'invention. La figure 1 représente une partie d'un aspirateur. Un collecteur d'air 40 recueille l'air expulsé par un moteur agencé à l'arrière de l'aspirateur, et non représenté. Le collecteur 40 distribue ensuite l'air vers deux circuits d'échappement comportant chacun un silencieux formé par des restrictions allongées 10a et 10b. Ces restrictions allongées de section constante ont pour effet de diminuer les nuisances sonores émises par le flux d'air expulsé par le moteur. Ensuite, les deux restrictions 10a et 10b sont chacune reliées à un diffuseur poreux 30a et 30b respectivement par deux adaptateurs divergents 20a et 20b, qui font partie structurellement du boitier de l'aspirateur. La figure 2 représente une coupe horizontale de l'aspirateur de la figure 1. Le moteur 50 expulse donc l'air vers le collecteur 40 qui sépare et dirige ensuite le flux vers les deux restrictions 10a et 10b. Chaque restriction 10a et 10b est reliée à un diffuseur poreux 30a et 30b par un adaptateur 20a et 20b. Ces adaptateurs sont fortement divergents pour relier chaque restriction à un diffuseur poreux, car la section de passage de chaque restriction est inférieure à la section de passage du flux d'air de chaque diffuseur poreux. Lors du passage dans les adaptateurs divergents, chaque flux d'air est ralenti et la pression statique augmente, de sorte que le diffuseur poreux expulsera le flux d'air de manière diffuse et douce, sans nuire au silence de fonctionnement obtenu avec les restrictions 10a et 10b. L'échappement n'est pas sous forme d'un jet d'air concentré puissant et directionnel. Les adaptateurs sont cependant très compacts et la distance séparant la dernière section de passage de chaque restriction au diffuseur poreux agencé en regard est inférieure au diamètre caractéristique de chaque restriction. Par ailleurs, le circuit complet d'échappement est assez court, du fait de l'agencement relativement parallèle entre les sections de passage des restrictions et des diffuseurs poreux. - 6 - La figure 3 représente une mise en oeuvre alternative de l'invention, avec les restrictions 10a et 10b décalées par rapport aux diffuseurs poreux 30a et 30b. De la même manière que pour l'aspirateur représenté figure 2, l'air expulsé par le moteur 50 est dirigé vers les deux restrictions 10a et 10b par le collecteur 40, mais les adaptateurs divergents 20a et 20b permettent de rediriger le flux d'air vers les diffuseurs poreux 30a et 30b sans créer de nuisance sonore malgré le décalage. La divergence des adaptateurs permet de rediriger le flux d'air sans créer de nuisance sonore, car la vitesse du flux d'air est automatiquement réduite. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. En particulier, il est fait référence à deux restrictions débouchant chacune dans un diffuseur poreux, mais il est également envisageable de mettre en oeuvre l'invention sur un aspirateur comportant une seule restriction et un seul diffuseur poreux. On peut également envisager d'avoir un décalage partiel de la restriction allongée par rapport au diffuseur poreux. On notera également que la valeur de porosité pourra être d'autant plus faible que la surface totale du diffuseur poreux sera grande de sorte que la vitesse d'air moyenne par maille reste sensiblement constante. Cela signifie que la surface de passage de l'air reste sensiblement constante malgré une augmentation éventuelle de surface totale du diffuseur poreux. Cela permet de garder une certaine homogénéité des vitesses de l'air sur la surface totale du poreux. REVENDICATIONS1. Aspirateur comprenant un moto-ventilateur aspirant un flux d'air et le refoulant vers au moins un circuit d'échappement comprenant une canalisation avec au moins une restriction allongée (10a, 10b) de section de passage du flux d'air constante formant un silencieux, suivie d'un diffuseur 5 poreux (30a, 30b) présentant une section de passage du flux d'air supérieure à la section de passage de la restriction allongée (10a, 10b), caractérisé en ce que le circuit d'échappement comporte un adaptateur (20a, 20b) agencé entre la restriction allongée (10a, 10b) et le diffuseur poreux (30a, 30b), et en ce que l'adaptateur (20a, 20b) comporte une section de passage du flux d'air 10 divergente. 2. Aspirateur selon la revendication 1, la restriction allongée présentant un diamètre caractéristique, caractérisé en ce que l'adaptateur (20a, 20b) présente une longueur définissant une distance entre la restriction allongée (10a, 10b) et le diffuseur poreux (30a, 30b), et en ce que la longueur 15 de l'adaptateur (20a, 20b) est inférieure au diamètre caractéristique de la restriction allongée (10a, 10b). 3. Aspirateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la longueur de l'adaptateur (20a, 20b) est inférieure à dix millimètres. 4. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 3 comportant un 20 boîtier définissant un espace interne de l'aspirateur, caractérisé en ce que l'adaptateur (20a, 20b) est une pièce structurelle du boîtier. 5. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la section de passage du diffuseur poreux (30a, 30b) est sensiblement parallèle à la section de passage de la restriction allongée (10a, 10b). 25 6. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la section de passage du diffuseur poreux (30a, 30b) est au moins le double de la section de passage de la restriction allongée (10a, 10b).- 8 - 7. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la restriction allongée (10a, 10b) est décalée par rapport au diffuseur poreux (30a, 30b). 8. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce 5 que l'adaptateur (20a, 20b) est une pièce distincte de la restriction allongée (10a, 10b) et du diffuseur poreux (30a, 30b). 9. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le diffuseur poreux (30a, 30b) présente une porosité définie par le rapport entre une surface de passage d'air et une surface totale dans une coupe plane 10 du matériau, qui est inférieure à 60%. 10. Aspirateur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le diffuseur poreux (30a, 30b) est un matériau tissé avec des mailles de taille inférieure ou égale à 1 millimètre. 15