Brevet FR3032752A1 — publié le 20160819

La présente invention concerne un dispositif d'aspiration et de séparation d'un fluide mixte, notamment un mélange liquide/gaz. Un tel dispositif trouvera une application particulière dans le domaine des appareils électroménagers et de nettoyage des surfaces, en particulier des aspirateurs vapeurs, des appareils de nettoyage de vitres ou des appareils analogues utilisés pour aspirer des liquides et des poussières. De manière connue, de tels appareils comprennent, comme dispositif d'aspiration et de séparation d'un mélange liquide/gaz, un conduit d'acheminement du mélange liquide/gaz récupéré, un moyen de séparation liquide/gaz, une turbine d'aspiration entraînée par un moteur et un réservoir de stockage du liquide résiduel. Les dispositifs d'aspiration et de séparation connus de l'état de la technique proposent des solutions relativement complexes qui peuvent conduire à un coût élevé de fabrication. L'architecture complexe de ces dispositifs, ainsi que la configuration des moyens d'aspiration et des moyens de séparation n'optimise pas l'aspiration des fluides mixtes et leur dégazage. En effet, les dispositifs existants proposent des séparateurs liquide/gaz très complexes du point de vue de la fabrication, et donc des coûts relativement élevés. Ces séparateurs sont souvent constitués de plusieurs pièces, qui génèrent des coûts de montage, certains sont même motorisés. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique, en proposant un dispositif d'aspiration et de séparation d'un fluide mixte. Ainsi, le dispositif comprend successivement une turbine d'aspiration, un séparateur liquide/gaz et un réservoir de stockage. De manière spécifique à l'invention : - un séparateur liquide/gaz consiste en une pièce unique à trois voies de passage et présente deux 3032752 2 compartiments séparés par un moyen de filtration pour dévésiculer, - Le premier compartiment comprend: ** une voie d'entrée alimentée en fluide mixte par la 5 turbine d'aspiration et, ** une voie de sortie du fluide liquide résiduel alimentant le réservoir de stockage, - Le second compartiment comprend une voie de sortie des fluides gazeux. 10 De plus, selon d'autres caractéristiques : - la turbine comprend une entrée et une sortie d'aspiration du fluide mixte, ladite sortie d'aspiration du fluide mixte débouchant sur la voie d'entrée du premier compartiment du séparateur 15 liquide/gaz. - ledit réservoir comporte un orifice de passage du fluide liquide résiduel. - ladite voie de sortie du fluide liquide résiduel du séparateur débouche sur l'orifice de passage du 20 réservoir de stockage. - l'orifice de passage du réservoir et/ou la voie de sortie du fluide liquide résiduel du séparateur est muni d'un moyen de filtration des particules solides permettant la séparation des particules solides du 25 fluide liquide résiduel. - ledit moyen de filtration pour dévésiculer, séparant le premier et le second compartiments, consiste en un bloc de matériau de type mousse, naturelle ou synthétique, ou bien en un enchevêtrement de fils de 30 métal ou de matière plastique. La présente invention concerne également un appareil de nettoyage comprenant ledit dispositif d'aspiration d'un fluide mixte susmentionné. Selon une caractéristique supplémentaire de l'appareil de 35 nettoyage: 3032752 3 - l'entrée d'aspiration de la turbine est munie d'un moyen de filtration pour dévésiculer. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes 5 de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue schématique du dispositif d'aspiration et de séparation d'un fluide selon l'invention ; - la figure 2 représente schématiquement un appareil de 10 nettoyage comprenant le dispositif d'aspiration et de séparation d'un fluide mixte selon l'invention ; - la figure 3 représente schématiquement un autre mode de réalisation d'un appareil de nettoyage comprenant le dispositif d'aspiration et de séparation d'un fluide mixte selon 15 l'invention. La présente invention concerne un dispositif d'aspiration et de séparation 1 d'un fluide mixte. Ledit fluide mixte 6 est composé, essentiellement et majoritairement, de fluides à l'état liquide et de fluides à 20 l'état gazeux. Des particules solides en suspension peuvent également être présentes dans ledit fluide mixte 6. Néanmoins ces particules solides sont minoritaires dans le fluide mixte 6 à l'état de trace uniquement. De préférence, ledit fluide à l'état gazeux consiste en de 25 l'air, et, ledit fluide à l'état liquide consiste en des souillures ménagères liquides, tels que des produits liquides de nettoyage des surfaces, et/ou de l'eau. En outre, les particules solides en suspension consistent préférentiellement en de la poussière en suspension dans le 30 mélange. Le dispositif 1 de l'invention comprend successivement une turbine d'aspiration 2, un séparateur liquide/gaz 3 et un réservoir 4 de stockage des fluides liquides résiduels 7 tel que montré sur la figure 1. 35 Ladite turbine d'aspiration 2, entraînée par un moteur, comprend au moins une entrée d'aspiration 22 du fluide mixte 6 à 3032752 4 récupérer et une sortie d'aspiration 23 du fluide mixte 6 récupéré. Avantageusement, l'entrée d'aspiration 22 du fluide mixte 6 consiste en une embouchure d'aspiration destinée à être déplacée 5 sur la surface à traiter recouverte du fluide mixte 6 que l'on souhaite récupérer. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif 1 de l'invention est muni d'un cache moteur 211 insonorisant permettant de diminuer la nuisance sonore de la turbine 10 d'aspiration 2 en fonctionnement. De manière avantageuse, ladite sortie d'aspiration 23 du fluide mixte 6 de la turbine 2 coopère directement avec le séparateur liquide/gaz 3 du dispositif 1 de l'invention. Ledit séparateur liquide/gaz 3 de l'invention consiste en 15 une pièce unique, creuse et à paroi périphérique imperméable aux fluides mixtes 6. De manière spécifique, le séparateur liquide/gaz 3 est une pièce unique à trois voies de passage. Plus spécifiquement, ladite pièce unique est compartimentée 20 en deux à l'aide d'un moyen de filtration pour dévésiculer 33. Le séparateur liquide/gaz 3 comprend en conséquence deux compartiments (31,32) distincts et creux. L'un des deux compartiments permet le passage du fluide mixte 6 provenant de la turbine d'aspiration 2, l'autre compartiment permet une 25 évacuation du gaz présent dans le fluide mixte 6. Selon l'invention, le premier compartiment 31 du séparateur 3 comprend une voie d'entrée 311 du fluide mixte 6 et une voie de sortie 312 du fluide mixte 6. Ladite voie d'entrée 311 du fluide mixte 6 du premier 30 compartiment 31 est alimentée en fluide 6 par la turbine d'aspiration 2, plus spécifiquement par la sortie d'aspiration 23 du fluide mixte 6. Ladite voie de sortie 312 du fluide mixte 6 du premier compartiment 31 alimente ledit ré servoir de stockage 4. Ce 35 dernier permet de stocker les fluides liquides résiduels 7 sortant du premier compartiment 31 du séparateur liquide/gaz 3. 3032752 5 On entend par le terme « fluides liquides résiduels 7 » le fluide 7, sortant du premier compartiment 31 du séparateur liquide/gaz 3, qui est composé en majorité de fluide à l'état liquide et en minorité de particule solide en suspension, mais 5 aussi de gaz résiduel dissous dans le fluide à l'état liquide à l'état de trace. Ledit réservoir de stockage 4 comprend au moins un orifice de passage 41, de préférence un orifice d'entrée du fluide liquide résiduel 7 issue de la voie de sortie 312 du séparateur 10 liquide/gaz 3. Il en résulte que ladite voie de sortie 312 du premier compartiment 31 alimente en fluide liquide résiduel 7 ledit réservoir de stockage 4, ledit fluide liquide résiduel 7 entrant directement par l'orifice de passage 41 dudit réservoir de 15 stockage 4. Avantageusement, l'orifice de passage 41 du réservoir de stockage 4 permet l'entrée d'un fluide à l'état liquide contenant ou non du gaz dissous, et, l'entrée de particules solides en suspension. 20 Ledit orifice de passage 41 permettant également à la fois l'entrée et la sortie d'un fluide à l'état gazeux. En d'autres termes, le réservoir de stockage 4 du dispositif 1 de l'invention permet de stocker tout fluide sortant du premier compartiment 31 du séparateur 3, c'est-à-dire 25 tout fluide à l'état liquide muni ou non de particules solides et avec ou sans gaz dissous. Selon un mode de réalisation particulier, l'orifice de passage 41 du réservoir 4 et/ou la voie de sortie 312 du fluide mixte 6 du séparateur 3 est muni d'un moyen de filtration des 30 particules solides 5. Avantageusement, ledit moyen de filtration des particules solides 5 consiste en un filtre à particule solide empêchant leur entrée dans ledit réservoir 4. Ledit réservoir 4 de l'invention stocke, en conséquence, 35 les fluides à l'état liquide, munis ou non de particules solides, et munis ou non de gaz dissous. 3032752 6 Afin d'éviter une surpression dans le réservoir 4, les fluides gazeux peuvent circuler librement du réservoir de stockage 4 vers le premier compartiment 31 du séparateur liquide/gaz 3, en passant notamment par l'orifice de passage 41 5 du réservoir 4 et par la voie de sortie 312 du premier compartiment 31. Le fluide liquide résiduel 7 peut également contenir du gaz résiduel dissous. Au sein du réservoir 4, le fluide à l'état liquide va 10 pouvoir se dégazer naturellement, le gaz résiduel dissous, s'extrait du fluide liquide résiduel 7, et va pouvoir rebrousser chemin pour entrer dans le premier compartiment 31 du séparateur liquide/gaz 3, par l'intermédiaire de sa voie de sortie 312. Selon un mode de réalisation particulier, l'orifice de 15 passage 41 du réservoir 4 est muni d'une valve anti-retour empêchant une sortie des fluides présents au sein du réservoir 4. Selon un mode de réalisation particulier, ledit réservoir de stockage 4 est muni d'au moins un bouchon d'évacuation 42 du 20 fluide liquide résiduel 7. Le bouchon 42 permet de vider le réservoir 4 lorsqu'il est plein. En outre, le premier compartiment 31 du séparateur liquide/gaz 3 est séparé du second compartiment 32 par un moyen de filtration pour dévésiculer 33 le fluide mixte 6 présent dans 25 le premier compartiment 31. Le moyen de filtration pour dévésiculer 33 a pour effet de séparer le fluide à l'état liquide du fluide gazeux constituant le fluide mixte 6. Selon l'invention, le moyen de filtration pour dévésiculer 30 33 est constitué d'un matériau retenant les fluides à l'état liquide et laissant traverser les fluides à l'état gazeux. Selon l'invention, ledit moyen de filtration pour dévésiculer 33 consiste en un bloc de matériau de type mousse, naturelle ou synthétique, ou encore en un enchevêtrement de fils 35 de métal ou de matière plastique. 3032752 7 En d'autres termes, le moyen de filtration pour dévésiculer 33 permet uniquement le passage de fluide à l'état gazeux vers le second compartiment 32. Selon l'invention, ledit second compartiment 32 comprend au 5 moins une voie de sortie 322 du gaz 8 qu'il contient, de préférence une seule voie de sortie. Selon un mode de réalisation particulier, ladite voie de sortie 322 du gaz 8 du second compartiment 32 est reliée à un conduit aspirant afin de créer un effet venturi accélérant la 10 sortie du gaz. Selon un autre mode de réalisation particulier, un moyen de filtration pour dévésiculer 33a est présent en fin de la voie de sortie 322 du gaz 8 tel qu'indiqué sur la figure 3. Le séparateur liquide /gaz 3 du dispositif 1 comprend un 15 premier compartiment 31 comportant un mélange de fluide 6 à l'état liquide ou gazeux, muni ou non de particule solide en suspension, et un second compartiment 32 comportant uniquement des fluides 8 sous forme gazeuse. Plus particulièrement, le premier compartiment 31 du 20 séparateur 3 contient les souillures ménagères récupérées à l'aide d'un appareil de nettoyage 11 muni du dispositif 1 de l'invention, et le second compartiment 32 contient de l'air. Ainsi, selon la figure 1, le dispositif 1 va aspirer le fluide mixte 6 à récupérer à l'aide de la turbine 2. Ledit 25 fluide mixte 6 va entrer dans ledit séparateur liquide/gaz 3 pour être dégazé au maximum, et finir par ressortir du séparateur 3 sous forme de fluide liquide résiduel 7 pour être stocké dans ledit réservoir 4. Le dispositif 1 présente donc comme avantage de permettre 30 la récupération d'un fluide mixte 6 qui sera par la suite dégazé facilement. Le dispositif 1 de l'invention présente également une puissance d'aspiration optimale avec des moyens plus performants et plus compacts donc à moindre coût. De préférence, l'assemblage entre la voie de sortie 35 d'aspiration 23 de la turbine 2 et la voie d'entrée 311 du fluide mixte 6 du séparateur 3 se fait par des tubes de jonction 3032752 8 souple. Cet assemblage est rapide et facile à mettre en oeuvre, d'où une économie des frais de fabrication du dispositif. Selon un mode de réalisation particulier, ladite turbine d'aspiration 2 comprend plusieurs voies de sortie d'aspiration 5 23 du fluide mixte 6, dont au moins une débouche sur la voie d'entrée 311 du premier compartiment 31 du séparateur liquide/gaz 3. L'agencement du dispositif 1 présente pour avantage d'éviter les pertes de puissance d'aspiration du fluide 6 que 10 l'on souhaite récupérer. La présente invention concerne également un appareil de nettoyage 11 comprenant un dispositif 1 d'aspiration et de séparation d'un fluide mixte 6 de l'invention tel qu'indiqué sur la figure 2. 15 Selon un mode de réalisation particulier illustré sur la figure 3, l'appareil de nettoyage 11 comporte une entrée d'aspiration 22 de la turbine 2 qui est munie d'un moyen de filtration pour dévésiculer 33b. Le moyen de filtration pour dévésiculer 33b en amont de la 20 turbine 2 peut également consister en un bloc de matériau de type mousse, naturelle ou synthétique, ou en un enchevêtrement de fils de métal ou de matière plastique. Le moyen de filtration 33b en entrée d'aspiration 22 de la turbine 2 va permettre de condenser le liquide arrivant en 25 sortie d'aspiration 23 de la turbine 2 par effet venturi, cette configuration permet d'augmenter de 10 à 15% la puissance d'aspiration totale de l'appareil de nettoyage 11 de l'invention. Ledit appareil de nettoyage 11 pouvant être tout type 30 d'appareil nécessitant une aspiration de fluide, tel qu'un aspirateur à vapeur ou une raclette à vitre. Comme le dispositif 1 est entièrement étanche, en conséquence il ne présente aucun risque pour les parties électroniques qui peuvent être présentent dans ledit appareil de 35 nettoyage 11. 3032752 9 De plus, l'agencement du dispositif 1 est également adaptable à tous les types de design d'appareils de nettoyage 11. 5 REVENDICATIONS1. Dispositif d'aspiration et de séparation (1) d'un fluide mixte (6) comprenant successivement une turbine d'aspiration (2), un séparateur liquide/gaz (3) et un réservoir de stockage (4), caractérisé en ce que : le séparateur liquide/gaz (3) consiste en une pièce unique à trois voies de passage et présente deux compartiments (31,32) séparés par un moyen de filtration pour dévésiculer (33), le premier compartiment (31) comprend: ** une voie d'entrée (311) alimentée en fluide mixte (6) par la turbine d'aspiration (2) et, ** une voie de sortie (312) du fluide liquide résiduel (7) alimentant le réservoir de stockage (4), le second compartiment (32) comprend une voie de sortie (322) des fluides gazeux (8). 2. Dispositif d'aspiration et de séparation (1) d'un fluide mixte (6) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la turbine (2) comprend une entrée et sortie d'aspiration (23) du fluide mixte (6), ladite sortie d'aspiration (23) du fluide mixte (6) débouchant sur la voie d'entrée (311) du premier compartiment (31) du séparateur liquide/gaz (3). 3. Dispositif d'aspiration et de séparation (1) d'un fluide mixte (6) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit réservoir (4) comporte un orifice de passage (41) du fluide liquide résiduel (7). 4. Dispositif d'aspiration et de séparation (1) d'un fluide mixte (6) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite voie de sortie (312) du fluide liquide résiduel (7) du séparateur (3) débouche 3032752 11 sur l'orifice de passage (41) du réservoir de stockage (4). 5. Dispositif d'aspiration et de séparation (1) d'un 5 fluide mixte (6) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'orifice de passage (41) du réservoir (4) et/ou la voie de sortie (312) du fluide liquide résiduel (7) du séparateur (3) est muni d'un moyen de filtration des particules solides (5) permettant la 10 séparation des particules solides du fluide liquide résiduel (7). 6. Dispositif d'aspiration et de séparation (1) d'un fluide mixte (6) selon la revendication 1, caractérisé 15 en ce que ledit moyen de filtration pour dévésiculer (33), séparant le premier (31) et le second compartiment (32), consiste en un bloc de matériau de type mousse, naturelle ou synthétique, ou bien en un enchevêtrement de fils de métal ou de matière 20 plastique. 7. Appareil de nettoyage (11) comprenant un dispositif d'aspiration (1) d'un fluide mixte (6) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 25 8. Appareil de nettoyage (11) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'entrée d'aspiration (22) de la turbine (2) est munie d'un moyen de filtration pour dévésiculer (33b). 30