EP2032010B1 - Aspirateur - Google Patents

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EP2032010B1
EP2032010B1 EP07803775.1A EP07803775A EP2032010B1 EP 2032010 B1 EP2032010 B1 EP 2032010B1 EP 07803775 A EP07803775 A EP 07803775A EP 2032010 B1 EP2032010 B1 EP 2032010B1
Authority
EP
European Patent Office
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fairing
vacuum cleaner
openings
air
frame
Prior art date
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Active
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EP07803775.1A
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German (de)
English (en)
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EP2032010A1 (fr
Inventor
Fabien David
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SEB SA
Original Assignee
SEB SA
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Publication date
Application filed by SEB SA filed Critical SEB SA
Publication of EP2032010A1 publication Critical patent/EP2032010A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2032010B1 publication Critical patent/EP2032010B1/fr
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/0081—Means for exhaust-air diffusion; Means for sound or vibration damping
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L5/00—Structural features of suction cleaners
    • A47L5/12—Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47L9/22—Mountings for motor fan assemblies
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general

Definitions

  • the invention relates to the field of household appliances vacuum cleaners and more particularly the structure of a vacuum cleaner.
  • the present invention aims to provide a device for reducing the noise related to the operation of the vacuum cleaner.
  • Many documents address this issue, including proposing engine containment solutions, associated or not with an extension of the air path from the engine to the outlet openings in the frame of the vacuum cleaner.
  • the documents EP1665972A1 , DE3402603A1 and WO97 / 41631 give examples for noise reduction.
  • the document EP 0345699 has an extension of the air path after the engine with baffles. Such a device is however bulky and therefore bulky.
  • the present invention thus proposes a device for reducing noise in a vacuum cleaner according to claim 1.
  • Said vacuum cleaner comprising a frame, inside which is housed an electric motor associated with a fan for creating, in operation, a suction of air from a pipe, upstream of the engine, terminated by a nozzle, to an air outlet of the frame located downstream of the engine, a filtration device being arranged on the air flow path, preferably upstream of the engine, this last being arranged in a specific fairing.
  • this fairing is pierced with a plurality of air exhaust openings, representing in total an area of at least 10 cm 2 , each opening of the fairing having an area of between 0.75 mm 2 and 40 mm 2 .
  • the fairing allows, by the screen thus formed, to limit the noise.
  • the realization of a multitude of openings makes it possible to distribute the flow of air at the motor output, avoiding that it concentrates in certain privileged zones, a frequent situation when the opening is unique, and which leads to locally high speeds and a passage noise consequent.
  • This new flow distribution is conducive to reducing the air velocities higher by uniformizing the air velocities over the entire perforated surface, thereby reducing noise.
  • the openings total a surface area of at least 10 cm 2 .
  • the apertures of the fairing each have an area of between 0.75 mm 2 and 40 mm 2 .
  • the openings of the fairing are provided in one or more walls of the fairing located opposite the air outlet of the vacuum cleaner frame, thus making it possible not to transmit the noise directly to the outlet without a specific duct or additional room.
  • an absorbent material facing the openings of the fairing, outside said fairing. This material, according to its nature and its dimensions, will absorb some of the acoustic energy coming from these openings at certain frequencies and at a certain level of efficiency.
  • the air speeds at the exit of the fairing are not the same depending on the position of the opening, this fluctuation depending on the configuration of the engine air outlet relative to the openings of the fairing, as well as the air outlet position of the vacuum cleaner frame.
  • the air passage section downstream of an opening of the fairing, and defined by the wall of the fairing and the absorbent material, is all the more important. that the air outlet of the vacuum cleaner frame is close to said opening.
  • the air passage section downstream of the outlet openings of the shroud possibly comprising an absorbent material, has an increasing air flow section in the direction of the flow downstream of the outlet openings. fairing. In this way the passage section of the air thus formed provides a more uniform air velocity.
  • This increase in section is advantageously proportional to the increase in section generated by the fairing outlet openings encountered on the air path, in order to maintain a uniform air velocity between the air velocity at the openings of the air ducts. fairing outlet and the air velocity in this section of airflow just downstream of these openings.
  • the section of passage of the air near an opening is all the more important that the opening is close to the air outlet of the vacuum cleaner frame, in order to reduce the speed of the air in this section of passage of air relative to the air velocity at the outlet openings of the fairing.
  • the absorbent material used is a foam, the pore density of which is preferably greater than 75 pores per inch.
  • an additional sound insulation shroud in which are arranged the part of the fairing comprising the openings, as well as the absorbent material.
  • At least one of the fairings is made of polypropylene
  • the frame can be made, for the most part, expanded polypropylene (EPP).
  • EPP expanded polypropylene
  • the advantages of the realization of the body of the apparatus in this matter are numerous: lightness, respect for the environment, robustness.
  • the body of the vacuum cleaner, or part of the body of the vacuum cleaner, of EPP the expanded nature of the material can be used to pierce said body with a tip. If such an operation takes place, for example during a shock with a metal rod, such as a knitting needle, it is necessary to prevent the latter from coming into contact with the electrically active parts that constitute the electrical connections of the motor.
  • the engine fairing in addition to the acoustic properties described above, protects the active parts of the engine by surrounding them with a specific protection made of a rigid material.
  • rigid material is meant a material resistant to mechanical stresses, this resistance may however cause some deformation of the material, in particular a material passing the standard 60-335-1 Art 30 in relation to the standard IEC 60-695-10-2 which provides for a penetration resistance test of a 2.5mm diameter ball under 20 Newton force to leave an impression smaller than 2mm.
  • the hardness of this material is greater than or equal to 5 Hv.
  • Polypropylene (PP) will be advantageously used for the realization of the fairing.
  • PP and PEP also reduces the diversity of plastics used and facilitates the recycling of the device at the end of its life.
  • the constituent material of the vacuum cleaner ie at least the upper body 4, and preferably also the lower body 2 and the rear part 50, is expanded polypropylene (EPP). ).
  • the rear piece 50 has an unexpanded PP core allowing the piece 50 to be mechanically resistant to a possible violent impact on said handle.
  • the low mechanical strength of the EPP required considerably increase the thickness of the walls to have sufficient strength. Surprisingly, however, even if the volume of material required then causes a larger vacuum cleaner than normal, the mass of plastic material can be greatly reduced, and the weight of the final vacuum can be halved.
  • the high flexibility of the EPP allows for improved shock absorption compared to other plastics traditionally used to make vacuum cleaners.
  • This great flexibility is associated, depending on the degree of expansion, an elastic memory of the material, which also has significant advantages in terms of assembly of the different complementary parts fitted to the body of the device. Indeed, it is thus possible to articulate for example the different lids without hinge and lock simply by deforming the material. This curious particularity also makes it possible to fix inserts, by interlocking, without difficulty.
  • a cover 80 is made of expanded polypropylene and is disposed on the upper body.
  • the mechanical strength of the cover on the upper body 4 of the vacuum cleaner is obtained by interlocking, by deforming the material, as previously explained.
  • This lid allows the closure of the dust bag housing and directs air from the bag to the engine block.
  • this cover can receive, in its thickness, various suction accessories such as small brush, suction lolly, etc.
  • the holding of the upper body on the lower body is provided by rods 12, 13 bearing under the lower body 2.
  • the rods 12 engage with the rear piece 50, while the rod 13 is linked to a rigid piece 90 disposed on the upper body 4.
  • the supports of the rods 12 and 13 under the lower body 2 are preferably associated with the wheels, not shown, of the vacuum cleaner.
  • the latter is associated with a platform 11 for refocusing the wheel relative to the entire vacuum cleaner.
  • the actual assembly of the upper body on the lower body consists, according to the example shown, to screw the rods 12 and 13 in corresponding tubes from the parts 90 and 50, the tubes and / or rods passing through a portion of of the upper body 4.
  • the figure 2 shows in particular such a tube 14 from the part 90, this tube receiving the rod 13 which passes through the lower body 2 through the orifice 24.
  • the screwing thus makes it possible to compress, by means of the parts 90 and 50, the upper body on the lower body, the relatively large deformation of the PPE, as previously described, making it possible to seal between the lower and upper bodies, without a specific seal.
  • the rigid part 90 may have very different shapes and conformations, ranging from a piece covering substantially the entire width of the upper body, as shown, behind the dust bag compartment, to a more indented part. It is even possible to consider the realization of several independent parts.
  • the support surface under the lower body can be provided by a plate more or less extended, like the rigid part 11. It is then possible to have a rigid part under the lower body and more punctual support points on the upper body.
  • the rigid part 90 disposed on the upper body offers the advantage of being able to perform other functions.
  • the rigid part 90 presents the locations of the on / off control button 60, in relation to a switch, as well as that of the rewind button 68 of the electric cable on the reel 10.
  • the rigid piece 90 also has a housing 92 for a housing 94 containing a pleated filter HEPA type, for filtering the air from the dust bag, before entering the engine.
  • the lights, control and operating members 60, 68, as well as the rigid piece 90, the tubes 12, 13 and the rollers, will preferably be made of unexpanded polypropylene.
  • the electrical circuit supplying the motor from an electrical outlet Domestic begins with the power cord of the vacuum cleaner, mounted on the winder 10. Electrical son out of the fixed part of the winder to connect to two terminals 72 of an electronic card 70. Two other terminals 72 of the electronic card 70 are used for connection with the on / off button. Finally two other terminals 72 allow the connection of the motor in the electrical circuit.
  • the vacuum cleaner 1 comprises protections of the active parts of the apparatus, that is to say electrical connections of the various elements of the motor supply circuit.
  • the winder 10 comprises a casing 100 covering the rear part of the winder. This housing thus covers the connection of the electrical wires at the level of the reel.
  • the motor is, according to the invention, contained in a housing 120 whose cover 122 has a chimney 124.
  • the casing 120 is advantageously made of rigid parts made of unexpanded polypropylene.
  • the cover 122 also has orifices 126 for the entry of air, as well as a seal 128, which makes it possible to seal the engine fairing during the compression of the lower and upper bodies.
  • the chimney 124 fully accommodates the electronic card 70.
  • the power supply son from the retractor join two of the terminals 72 of the electronic card where they are connected to said card.
  • the housing 120 also comprises a substantially cylindrical fairing 130, surrounding the motor and on which is fixed the cover 122 by a bayonet type assembly.
  • This fairing in association with the chimney 124, protects the terminals 72 as well as the moving parts of the motor. It also allows to confine the noise generated by the engine.
  • the fairing advantageously comprises a multitude of openings 132 of air exhaust, these openings, of cylindrical shape, having a diameter of about 2.5 mm.
  • the fairing comprises more than 400 openings, representing a total exit area close to 21 cm 2 .
  • a foam 134 is disposed in front of the openings 132, this foam being in abutment against one of the substantially vertical faces of the upper body 4. Such a foam makes it possible to absorb the noise of impact of the air against the vertical wall of the upper body, before reaching the exit 26 of the lower body 2.
  • the round shape of the fairing and the associated foam makes it possible to limit the noise of impact of the air and fluidifies the flow of the air at the exit of the fairing.
  • This outlet is advantageously made opposite the openings 132 in order to extend the air circuit, which is favorable to the reduction of noise.
  • An improvement of this acoustic reduction also consists in arranging a foam 136 in a support 138, in front of the air outlet 26, as presented to FIG. figure 4 .
  • fairings and protective housings are made of unexpanded polypropylene to limit the diversity of materials used.
  • any other material having the required qualities of electrical insulation and good mechanical strength, including resistance to the penetration of a tip.
  • expanded polypropylene As far as expanded polypropylene is concerned, it will be used at degrees of expansion defined by the amount of material (polypropylene) per liter. It will be preferable to use contents of between 40 g and 80 g of material per liter.
  • the vacuum cleaner 200 comprises a frame consisting essentially of an upper body 202 and a lower body.
  • the lower body has not been shown.
  • the upper body 202 carries a power variator 210, and two buttons 212 and 214 respectively for rewinding the cord power the engine and start or stop the engine of the vacuum cleaner.
  • the rounded portion at the front of the upper body is configured as a handle 218.
  • a lid 215 carrying the connection 216 of a suction pipe, not shown.
  • the upper body furthermore comprises a compartment 206 for the bag for filtering the air and for storing the aspirated waste, said compartment being closed at the top by the cover 215.
  • the compartment 206 has, on its rear face 207 , airflow communication openings with the engine compartment.
  • the upper body 202 also carries the front wheel 230, as well as the rear wheels (not shown), and the son pass 222 to guide the power cord to the winder.
  • the engine 240 is disposed in a fairing comprising two parts: an upper part 250 covering the air inlet of the engine, and a lower part 260 covering the engine air outlet, as illustrated figure 8 .
  • the fairing thus completely surrounds the engine and thus reduces the noise by the confinement thus generated.
  • the figure 11 shows the motor arrangement in the fairing.
  • a seal 242 allows the sealing of air inlet of the engine inside the fairing, while a seal 252 makes it possible to seal the aeraulic connection between the compartment 206 containing the garbage bag, and the motor zone.
  • a seal 254 seals between the two parts of the fairing.
  • the lower part 260 of the fairing is pierced with a multitude of openings 262 allowing the air to leave the fairing. Faced with these openings is an absorbent member 270, such as a foam. This foam is disposed on substantially the entire path of the air from the fairing outlet to the outlet of the frame of the vacuum cleaner, this output being effected through a filter 220, HEPA type.
  • the lower fairing 260 of the engine, as well as the foam 270 and the HEPA filter 220 are arranged in a support 280 which is fixed on the upper fairing 250, said support thus constituting a second fairing, which, by the wall shown, further reduces the perceived noise outside the device.
  • openings 262 are substantially those indicated above. These openings are advantageously arranged according to a network, as is clearly visible figure 10 , whose horizontal pitch p is of the order of 6 mm and whose vertical pitch q is close to 3.5 mm. However, it may be considered a variable pitch according to the relative position of the openings relative to the air outlet of the frame of the vacuum cleaner.
  • the thickness e of the fairing 260 at the openings is of the order of 4 mm, this consequent thickness making it possible to produce a laminar flow at the fairing outlet. Moreover this thickness is sufficient to conceive, in one of the improvements of the invention, frustoconical openings, that is to say widening from the inside towards the outside of the fairing, these openings, by their nozzle shape, to reduce the air outlet velocities.
  • these openings are located on the rear and bottom faces of the lower part of the fairing, that is to say opposite the air outlet opening of the frame of the apparatus, this output being effected through the filter 220.
  • the air after passing through the filter bag and the engine, leaves the latter according to the arrow indicated figure 8 . It then leaves the fairing through the openings 262 before going along the absorbent element 270 and then out of the frame through the filter 220.
  • the airflow section, on the height has walls of the fairing 260 is smaller for the openings that are remote from the air outlet of the frame of the apparatus, to compensate for the output velocities of air, weaker through these openings.
  • the passage section S 1 is smaller than the passage section S 2 , thus distributing the air flow over substantially the entire width of the gap area of the fairing.
  • This sectional evolution is achieved by a curvature 272 given to the foam 270, allowing a progressive and linear evolution conducive to limiting turbulence and impact noise.
  • the figure 12 presents the lower part 360 of a motor fairing, this lower part having openings 362 whose size, number and density are substantially the same as previously described.
  • the openings 362 are positioned only on the bottom wall of the lower part of the fairing, opposite the air outlet 320 of the frame of the vacuum cleaner, as shown in FIG. figure 13 which represents a sectional view of the engine and associated fairings.
  • the engine 340 is housed in a fairing composed of an upper part 350 and a lower part 360.
  • the air outlet openings 362 of the fairing make it possible to direct the air downwards.
  • An absorbent material 370 is disposed facing the openings, outside the fairing, to absorb a portion of the acoustic energy of the outgoing air flow. This material is contained in a second fairing 380 fixed to the upper part 380 of the first fairing.
  • the air passage section at the outlet of the lower part 360 of the shroud is increasing in the direction of the air flow, in order to distribute the air flows through said openings, and to limit the speed dispersions of air at this level

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Description

  • L'invention concerne le domaine électroménager des aspirateurs et plus particulièrement la structure d'un aspirateur.
  • La présente invention a pour but de présenter un dispositif permettant de réduire le bruit lié au fonctionnement de l'aspirateur. De nombreux documents abordent cette problématique, en proposant notamment des solutions de confinement du moteur, associé ou non avec un allongement du parcours de l'air depuis le moteur jusqu'aux ouvertures de sortie ménagées dans le bâti de l'aspirateur. Les documents EP1665972A1 , DE3402603A1 et WO97/41631 donnent des exemples pour la réduction du bruit.
  • Ainsi, le document EP 0345699 présente un rallongement du trajet de l'air après le moteur à l'aide de chicanes. Un tel dispositif est toutefois volumineux et donc encombrant.
  • La présente invention propose ainsi un dispositif de réduction du bruit dans un aspirateur selon la revendication 1. Ledit aspirateur comportant un bâti, à l'intérieur duquel est logé un moteur électrique associé à un ventilateur permettant de créer, en fonctionnement, une aspiration d'air depuis une tubulure, en amont du moteur, terminée par un suceur, jusqu'à une sortie d'air du bâti située en aval du moteur, un dispositif de filtration étant disposé sur le trajet aéraulique, de préférence en amont du moteur, ce dernier étant disposé dans un carénage spécifique. Selon l'invention, ce carénage est percé d'une pluralité d'ouvertures d'échappement d'air, représentant au total une surface d'au moins 10 cm2, chaque ouverture du carénage présentant une surface comprise entre 0,75 mm2 et 40 mm2.
  • Ainsi, d'une part le carénage permet, par l'écran ainsi constitué, de limiter le bruit. D'autre part, la réalisation d'une multitude d'ouvertures permet de répartir le flux d'air en sortie moteur en évitant qu'il ne se concentre en certaines zones privilégiées, situation fréquente lorsque l'ouverture est unique, et qui entraîne localement des vitesses élevées et un bruit de passage conséquent.
  • Cette nouvelle répartition du flux est propice à diminuer les vitesses d'air les plus élevées en uniformisant les vitesses d'air sur la totalité de la surface perforée, entraînant ainsi une diminution du bruit.
  • Il est toutefois nécessaire de veiller à ce que l'ouverture totale représentée par la multitude d'ouvertures soit significative, tout en réalisant des ouvertures de section appropriée, ni trop faible qui génèrerait du bruit de sifflement et des pertes de charge significatives, ni trop importante, qui ne permettrait pas de répartir le flux. Ainsi, les ouvertures représentent au total une surface d'au moins 10 cm2. Par ailleurs, les ouvertures du carénage ont chacune une surface comprise entre 0,75 mm2 et 40 mm2.
  • En effet, c'est l'association des deux paramètres que sont la taille des ouvertures et leur nombre, c'est-à-dire la surface totale des ouvertures, qui procure le meilleur effet acoustique :
    • la taille des ouvertures doit être adaptée pour ne pas induire de bruit de sifflement (lorsque la taille est trop faible) tout en permettant une répartition homogène de l'air en réduisant les écarts de vitesse, par le nombre important d'ouvertures, ce qui permet de diminuer les turbulences,
    • la surface totale des ouvertures doit être suffisamment élevée pour ne pas induire une trop grande perte de charges.
  • Les ouvertures du carénage sont ménagées dans une ou plusieurs parois du carénage localisées à l'opposé de la sortie d'air du bâti d'aspirateur, permettant ainsi de ne pas transmettre directement le bruit vers la sortie sans conduit spécifique ni pièce supplémentaire.
  • Afin d'améliorer davantage la réduction du bruit, il peut être prévu de disposer un matériau absorbant en face des ouvertures du carénage, à l'extérieur dudit carénage. Ce matériau, selon sa nature et ses dimensions, va absorber une partie de l'énergie acoustique provenant de ces ouvertures à certaines fréquences et à un certain niveau d'efficacité.
  • On prendra alors soin de dimensionner la surface de ce matériau absorbant en vis-à-vis des ouvertures à la taille des parois comportant lesdites ouvertures, afin que la pièce ainsi réalisée soit présente en face de chacune des ouvertures, ce qui accroît l'efficacité de l'absorption acoustique.
  • Par ailleurs, les vitesses de l'air en sortie du carénage ne sont pas les mêmes selon la position de l'ouverture, cette fluctuation dépendant de la configuration de sortie d'air du moteur par rapport aux ouvertures de sortie du carénage, ainsi que de la position de sortie d'air du bâti de l'aspirateur.
  • Afin de réduire la dispersion des vitesses d'air en sortie de carénage, la section de passage de l'air en aval d'une ouverture du carénage, et définie par la paroi du carénage et le matériau absorbant, est d'autant plus importante que la sortie d'air du bâti d'aspirateur est proche de ladite ouverture.
  • En d'autres termes, la section de passage d'air en aval des ouvertures de sortie du carénage, comportant éventuellement un matériau absorbant, présente une section de passage d'air croissante suivant le sens de l'écoulement en aval des ouvertures de sortie du carénage. De cette manière la section de passage de l'air ainsi constituée permet d'obtenir une vitesse d'air plus uniforme.
  • Cette augmentation de section est avantageusement proportionnelle à l'augmentation de section générée par les ouvertures de sortie du carénage rencontrées sur lé trajet de l'air, afin de conserver une vitesse d'air uniforme entre la vitesse d'air au niveau des ouvertures de sortie du carénage et la vitesse de l'air dans cette section de passage de l'air juste en aval de ces ouvertures.
  • En particulier, la section de passage de l'air à proximité d'une ouverture est d'autant plus importante que l'ouverture est proche de la sortie d'air du bâti d'aspirateur, afin de réduire la vitesse de l'air dans cette section de passage de l'air par rapport à la vitesse de l'air au niveau des ouvertures de sortie du carénage.
  • Avantageusement, le matériau absorbant utilisé est une mousse, dont la densité de pore est de préférence supérieure à 75 pores par inch.
  • Par ailleurs, afin d'augmenter la réduction du bruit, il peut être prévu, dans l'un des perfectionnements de l'invention, un carénage supplémentaire d'isolation phonique dans lequel sont disposés la partie du carénage comportant les ouvertures, ainsi que le matériau absorbant.
  • Selon un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, au moins l'un des carénages est réalisé en polypropylène, le bâti pouvant être réalisé, pour l'essentiel, en polypropylène expansé (PPE).
  • L'utilisation et les avantages associés du polypropylène expansé pour la réalisation d'au moins une partie du bâti d'aspirateur ont été décrits dans la demande FR 2873563 .
  • Les avantages de la réalisation du corps de l'appareil en cette matière sont nombreux : légèreté, respect de l'environnement, robustesse. Toutefois, en réalisant le corps de l'aspirateur, ou une partie du corps de l'aspirateur, en PPE, la nature expansée du matériau peut permettre de transpercer ledit corps avec une pointe. Si une telle opération a lieu, lors par exemple d'un choc avec une tige métallique, telle une aiguille à tricoter, il faut empêcher que cette dernière n'entre en contact avec les parties électriquement actives que constituent les connexions électriques du moteur.
  • Il est à noter qu'un tel accident n'a pas de conséquence sur la robustesse du corps de l'appareil, la plasticité du PPE permettant au matériau de reprendre sa forme après le retrait de l'objet sans réel endommagement de la structure.
  • Ainsi, le carénage du moteur, outre les propriétés acoustiques précédemment décrites, permet de protéger les parties actives du moteur en les entourant d'une protection spécifique en un matériau rigide. Par matériau rigide, on entend un matériau résistant aux contraintes mécaniques, cette résistance pouvant toutefois amener une certaine déformation du matériau, notamment un matériau passant la norme 60- 335-1 Art 30 en relation avec la norme CEI 60-695-10-2 qui prévoit un essai de résistance à la pénétration d'une bille de diamètre de 2,5mm sous une force 20 Newton devant laisser une empreinte inférieure à 2 mm.
  • De préférence, la dureté de ce matériau est supérieure ou égale à 5 Hv. Le polypropylène (PP) sera avantageusement utilisé pour la réalisation du carénage.
  • L'utilisation de PP et de PPE permet par ailleurs de réduire la diversité des matières plastiques utilisées et facilite le recyclage de l'appareil en fin de vie.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont être donnés par la description qui va suivre, en regard des figures annexées qui ne constituent que des exemples non limitatifs de réalisation. Les figures 1 à 4 représentent un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, tandis que les figures 5 à 11 illustrent un second mode de mise en oeuvre de l'invention.
    • La figure 1 est une vue en perspective d'un aspirateur pourvu de la présente invention.
    • La figure 2 est une vue éclatée des différentes pièces principales de l'aspirateur.
    • La figure 3 est une vue éclatée, de dessous et en perspective, de certaines pièces de l'aspirateur.
    • La figure 4 est une vue éclatée, en perspective, du carénage moteur de l'aspirateur.
    • La figure 5 est une coupe partielle du bâti d'un aspirateur dans une seconde mise en oeuvre de l'invention.
    • La figure 6 est une vue en perspective arrière de l'aspirateur.
    • La figure 7 est une vue de dessus de l'aspirateur.
    • La figure 8 est une vue en coupe selon la section A-A de la figure 7.
    • Les figures 9 et 10 sont respectivement une vue de côté et arrière d'un détail de l'invention.
    • La figure 11 est une vue éclatée d'un sous-ensemble de l'aspirateur.
    • Les figures 12 et 13 représentent des variantes de réalisation de cette seconde mise en oeuvre de l'invention, dans des vues respectivement en perspective et en coupe de certains éléments de l'aspirateur.
  • Comme le montrent notamment les figures 1 à 3, l'aspirateur 1, selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, est constitué d'un corps d'aspirateur composé de trois pièces principales fabriquées séparément puis assemblées par la suite :
    • un petit corps inférieur 2 disposant :
      • ∘ d'un logement 20 de la partie inférieure du moteur,
      • o d'un emplacement 22 pour les organes de manoeuvre arrière tels que roues ou roulettes (non représentées),
      • o d'une sortie d'air 26 de l'aspirateur,
      • o d'un logement 30 de la partie inférieure d'un enrouleur 10 de câble électrique,
    • un corps supérieur 4 comprenant :
      • o un espace 40 aménagé pour la réception d'un sac à poussières filtrant,
      • o un logement 42 de la partie supérieure de l'enrouleur 10 de câble électrique,
      • ∘ un emplacement 48 pour les organes de manoeuvre avant (non représentées) de l'aspirateur,
      • o un évidement 44 de logement de la partie supérieure du moteur, conjointement avec le logement 20 du corps inférieur 2,
      • o un insert 45 permettant le raccordement de tubulures d'aspiration, cet insert coopérant avec un support de sac 46 disposé dans l'espace 40.
    • une pièce arrière 50 comportant une large poignée 52 de transport de l'aspirateur.
  • Selon le premier exemple de mise en oeuvre de l'invention, le matériau constitutif de l'aspirateur, soit donc au moins le corps supérieur 4, et de préférence également le corps inférieur 2 et la pièce arrière 50, est en polypropylène expansé (PPE).
  • Toutefois, afin de renforcer la tenue aux chocs de la poignée 52, la pièce arrière 50 dispose d'une âme en PP non expansé permettant à la pièce 50 de pouvoir résister mécaniquement à un éventuel choc violent sur ladite poignée.
  • La faible tenue mécanique du PPE a toutefois nécessité d'augmenter considérablement les épaisseurs des parois pour présenter une solidité suffisante. Cependant, et de manière surprenante, même si le volume de matériau nécessaire entraîne alors un aspirateur plus volumineux que la normale, la masse de matière plastique peut être fortement réduite, et le poids de l'aspirateur final peut être divisé par deux.
  • La quantité de matière reste toutefois plus faible qu'un aspirateur traditionnel, ce qui est également avantageux d'un point de vue économique puisque l'aspirateur est moins coûteux à fabriquer.
  • La grande souplesse du PPE permet une absorption améliorée des chocs par rapport aux autres plastiques traditionnellement utilisés pour fabriquer les aspirateurs. A cette grande souplesse est associée, selon le degré d'expansion, une mémoire élastique du matériau, ce qui présente également des avantages importants en terme d'assemblage des différentes pièces complémentaires ajustées sur le corps de l'appareil. En effet, il est ainsi possible d'articuler par exemple les différents couvercles sans charnière et de les verrouiller simplement en déformant la matière. Cette curieuse particularité permet également de fixer des inserts, par emboîtement, sans difficulté.
  • Il suffit en effet de « forcer » la matière à se déformer pour verrouiller ou fixer un insert, la matière reprenant sa forme après la déformation pour maintenir l'assemblage.
  • Ainsi, selon l'exemple proposé, un couvercle 80 est réalisé en polypropylène expansé et est disposé sur le corps supérieur. La tenue mécanique du couvercle sur le corps supérieur 4 de l'aspirateur est obtenue par emboîtement, en déformant la matière, comme précédemment expliqué.
  • Ce couvercle permet la fermeture du logement du sac à poussières et permet de diriger l'air sortant du sac vers le bloc moteur. Accessoirement, ce couvercle peut recevoir, dans son épaisseur, différents accessoires d'aspiration tels que petite brosse, sucette d'aspiration, etc.
  • Selon l'exemple proposé, la tenue du corps supérieur sur le corps inférieur est assurée par des tiges 12, 13 prenant appui sous le corps inférieur 2. Les tiges 12 viennent en prise avec la pièce arrière 50, tandis que la tige 13 est liée à une pièce rigide 90 disposée sur le corps supérieur 4.
  • Les appuis des tiges 12 et 13 sous le corps inférieur 2 sont préférentiellement associés avec les roulettes, non représentées, de l'aspirateur. En ce qui concerne la roulette centrale, cette dernière est associée à une plateforme 11 permettant de recentrer la roulette par rapport à l'ensemble de l'aspirateur.
  • L'assemblage à proprement parlé du corps supérieur sur le corps inférieur consiste, selon l'exemple présenté, à visser les tiges 12 et 13 dans des tubes correspondants issus des pièces 90 et 50, les tubes et/ou les tiges traversant avantageusement une partie du corps supérieur 4. La figure 2 montre notamment un tel tube 14 issu de la pièce 90, ce tube recevant la tige 13 qui traverse le corps inférieur 2 par l'orifice 24.
  • Le vissage permet ainsi de comprimer, par l'intermédiaire des pièces 90 et 50, le corps supérieur sur le corps inférieur, la déformation relativement importante du PPE, telle que précédemment décrite, permettant de réaliser l'étanchéité entre les corps inférieur et supérieur, sans joint spécifique.
  • La pièce rigide 90 peut présenter des formes et conformation très différentes, allant d'une pièce couvrant sensiblement toute la largeur du corps supérieur, tel que présenté, en arrière du compartiment du sac à poussières, à une pièce plus échancrée. Il est même possible d'envisager la réalisation de plusieurs pièces indépendantes.
  • De même, et a contrario, la surface d'appui sous le corps inférieur peut être assurée par une plaque plus ou moins étendue, à l'instar de la pièce rigide 11. Il est alors possible de disposer une pièce rigide sous le corps inférieur et des points d'appui plus ponctuels sur le corps supérieur.
  • La pièce rigide 90 disposée sur le corps supérieur offre toutefois l'avantage de pouvoir réaliser d'autres fonctions. Ainsi, la pièce rigide 90 présente les emplacements du bouton de commande marche/arrêt 60, en relation avec un interrupteur, ainsi que celui du bouton 68 de rembobinage du câble électrique sur l'enrouleur 10.
  • La pièce rigide 90 présente également un logement 92 pour un boîtier 94 renfermant un filtre plissé de type HEPA, permettant de filtrer l'air en provenance du sac à poussières, avant son entrée dans le moteur.
  • Les voyants, organes de commande et de manoeuvre 60, 68, ainsi que la pièce rigide 90, les tubes 12, 13 ainsi que les roulettes, seront préférentiellement élaborés en polypropylène non expansé.
  • Le circuit électrique d'alimentation du moteur depuis une prise électrique domestique débute par le cordon d'alimentation électrique de l'aspirateur, monté sur l'enrouleur 10. Des fils électriques sortent de la partie fixe de l'enrouleur pour se connecter à deux bornes 72 d'une carte électronique 70. Deux autres bornes 72 de la carte électronique 70 sont utilisées pour la liaison avec le bouton marche / arrêt. Enfin deux autres bornes 72 permettent la connexion du moteur dans le circuit électrique.
  • Selon cet exemple de réalisation, l'aspirateur 1 comporte des protections des parties actives de l'appareil, c'est-à-dire des connexions électriques des différents éléments du circuit d'alimentation du moteur.
  • Ainsi, l'enrouleur 10 comporte un carter 100 couvrant la partie arrière de l'enrouleur. Ce carter couvre ainsi la connexion des fils électriques au niveau de l'enrouleur.
  • Par ailleurs, le moteur, non représenté, est, selon l'invention, contenu dans un carter 120 dont le couvercle 122 dispose d'une cheminée 124. Le carter 120 est avantageusement constitué de pièces rigides réalisées en polypropylène non expansé.
  • Le couvercle 122 possède par ailleurs des orifices 126 d'entrée d'air, ainsi qu'un joint d'étanchéité 128, qui permet d'assurer l'étanchéité du carénage moteur lors de la compression des corps inférieur et supérieur.
  • La cheminée 124 accueille entièrement la carte électronique 70. Ainsi, les fils d'alimentation électrique provenant de l'enrouleur rejoignent deux des bornes 72 de la carte électronique où ils sont connectés à ladite carte.
  • Le carter 120 comporte également un carénage 130 sensiblement cylindrique, entourant le moteur et sur lequel vient se fixer le couvercle 122 par un assemblage de type baïonnette. Ce carénage, en association avec la cheminée 124, protège les bornes 72 ainsi que les parties mobiles du moteur. Il permet également de confiner le bruit généré par le moteur.
  • A cet effet, le carénage comporte avantageusement une multitude d'ouvertures 132 d'échappement d'air, ces ouvertures, de forme cylindrique, présentant un diamètre de l'ordre de 2,5 mm. Selon l'exemple proposé, le carénage comporte plus de 400 ouvertures, représentant une surface totale de sortie voisine de 21 cm2.
  • Afin de réduire davantage le bruit généré par le moteur, une mousse 134 est disposée devant les ouvertures 132, cette mousse étant en appui contre l'une des faces sensiblement verticales du corps supérieur 4. Une telle mousse permet d'absorber le bruit d'impact de l'air contre la paroi verticale du corps supérieur, avant de rejoindre la sortie 26 du corps inférieur 2.
  • Telle que bien visible sur la figure 4, la forme ronde du carénage et de la mousse associée permet de limiter le bruit d'impact de l'air et fluidifie l'écoulement de l'air en sortie de carénage.
  • Cette sortie est avantageusement réalisée à l'opposé des ouvertures 132, afin de rallonger le circuit d'air, ce qui est favorable à la diminution du bruit. Une amélioration de cette diminution acoustique consiste également à disposer une mousse 136 dans un support 138, devant la sortie d'air 26, tel que présenté à la figure 4.
  • Avantageusement, les carénages et boîtiers de protection sont réalisés en polypropylène non expansé afin de limiter la diversité des matériaux utilisés. Il est toutefois envisageable, dans le cadre de l'invention, d'utiliser tout autre matériau présentant les qualités requises d'isolation électrique et de bonne tenue mécanique, notamment de résistance à la pénétration d'une pointe.
  • En ce qui concerne le polypropylène expansé, il sera utilisé à des degrés d'expansion définis par la quantité de matière (polypropylène) par litre. On utilisera de manière privilégiée des teneurs comprises entre 40 g et 80 g de matière par litre.
  • Par ailleurs; afin de faciliter le recyclage du polypropylène utilisé, on privilégiera l'utilisation d'homopolymères.
  • Selon un second exemple de mise en oeuvre de l'invention, tel que représenté aux figures 5 à 11, l'aspirateur 200 comporte un bâti constitué essentiellement d'un corps supérieur 202 et d'un corps inférieur. Pour des soucis de mise en valeur de l'invention, le corps inférieur n'a pas été représenté.
  • Le corps supérieur 202 porte un variateur de puissance 210, ainsi que deux boutons 212 et 214 permettant respectivement de rembobiner le cordon d'alimentation électrique du moteur et de mettre en route ou d'arrêter le moteur de l'aspirateur.
  • La partie arrondie à l'avant du corps supérieur est configurée en une poignée 218. Sur la face supérieure du corps 202 est articulé un couvercle 215 portant la connexion 216 d'une tubulure d'aspiration, non représentée.
  • Le corps supérieur comporte, par ailleurs, un compartiment 206 du sac de filtration de l'air et de stockage des déchets aspirés, ledit compartiment étant fermé, en partie supérieure, par le couvercle 215. Le compartiment 206 comporte, sur sa face arrière 207, des ouvertures de communication aéraulique avec le compartiment moteur.
  • Le corps supérieur 202 porte également la roulette avant 230, ainsi que les roulettes arrière (non représentées), et le passe fils 222 permettant de guider le cordon d'alimentation électrique vers l'enrouleur.
  • Selon l'invention, le moteur 240 est disposé dans un carénage comprenant deux parties : une partie haute 250 couvrant l'entrée d'air du moteur, et une partie basse 260 couvrant la sortie d'air du moteur, tel qu'illustré figure 8. Le carénage entoure donc complètement le moteur et permet ainsi de réduire le bruit par le confinement ainsi généré.
  • La figure 11 montre l'agencement du moteur dans le carénage. Un joint 242 permet l'étanchéité d'entrée d'air du moteur à l'intérieur du carénage, tandis qu'un joint 252 permet d'étanchéifier la liaison aéraulique entre le compartiment 206 contenant le sac à déchets, et la zone moteur.
  • De plus, un joint 254 assure l'étanchéité entre les deux parties du carénage.
  • Par ailleurs, la partie basse 260 du carénage est percée d'une multitude d'ouvertures 262 permettant à l'air de sortir du carénage. Face à ces ouvertures est disposé un élément absorbant 270, telle une mousse. Cette mousse est disposée sur sensiblement tout le trajet de l'air depuis la sortie du carénage jusqu'à la sortie du bâti de l'aspirateur, cette sortie s'effectuant au travers d'un filtre 220, de type HEPA.
  • Avantageusement, et tel que le montrent les figures 8 et 11, le carénage inférieur 260 du moteur, ainsi que la mousse 270 et le filtre HEPA 220 sont disposés dans un support 280 venant se fixer sur le carénage supérieur 250, ledit support constituant ainsi un second carénage, qui, par la paroi présentée, permet de réduire davantage le bruit perçu à l'extérieur de l'appareil.
  • La taille et le nombre d'ouvertures 262 sont sensiblement ceux indiqués précédemment. Ces ouvertures sont avantageusement disposées selon un réseau, tel que bien visible figure 10, dont le pas horizontal p est de l'ordre de 6 mm et dont le pas vertical q est voisin de 3,5 mm. Il peut toutefois être envisagé un pas variable selon la position relative des ouvertures par rapport à la sortie d'air du bâti de l'aspirateur.
  • Par ailleurs, l'épaisseur e du carénage 260 au niveau des ouvertures est de l'ordre de 4 mm, cette épaisseur conséquente permettant de réaliser un flux laminaire en sortie de carénage. De plus cette épaisseur est suffisante pour concevoir, dans l'un des perfectionnements de l'invention, des ouvertures tronconiques, c'est-à-dire s'élargissant de l'intérieur vers l'extérieur du carénage, ces ouvertures, par leur forme en tuyère, permettant de réduire les vitesses de sortie d'air.
  • Selon un perfectionnement de l'invention, ces ouvertures sont localisées sur les faces arrière et inférieure de la partie basse du carénage, c'est-à-dire à l'opposé de l'ouverture de sortie d'air du bâti de l'appareil, cette sortie s'effectuant au travers du filtre 220.
  • En fonctionnement, l'air, après avoir traversé le sac filtrant puis le moteur, sort de ce dernier selon la flèche indiquée figure 8. Il sort ensuite du carénage par les ouvertures 262 avant de longer l'élément absorbant 270 pour ensuite sortir du bâti au travers du filtre 220.
  • Tel qu'il est bien visible sur les figures 8 et 9, la section de passage de l'air, sur la hauteur a des parois du carénage 260 est plus faible pour les ouvertures qui sont éloignées de la sortie d'air du bâti de l'appareil, afin de compenser les vitesses de sortie d'air, plus faibles au travers de ces ouvertures.
  • Ainsi, la section de passage S1 est plus faible que la section de passage S2, permettant ainsi de répartir le flux d'air sur sensiblement toute la largeur de la zone trouée du carénage.
  • Cette évolution de section est réalisée par une courbure 272 donnée à la mousse 270, permettant une évolution progressive et linéaire propice à limiter les turbulences et les bruits d'impact.
  • Cette répartition plus homogène des flux d'air en sortie de ce carénage contribue ainsi à la diminution du bruit aéraulique.
  • Les figures 12 et 13 présentent une variante de réalisation du carénage du moteur dans cette deuxième mise en oeuvre de l'invention.
  • Ainsi, la figure 12 présente la partie basse 360 d'un carénage du moteur, cette partie basse présentant des ouvertures 362 dont la dimension, le nombre et la densité sont sensiblement les mêmes que précédemment décrits. Toutefois, les ouvertures 362 sont positionnées uniquement sur la paroi inférieure de la , partie basse du carénage, à l'opposé de la sortie d'air 320 du bâti de l'aspirateur, tel que le montre la figure 13 qui représente une vue en coupe du moteur et des carénages associés.
  • Ainsi, le moteur 340 est logé dans un carénage composé d'une partie haute 350 et d'une partie basse 360. Les ouvertures 362 de sortie d'air du carénage permettent de diriger l'air vers le bas. Un matériau absorbant 370, tel que précédemment décrit, est disposé face aux ouvertures, à l'extérieur du carénage, afin d'absorber une partie de l'énergie acoustique du flux d'air sortant. Ce matériau est contenu dans un second carénage 380 fixé à la partie supérieure 380 du premier carénage.
  • Tel qu'il est bien visible sur la figure 13, la section de passage de l'air à la sortie de la partie basse 360 du carénage est croissante dans le sens du flux d'air, afin de répartir les flux d'air au travers desdites ouvertures, et de limiter les dispersions de vitesse d'air à ce niveau
  • La présente invention n'est pas limitée aux deux exemples de mise en oeuvre proposés et les perfectionnements cités, mais englobe également tous les équivalents techniques des solutions envisagées.

Claims (9)

  1. Aspirateur (1, 200) comportant un bâti, à l'intérieur duquel est logé un moteur électrique (240, 340) associé à un ventilateur permettant de créer, en fonctionnement, une aspiration d'air depuis une tubulure, en amont du moteur, terminée par un suceur, jusqu'à une sortie d'air (320) du bâti située en aval du moteur (240, 340), un dispositif de filtration étant disposé sur le trajet aéraulique, de préférence en amont du moteur (240, 340), le moteur (240, 340) étant disposé dans un carénage (130, 260, 360) spécifique, caractérisé en ce que ce carénage (130, 260, 360) est percé d'une pluralité d'ouvertures (132, 262, 362) d'échappement d'air, représentant au total une surface d'au moins 10 cm2, chaque ouverture (132, 262, 362) du carénage (130, 260, 360) présentant une surface comprise entre 0,75 mm2 et 40 mm2 et les ouvertures (132, 262, 362) du carénage (130, 260, 360) sont ménagées dans une ou plusieurs parois du carénage (130, 260, 360) localisées à l'opposé de la sortie d'air (320) du bâti d'aspirateur.
  2. Aspirateur (1, 200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un matériau absorbant (134, 270, 370) est disposé en face des ouvertures (132, 262, 362) du carénage (130, 260, 360), à l'extérieur dudit carénage.
  3. Aspirateur (1, 200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface du matériau absorbant (134, 270, 370) en vis-à-vis des ouvertures (132, 262, 362) est au moins égale à la surface de la ou des parois du carénage (130, 260, 360) comportant les ouvertures (132, 262, 362).
  4. Aspirateur (200) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le matériau absorbant (270, 370) est disposé à une distance variable de la ou des parois du carénage (260, 360) comportant les ouvertures (262, 362).
  5. Aspirateur (200) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la section (S1, S2) de passage de l'air en aval d'une ouverture (262, 362) du carénage (260, 360), et définie par la paroi du carénage (260, 360) et le matériau absorbant (270, 370), est d'autant plus importante que la sortie d'air (320) du bâti d'aspirateur est proche de ladite ouverture (262, 362).
  6. Aspirateur (1, 200) selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le matériau absorbant (134, 270, 370) est une mousse.
  7. Aspirateur (200) selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la partie du carénage (260, 360) comportant les ouvertures (262, 362), ainsi que le matériau absorbant (270, 370), sont disposés dans un carénage (280, 380) d'isolation phonique.
  8. Aspirateur (1, 200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins l'un des carénages (130, 260, 360) est réalisé en polypropylène.
  9. Aspirateur (1, 200) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bâti est réalisé, pour l'essentiel, en polypropylène expansé.
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