FR2940901A1 - Filter dust separator for broom vacuum cleaner, has cyclone chamber arranged within vacuum cleaner, and cap arranged in grid filter, where grid filter includes openings to perform evacuation of air flow after removing dust and debris - Google Patents
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Abstract
Description
B.09561 SEPARATEUR DE POUSSIERES L'invention concerne un séparateur de poussières d'un dispositif de séparation par inertie ou par cyclone des poussières et déchets présents dans un flux d'air. Elle est particulièrement adaptée à une utilisation pour un aspirateur à poussières. Elle concerne aussi un dispositif de séparation cyclonique et un aspirateur à poussières en tant que tels comprenant un tel séparateur de poussières. The invention relates to a dust separator of an inertia or cyclone separation device for dust and waste present in an air stream. It is particularly suitable for use in a dust vacuum cleaner. It also relates to a cyclonic separating device and a vacuum cleaner as such comprising such a dust separator.
Un premier type de dispositif de collecte des poussières et déchets pour aspirateur de l'état de la technique consiste en un filtre se présentant sous la forme d'un sac en papier, interposé entre un tube d'arrivée d'un flux d'air, comprenant des poussières et déchets aspirés depuis une surface à nettoyer, et un groupe moto-ventilateur. L'inconvénient de cette solution provient du fait que le sac en papier filtrant finit par se remplir et nécessite son remplacement, ce qui représente une opération de maintenance peu agréable et coûteuse pour l'utilisateur. De plus, le remplissage du sac se fait au détriment de la performance de l'aspirateur puisqu'il entraîne une perte de sa puissance. Afin de remédier à ces inconvénients, un second type de dispositif de collecte des poussières et déchets de l'état de la technique repose sur une séparation de type cyclonique ou par inertie de ces poussières et déchets. Dans un tel dispositif, un flux d'air est conduit dans une chambre cyclonique de séparation où il poursuit un cheminement tourbillonnaire favorable à la séparation des déchets. En effet, les déchets les plus lourds sont séparés du flux d'air principal par l'effet centrifuge du flux tourbillonnaire. Ensuite, le flux d'air est évacué de la chambre cyclonique à travers une grille cylindrique aménagée sur un filtre séparateur disposé au centre de cette chambre, ce qui représente une seconde opération complémentaire de filtrage des déchets, retenant en général à ce stade des poussières. Finalement, les poussières et déchets restent prisonniers dans une zone de stockage aménagée dans la partie basse et calme de la chambre cyclonique. Il suffit alors de les vider de temps en temps en les déversant simplement dans une poubelle, par l'intermédiaire d'une 1 trappe aménagée dans cette chambre de stockage. Un tel dispositif de séparation cyclonique peut être couplé à un aspirateur de type traîneau, comprenant aussi un sac de collecte, comme cela est décrit dans les documents FR2817138 et FR2848090. A first type of device for collecting dust and waste for vacuum cleaner of the state of the art consists of a filter in the form of a paper bag, interposed between a tube of arrival of a flow of air , comprising dust and waste sucked from a surface to be cleaned, and a motor-fan unit. The disadvantage of this solution comes from the fact that the filter paper bag ends up filling and requires replacement, which represents a maintenance operation unpleasant and expensive for the user. In addition, the filling of the bag is at the expense of the performance of the vacuum cleaner since it causes a loss of power. In order to remedy these drawbacks, a second type of device for collecting dust and waste of the state of the art relies on a cyclonic type separation or by inertia of this dust and waste. In such a device, an air flow is conducted in a cyclonic separation chamber where it continues a vortex path favorable to the separation of waste. In fact, the heavier waste is separated from the main air flow by the centrifugal effect of the vortex flow. Then, the air flow is removed from the cyclonic chamber through a cylindrical grid arranged on a separating filter arranged in the center of this chamber, which represents a second complementary filtering operation of the waste, generally retaining at this stage dust . Finally, the dust and waste remain trapped in a storage area in the lower and quiet part of the cyclone chamber. It is then sufficient to empty them from time to time simply by pouring them into a trash can, via a trapdoor fitted into this storage chamber. Such a cyclonic separating device can be coupled to a sled type vacuum cleaner, also comprising a collection bag, as described in the documents FR2817138 and FR2848090.
En variante, un tel dispositif de séparation cyclonique peut être utilisé seul, comme c'est notamment le cas pour les aspirateurs de faible puissance dont le bâti se trouve intégré dans un manche rigide directement manipulé par un opérateur, généralement appelés aspirateurs balai , comme cela est décrit dans le document EP1611829. Alternatively, such a cyclonic separation device can be used alone, as is particularly the case for low-power vacuum cleaners whose frame is integrated into a rigid handle directly manipulated by an operator, generally called broom vacuums, like this is described in EP1611829.
La performance des dispositifs de séparation cyclonique dépend de nombreux paramètres comme la vitesse du flux d'air en entrée, la qualité de la trajectoire tourbillonnaire afin d'opérer la séparation centrifuge des déchets et éviter qu'une partie du flux d'air pollué ne traverse la grille du séparateur avant l'évacuation centrifuge de ses déchets... The performance of the cyclonic separating devices depends on many parameters such as the speed of the air flow at the inlet, the quality of the vortex trajectory in order to operate the centrifugal separation of the waste and to prevent a part of the polluted air flow from crosses the separator grid before the centrifugal evacuation of its waste ...
Les solutions existantes ne sont pas entièrement satisfaisantes et l'objet général de l'invention est de proposer une solution améliorée de séparation de type cyclonique des déchets d'un flux d'air aspiré par un aspirateur. The existing solutions are not entirely satisfactory and the general object of the invention is to provide an improved solution for cyclonic type separation of waste from a stream of air sucked by a vacuum cleaner.
La présente invention est atteinte à l'aide d'un filtre séparateur de poussières prévu pour être agencé au centre d'une chambre cyclonique au sein d'un aspirateur à poussières, comprenant un chapeau et une grille de filtrage cylindrique ou tronconique sous-jacente comprenant des zones avec des ouvertures pour permettre l'évacuation d'un flux d'air après séparation des poussières et déchets, caractérisé en ce qu'il comprend une rampe comprenant une surface de guidage hélicoïdale s'étendant sur au moins un quart de tour autour de la grille de filtrage, de sorte que le flux d'air soit guidé vers le bas sous cette surface de guidage, selon une circulation tourbillonnaire autour de la grille de filtrage. Par circulation tourbillonnaire, on entend, dans le cadre de la présente invention, un mouvement rapide tournant, en hélice, d'un fluide. The present invention is achieved by means of a dust separator filter provided to be arranged in the center of a cyclonic chamber in a vacuum cleaner, comprising a cap and a filter grid cylindrical or frustoconical underlying comprising zones with openings to allow the evacuation of an air flow after separation of dust and waste, characterized in that it comprises a ramp comprising a helical guide surface extending over at least a quarter of a turn around the filtering grid, so that the flow of air is guided downwards under this guide surface, according to a swirling circulation around the filtering grid. By vortex circulation is meant, in the context of the present invention, a fast rotating motion, helically, a fluid.
Cette rampe, par le guidage imposé qu'elle induit à l'air entrant, favorise la séparation des déchets en mettant l'air en rotation dans une portion hélicoïdale. Cet air est ainsi guidé vers le bas et vers les parois du filtre, ce qui accroît le taux de séparation. This ramp, by the imposed guidance it induces the incoming air, promotes the separation of waste by putting the air in rotation in a helical portion. This air is thus guided downwards and towards the walls of the filter, which increases the rate of separation.
Avantageusement, la rampe s'étend sur au moins un demi-tour autour de la grille de filtrage, ce qui permet à l'air guidé de sortir de la zone de guidage sensiblement à l'opposé de l'entrée d'air dans la chambre, ce qui limite les risques de collision de ces deux flux. Cette disposition peut être complétée par l'inclinaison de la rampe vers le bas, apte à éviter que le flux d'air guidé par la surface de guidage hélicoïdale n'entre en collision avec le flux d'air entrant après avoir complété son premier tour autour de la grille de filtrage. En effet, en éloignant verticalement les deux flux, le risque de collision est ainsi amoindri. Avantageusement, la surface de guidage présente une inclinaison vers l'extérieur de sorte à éloigner le flux d'air de la grille de filtrage, ce qui augmente alors le taux de séparation des déchets. De préférence, cette inclinaison vers l'extérieur de la surface de guidage présente un angle entre 0 et 30 degrés. Selon un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, la rampe est directement en contact avec la surface inférieure du chapeau du filtre séparateur, de sorte de se trouver intégralement au-dessus d'un flux d'air parcourant le filtre, ce qui facilite la construction et limite le bruit. Avantageusement, la partie inférieure de la grille de filtrage définit un plan incliné, d'inclinaison comprise entre 20 et 50 degrés, afin de ne pas trop 25 encombrer le volume de stockage des déchets dans le bol. De préférence, cette partie inférieure cylindrique inclinée de la grille de filtrage, en combinaison avec un plan sensiblement horizontal fermant le dessous du cylindre, forme une zone borgne pour piéger d'éventuelles poussières qui remonteraient, évitant ainsi une remise en circulation, dans le flux d'air, des 30 poussières séparées. Advantageously, the ramp extends over at least half a turn around the filtering grid, which allows the guided air to exit the guide zone substantially opposite the air inlet in the chamber, which limits the risk of collision of these two flows. This arrangement can be completed by the inclination of the ramp downwards, able to prevent the air flow guided by the helical guide surface colliding with the incoming airflow after completing its first turn. around the filter grid. Indeed, by moving vertically the two flows, the risk of collision is thus reduced. Advantageously, the guiding surface has an inclination towards the outside so as to move the air flow away from the filtering grid, which then increases the rate of separation of the waste. Preferably, this outward inclination of the guide surface has an angle between 0 and 30 degrees. According to a preferred embodiment of the invention, the ramp is directly in contact with the lower surface of the separator filter cap, so that it is entirely above a flow of air passing through the filter, which facilitates the construction and limits the noise. Advantageously, the lower part of the filtering grid defines an inclined plane, with an inclination of between 20 and 50 degrees, so as not to overload the waste storage volume in the bowl. Preferably, this inclined cylindrical lower part of the filtering grid, in combination with a substantially horizontal plane closing the bottom of the cylinder, forms a blind zone to trap any dust that would rise, thus avoiding recirculation, into the flow of air, separate dust.
En complément, afin de garder une structure compacte du séparateur, facile à nettoyer, le chapeau se trouve dans la partie supérieure du filtre séparateur et forme un logement supérieur apte à recevoir un filtre de type filtre en mousse ou filtre HEPA. In addition, in order to keep a compact structure of the separator, easy to clean, the cap is located in the upper part of the separating filter and forms an upper housing adapted to receive a filter type foam filter or HEPA filter.
La présente invention porte également sur un dispositif de séparation cyclonique pour aspirateur, comprenant un bol formant une chambre cyclonique et caractérisé en ce qu'il comprend un filtre séparateur selon l'une des caractéristiques précédemment décrites logé à l'intérieur du bol, le bol comprenant une entrée pour recevoir un flux d'air aspiré depuis la surface à nettoyer par l'aspirateur, la rampe du filtre séparateur permettant au flux d'air entrant par cette entrée de suivre un mouvement tourbillonnaire vers le bas entre la grille de filtrage et la paroi latérale du bol, avant de remonter pour être évacué vers le haut du dispositif de séparation cyclonique après un passage au travers des zones d'ouverture de la grille de filtrage. The present invention also relates to a cyclonic separation device for vacuum cleaner, comprising a bowl forming a cyclonic chamber and characterized in that it comprises a separating filter according to one of the previously described features housed inside the bowl, the bowl comprising an inlet for receiving a flow of air sucked from the surface to be cleaned by the vacuum cleaner, the ramp of the separating filter allowing the flow of air entering through this inlet to follow a swirling motion downwards between the filtering grid and the side wall of the bowl, before going up to be evacuated up the cyclonic separating device after a passage through the opening areas of the filter grid.
Avantageusement, le bol présente une porte inférieure inclinée et articulée afin de permettre de vider les déchets accumulés, l'inclinaison de la porte permettant un vidage du bol et limitant de trop remuer les déchets. La présente invention est également relative à un aspirateur caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de séparation cyclonique des poussières et déchets incluant un filtre séparateur selon l'une des caractéristiques précédemment décrites, l'aspirateur pouvant, avantageusement, être un aspirateur balai ou un aspirateur traineau. Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode d'exécution particulier 25 fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : La figure 1 représente une vue d'ensemble en perspective d'un aspirateur balai selon un mode d'exécution de l'invention. La figure 2 représente une vue éclatée d'un dispositif de séparation cyclonique selon le mode d'exécution de l'invention. Advantageously, the bowl has an inclined lower door and articulated to allow emptying accumulated waste, the inclination of the door allowing emptying of the bowl and limiting too much stir waste. The present invention also relates to a vacuum cleaner characterized in that it comprises a cyclonic separation device dust and waste including a separator filter according to one of the features described above, the vacuum can advantageously be a vacuum cleaner or broom a sled vacuum cleaner. These objects, features and advantages of the present invention will be set forth in detail in the following description of a particular embodiment which is non-limiting in connection with the attached figures in which: FIG. set perspective of a vacuum cleaner broom according to one embodiment of the invention. FIG. 2 represents an exploded view of a cyclonic separation device according to the embodiment of the invention.
La figure 3 représente une vue de dessus d'une coupe selon un plan horizontal au niveau de la rampe d'accélération du bol du dispositif de séparation cyclonique selon le mode d'exécution de l'invention. La figure 4 représente une vue de côté d'un séparateur du dispositif de 5 séparation cyclonique selon le mode d'exécution de l'invention. La figure 5 représente une vue en coupe de côté du séparateur du dispositif de séparation cyclonique selon le mode d'exécution de l'invention. La figure 6 représente une vue en perspective du dispositif de séparation cyclonique selon le mode d'exécution de l'invention. 10 La figure 1 représente un aspirateur balai 1, comprenant un suceur 2 triangulaire relié à un manche 4 par l'intermédiaire d'une partie intermédiaire de liaison 3. Par le terme manche, on entend ici, non seulement une partie longiligne de l'appareil terminée par une poignée 8 à son extrémité supérieure, mais également divers éléments associés à la partie longiligne formant bâti, 15 comprenant une batterie 5, un moteur 6, et un dispositif de séparation et stockage 7 des déchets. Pour la description suivante, nous définissons la direction z comme l'axe du manche 4 de l'aspirateur, correspondant à un axe sensiblement vertical dans la position de repos de l'aspirateur représentée sur la figure 1, l'axe longitudinal x 20 comme l'axe perpendiculaire à l'axe z traversant le manche 4 de l'arrière vers l'avant dans son plan de symétrie, et l'axe y transversal perpendiculaire aux axes x et z. Dans la position de repos de l'aspirateur, les axes x et y seront donc dans un plan sensiblement horizontal. Ce repère pourra être incliné quand le manche sera incliné. Toutefois, pour des raisons de simplification de 25 la description suivante, nous appellerons z la direction verticale, x la direction horizontale longitudinale et y la direction horizontale transversale, sous-entendant une description réalisée quand l'aspirateur est dans sa position de repos ou quand le dispositif de séparation cyclonique 7 est positionné verticalement. 30 L'invention porte sur le dispositif de séparation et stockage 7 des déchets, dont une vue éclatée est représentée en figure 2, et plus précisément sur un filtre séparateur 20 de ce dispositif, qui se compose d'un corps extérieur, que nous appellerons bol 10, au sein duquel se loge le filtre séparateur 20. Un filtre 30 en mousse est positionné dans la partie haute du filtre séparateur 20. Enfin, le dispositif de séparation cyclonique est fermé par un couvercle 31, comprenant une ouverture circulaire 32 pour l'évacuation par le haut du flux d'air propre après son traitement par le dispositif de séparation cyclonique. Ce dispositif, une fois assemblé, se positionne dans un logement 35 aménagé dans le manche 4 de l'aspirateur. FIG. 3 represents a view from above of a section along a horizontal plane at the level of the acceleration ramp of the bowl of the cyclonic separation device according to the embodiment of the invention. Figure 4 shows a side view of a separator of the cyclonic separating device according to the embodiment of the invention. Figure 5 shows a side sectional view of the separator of the cyclonic separating device according to the embodiment of the invention. FIG. 6 represents a perspective view of the cyclonic separating device according to the embodiment of the invention. FIG. 1 represents a sweeper aspirator 1 comprising a triangular nozzle 2 connected to a handle 4 via an intermediate connecting part 3. By the term "handle" is meant here not only an elongated part of the device terminated by a handle 8 at its upper end, but also various elements associated with the elongated portion forming frame, 15 comprising a battery 5, a motor 6, and a device 7 for separating and storing waste. For the following description, we define the direction z as the axis of the handle 4 of the vacuum cleaner, corresponding to a substantially vertical axis in the rest position of the vacuum cleaner shown in Figure 1, the longitudinal axis x 20 as the axis perpendicular to the z axis traversing the handle 4 from the rear to the front in its plane of symmetry, and the transverse y axis perpendicular to the x and z axes. In the rest position of the vacuum cleaner, the x and y axes will therefore be in a substantially horizontal plane. This marker can be tilted when the handle is tilted. However, for reasons of simplification of the following description, we will call z the vertical direction, x the longitudinal horizontal direction and y the transverse horizontal direction, implying a description made when the vacuum is in its rest position or when the cyclonic separating device 7 is positioned vertically. The invention relates to the device for separating and storing waste 7, an exploded view of which is shown in FIG. 2, and more specifically to a separator filter 20 of this device, which consists of an external body, which we will call 10, in which the separating filter 20 is housed. A foam filter 30 is positioned in the upper part of the separating filter 20. Finally, the cyclonic separating device is closed by a cover 31, comprising a circular opening 32 for top discharge of the clean air stream after its treatment by the cyclonic separating device. This device, once assembled, is positioned in a housing 35 arranged in the handle 4 of the vacuum cleaner.
Le bol 10 se présente sous la forme d'un corps sensiblement cylindrique, comprenant une entrée 13 dans sa partie supérieure, visible sur la figure 3, reliée à un tuyau d'entrée, qui conduit le flux d'air provenant du suceur vers l'intérieur du bol 10. Ce tuyau d'entrée, lié au bol 10, comprend une première portion 11 sensiblement verticale et une seconde portion 12 sensiblement horizontale, formant une rampe d'accélération pour le flux d'air qui entre ainsi dans le bol avec une vitesse et une direction adaptées à la formation d'un flux tourbillonnaire. La face inférieure du bol 10 est fermée par une porte 14 articulée par une charnière 15, permettant de vider les poussières et déchets accumulés dans la partie inférieure 16 qui sert de zone de stockage. La porte 14 présente une inclinaison d'environ 45 degrés par rapport à un plan horizontal. Cette inclinaison permet de réduire la vitesse du flux tourbillonnaire dans la partie inférieure 16 du bol, permettant ainsi un stockage des déchets moins perturbé limitant leur remontée. Une telle inclinaison pourrait être comprise entre 20 et 50 degrés pour donner des résultats convenables. The bowl 10 is in the form of a substantially cylindrical body, comprising an inlet 13 in its upper part, visible in Figure 3, connected to an inlet pipe, which conducts the flow of air from the nozzle to the This inlet pipe, connected to the bowl 10, comprises a first substantially vertical portion 11 and a second substantially horizontal portion 12, forming an acceleration ramp for the flow of air which thus enters the bowl. with a speed and a direction adapted to the formation of a vortex flow. The underside of the bowl 10 is closed by a door 14 articulated by a hinge 15, for emptying the dust and waste accumulated in the lower part 16 which serves as a storage area. The door 14 has an inclination of approximately 45 degrees with respect to a horizontal plane. This inclination makes it possible to reduce the speed of the swirling flow in the lower part 16 of the bowl, thus allowing a less disturbed storage of waste limiting their ascent. Such an inclination could be between 20 and 50 degrees to give suitable results.
La figure 4 illustre la partie haute du filtre séparateur 20, qui comprend dans sa partie supérieure un chapeau cylindrique 27 de diamètre correspondant sensiblement au diamètre de la partie haute 17 du bol 10, afin d'assurer une liaison mécanique étanche entre ces deux éléments lorsqu'ils sont assemblés, comme cela est représenté sur la figure 6. Des pattes 28 aménagées sur la circonférence extérieure du chapeau cylindrique 27 du filtre séparateur 20 coopèrent avec des encoches 18 de la partie haute du bol 10, assurant ainsi un bon positionnement et maintien des deux éléments. Le chapeau cylindrique 27 du filtre séparateur forme un logement supérieur 29 dans lequel est logé un filtre en mousse 30 en forme de disque. Le filtre séparateur comprend de plus une grille de filtrage 21 de forme sensiblement cylindrique de plus petit diamètre que le chapeau 27, qui s'étend sous ce chapeau. Cette grille de filtrage 21 comprend des zones 22 avec des petites ouvertures sur sa circonférence, afin de laisser passer un flux d'air tout en remplissant une fonction de filtrage. Selon un élément essentiel de l'invention, un élément formant rampe 23, que nous appellerons simplement rampe, de forme hélicoïdale, est positionné sous le chapeau 27 du filtre séparateur. Cette rampe 23 s'étend depuis un point initial 24 au niveau de la surface inférieure du chapeau 27, de sorte que l'extrémité finale de la rampe se trouve à proximité de l'entrée d'air 13 du bol 10 lorsque le dispositif cyclonique est assemblé. Cette rampe 23 s'étend ensuite vers le bas en parcourant sensiblement un demi-tour, et occupant sensiblement tout le volume entre la grille 21 et la paroi latérale du bol 10, comme cela est visible sur la figure 6. La surface inférieure 25 de cette rampe 23 forme donc une surface de guidage hélicoïdale pour le flux d'air entrant, lui permettant d'amorcer le mouvement tourbillonnaire vers le bas autour de la grille 21. La pente vers le bas de cette surface de guidage garantit que le flux d'air, après avoir effectué son premier tour dans l'espace délimité par la grille intérieure 21 et la paroi du bol 10, n'entre pas en collision avec le flux d'air entrant par l'ouverture 13 du bol mais continue son cheminement tourbillonnaire plus bas. De plus, la surface de guidage 25 de la rampe 23 présente une seconde inclinaison de l'ordre de 10 à 15 degrés vers l'extérieur, particulièrement visible sur la figure 5. Elle forme une pente dans une direction allant depuis le filtre 21 vers la paroi du bol 10, qui favorise le guidage du flux d'air vers la paroi du bol 10, augmentant ainsi l'effet centrifuge apporté par la vitesse de rotation et évitant que l'air ne traverse les ouvertures des zones 22 de la grille de filtrage 21 dans cette phase initiale de traitement au sein du dispositif. FIG. 4 illustrates the upper part of the separating filter 20, which comprises in its upper part a cylindrical cap 27 of diameter substantially corresponding to the diameter of the upper part 17 of the bowl 10, in order to ensure a tight mechanical connection between these two elements when they are assembled, as shown in FIG. 6. Legs 28 arranged on the outer circumference of the cylindrical cap 27 of the separating filter 20 cooperate with notches 18 in the upper part of the bowl 10, thus ensuring good positioning and maintenance of the two elements. The cylindrical cap 27 of the separating filter forms an upper housing 29 in which is housed a foam filter 30 in the form of a disc. The separator filter further comprises a filter grid 21 of substantially cylindrical shape of smaller diameter than the cap 27, which extends under this cap. This filtering grid 21 comprises zones 22 with small openings on its circumference, in order to let a flow of air pass while fulfilling a filtering function. According to an essential element of the invention, a ramp member 23, which we will call simply ramp, helical, is positioned under the cap 27 of the separator filter. This ramp 23 extends from an initial point 24 at the bottom surface of the cap 27, so that the final end of the ramp is close to the air inlet 13 of the bowl 10 when the cyclonic device is assembled. This ramp 23 then extends downwards by substantially going through a half turn, and occupying substantially the entire volume between the grid 21 and the side wall of the bowl 10, as can be seen in FIG. this ramp 23 thus forms a helical guide surface for the incoming air flow, allowing it to initiate the swirling motion downwards around the grid 21. The downward slope of this guiding surface ensures that the flow of air after having made its first turn in the space delimited by the internal grid 21 and the wall of the bowl 10, does not collide with the flow of air entering through the opening 13 of the bowl but continues its course swirling lower. In addition, the guide surface 25 of the ramp 23 has a second inclination of the order of 10 to 15 degrees to the outside, particularly visible in Figure 5. It forms a slope in a direction from the filter 21 to the wall of the bowl 10, which promotes the guiding of the flow of air towards the wall of the bowl 10, thus increasing the centrifugal effect provided by the speed of rotation and preventing the air from passing through the openings of the zones 22 of the grate filter 21 in this initial phase of processing within the device.
Naturellement, l'invention ne se limite pas à la géométrie de la rampe 23 choisie dans ce mode d'exécution. Cette rampe peut en effet s'étendre sur au moins un quart de tour et aller jusqu'au tour complet, s'étendant toutefois de préférence au moins sur un demi-tour. De plus, son inclinaison vers l'extérieur est avantageuse car elle permet de réduire la différence de diamètre entre la grille 21 et le bol 10, c'est-à-dire la distance entre la grille 21 et la paroi du bol 10, tout en obtenant une solution satisfaisante. Une inclinaison comprise entre 5 et 20 degrés est satisfaisante, cet angle se mesurant par rapport à un plan perpendiculaire au plan tangent à la grille 21 au niveau de la surface de guidage 25. Toutefois, cette inclinaison reste optionnelle et non obligatoire. La fixation de la rampe 23 directement sur le filtre séparateur 20 est avantageuse puisqu'elle permet d'obtenir une configuration finale performante du dispositif de séparation cyclonique par l'assemblage d'un minimum d'éléments distincts. Cette rampe peut être obtenue directement par moulage et former une seule pièce avec au moins le chapeau cylindrique 27 du filtre séparateur 20 ou en variante être fabriquée séparément puis fixée par tous moyens sur le filtre séparateur. Naturally, the invention is not limited to the geometry of the ramp 23 chosen in this embodiment. This ramp can indeed extend over at least a quarter of a turn and go until the complete turn, however preferably extending at least a half turn. In addition, its inclination towards the outside is advantageous because it makes it possible to reduce the difference in diameter between the grid 21 and the bowl 10, that is to say the distance between the grid 21 and the wall of the bowl 10. by obtaining a satisfactory solution. An inclination of between 5 and 20 degrees is satisfactory, this angle being measured with respect to a plane perpendicular to the plane tangent to the grid 21 at the guide surface 25. However, this inclination remains optional and not mandatory. Attaching the ramp 23 directly to the separator filter 20 is advantageous since it makes it possible to obtain a high-performance final configuration of the cyclonic separating device by assembling a minimum of distinct elements. This ramp can be obtained directly by molding and form a single piece with at least the cylindrical cap 27 of the separator filter 20 or alternatively be manufactured separately and then fixed by any means on the separator filter.
Les différents composants du filtre séparateur pourraient présenter d'autres géométries sans sortir du concept de l'invention. Ainsi, la grille de filtrage 21 peut ne pas être cylindrique mais présenter une section circulaire variable, diminuant par exemple vers le bas comme cela est représenté dans le mode d'exécution où elle est ainsi plus exactement une portion de cône. Cette section pourrait présenter une autre forme, par exemple elliptique ou ovoïde. L'expression sensiblement cylindrique a été utilisée pour intégrer ces différentes variantes. De même, le chapeau 27 pourrait présenter toute autre géométrie, rectangle, carrée, elliptique... La figure 5 illustre le filtre séparateur en coupe, et illustre de plus la partie inférieure du filtre selon ce mode d'exécution. La partie inférieure de la grille cylindrique 21 forme une zone borgne 26 délimitée par un fond horizontal de la grille 21, et par les surfaces latérales du cylindre ou cône se terminant selon un plan incliné, de l'ordre de 45 degrés, sensiblement parallèle à la porte inférieure 14 du bol 10. Cette géométrie permet d'obtenir un volume plus important que celui des solutions de l'état de la technique dans lesquelles le cylindre se termine selon un plan horizontal à proximité du fond de la grille, tout en présentant un aspect esthétique attractif. The various components of the separator filter could have other geometries without departing from the concept of the invention. Thus, the filtering grid 21 may not be cylindrical but have a variable circular section, decreasing for example downward as shown in the embodiment where it is more exactly a cone portion. This section could have another shape, for example elliptical or ovoid. The substantially cylindrical expression has been used to integrate these different variants. Similarly, the cap 27 could have any other geometry, rectangle, square, elliptical ... Figure 5 illustrates the separating filter in section, and further illustrates the lower part of the filter according to this embodiment. The lower part of the cylindrical grid 21 forms a blind zone 26 delimited by a horizontal bottom of the grid 21, and by the lateral surfaces of the cylinder or cone ending in an inclined plane, of the order of 45 degrees, substantially parallel to the lower door 14 of the bowl 10. This geometry makes it possible to obtain a greater volume than that of the solutions of the state of the art in which the cylinder ends in a horizontal plane close to the bottom of the grid, while presenting an attractive aesthetic appearance.
La figure 6 illustre le dispositif cyclonique assemblé. Son fonctionnement qui a été évoqué va maintenant être précisé. Le flux d'air pollué, c'est-à-dire comprenant des poussières et déchets, provenant du suceur 2 de l'aspirateur, remonte par les portions de tube 11, 12 jusqu'à l'entrée 13 du bol 10, dans lequel il pénètre avec une vitesse et une direction appropriées. La rampe 23, et plus exactement sa surface inférieure 25, forme une surface supérieure de guidage du flux, qui va donc être entraîné vers le bas sous cette surface 25, selon un déplacement hélicoïdal, dans l'espace délimité par la grille 21 et la paroi latérale du bol 10. Ce mouvement tourbillonnaire va se prolonger jusque vers le bas du bol 10, les déchets étant progressivement propulsés vers les parois latérales du bol 10 sous l'effet de la force centrifuge, avant de tomber dans la zone inférieure de stockage 16 représentée par la partie inférieure du bol 10. Le flux d'air arrivé vers le bas du bol 10 inverse sa direction et remonte dans la partie centrale du dispositif, sous la grille 21, selon un mouvement tourbillonnaire ascendant, avant de remonter le long des parois latérales de la grille 21 pour finalement s'échapper par les zones d'ouverture 22 pour remonter à l'intérieur de la grille de filtrage. Durant ce parcours ascendant, les dernières poussières de petite taille encore présentes dans le flux vont être bloquées soit dans la zone borgne 26, sous la grille 21, soit par les ouvertures 22 de la grille 21. Finalement, la solution décrite présente ainsi les avantages suivants : L'élément filtre séparateur du dispositif de séparation cyclonique présente donc une géométrie favorable à l'écoulement tourbillonnaire du flux d'air et permet ainsi d'atteindre une grande performance de 25 séparation des poussières et déchets du flux d'air ; Dans le mode d'exécution où la rampe est inclinée vers les parois extérieures du bol, l'encombrement global du dispositif de séparation peut être réduit, tout comme la quantité d'air pollué traversant le filtre ; - Dans le mode d'exécution où la partie inférieure du cylindre formant la 30 grille est inclinée, un volume plus important pour piéger les poussières qui remontent est obtenu. Figure 6 illustrates the assembled cyclonic device. Its operation that has been mentioned will now be clarified. The flow of polluted air, that is to say comprising dust and waste, coming from the nozzle 2 of the vacuum cleaner, goes up through the tube portions 11, 12 to the inlet 13 of the bowl 10, in which it enters with appropriate speed and direction. The ramp 23, and more precisely its lower surface 25, forms an upper surface for guiding the flow, which will therefore be driven down below this surface 25, in a helical displacement, in the space defined by the grid 21 and the side wall of the bowl 10. This swirling movement will extend to the bottom of the bowl 10, the waste being progressively propelled to the side walls of the bowl 10 under the effect of centrifugal force, before falling into the lower storage area 16, represented by the lower part of the bowl 10. The flow of air arriving at the bottom of the bowl 10 reverses its direction and goes up in the central part of the device, under the grid 21, in an upward swirling motion, before going up along the side walls of the grid 21 to finally escape through the opening areas 22 to go back inside the filter grid. During this upward course, the last small dust still present in the flow will be blocked either in the blind zone 26, under the grid 21, or through the openings 22 of the grid 21. Finally, the described solution thus has the advantages The separating filter element of the cyclonic separating device thus has a geometry favorable to the vortex flow of the air flow and thus makes it possible to achieve a high separation performance of dust and waste from the air flow; In the embodiment where the ramp is inclined to the outer walls of the bowl, the overall size of the separation device can be reduced, as the amount of polluted air passing through the filter; In the embodiment where the lower part of the roll forming the grid is inclined, a larger volume for trapping the ascending dust is obtained.
L'invention a été illustrée dans le cadre d'une implémentation sur un aspirateur balai. Toutefois, le concept de l'invention est compatible avec tout aspirateur, quelle que soit sa puissance, même pour des puissances élevées entre 1500 et 1800 W, quel que soit le mode de fonctionnement de l'aspirateur, de manière autonome à l'aide d'une batterie ou par connexion au secteur. Dans de tels cas, les dimensions du dispositif seront adaptées aux conditions d'écoulement des flux d'air, et d'autres légers ajustements seront possibles, comme l'ajout d'un filtre HEPA en plus ou à la place du filtre en mousse 30. De plus, le dispositif de séparation cyclonique pourra être utilisé comme unique séparateur de déchets ou en combinaison avec un sac filtrant, comme dans un aspirateur à traîneau, permettant de réduire la quantité de déchets atteignant le sac et donc de réduire les désagréments induits par les opérations de maintenance de cette solution. The invention has been illustrated in the context of an implementation on a broom vacuum cleaner. However, the concept of the invention is compatible with any vacuum cleaner, regardless of its power, even for high power between 1500 and 1800 W, regardless of the operating mode of the vacuum cleaner, independently using a battery or by connecting to the mains. In such cases, the dimensions of the device will be adapted to the flow conditions of the air flows, and other slight adjustments will be possible, such as the addition of a HEPA filter in addition to or in place of the foam filter 30. In addition, the cyclonic separation device may be used as a single waste separator or in combination with a filter bag, as in a sled vacuum cleaner, to reduce the amount of waste reaching the bag and thus reduce the inconvenience induced. by the maintenance operations of this solution.
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