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WO2010018342A2 - Aspirateur a filtration a eau - Google Patents

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WO2010018342A2
WO2010018342A2 PCT/FR2009/051579 FR2009051579W WO2010018342A2 WO 2010018342 A2 WO2010018342 A2 WO 2010018342A2 FR 2009051579 W FR2009051579 W FR 2009051579W WO 2010018342 A2 WO2010018342 A2 WO 2010018342A2
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WO
WIPO (PCT)
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vacuum cleaner
liquid
separator
ceramic
water
Prior art date
Application number
PCT/FR2009/051579
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English (en)
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WO2010018342A3 (fr
Inventor
Gérard CURIEN
Original Assignee
Winddrop
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Publication date
Priority claimed from FR0855523A external-priority patent/FR2924322B1/fr
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Priority to CN200980140029.7A priority Critical patent/CN102176853B/zh
Priority to US13/058,357 priority patent/US20110131756A1/en
Priority to JP2011522540A priority patent/JP2011530358A/ja
Priority to EP09740454A priority patent/EP2323528A2/fr
Publication of WO2010018342A2 publication Critical patent/WO2010018342A2/fr
Publication of WO2010018342A3 publication Critical patent/WO2010018342A3/fr

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    • A47L9/18—Liquid filters
    • A47L9/185—Means for the mechanical control of flow of air, e.g. deflectors, baffles or labyrinths

Definitions

  • the invention relates to a vacuum cleaner in which circulates, in a casing, a suction flow of air charged with particles and / or liquid, between an inlet nozzle and a communication orifice with a suction chamber.
  • the invention also relates to a heater designed to be incorporated in a household appliance or cleaning or in such an aspirator.
  • the invention relates to the suction of mixed streams composed of air, water, and particles in suspension. It particularly relates to the field of household appliances and / or cleaning, especially steam cleaners or window cleaning devices, or the like.
  • the water filtration aspirators comprise a suction device which causes a flow of air, charged with particles as well as liquid, through a liquid contained in a tank, where the filtration of the particles is effected by bubbling.
  • the air is discharged to the outside after the passage, in some cases, in a water-air separator system. In these devices, filtration is carried out at the bottom, these devices are designed only for use in vertical tank position, which makes their use impossible for portable devices.
  • WO 0154798 discloses a water filtration aspirator with conventional filters, such as plastic membranes or foam polymers, resistant to water. These devices are unsatisfactory because pore clogging by dirty water or unfiltered fine particles always occurs. quickly. As a result, there is a loss of power and work must be interrupted to clean or replace the filter. Indeed, no static filter system is able to permanently stop the passage of water, because of the permeability necessary for the passage of air.
  • the suction device must then be, generally, either over-motorized or bi-motorized, thus expensive and bulky, or consolidated by a stronger axis, or by an oversized assembly. Otherwise, the device is quickly deteriorated due to vibrations, or lack of power of depression.
  • GB 2 382 042 discloses a water-air separator with a rotating brush which blocks the flow of air charged with particles and through which the flow of air is forced through.
  • the elements suspended in the air are fixed by capillarity, in particular water, guided along the brush bristles under the effect of the centrifugal force, and ejected towards a peripheral wall, at a distance from the brush, then towards collection and evacuation areas.
  • Large pressure losses of the air flow in baffles require over-charging of the suction device, and therefore result in a rise in the noise level.
  • the efficiency is imperfect, due to an outlet of the air flow which is either radial or annular axial and very far from the axis of rotation.
  • a suction cone constituted by a suction cone, comprising a chamber in which is mounted rotatably about an axis a filtration means, permeable to air, and designed capable of conveying the collected water to its periphery by centrifugation, where the chamber comprises a bearing flange perpendicular to the axis of rotation of the filtering means, which forms closure means in cooperation with the support flange.
  • the invention proposes to further improve the power-to-power ratio, the lightness, the cost and the simplicity of manufacture of the means for generating steam.
  • it is important to provide solutions compatible with a low mass, from 1.5 kg to 4 kg for manual use, and small footprint.
  • the device For a given size and airflow, the device must provide high air velocity performance in the separator as well as in the tank.
  • the object of the invention is to solve these main difficulties by proposing a vacuum cleaner with water filtration, in which the trajectory of the suction flow is optimized to improve the separation of the particles upstream of the suction.
  • the invention comprises an improved water-air separator, adaptable to any type of water filtration vacuum cleaner and suction apparatus suitable for sucking liquid.
  • the invention incorporates a steam generator to overcome the earth safety conductor, which allows the use of a cable winder even for a device of very small volume and mass, in particular of mass less than 2 kg.
  • the present invention relates to a vacuum cleaner in which circulates, in a casing, a suction flow of air charged with particles and / or liquid, between an inlet nozzle and a communication port with a suction chamber, characterized by the it comprises at least one water-air separator designed adapted to be motorized and interposed between an upstream pipe and suction means and designed adapted to guide on the one hand the gas phase in said suction chamber, and d on the other hand the liquid phase and the particles in at least one reservoir in which said liquid phase is retained.
  • said vacuum cleaner comprises, for the water filtration of said flow, a sparging tank in which said suction flow circulates, between said inlet nozzle and said communication orifice at an upstream pipe, upstream of suction means comprising a turbine, which splash reservoir comprises at least one peripheral vein of substantially annular shape designed to perform a centrifugation of said flow.
  • said peripheral vein guides said flow to an area where partitions spaced apart from each other create a venturi effect.
  • the invention also relates to a heater designed adapted to be incorporated in a household appliance or cleaning, or in such an aspirator, characterized in that it comprises at least one metal filament embedded in one or more elements consisting exclusively of ceramic-based materials, and that it comprises at least one vaporization chamber, which is constituted by a helicoidal space or the like between two bodies or housings nested one inside the other, at least one of these bodies or embedded housings being a ceramic body incorporating, embedded, such a metallic filament.
  • the invention also relates to an iron with at least one heater 201 for steam generation and / or heating of the sole.
  • FIG. 1 is a schematic view, partial and in longitudinal section of a basic version of the bubble tank that includes a water filtration vacuum cleaner according to the invention
  • - Figure 2 is a schematic partial view in longitudinal section of a preferred version of this reservoir
  • - Figure 3 is a schematic view, partial and in longitudinal section of the tank in the up position of the vacuum cleaner;
  • - Figure 4 is a schematic view, partial and in longitudinal section of the tank in the stitched position of the vacuum cleaner;
  • - Figure 5 is a schematic partial view in section of a water-air separator, equipping a vacuum cleaner according to the invention, in a preferred embodiment;
  • FIG. 6 is a partial detail view of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a schematic partial view in perspective of a pre-separator that can be used with the separator of FIG. 5;
  • FIG. 8 is a schematic and perspective view of a water filtration vacuum cleaner according to the invention.
  • FIG. 9 is a schematic partial view, in longitudinal section, of an apparatus according to FIG. 8, without a sparging tank, and comprising a water-air separator according to FIG. 5;
  • FIG. 10 is a diagrammatic view, in perspective and partially decarmbie, of a version of the aspirator with separator air-water and without tank of sparging;
  • FIG. 11 is a diagrammatic view, in perspective and partially decarmbie, of a preferred version of the vacuum cleaner with air-water separator and with a splash tank in the basic version of FIG. 1;
  • FIG. 12 is a view similar to FIG. 9, illustrating the cooling air path in the vacuum cleaner, in one embodiment with evacuation of the air sucked from the front of a ventilation turbine, and laterally on each side of it;
  • - Figure 13 is a schematic perspective view of the air-water separator of Figure 6 with side air outlets;
  • FIG. 14 is a schematic, partial and sectional view of steam generating means equipping an electrical household appliance, particularly a water filtration vacuum cleaner according to the invention.
  • FIG. 15 is a schematic and perspective view of a water filtration vacuum cleaner with a lower cable winder
  • FIG. 16 is a schematic view, and from above of a water filtration vacuum cleaner with cable winder incorporated between the central body and a side tank;
  • FIG 17 is a schematic partial view in longitudinal section of a variant of bubbler tank with float
  • FIG. 18 is a schematic view illustrating the cooling air path in the vacuum cleaner in a so-called rear bypass variant with evacuation of the air sucked from the upper part of the apparatus and peripherally from the rear of the apparatus; the ventilation turbine, using a hull enclosing the engine and separating the two air flows;
  • Figure 19 is a view similar to Figure 14 showing a flat resistance;
  • Figure 20 is a schematic view, partially open, and in perspective of a peripheral rear pass version of a vacuum cleaner according to the invention;
  • FIG 21 is a detail in a longitudinal section of an ogival separator according to Figure 5 or 6;
  • Figure 22 is a schematic view, in longitudinal section, similar to Figure 14, another heater according to the invention;
  • Figure 23 is a schematic view, in longitudinal section, similar to Figure 22, yet another heater according to the invention.
  • the invention relates to the separation of fluids contained in gases, in particular in the field of household appliances, in particular liquid, water filtration and steam cleaning aspirators known as steam vacuums, and the like.
  • the invention is applicable to any gas and any liquid. In the following description is made in particular reference to a particular application where the gas is air, and the liquid is water.
  • the invention relates to a vacuum cleaner 100 in which circulates, in a housing, a suction flow of air charged with particles and / or liquid, between an inlet nozzle 3 and a communication port with a suction chamber 60.
  • a vacuum cleaner 100 in which circulates, in a housing, a suction flow of air charged with particles and / or liquid, between an inlet nozzle 3 and a communication port with a suction chamber 60.
  • it comprises at least one water-air separator 1, designed capable of being motorized and interposed between the upstream pipe 2 and the suction means, and designed adapted to guide on the one hand the gas phase in the suction chamber 60, and on the other hand the liquid phase and the particles in at least one reservoir in which this liquid phase is preserved .
  • this vacuum cleaner 100 is water filtration, and comprises a sparging tank 22 in which circulates a suction flow of air charged with particles and / or liquid, between an inlet nozzle 3 and a port 119 for communication with a suction chamber 60, at an upstream pipe 2, upstream of the suction means, in particular in the form of a turbine 10.
  • the vacuum cleaner 100 according to the invention can be used manually, or on a mobile support type broom or portable. In a preferred application as illustrated in the figures, it is a portable handheld device.
  • the sparging tank 22 comprises at least one peripheral stream 103, at least partially, of substantially annular shape designed capable of performing a centrifugation of said stream before entering baffles.
  • This vein 103 may develop at any opening angle, even greater than one turn.
  • the sparging reservoir 22 is delimited by at least one radially external partition 101, with constant or progressive curvature, without any obstacle or sudden change in concavity, which defines, with a first internal partition 106 which is a jet deflector, a vein 103 for circulating the inflow of air loaded with liquid or / and particles.
  • this reservoir 22 is of substantially flat shape, and may in particular comprise, between the external partition 101 and the first internal partition 106, one or more lateral cheeks sealingly connected by gluing, welding, molding or the like.
  • the reservoir 22 may in particular be framed by a first substantially flat lateral cheek, and a second lateral cheek spherical cap or the like.
  • the shape of the side cheeks is dictated by the capacity of the tanks and / or accessories they contain, by the ergonomic requirements of the device. In the case of a very compact device, a spherical or polyhedral shape with substantially equal facets, cubic or other, offers the optimum interior volume for the smallest space, therefore also the lowest weight.
  • the vein 103 preferably develops in a substantially circular plane, or the like, so as to create the conditions, under the effect of the suction transmitted by the orifice 119, of a vortex rejecting the flow, by centrifugation which has for the effect of grouping together such liquid or solid elements, in the vicinity of the outer wall 101.
  • the flows comprising liquid or dry particles are represented by arrows solid line, purified air flows are represented in dashed arrows.
  • the flow circulates, inside the splash tank 22, along the external partition 101.
  • a baffle with a return at the level of an internal partition 113 flap the liquid phase and tends to fall in a lower peripheral zone 22A of the tank 22, variable according to the inclination of the device, forming a liquid receptacle.
  • the air is in turn sucked by the orifice 119, which it reaches after having bypassed a baffle partition 116 after passing through a chamber 108.
  • This simplified version does not make it possible to filter dry dust in all positions. in space, the liquid filter element to be near an outlet 150. It is nevertheless a very economical version well suited for a glass cleaner.
  • the vein 103 performs a centrifugation of the flow before its entry in baffles at which partitions 106 and 107, spaced apart from each other, create a venturi effect.
  • the end 105 of the first internal partition 106 farthest from the inlet nozzle 3 is spaced from the outer partition 101 by a small distance dl, so as to accelerate the speed of the flow.
  • the path of the flow downstream of the vein 103 continues in a chamber 111, limited on the outside by a partition 113, preferably extended by a partition 114, along which the liquid phase of the flow flows, after have streamed along the outer wall 101.
  • a second internal partition 107 further from the outer partition 101 than the first internal partition 106, and disposed substantially parallel to the latter on the side of an end 105 that comprises the latter, defines a first receptacle 115 for the collected liquid.
  • the first 106 and second 107 internal partitions are substantially parallel to the outer partition 101, at least in the vicinity of the end 105.
  • the shape of the second internal partition 107 is such that the possible excess of liquid s' flows on the inner wall 106A of the first inner partition 106, which inner wall 106A defines a second receptacle 109 for the collected liquid.
  • first partition 106 and the second partition 107 are curved, and their centers of curvature are situated on the same side of the second partition 107, towards the inside of the sparging reservoir 22, that is to say in the away from the outer partition 101.
  • the average radius of curvature of the first partition 106 is greater than that of the second partition 107.
  • This second internal partition 107 has an end 108 located further downstream of the flow than the end 105 of the first internal partition 106, and which is located at a distance d2 from the outer wall 101 which is greater than the distance d1.
  • the conditions are thus met to create a venturi effect, and to force the call of liquid in a turbulence zone 110 in the form of a jet sprayed against or towards the partition 113, in the direction from upstream to downstream of the flow, which is useful especially when the vacuum cleaner 100 is in an extreme angular position such that the water is no longer in direct contact with the particle stream and can momentarily no longer ensure its role of filter.
  • This venturi solution is applicable in a variant visible in FIG.
  • suction-type or broom-type vacuum cleaners and in particular having perpendicular flat tank partitions. or horizontal. It can use all known venturi effect systems: vortex, diaphragm, nozzle, convergent inlet or divergent outlet, or propulsive.
  • the substantially circular shape of the reservoir 22 and of the vein 103 allow the apparatus 100 to be operated in different positions, in particular if the user rotates it about an axis substantially perpendicular to the different flow streams in the different veins and baffles that includes the reservoir 100, including normal to the plane of the figure in the example of Figure 2. Therefore, the particular arrangement of the second internal partition 107 and the inner wall 106A of the first internal partition 106 is particularly advantageous because any overflow of the liquid collected in the first receptacle 115 contributes either to feed the second receptacle 109 or to drive the excess liquid in the turbulence zone 110 which allows to bring this liquid back, after run-off on the partitions 113 and 114 in the first receptacle 115.
  • the second receptacle 109 tends, for its part, to be permanently emptied by the venturi effect between the ends 105 and 108, and to feed the turbulence zone 110, and therefore, consequently, to fill the first receptacle 115.
  • a drain plug 43 is disposed at this first receptacle 115.
  • the partition 114 Downstream in the direction of circulation of the flow, the partition 114 is extended by a partition 116 which baffles and prevents the passage of liquid, while the flow of air runs along this partition 116 in a chamber 117, then, in the opposite direction, along another partition or the other face 116A of the partition 116, in a chamber 118, before being discharged through the orifice 119.
  • This air flow discharged in whole or part of its impurities according to the configuration of the apparatus, and represented in dashed arrows in FIG. 2, is then sucked up to the suction chamber, and in a preferred version, through a separator 1 for get rid of residual liquids and / or particles.
  • FIG. 17 illustrates another variant, which has a downward direction of inverted air coming out of an orifice 151, and provided with a float 152 acting as an overflow.
  • a partition 153 extends the partition 106 and prohibits any passage of purified air, which must pass through the chamber 108 and then overlap a curved partition 154. This has the advantage of retaining soiled water, in case of reversal of the device horizontally. This complementarity thus offers the faculty of being able to work in all positions in space.
  • Such a spiral - shaped baffle which can rotate several times, and constituting a real spiral from the periphery of the tank, guarantees a constant and effective separation whatever the air flow, in all the positions in the space.
  • the separation is independent of the gaseous volume flow rate, which varies according to the accessories used, the positioning and the surface to be cleaned.
  • These turns are wound either horizontally or vertically more suitable for the usual straight tanks on vacuum cleaners sleds.
  • FIG. 3 illustrates a working position in which the aspirator 100 is pitched, with the inlet nozzle 3 facing upwards. In this configuration, all the liquid is returned to the receptacle 115, and the vein 103 carrying particles in the air could not be filtered by liquid, if there was the venturi effect at the end 105 which, by the jet 110, allows the mixing of the dry particles and the liquid for their filtration.
  • Figure 4 illustrates a working position in which the vacuum cleaner 100 is in a dive, with the inlet nozzle 3 facing downwards.
  • the liquid is returned to the receptacles 115 and 109, as well as to the end 104 of the vein 103, and is therefore always in contact with the aspirated dry particles.
  • the partitions internal to the tank 22 take on shapes and sizes that vary according to the type of apparatus 100, depending on the positions of the filling, emptying, communication and filling positions as well as on the inclinations permissible for the device, be it a broom, a manual or a laptop.
  • the partition 154 does not join the two walls of the tank, and thus allows use the device lying on the side
  • the orifice 119 communicates directly with a suction chamber 60, and the sucked air is rejected externally at a downstream pipe 4, without passing through the 22.
  • the air is removed from its water by a separator 20.
  • the water flows through the passage 119 to go into the tank 22.
  • the passage 119 allows the return of air to the separator 20, and the flow of residual water retained by it to go to the reservoir 22, in which the majority is retained.
  • the vacuum cleaner 100 comprises a liquid-gas separator 1 arranged in a particular manner.
  • This separator 1 comprises means for channeling the flow of gas between an upstream pipe 2 and a downstream pipe 4 intended for the evacuation of purified gas freed from any liquid and any impurity.
  • suction or pressurization means At the level of the upstream pipe 2 arrives, under the effect of suction or pressurization means, either a flow of liquid-laden gas directly from the inlet nozzle 3, or a particle-laden gas flow and or liquid already cleared of a large portion of its particles and its liquid phase during its journey in the sparger tank 22.
  • These upstream pipes 2 and downstream 4 are connected by a communication port 13.
  • the separator 1 comprises , rotatably mounted about an axis of rotation 8 to 1 inside the upstream pipe 2, at least one filtration means 19, permeable to gas, and designed adapted to convey at its periphery, by centrifugation, the captured liquid .
  • the separation between the water and the air is carried out during the meeting between the gas flow and a filtration means 19, which is interposed on the passage of the flow, inside the chamber or the channel formed by means channel, and which closes the communication port 13, and which is mounted fixed or preferably rotatable inside one or the other upstream pipe 2 or downstream 4, preferably the upstream pipe 2.
  • the filtration means 19 is driven by a rotational movement about an axis of rotation 8, which is preferably that of a turbine 10 generating the depression and which is driven by motorization means 7, particular electric. It can also be driven by independent drive means, or by a turbine driven by the flow passing through the separator 1.
  • the separator 1 comprises means for adjusting its rotation speed as a function of the difference in pressure between the upstream and downstream pipes 2 and 4, and / or the flow rate of the gas flow in the separator 1.
  • the filtration means 19 consists of an ogival separator 20, provided with fins or / and radial brushes, fixed on a turbine 10 movable in rotation downstream of the communication orifice 13, and with which it communicated by the latter.
  • a turbine 10 movable in rotation downstream of the communication orifice 13, and with which it communicated by the latter.
  • the air flow is loaded into water droplets. This flow is driven, under the effect of the depression created by at least one turbine 10, to the ogival separator 20 which eliminates these droplets and any humidified particles, which would be entrained in the mist formed upstream during the bubbling in the tank bubbling 22.
  • the liquid is captured by a barrier effect obtained by the rotation of the filtering means 19, which is permeable to gas, about its axis of rotation 8, in combination with the capillarity along this filtering means, which makes it possible to radially guide, by centrifugation, towards its periphery, drops of liquid or / and particles present in the flow sucked.
  • a high speed of rotation of the filtration means 19 prevents the direct passage of the flow of liquid through the filter means by its intervals.
  • the speed of rotation of the separator, the number of fins and their shape, the width of the intervals between fins, are adaptable depending on the configuration of the device and desired performance.
  • a portable apparatus as shown in FIG. 9 advantageously comprises, in a chamber at the level of the upstream pipe 2, a water collection zone 21 delimited by a housing deflector 11, and communicating via the orifice 119 with the sparging tank 22.
  • the casing deflector 11 forms a partition between the upstream pipe 2 and the downstream pipe 4, and has an axial opening of diameter less than the largest diameter of the separator and ogival and is preferably unique so as to avoid any flow of parasitic gas.
  • the collection zone 21 is substantially annular, around the periphery of the filtration means 19, is large enough to prevent the formation of a vortex, and allows the free flow of water drops along the wall, without accumulation local which would be detrimental to the proper functioning of the separator 1.
  • the casing deflector 11 allows the device to be held in multiple positions, while guaranteeing its operation, even if the unit is turned over, which is particularly advantageous for a portable device.
  • its profile is bell-shaped, substantially parallel to that of a turbine deflector 12 mounted on the front face of a turbine 10 and which comprises the axial communication port 13 between the upstream pipe 2 and the pipe downstream 4, and the clearance between them is a few millimeters, especially 1 to 3 mm.
  • an ogival separator 20 it is preferably fixed on such a turbine deflector 12, on the largest possible diameter, by gluing, welding, or the like, at junction points 2OB .
  • the arch separator 20 can also be mounted directly thereon. Fixing the separator ogival 20 directly on the upstream face of the turbine 10, and on the largest possible diameter, allows to benefit from a large diameter passage which causes a lower axial speed of the air and therefore a more efficient separation, and a center of gravity of the separator closer to its drive source.
  • the ogival separator 20 has its largest diameter near the orifice 13, which it overflows widely, and it narrows away from the orifice 13, especially until joining the axis in a version preferred as shown in FIGS. 5 and 9.
  • This equilateral separator 20 may be of relatively small length relative to its diameter, in particular less than or equal to once the latter, so as to eliminate any unbalance problem.
  • the ogival separator 20 may be of conical or truncated conical shape, in a preferred version, the choice of a domed ogival shape has the advantage of not offering a flat front to the incoming air flow. , which avoids any turbulence harmful to the free flow of air.
  • the equilateral separator 20 comprises, extending substantially parallel to its axis of rotation 8, a return 20A to cap the casing deflector 11 to form a baffle, and which may consist of an overflow of the fins or bristles of the separator 20 downstream, partially covering the casing deflector 11.
  • the ogival separator 20 is preferably monobloc, and comprises, towards the front of the device, a cap 170 full.
  • the separator 20 is composed of alternating fins: inner fins 171 extending the cap and separated by spaces in which are interspersed peripheral fins 173 which form the bulk of the ogival body.
  • the inner fins 171 are each extended by a portion 172 in overflow, which causes extraction of water, and prevents water from seeping at the junction between inner fins 171 and peripherals 173.
  • the axis of rotation 8 of the filtering means 19 is parallel to the flow in the area of the filtering means 19, their relative orientation may be different without departing from the invention.
  • the turbine 10, preferably molded of plastic is fixed on a consolidation plate 14, preferably metal, which has a single attachment point 15 on the shaft 9 of a motor constituting the means of motorization 7, and which allows a better resistance at the axis, and resistance to deformation of the plastic related to the strong centrifugal force exerted on the vanes of the turbine.
  • the body of the separator 1 is molded, and the upstream pipe 2, the downstream pipe 4, the pipe means and the casing deflector 11 constitute a one-piece member which defines the orifice 13.
  • the turbine 10 is rotatable in a convergence chamber 160 of the air sucked downstream of the filtration means 19, which chamber is preferably part of the same molded monobloc member.
  • the chamber preferably comprises gas deflection channels, towards a peripheral or bypass end 5 radially connected to the downstream pipe 4, or by radially upstream return by reversal of the air thus rejected. Lateral outlets of the downstream pipe 4 and the convergence chamber C can also be reversed and in the same way allow the evacuation of the air downstream of the apparatus.
  • the downstream pipe 4 communicates, preferably, with air outlets 301 of large area, and / or large section, for example hollow bodies 300 interposed between a central body of the vacuum cleaner 100 and side cheeks that includes the latter, so as to reduce as much as possible the sound emission, which is further reduced by sound-absorbing elements or coatings in these hollow bodies 300.
  • the molded design of the channeling means which constitute the body of the separator 1 has an economic advantage of the makes simplification of assembly, and a gain in weight and volume.
  • the surfaces and the interior elements, the turbine or turbines, the walls of the various channels and chambers, are covered with a coating or soundproofing treatment.
  • the rotation speed of the filtration means 19 is typically more than 20000 revolutions per minute and preferably close to 25000 revolutions per minute.
  • a complementary separation device 40 comprises a screen or filter, in particular a pleated filter.
  • This additional separation device can be fixedly mounted as shown in Figure 5, or mobile in rotation about the axis of the ogival separator 20.
  • This device 40 is preferably of generally frustoconical shape.
  • This shape facilitates, when the axis of the separator is vertical with the upstream pipe 2 in the lower position, the self-cleaning of the sieve by runoff of the liquid: thus and under the action of the rotation at high speed, the sieve constituting the device 40 is little or not clogged, and opposes a very low pressure drop to the flow.
  • the separator 1 advantageously incorporates at least one pre-separator 41, in the form of a closed casing on the upstream side with the exception of an opening 42, communicating with at least one turn that imparts vortex or cyclonic movement downstream to the flow of liquid and particle-laden gas prior to suction.
  • the pre-separator 41 is upstream of the crossing of the complementary separating device 40 and of the passage in the separator 20. This pre-separator 41 thus performs a first peripheral drive of the liquid and particles it contains. In a preferred version, this pre-separator 41 cyclonic effect directs them in a tank 22 of bubbling or dirty water. It is usable whatever the type of device.
  • the use of several pre-separators 41 makes it possible to generate a continuous or repetitive spiral effect, vertical or horizontal.
  • This description illustrates the case of a vacuum cleaner 100 with water filtration, where the flow sucked to the inlet nozzle 3 is directed towards the sparging tank 22 for its water filtration.
  • This separator 1, comprising a separator 20, can be used for other variants of household appliances, as shown in Figure 9, where the inlet nozzle 3 directly guides the flow sucked to the separator 20 ogival , if necessary preceded by a pre-separator 41 and / or a complementary separating device 40.
  • the reservoir 22 is a reservoir of water. dirty water which collects the liquid and particles from the collection zone 21 between the casing deflector 11, the separator 1, and the casing 6 by a channel 119.
  • the liquid-gas separator according to the invention has many advantages. It does not get clogged, unlike separators formed with porous filters impermeable to water. Its pressure drop is constant over time, which means that the suction power of an appliance that incorporates such a separator 1 remains constant over time. Indeed, it allows the maintenance of a flow rate of gas, especially air, constant because the separator according to the invention is self-cleaning and can not clog or foul. As a result, the user has no unpleasant maintenance to perform.
  • the liquid-gas separation efficiency is very good, which reduces the release of particles into the environment, and also prevents excessive humidification of the surrounding atmosphere. This separator makes it possible to design a simplified gas circuit, and its morphology makes it possible to improve the compactness and the reduction of the cost of the apparatus in which it is mounted.
  • the separator 1 according to the invention has the advantage of allowing the constitution of a removable filter body adaptable between the body and the tubes of a classic vacuum cleaner particles, while allowing the removal of the paper bag, suction of liquids or maintaining a constant air flow.
  • the use of the principle of water filtration coupled with the use of a separator 1 according to the invention adapts advantageously to any type of household appliance or cleaning, including steam.
  • the vacuum cleaner 100 comprises means for generating an air flow, in particular in the form of motorization means 7 driving a turbine 10, and comprises, in a casing 6, between an upstream pipe 2 and a downstream pipe 4, at least one such separator 1.
  • This vacuum cleaner 100 is very compact, and comprises a reservoir of clean liquid 30 supplied by a filling orifice 34 preferably provided with a cartridge filter 33, for example anti-scale resin.
  • This tank 30 is connected by a pump 31 to steam generating means 32, constituted by at least one heating element 201 comprising at least one metallic filament embedded in one or more elements consisting exclusively of ceramic-based materials and comprising minus one spray chamber.
  • the latter is preferably constituted by a helical space or the like between two bodies nested one inside the other, at least one of these nested bodies being a ceramic body incorporating, embedded, such a metal filament.
  • the heating body 201 preferably comprises at least one electrical resistor 200, the characteristics of which can be read in the applications FR 06 10563 and PCT / FR2007 / 05 2423 of the same applicant and to which the present application refers. Notably, in the latter document is described heating means 419. This is universally applicable, whether on irons, household appliances, cleaning, or other, just as the heating body 201 describes right here.
  • Heating means 419 tubular in shape, preferably comprises, going from the inside to the outside: first a central tube 421 metal, optionally stainless according to the electrical insulation used, in which circulates the water to be vaporized , directly, either through a device designed to maximize its path and therefore the contact surface, such as a coil, a spiral partition 442, or the like, plated on the wall of the tube 421.
  • a device designed to maximize its path and therefore the contact surface such as a coil, a spiral partition 442, or the like, plated on the wall of the tube 421.
  • Such spiral guidance avoids too direct output steam flow.
  • alloys with a high expansion index such as aluminum alloys.
  • the means 419 then comprises an electrical insulation chosen to be also the best possible thermal conductor 422 or 425, and is designed to allow the removal of the earth in this type of heating body. Such an insulator may also be applied inside the tube 421.
  • the means 419 then comprises a heating resistor 423, in particular economically composed of an electrical coil, placed on the periphery of the insulation covering the tube 421. and connected to an electrical circuit by means of two plugs.
  • the thickness of the flange may be supplemented with a thermally conductive ceramic to improve the inertia of the assembly if necessary.
  • this resistor 423 is not sheathed, in the light of the smallest possible volume.
  • the heating resistor 423 may have different configurations, for example wound in turns on the periphery of the thermal conductive electrical insulator, or back and forth on the periphery of the tube 421. If the resistor 423 is coated with an electrical insulator, the turns can be joined.
  • the tube 421 may comprise at least one groove, in particular a helical groove, for housing the turns.
  • the resistor 423 in turns, for the same length of tube 421 can, with respect to a straight resistance, have a much greater cross section, it can also be better applied to the tube, hence a increased reliability.
  • the means 419 finally comprises an external thermal insulator 424, advantageously also electrically insulating, protecting all of the heating means 419.
  • the material used is preferably based on non-fibrous ceramics with a high coefficient of thermal insulation.
  • the thermal conductive electrical insulator 422 or 425 is in the form of a one-piece material which may be, for example, a ceramic 422, or a porcelain of food type or the like, or in the form of a thin layer 425 deposited on the surface of the central tube 421, for example a layer of aluminum oxide obtained by plasma spraying.
  • This deposit can also be obtained by ceramizing low temperature (500 0 C) after soaking in a mixture of aluminum oxide and silicon dioxide among others, this economical solution also provides a perfect protection against oxidation metal tube 421, which can be made of non-stainless material, and with, in addition, double electrical insulation.
  • This technique which is similar to enamelling, can also be used to prevent limescale fixation, which causes electrical safety and efficiency to be disturbed.
  • the covering of the tube 421 is still possible with a deposit based on aluminum oxide and resin. These materials are not limitative, other types of applications and products remain possible, when it comes to using materials with the property of electrical insulation and thermal conductivity or thermal and electrical insulation outdoors .
  • An insulating layer 422 or 425 such as alumina or magnesia, with a thickness of approximately 0.10 mm gives good results.
  • the insulator 425, applied to the tube 421 is a better thermal conductor than the insulator 422 used for the protection of the heating resistor 424. This difference in thermal conduction advantageously comes from a much higher level of alumina. high in the insulator 425 as in the insulator 422.
  • the thickness of the tube 421 is calculated as a function of the desired steam flow rate, the electric power of the resistor, and the inertia necessary for a permanent flow.
  • Other non-limiting materials such as magnesia, dense alumina, boron nitride, silicon, can be used according to the needs and means of non-limiting applications.
  • the thermal conductive electrical insulation in the form of a thin layer 425 has the advantage of reducing the size of the heating means 419 and allows a faster thermal diffusion to the central tube 421 in contact with water. This application in thin layer can be done by plasma spraying or resin varnishing, or dipping in a bath, or enameling, or any other known system.
  • the heating assembly is advantageously completed by two connectors 426 and 427, larger in output to avoid pressure, allowing the interlocking of the conductive pipes.
  • the heating means 419 for its simplicity, is more economical and lighter than the usual shielded resistances embedded in aluminum blocks.
  • This heating body 201 can be used alone in a wide variety of applications, especially for household appliances and cleaning, for use of the boiler in particular: coffee maker or electric kettle, or for a sole and / or a boiler iron.
  • the heating body 201 is further improved as can be seen in FIGS. 14 and 22: it comprises at least one filament 130, connected to the sector by its ends 132 and 133.
  • a core 131 serves as support to at least one filament 130, this core 131 is embedded or enclosed in a ceramic body 134, which has an inlet 138 of liquid, preferably water to generate steam.
  • the filament or filaments 130 are contained in a container made of an insulating material, especially a ceramic material, in particular an inner body or tube 301. The latter is enclosed in an internal body 302, preferably made of metal, and so preferred aluminum alloy or stainless steel.
  • the filament 130 is preferably made in the form of a shielded resistor, preferably consisting of a resistor embedded in a particularly ceramic insulating powder providing a first level insulation, this powder being contained in a tube generally metal.
  • the body 134 is enclosed in a housing 137, and the liquid flows, preferably at the periphery of the body 134, in one or more channels 135 to one or more outlet ports 138A.
  • the internal body 302 is enclosed in a sealed body 303, so as to provide between them one or more circulation channels 135 forming a vaporization chamber of the liquid.
  • such a channel 135 is spiral, or comprises a succession of loops for example U, and preferably double U, so as to lengthen the path of the liquid, so as to obtain a fine vapor outlet, unlike the simple ordinary heating tube which also ejects water under the effect of the pressure of the steam already formed.
  • the body 134 cooperates, at an outer surface 134A, with an inner surface 137A that comprises a housing 137.
  • the latter is preferably a ceramic tube, which incorporates at least one resistance 140 , in particular spirally wound and embedded in the ceramic, and connected to the sector by its ends 141 and 142.
  • the body 134 and the housing 137 are assembled by complementary surfaces, respectively 143 and 143A, in particular in the form of a thread and a a tapping.
  • the housing 137 has a steam outlet orifice 139 generated by the heating of the liquid introduced into the inlet 138, under the effect of the filament (s) 130 and the resistance (s) 140.
  • the filament 130 or / and the The resistor 140 can very advantageously take the form of a long developed length, for example in a spiral, or preferably because it is more economical, with a succession of single or multi-stage U-shaped loops constituting a coil.
  • the inner body 302 cooperates with a sealed body 303, preferably the inner body 302 is contained in a cylinder, and the sealed body 303 is a tube fitted just on the cylinder.
  • the sealed body 303 is preferably metal, and preferably aluminum alloy or stainless steel.
  • the sealed body 303 is itself enclosed in an intermediate body 304 of insulating material and preferably ceramic.
  • the intermediate body 304 is preferably made in the form of a tube.
  • the intermediate body 304 is in turn enclosed in an outer housing 305 preferably metal, and preferably aluminum alloy or stainless steel.
  • This outer casing 305 incorporates at least one resistor or filament 140. The latter may advantageously consist of at least one shielded resistor according to the principle explained above.
  • the cooperation of the inner body 302 and the intermediate body 304 is made, but not limited to, by screwing, one of the two having a thread and the other a tapping, or vice versa.
  • the assembly can also be done by gluing.
  • the inner body 301 is a ceramic tube
  • the inner body 302 is aluminum alloy
  • the sealing body 303 is made of stainless steel, so as to sustainably resist corrosion very calcareous waters, and preferably in a symmetry of revolution
  • the intermediate body 304 is ceramic and preferably tubular
  • the outer housing 305 is aluminum alloy.
  • seals not shown in FIG. 14, but visible in FIG. 22, in the preferred but nonlimiting form of O-rings, respectively 306 between the body 302 and the intermediate body 304 and the end of the body 303, and 307 between the body 302 and the intermediate body 304 at the end thereof. It is understood that this embodiment provides total protection in double insulation and double sealing of the heater 201. Thus, the reliability is complete, and it is no longer necessary to use grounding cable, which allows to gain weight, space, cost, and also to make available to the user a much longer cable length than that of a conventional device connected in three son.
  • FIG. 23 illustrates a simplified and very economical variant in which the liquid flows between an inlet 138 and an outlet 139 in a body 303 forming a vaporization chamber. 135, and preferably made of stainless steel, this body 303 being contained in, and cooperating with, an intermediate body 304 made of insulating material, in particular ceramic, the latter incorporated in an outer body 305, in particular aluminum alloy which encloses itself at least one armored resistor or filament 140.
  • the cladding by metal bodies makes it possible to prevent thermal shocks, in particular with the use of aluminum alloys, and thus to preserve the parts made of ceramic. And even in case of breakage, the ceramic is maintained, and the double seal completely protects the user.
  • the total power of the resistor (s) 140 is between 3 and 4 times that of the filament (s) 130, for example 1500W and 500W respectively, for an electrical resistance 200 with a length of 10 to 15 cm.
  • the filament 130 may be spirally disposed on the core 131, with in this case a larger diameter. In both cases, a total power of 2000W can be obtained for a length of the order of 10 to 11 cm, and a diameter of about 5 cm.
  • the housing 137 is, again, advantageously isolated on its outer surface by a fiber or ceramic insulation, or the like, retained by a holding housing, for example plastic. This design is not limited to the tubular shape, and such steam generating means 32 are usable, whatever the geometry of implantation, for any type of boiler, in particular shielded outside or inside to withstand the pressure .
  • Figure 19 illustrates a variant on the same principle, between two ceramic bodies incorporating resistors 140, a labyrinth 155, preferably spiral, is used for heating or vaporization of water, in an extremely compact volume.
  • the wide variety of forms achievable for the resistance 200 advantageously allows it to replace the heating bodies of electric kettles and coffee makers, and allows its coupling to a plastic or ceramic container to make a boiler. Such a boiler is particularly economical and efficient.
  • this apparatus 100 comprises two cheeks, one consisting of a reservoir of clean liquid 30, the other of a sparging reservoir 22, one of which may contain a housing for the reel 53.
  • This reservoir of clean liquid 30 advantageously incorporates an anti-scale cartridge, especially resin.
  • the apparatus 100 is able to operate in all positions in space thanks to the casing baffles 21.
  • the operator manipulates it in all these positions, without particular fatigue, since it maintains it at its center of gravity.
  • the vacuum cleaner 100 according to the invention is traversed by a cooling air circuit.
  • An outside air inlet 200 is provided, preferably close to the handle 50, and may include a baffle 201 optionally provided with an air filter.
  • a pipe brings this fresh air into a chamber 202 located at one end of the motorization means 7 of the turbine 10.
  • these means 7 are fixed on a partition separating this chamber 202 from another chamber 203 in which is located the Another end of the motorization means 7. These are traversed by the flow of fresh air from the chamber 202 to the chamber 203, the air exits through an orifice 204 in a pipe 205 which leads into a chamber 206 surrounding the steam generating means 32, that it thus contributes to cooling, before it leaves the apparatus through at least one outlet mouth 207.
  • the latter communicates advantageously with the outlet channels of the air sucked downstream of the downstream chamber 4, made in the form of chambers located between the central body comprising the handle 50 and the lateral cheeks.
  • the circulation of the sucked air extracts, by the venturi effect, at the level of an extraction channel, the air present in the zone surrounding the suction motor, and thus creates an air flow. cooling, without requiring of moving organ such as a propeller or the like, thereby making the manufacture less expensive.
  • bypass three types of air outlets, called bypass, are preferentially usable: - lateral exit from the front of the device, that is to say on the side of the endpiece Entrance 3, with double cheek; lateral exit from the rear of the apparatus, that is to say the opposite side to the inlet nozzle 3, in the upper part or from the side, with possible removal of a tank part, with double play ; device output to the rear of the device and in the upper part with a motor sealing box.
  • the cooling air is advantageously evacuated by the handle 50 of the apparatus.
  • a particularly interesting embodiment of such an apparatus 100 is a steam window squeegee with a vacuum, a vacuum mass of about 1.5 kg, for a clean liquid reservoir 30 and a bubbling tank 22 each about 500 ml , and for which an installed power of 40OW, or even 20OW, is enough to carry out a cleaning of quality, without fatigue for the operator.
  • a turbine 10 with a diameter of 76 mm, and a separator with a diameter of 52 mm for example, allow an air flow rate of 15 to 20 liters per second, compatible with a good efficiency of suction and separation.
  • the inlet of the apparatus may be provided with a tube, for venturi routing a liquid from a tank of clean or slightly soiled liquid, so to moisten these dusts, and then separate by the different separation means described above.
  • the invention also relates to an iron with at least one heater 201 for steam generation and / or heating of the sole.

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Abstract

La présente invention concerne vin aspirateur (100) où circule un flux aspiré d' air chargé de particules, entre un embout d' entrée (3) et un orifice (119) de communication avec une chambre d'aspiration (60). Il est caractérisé en ce qu'il comporte un séparateur eau-air (1) intercalé entre une conduite amont (2) et des moyens d'aspiration, apte à orienter la phase gazeuse dans ladite chambre d'aspiration (60), et les particules dans un réservoir (22). L'invention concerne un corps de chauffe (201) incorporé dans ledit aspirateur (100). II est caractérisé en ce qu'il comporte un filament noyé dans des matériaux céramique, et une chambre de vaporisation (135) constituée par un espace hélicoïdal entre deux corps ou boîtiers (134; 137) emboîtés l'un dans l'autre, l'un au moins desdits corps ou boîtiers (134; 137) étant un corps céramique incorporant, noyé, un filament métallique (130; 140).

Description

ASPIRATEUR A FILTRATION A EAU
L'invention concerne un aspirateur dans lequel circule, dans un carter , un flux aspiré d' air chargé de particules ou/et de liquide, entre un embout d'entrée et un orifice de communication avec une chambre d' aspiration .
L' invention concerne encore un corps de chauffe conçu apte à être incorporé dans un appareil ménager ou de nettoyage ou dans un tel aspirateur. L'invention concerne l'aspiration de flux mixtes composés d'air, d'eau, et de particules en suspension. Elle concerne tout particulièrement le domaine des appareils électro-ménagers ou/et de nettoyage, en particulier des aspirateurs vapeur ou des appareils de nettoyage de vitres, ou analogues. Les aspirateurs à filtration à eau comportent un dispositif d'aspiration qui entraine un flux d'air, chargé de particules ainsi que de liquide, à travers un liquide contenu dans un réservoir, où la filtration des particules s'effectue par barbotage. L'air est évacué vers l'extérieur après le passage, dans certains cas, dans un système séparateur eau-air. Dans ces appareils, la filtration s'effectue par le fond, ces appareils ne sont conçus que pour utilisation en position de cuve verticale, ce qui rend leur utilisation impossible pour des appareils portatifs.
Des appareils émetteurs de vapeur pour le nettoyage, aspirent en retour des particules et de l'eau provenant de la condensation de la vapeur. Il faut séparer le liquide avant de renvoyer de l'air propre au milieu ambiant, sans eau ni particules. Les gouttelettes d'eau doivent être séparées du flux d'air, et éliminées avant son passage dans le module d'aspiration et avant rejet dans 1' atmosphère .
Le document WO 0154798 décrit un aspirateur à filtration à eau avec des filtres traditionnels, tels des membranes en plastique ou des mousses de polymères, résistantes à l'eau. Ces dispositifs ne sont pas satisfaisants, car un colmatage des pores par l'eau souillée ou des particules fines non filtrées survient toujours rapidement. De ce fait survient une perte de puissance et on doit interrompre le travail pour nettoyer ou remplacer le filtre. En effet, aucun système de filtre statique n'est en mesure d'arrêter durablement le passage de l'eau, du fait de la perméabilité nécessaire au passage de l'air. L'art antérieur a tenté de résoudre ces problèmes, de passage de l'eau au-delà du filtre, ainsi que du colmatage du filtre, par une augmentation du volume interne de l'appareil, qui nuit à sa maniabilité, ou encore par une forte réduction du débit d'air, qui nuit à son efficacité d'aspiration, ces techniques ayant pour but d'éloigner l'eau sale du filtre. La maintenance des filtres, leur démontage, leur nettoyage, leur échange régulier, posent des problèmes d'hygiène, de difficulté de nettoyage, et de coût.
Le document US01/0015132 décrit un séparateur conique à lamelles verticales rotatif, qui, utilisé seul, présente des inconvénients: un débit d'air restreint, du fait de la proximité des lamelles nécessaire à une bonne efficacité, mais qui limite la surface de passage de l'air, nuisant donc à la performance. Ou bien un réservoir volumineux, ou encore un brassage eau-air peu dynamique réduisant la qualité de la filtration, ou enfin la nécessité de rajout de filtres complémentaires. Sur le même principe, on connaît des rotors à fentes ou à ailettes. Dans une première variante, un tel rotor est rapporté à une turbine, et des frottements se produisent au niveau de moyens d'étanchéité rainure- languette qui sont indispensables pour empêcher la pénétration de particules dans la zone de la turbine d'aspiration, ce qui impose une maintenance régulière. Dans une seconde variante voulue économique, le séparateur est monobloc avec la turbine, et généralement fixé sur l'entrée métallique de cette dernière, par un axe sur dimensionné en longueur, en prolongation de l'entraînement de la turbine et limitant l'entrée d'air dans cette dernière.
Il a été tenté de résoudre le problème d'obstruction au passage de l'air, en prolongeant un premier séparateur fixé directement sur l'entrée d'une turbine par surmoulage ou similaire, par rajout de modules séparateurs supplémentaires sur l'arbre, qui entraînent d' importants problèmes de balourd en raison de la grande longueur, ce qui est préjudiciable à cause des vibrations. De plus, dans le cas d'un appareil de petite taille, la longueur importante rend l'appareil très volumineux et malcommode. Une accumulation de turbines peut augmenter la dépression nécessaire au passage de l'air, mais sans pour autant améliorer le débit d'air recherché, cette technique entraîne automatiquement un surcoût de consommation électrique et une surmotorisation. Il est encore connu d' augmenter le diamètre du séparateur , offrant ainsi une plus grande surface totale de fentes et ailettes, mais nécessitant l'utilisation d'un support d'étanchéité indépendant de la turbine, du type à rainures et languettes évoqué plus haut. Enfin, la séparation de la motorisation de la turbine et de celle du séparateur à ailettes permet d'agir sur les vitesses de rotation. Pour compenser ces inconvénients, le dispositif d'aspiration doit alors être, généralement, soit surmotorisé ou bi- motorisé, donc onéreux et encombrant, ou consolidé par un axe plus fort, ou encore par un ensemble surdimensionné . A défaut, l'appareil est vite détérioré du fait des vibrations, ou manque notablement de puissance de dépression.
De tels aspirateurs à filtration à eau ne sont donc pas entièrement satisfaisants .
Le document GB 2 382 042 décrit un séparateur eau-air, à brosse rotative, qui fait barrage au flux d'air chargé de particules, et à travers laquelle on force le passage du flux d'air. On fixe par capillarité les éléments en suspension dans l'air, notamment l'eau, guidée le long des poils de brosse sous l'effet de la force centrifuge, et éjectée vers une paroi périphérique, à distance de la brosse, puis vers des zones de recueil et d'évacuation. Des pertes de charge importantes du flux d'air dans des chicanes nécessitent de surmotoriser le dispositif d'aspiration, et entraînent par conséquent une élévation de niveau de bruit. L'efficacité est imparfaite, en raison d'une sortie du flux d'air qui est, soit radiale, soit annulaire axiale et très éloignée de l'axe de rotation. La mise en série de plusieurs brosses, voire de moyens de filtration traditionnels à matériaux poreux, montre que l'agencement à une seule brosse ne suffit pas, dans ce cas, à résoudre totalement le problème posé qui est de séparer entièrement l'eau du flux d'air lors du passage dans le séparateur. De plus une telle combinaison de plusieurs moyens de séparation montés en série conduit inévitablement à une forte augmentation de volume et de poids, qui rend plus difficile une application dans le domaine de l' électro-ménager portatif, où performance, compacité et légèreté sont recherchées. La demande de brevet FR 06 02951 du déposant permet d'améliorer sensiblement la fiabilité, avec un séparateur eau-air pour aspirateur, entre un réservoir d'eau et une conduite d'aspiration d'air reliées au travers d'un orifice de communication constitué par un cône d'aspiration, comportant une chambre dans laquelle est monté mobile en rotation autour d'un axe un moyen de filtration, perméable à l'air, et conçu apte à acheminer à sa périphérie par centrifugation l'eau captée, où la chambre comporte un rebord d'appui perpendiculaire à l'axe de rotation du moyen de filtration, lequel constitue des moyens d'obturation en coopération avec ce rebord d'appui.
Les documents EP 1 112 712 Al et EP 1048260 Α2 décrivent des moyens de filtration par eau , où vin flux d' air entraine l' eau tout en créant un mélange turbulent, difficile à re-concentrer, entraînant une quantité de gouttelettes d'eau difficile à retenir dans un flux d'air important, supérieur à 30 dm3/seconde dans un appareil de type traîneau par exemple. La nécessité d'un filtre ou grille complémentaire impose un entretien régulier et fastidieux. Ces techniques ne permettent généralement pas de dépasser 25 dm3/s, tout au plus les 30 dm3/s pour un aspirateur de type traîneau. La dépression est indépendante de ce résultat, car elle n'influe que sur la faculté à déplacer les particules. Ces techniques connues ne divergent les unes des autres que par le positionnement des chicanes et conduits d'amenée, toutes exigent des réservoirs de taille importante. La complexité des éléments influant sur la filtration ne permet de positionner le réservoir que dans une position unique avec peu de variabilité.
Il est particulièrement difficile de bien filtrer, d'abord la poussière par l'eau, puis de séparer cette eau chargée du flux d'air, le tout dans un volume restreint, et de plus dans différentes positions dans l'espace. A ces difficultés de filtration s'ajoute la variabilité du flux d'air due aux obstructions d' entrée d' air sur les accessoires , notamment lors de leur contact avec les parties à nettoyer. En effet, un faible flux est néfaste à une bonne filtration des particules sèches, plus précisément par l'élément liquide filtrant qui, pour être efficace, doit s'accompagner d'un mélange dynamique, homogène et régulier. Les particules sèches non emprisonnées par le liquide viennent alors obstruer un filtre supplémentaire éventuel, et annuler l'effet de débit d'air permanent propre à ce type de filtration, ou, plus grave, sont rejetées dans l'air ambiant.
La production de vapeur dans le domaine de l'électroménager et en particulier du nettoyage, notamment dans les appareils générant une chauffe de l'eau aux fins de production d'eau chaude ou de vapeur, qu'elle soit instantanée ou par chaudière, nécessite toujours la présente d'une sécurité électrique de mise à la terre, apportée dans le cordon d'alimentation électrique, due à la présence simultanée de corps métalliques, d'eau, et d'électricité. Cette sécurité n'est pas indispensable dans un simple aspirateur en raison de l'utilisation générale de moteurs électriques de classe 2. La demande de brevet FR 06 10563 du déposant permet déjà de supprimer cette sécurité, grâce à un recouvrement isolant des parties métalliques , autorisant leur classement de type 2. Les inconvénients d'un conducteur de terre sont le coût supérieur du câble, et l'impossibilité d'utilisation d'un enrouleur de câble, notamment automatique, à longueur de câble identique, alors que le marché exige au contraire des longueurs de câble croissantes. L'invention se propose d'améliorer encore le rapport taille- puissance, la légèreté, le coût et la simplicité de fabrication des moyens de génération de vapeur. Pour améliorer encore ces différents dispositifs, et répondre aux besoins du marché en appareils portatifs, en particulier en aspirateurs vapeur, il importe de fournir des solutions compatibles avec une faible masse, de 1,5 kg à 4 kg pour une utilisation manuelle, et de faible encombrement. Pour un encombrement donné et un même débit d'air, l'appareil doit fournir des performances de vitesse d'air élevée dans le séparateur ainsi que dans le réservoir .
L'invention a pour objectif de résoudre ces principales difficultés en proposant un aspirateur à filtration à eau, dans lequel on optimise la trajectoire du flux aspiré pour améliorer la séparation des particules en amont de l'aspiration. Dans une version préférée, l'invention comporte un séparateur eau-air de rendement amélioré, adaptable sur tout type d'aspirateur à filtration à eau et d'appareil d'aspiration apte à aspirer du liquide . Dans une version achevée , l' invention intègre un générateur de vapeur permettant de s'affranchir du conducteur de sécurité de terre, ce qui permet l'utilisation d'un enrouleur de câble même pour un appareil de volume et de masse très réduits, en particulier de masse inférieure à 2 kg.
La présente invention concerne un aspirateur dans lequel circule, dans un carter, un flux aspiré d'air chargé de particules ou/et de liquide, entre un embout d'entrée et un orifice de communication avec une chambre d' aspiration , caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un séparateur eau-air conçu apte à être motorisé et intercalé entre une conduite amont et des moyens d'aspiration et conçu apte à orienter d'une part la phase gazeuse dans ladite chambre d'aspiration, et d'autre part la phase liquide et les particules dans au moins un réservoir dans lequel ladite phase liquide est conservée.
Selon une caractéristique de l'invention, ledit aspirateur comporte, pour la filtration par eau dudit flux, un réservoir de barbotage dans lequel circule ledit flux aspiré, entre ledit embout d'entrée et ledit orifice de communication au niveau d'une conduite amont, en amont de moyens d'aspiration comportant une turbine, lequel réservoir de barbotage comporte au moins une veine périphérique de forme sensiblement annulaire conçue apte à effectuer une centrifugation dudit flux.
Selon une caractéristique de l' invention, ladite veine périphérique guide ledit flux vers une zone où des cloisons écartées l'une de l'autre créent un effet de venturi.
L' invention concerne encore un corps de chauffe conçu apte à être incorporé dans un appareil ménager ou de nettoyage, ou dans un tel aspirateur, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un filament métallique noyé dans un ou plusieurs éléments constitués exclusivement de matériaux à base de céramique, et qu'il comporte au moins une chambre de vaporisation, qui est constituée par un espace hélicoïdal ou similaire entre deux corps ou boîtiers emboîtés l'un dans l'autre, l'un au moins de ces corps ou boîtiers emboîtés étant un corps céramique incorporant, noyé, un tel filament métallique.
L'invention concerne encore un fer à repasser comportant au moins un corps de chauffe 201 pour la génération de vapeur ou/et le chauffage de la semelle. D ' autres caractéristiques et avantages de l ' invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l ' invention , en référence aux figures annexées dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue schématisée, partielle et en section longitudinale d'une version de base de réservoir de barbotage que comporte un aspirateur à filtration à eau selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue schématisée, partielle et en section longitudinale d'une version préférée de ce réservoir; - la figure 3 est une vue schématisée, partielle et en section longitudinale de ce réservoir en position cabrée de l'aspirateur ;
- la figure 4 est une vue schématisée, partielle et en section longitudinale de ce réservoir en position piquée de l'aspirateur ; - la figure 5 est une vue schématisée, partielle et en coupe d'un séparateur eau-air, équipant un aspirateur selon l'invention, dans un mode préféré de réalisation;
- la figure 6 est une vue de détail partielle de la figure 5 ;
- la figure 7 est une vue schématisée, partielle et en perspective d'un pré-séparateur utilisable avec le séparateur de la figure 5;
- la figure 8 est une vue schématisée, et en perspective d'un aspirateur à filtration à eau selon l' invention ;
- la figure 9 est une vue schématisée, partielle, et en coupe longitudinale, d'un appareil selon la figure 8, sans réservoir de barbotage, et comportant un séparateur eau-air selon la figure 5 ;
- la figure 10 est une vue schématisée, en perspective et partiellement décarénée, d'une version de l'aspirateur avec séparateur air-eau et sans réservoir de barbotage ;
- la figure 11 est une vue schématisée, en perspective et partiellement décarénée, d'une version préférée de l'aspirateur avec séparateur air-eau et avec un réservoir de barbotage dans la version de base de la figure 1;
- la figure 12 est une vue analogue à la figure 9, illustrant le trajet d'air de refroidissement dans l'aspirateur, dans un mode de réalisation avec évacuation de l'air aspiré par l'avant d'une turbine de ventilation, et latéralement de chaque côté de celle-ci ; - la figure 13 est une vue schématisée et en perspective du séparateur air-eau de la figure 6 avec des sorties d'air latérales ;
- la figure 14 est une vue schématisée, partielle et en coupe de moyens de génération de vapeur équipant un appareil électro- ménager, notamment un aspirateur à filtration à eau selon l'invention ;
- la figure 15 est une vue schématisée, et en perspective d'un aspirateur à filtration à eau avec enrouleur de câble inférieur ; - la figure 16 est une vue schématisée, et de dessus d'un aspirateur à filtration à eau avec enrouleur de câble incorporé entre le corps central et un réservoir latéral ;
-la figure 17 est une vue schématisée, partielle et en section longitudinale d'une variante de réservoir de barbotage avec flotteur ;
- la figure 18 est une vue schématisée illustrant le trajet d'air de refroidissement dans l'aspirateur dans une variante dite by-pass arrière avec évacuation de l'air aspiré par la partie supérieure de l'appareil et périphériquement par l'arrière de la turbine de ventilation, à l'aide d'une coque enveloppant le moteur et séparant les deux flux d'air ; la figure 19 est une vue analogue à la figure 14 représentant une résistance plate ; la figure 20 est une vue schématisée, partiellement ouverte, et en perspective d'une version en by pass périphérique arrière d'un aspirateur selon l'invention ;
- la figure 21 est un détail selon une coupe longitudinale d'un séparateur ogival selon la figure 5 ou 6 ; la figure 22 est une vue schématisée, en coupe longitudinale, similaire à la figure 14, d'un autre corps de chauffe selon l'invention ; la figure 23 est une vue schématisée, en coupe longitudinale , similaire à la figure 22 , d' encore un autre corps de chauffe selon l'invention. L' invention concerne la séparation de fluides contenus dans des gaz, en particulier dans le domaine des appareils électroménagers, notamment des aspirateurs à liquides, à filtration à eau, et à nettoyage par la vapeur appelés aspirateurs vapeur, et similaires . L'invention est applicable à tout gaz et à tout liquide. Dans la suite de la description il est fait en particulier référence à une application particulière où le gaz est de l'air, et le liquide est de l'eau.
L'invention concerne un aspirateur 100 dans lequel circule, dans un carter, un flux aspiré d'air chargé de particules ou/et de liquide, entre un embout d'entrée 3 et un orifice de communication avec une chambre d' aspiration 60. Selon l'invention, il comporte au moins un séparateur eau-air 1, conçu apte à être motorisé et intercalé entre la conduite amont 2 et les moyens d' aspiration, et conçu apte à orienter d' une part la phase gazeuse dans la chambre d' aspiration 60 , et d' autre part la phase liquide et les particules dans au moins un réservoir dans lequel cette phase liquide est conservée.
Dans un mode de réalisation préféré, cet aspirateur 100 est à filtration à eau, et comporte un réservoir de barbotage 22 dans lequel circule un flux aspiré d'air chargé de particules ou/et de liquide, entre un embout d'entrée 3 et un orifice 119 de communication avec une chambre d'aspiration 60, au niveau d'une conduite amont 2, en amont des moyens d'aspiration, notamment sous forme d'une turbine 10.
Dans un mode préféré de réalisation, l'aspirateur 100 selon l'invention est utilisable manuellement, ou sur un support mobile de type balai ou portable. Dans une application préférée tel qu'illustré sur les figures, il s'agit d'un appareil manuel portatif .
Selon l'invention, le réservoir de barbotage 22 comporte au moins une veine 103 périphérique, du moins partiellement, de forme sensiblement annulaire conçue apte à effectuer une centrifugation dudit flux avant son entrée dans des chicanes. Cette veine 103 peut se développer selon un angle d'ouverture quelconque, même supérieur à un tour.
De façon préférée, tel que visible sur la figure 1 ou 2 ou 17, le réservoir de barbotage 22 est délimité par au moins une cloison externe 101 rayonnée, à courbure constante ou évolutive sans obstacle ni changement brusque de concavité, qui définit, avec une première cloison interne 106 qui fait déflecteur de jet, une veine 103 de circulation du flux entrant d'air chargé de liquide ou/et particules. Dans une réalisation particulière, tel que visible sur les figures, ce réservoir 22 est de forme sensiblement plane, et peut notamment comporter, entre la cloison externe 101 et la première cloison interne 106, une ou plusieurs joues latérales raccordées de façon étanche, par collage, soudure, moulage ou analogue. Le réservoir 22 peut notamment être encadré par une première joue latérale sensiblement plane, et par une seconde joue latérale en calotte sphérique ou similaire. La forme des joues latérales est dictée par la contenance des réservoirs ou/et accessoires qu'elles contiennent, par les impératifs ergonomiques de l'appareil. Dans le cas d'un appareil très compact, une forme sphérique ou polyédrique à facettes sensiblement égales, cubique ou autre, offre le volume intérieur optimal pour le plus faible encombrement, donc aussi le plus faible poids.
La veine 103 se développe de préférence selon un plan sensiblement circulaire, ou similaire, de façon à créer les conditions, sous l'effet de l'aspiration transmise par l'orifice 119, d'un tourbillon rejetant le flux, par centrifugation qui a pour effet de regrouper ainsi notamment des éléments liquides ou solides, au voisinage de la cloison externe 101. Les flux comprenant du liquide ou des particules sèches sont représentés par des flèches en trait plein, les flux d'air épuré sont représentés en flèches pointillées.
Dans la version la plus simple, tel que visible sur la figure 1, le flux circule, à l'intérieur du réservoir de barbotage 22, le long de la cloison externe 101. Une chicane avec un retour au niveau d'une cloison interne 113 rabat la phase liquide et tend à la faire retomber dans une zone périphérique inférieure 22A du réservoir 22, variable selon l'inclinaison de l'appareil, formant réceptacle de liquide. L'air est quant à lui aspiré par l'orifice 119, auquel il parvient, après avoir contourné une cloison 116 formant chicane, après un passage dans une chambre 108. Cette version simplifiée ne permet pas de filtrer les poussières sèches dans toutes les positions dans l'espace, l'élément liquide filtrant devant se trouver près d'une sortie 150. Elle constitue néanmoins une version très économique bien adaptée pour un nettoyeur à vitre.
Dans une version préférée, tel que visible sur la figure 2, la veine 103 effectue une centrifugation du flux avant son entrée dans des chicanes au niveau desquelles des cloisons 106 et 107, écartées l'une de l'autre, créent un effet de venturi.
L'extrémité 105 de la première cloison interne 106 la plus éloignée de l'embout d'entrée 3 est écartée de la cloison externe 101 d'une faible distance dl, de façon à accélérer la vitesse du flux. Le parcours du flux en aval de la veine 103 se poursuit dans une chambre 111, limitée du côté extérieur par une cloison 113, de préférence prolongée par une cloison 114 , le long de laquelle ou desquelles s'écoule la phase liquide du flux, après avoir ruisselé le long de la cloison externe 101.
Une seconde cloison interne 107, plus éloignée de la cloison externe 101 que la première cloison interne 106, et disposée sensiblement parallèlement à celle-ci du côté d'une extrémité 105 que comporte cette dernière, définit un premier réceptacle 115 pour le liquide recueilli. De façon préférée, les première 106 et seconde 107 cloisons internes sont sensiblement parallèles à la cloison externe 101, du moins au voisinage de l'extrémité 105. La forme de la seconde cloison interne 107 est telle que l'excédent éventuel de liquide s'écoule sur la paroi interne 106A de la première cloison interne 106, laquelle paroi interne 106A définit un second réceptacle 109 pour le liquide recueilli. En particulier, la première cloison 106 et la seconde cloison 107 sont courbes, et leurs centres de courbure sont situés du même côté de la seconde cloison 107, vers l'intérieur du réservoir de barbotage 22, c'est- à-dire en s'éloignant de la cloison externe 101. De façon préférée, tel que visible sur la figure 2, le rayon de courbure moyen de la première cloison 106 est plus grand que celui de la seconde cloison 107.
Cette seconde cloison interne 107 comporte une extrémité 108 située plus en aval du flux que l'extrémité 105 de la première cloison interne 106, et qui est située à une distance d2 de la paroi extérieure 101 qui est supérieure à la distance dl. Les conditions sont ainsi réunies pour créer un effet de venturi, et de forcer l'appel de liquide dans une zone de turbulence 110 sous forme d'un jet projeté contre ou vers la cloison 113, dans le sens de l'amont vers l'aval du flux, ce qui est utile notamment quand l'aspirateur 100 est dans une position angulaire extrême telle que l'eau ne soit plus en contact direct avec le flux de particules et ne puisse momentanément plus assurer son rôle de filtre. Cette solution de venturi est applicable dans une variante visible en figure 17, ainsi que dans d'autres configurations nécessitant un mélange d'air et d'eau, sur des aspirateurs de type traîneau ou balai, et notamment comportant des cloisons de réservoirs plates perpendiculaires ou horizontales. On peut y utiliser tous les systèmes connus à effet venturi : à vortex, à diaphragme, à tuyère, à entrée convergente ou à sortie divergente, ou encore propulsif.
On comprend que la forme sensiblement circulaire du réservoir 22 et de la veine 103 autorisent un maniement de l'appareil 100 dans différentes positions, en particulier si l'utilisateur le fait pivoter autour d'un axe sensiblement perpendiculaire aux différents flux de circulation dans les différentes veines et chicanes que comporte le réservoir 100, notamment normal au plan de la figure dans l'exemple de la figure 2. De ce fait, la disposition particulière de la seconde cloison interne 107 et de la paroi interne 106A de la première cloison interne 106 est particulièrement avantageuse, car tout débordement du liquide amassé dans le premier réceptacle 115 contribue, soit à alimenter le second réceptacle 109, soit à conduire le liquide en excédent dans la zone de turbulence 110 ce qui permet de ramener ce liquide, après ruissellement sur les cloisons 113 et 114 , dans le premier réceptacle 115.
Le second réceptacle 109 tend, quant à lui, à être vidé en permanence par l'effet venturi entre les extrémités 105 et 108, et à alimenter la zone de turbulence 110, et donc, par conséquence, à remplir le premier réceptacle 115. Avantageusement, un bouchon de vidange 43 est disposé au niveau de ce premier réceptacle 115.
En aval dans le sens de circulation du flux, la cloison 114 est prolongée par une cloison 116 qui fait chicane et interdit le passage de liquide, alors que le flux d'air longe cette cloison 116 dans une chambre 117, puis, en sens contraire, le long d'une autre cloison ou de l'autre face 116A de la cloison 116, dans une chambre 118, avant son évacuation par l'orifice 119. Ce flux d'air, déchargé en totalité ou partie de ses impuretés selon la configuration de l'appareil, et représenté en flèches pointillées sur la figure 2, est ensuite aspiré jusqu'à la chambre d' aspiration , et dans une version préférée , à travers un séparateur 1 pour y être débarrassé des liquides ou/et particules résiduels.
La figure 17 illustre une autre variante, qui présente un sens d'arrivée d'air inversé vers le bas débouchant d'un orifice 151, et munie d'un flotteur 152 faisant office de trop plein. Une cloison 153 prolonge la cloison 106 et interdit tout passage de l'air épuré, qui doit passer par la chambre 108 pour ensuite chevaucher une cloison 154 courbée. Celle-ci procure l'avantage de retenir les eaux souillées, en cas de renversement de l'appareil à l'horizontale. Cette complémentarité offre ainsi la faculté de pouvoir travailler dans toutes les positions dans l'espace.
Une telle chicane en forme de spire, pouvant faire plusieurs tours, et constituant une véritable spirale à partir de la périphérie du réservoir, garantit une séparation constante et efficace quelque soit le débit d' air, dans toutes les positions dans l'espace. Dans le dispositif de la figure 17, la séparation est indépendante du débit volumique gazeux, qui varie selon les accessoires utilisés, le positionnement et la surface à nettoyer. Ces spires s'enroulent soit de façon horizontale, soit de façon verticale plus adaptée aux réservoirs droits usuels sur des aspirateurs traîneaux.
Ce système présente, par sa conception en courbe a contrario de cloisons angulaires, la particularité de ne pas réduire le débit de l'air. Dans le cadre de spires verticalement superposées il est particulièrement adapté pour la séparation de liquides ou de particules sèches et plus efficace qu'un système cyclonique beaucoup moins performant en cas de chute de la vitesse du flux aspiré La figure 3 illustre une position de travail dans laquelle l'aspirateur 100 est cabré, avec l'embout d'entrée 3 tourné vers le haut. Dans cette configuration, tout le liquide est ramené au réceptacle 115, et la veine 103 transportant des particules dans l'air ne pourrait être filtrée par du liquide, s'il n'y avait l'effet venturi au niveau de l'extrémité 105 qui, par le jet 110, permet le mélange des particules sèches et du liquide pour leur filtration .
La figure 4 illustre une position de travail dans laquelle l'aspirateur 100 est en piqué, avec l'embout d'entrée 3 tourné vers le bas. Dans cette configuration, le liquide est ramené au niveau des réceptacles 115 et 109, ainsi qu'à l'extrémité 104 de la veine 103, et est donc toujours en contact avec les particules sèches aspirées . Naturellement, les cloisons internes au réservoir 22 prennent des formes et dimensions variables selon le type d'appareil 100, en fonction des positions des orifices de remplissage, de vidange, de communication, et des niveaux de remplissage souhaités, ainsi que des inclinaisons admissibles pour l'appareil, qu'il s'agisse d'un balai, d'un manuel ou d'un portable. En particulier, la cloison 154 ne rejoint pas les deux parois du réservoir, et permet ainsi une utilisation l'appareil couché sur le côté
Dans la version la plus simple de l'aspirateur 100, l'orifice 119 communique directement avec une chambre d'aspiration 60, et l'air aspiré est rejeté à l'extérieur au niveau d'une conduite aval 4, sans passer par le réservoir 22. L'air est débarrassé de son eau par un séparateur 20. Dans le cas de la figure 10, l'eau s'écoule à travers le passage 119 pour aller dans le réservoir 22. Dans le cas de la figure 11, le passage 119 permet le retour de l'air vers le séparateur 20, et l'écoulement des eaux résiduelles retenues par celui-ci pour aller vers le réservoir 22, dans lequel la majeure partie est retenue.
Dans une version préférée, pour une efficacité maximale, l'aspirateur 100 selon l'invention comporte un séparateur liquide- gaz 1 agencé de façon particulière. Ce séparateur 1 comporte des moyens de canalisation du flux de gaz entre une conduite amont 2 une conduite aval 4 destinée à l'évacuation du gaz épuré débarrassé de tout liquide et de toute impureté. Au niveau de la conduite amont 2 arrive , sous l' effet de moyens d' aspiration ou de pressurisation, soit un flux de gaz chargé de liquide directement issu de l'embout d'entrée 3, soit un flux de gaz chargé de particules et/ou de liquide déjà débarrassé d'une grande partie des ses particules et de sa phase liquide lors de son trajet dans le réservoir de barbotage 22. Ces conduites amont 2 et aval 4 sont reliées par un orifice de communication 13. Le séparateur 1 comporte, monté mobile en rotation autour d'un axe de rotation 8 à 1' intérieur de la conduite amont 2 , au moins un moyen de filtration 19, perméable au gaz, et conçu apte à acheminer à sa périphérie, par centrifugation , du liquide capté. La séparation entre l'eau et l'air est effectuée lors de la rencontre entre le flux de gaz un moyen de filtration 19, qui est interposé sur le passage du flux, à l'intérieur de la chambre ou du canal formé par des moyens de canalisation, et qui obture l'orifice de communication 13, et qui est monté fixe ou de préférence mobile en rotation à l'intérieur de l'une ou l'autre conduite amont 2 ou aval 4 , préférentiellement la conduite amont 2. De façon préférée , le moyen de filtration 19 est animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe de rotation 8, qui est de préférence celui d'une turbine 10 générant la dépression et qui est entraînée par des moyens de motorisation 7 , en particulier électriques . Il peut aussi être entraîné par des moyens de motorisation indépendants, ou encore par une turbine entraînée par le flux traversant le séparateur 1. Dans une version particulière, le séparateur 1 comporte des moyens de réglage de sa vitesse de rotation en fonction de la différence de pression entre les conduites amont 2 et aval 4, ou/et du débit du flux de gaz dans le séparateur 1.
Selon l'invention, le moyen de filtration 19 consiste en un séparateur ogival 20, muni d'ailettes ou/et de brosses radiales, fixé sur une turbine 10 mobile en rotation en aval de l'orifice de communication 13, et avec laquelle il communique par ce dernier. Dans le cas d'un aspirateur ménager 100, notamment lié à des moyens de projection de vapeur pour le nettoyage, le flux d'air est chargé en gouttelettes d'eau. Ce flux est entraîné, sous l'effet de la dépression créée par au moins une turbine 10, vers le séparateur ogival 20 qui élimine ces gouttelettes et les éventuelles particules humidifiées, qui seraient entraînées dans le brouillard formé en amont lors du barbotage dans le réservoir de barbotage 22.
La captation du liquide se fait par un effet de barrage obtenu par la rotation du moyen de filtration 19, qui est perméable au gaz, autour de son axe de rotation 8, en combinaison avec la capillarité le long de ce moyen filtrant, qui permet de guider radialement, par centrifugation , vers sa périphérie, des gouttes de liquide ou/et des particules présentes dans le flux aspiré. Une vitesse élevée de rotation du moyen de filtration 19 permet de prévenir le passage direct du flux de liquide à travers le moyen de filtration par ses intervalles. La vitesse de rotation du séparateur, le nombre des ailettes ainsi que leur forme, la largeur des intervalles entre ailettes, sont adaptables en fonction de la configuration de l'appareil et des performances recherchées. Le moyen de filtration 19 est maintenu radialement éloigné des parois de la conduite amont 2, de façon à permettre la projection des gouttelettes de liquide ou d'eau sur la paroi de ces derniers sous l'effet de sa rotation. Un appareil portable tel que visible sur la figure 9 comporte avantageusement, dans une chambre au niveau de la conduite amont 2, une zone de recueil de l'eau 21 délimitée par un déflecteur de carter 11, et communiquant par l'orifice 119 avec le réservoir de barbotage 22. Le déflecteur de carter 11 forme une cloison entre la conduite amont 2 et la conduite aval 4, et comporte une ouverture axiale de diamètre inférieur au plus grand diamètre du séparateur ogival et qui est préférentiellement unique de façon à éviter tout flux de gaz parasite. La zone de recueil 21 est sensiblement annulaire, autour de la périphérie du moyen de filtration 19, est assez vaste pour prévenir la formation d'un tourbillon, et permet le libre écoulement des gouttes d'eau le long de la paroi, sans accumulation locale qui serait préjudiciable au bon fonctionnement du séparateur 1.
Le déflecteur de carter 11 autorise le maintien de l'appareil dans des multiples positions, tout en garantissant son fonctionnement, même si on retourne l'appareil, ce qui est particulièrement avantageux pour un appareil portatif. De façon préférée, son profil est en forme de cloche, sensiblement parallèle à celui d'un déflecteur de turbine 12 monté en face avant d'une turbine 10 et qui comporte l'orifice axial de communication 13 entre la conduite amont 2 et la conduite aval 4, et le jeu entre eux est de quelques millimètres, notamment de 1 à 3 mm. Dans le cas préféré d'utilisation d'un séparateur ogival 20, celui-ci est fixé de préférence sur un tel déflecteur de turbine 12, sur le plus grand diamètre possible, par collage, soudage, ou analogue, en des points de jonction 2OB. Si la turbine 10 ne comporte pas de déflecteur 11, le séparateur ogival 20 peut aussi être monté directement sur celle-ci. Le fait de fixer le séparateur ogival 20 directement sur la face amont de la turbine 10, et sur le plus grand diamètre possible, permet de bénéficier d'un passage de grand diamètre ce qui entraine une plus faible vitesse axiale de l'air et donc une séparation plus efficace, et un centre de gravité du séparateur au plus près de sa source d'entraînement.
De préférence, le séparateur ogival 20 a son plus grand diamètre à proximité de l'orifice 13, dont il déborde largement, et il se rétrécit en s' éloignant de l'orifice 13, notamment jusqu'à rejoindre l'axe dans une version préférée tel que visible sur les figures 5 et 9. Ce séparateur ogival 20 peut être de longueur relativement faible par rapport à son diamètre, notamment inférieure ou égale à une fois ce dernier, de façon à éliminer tout problème de balourd. Si, à la limite, le séparateur ogival 20 peut être de forme conique, ou conique tronquée, dans une version préférée, le choix d'une forme ogivale bombée présente l'avantage de ne pas offrir un front plat au flux d'air entrant, ce qui évite toute turbulence néfaste à la libre circulation de l'air. La forme bombée permet d' obtenir sur toute section longitudinale passant par son axe, une zone périphérique plus longue que dans une version conique, et offre ainsi un pouvoir de séparation élevé, tout en diminuant la vitesse de passage de l'air, pour un faible encombrement et un niveau de vibrations extrêmement bas. De façon préférée, le séparateur ogival 20 comporte, s' étendant sensiblement parallèlement à son axe de rotation 8, un retour 2OA venant coiffer le déflecteur de carter 11 pour constituer une chicane, et qui peut consister en un débordement des ailettes ou poils du séparateur ogival 20 vers l'aval, en recouvrement partiel du déflecteur de carter 11.
Tel que visible sur la figure 21, le séparateur ogival 20 est de préférence monobloc, et comporte, vers l'avant de l'appareil, un chapeau 170 plein. Pour éviter l'infiltration de l'eau, le séparateur 20 est composé d'ailettes alternée : ailettes intérieures 171 prolongeant le chapeau et séparées par des espaces dans lesquels sont intercalées des ailettes périphériques 173 qui forment l'essentiel du corps ogival. Les ailettes intérieures 171 sont prolongées chacune par une partie 172 en débord, qui provoque une extraction de l'eau, et empêche que de l'eau ne s'infiltre à la jonction entre ailettes intérieures 171 et périphériques 173.
L'efficacité de ce moyen de séparation unique permet la totale séparation du liquide contenu dans le flux de gaz entrant. Son fonctionnement est économique. On évite ainsi de devoir monter en série plusieurs séparateurs, ce qui est toujours nuisible sur le plan vibratoire.
On comprend que toute perte de charge sur le flux de d' air est préjudiciable au rendement de l'appareil sur lequel il est installé. Le montage extrêmement simple du séparateur 1 selon l'invention, à nombre de composants réduit, tel que visible sur la figure 5, et sans circulation de gaz inutile, permet de limiter les pertes de charges au strict minimum.
Si, pour une facilité de réalisation, l'axe de rotation 8 du moyen de filtration 19 est parallèle au flux dans la zone du moyen de filtration 19, leur orientation relative peut être différente sans s'éloigner de l'invention. Dans une version préférée, la turbine 10, de préférence moulée en matière plastique, est fixée sur une plaque de consolidation 14 , de préférence métallique , qui comporte un point de fixation 15 unique sur l'arbre 9 d'un moteur constituant les moyens de motorisation 7, et qui permet une meilleure tenue au niveau de l'axe, et une résistance à la déformation du plastique liée à la forte force centrifuge exercée sur les aubes de la turbine .
Avantageusement, le corps du séparateur 1 est moulé, et la conduite amont 2, la conduite aval 4, les moyens de canalisation et le déflecteur de carter 11 constituent un organe monobloc qui définit l'orifice 13. La turbine 10 est mobile en rotation dans une chambre de convergence 160 de l'air aspiré, en aval du moyen de filtration 19, chambre qui fait de préférence partie du même organe monobloc moulé. La chambre comporte de préférence des canaux de déviation du gaz, vers une extrémité périphérique ou bypass 5 reliée radialement à la conduite aval 4, ou par retour vers l'amont radialement par retournement de l'air ainsi rejeté. Des sorties latérales de la conduite aval 4 et la chambre de convergence C peuvent aussi être inversées et permettre de la même manière l'évacuation de l'air vers l'aval de l'appareil. La conduite aval 4 communique, de façon préférée, avec des sorties d'air 301 de grande surface, ou/et de grande section, par exemple des corps creux 300 intercalés entre un corps central de l'aspirateur 100 et des joues latérales que comporte ce dernier, de façon à réduire le plus possible l'émission sonore, qui est encore réduite par des éléments ou revêtements insonorisants dans ces corps creux 300. La conception moulée des moyens de canalisation qui constituent le corps du séparateur 1 présente un avantage économique du fait de la simplification du montage, et d'un gain en poids et un volume. Avantageusement, les surfaces et les éléments intérieurs, la ou les turbines, les parois des différents canaux et chambres, sont recouverts d'un revêtement ou traitement insonorisant. La vitesse de rotation du moyen de filtration 19 est typiquement de plus de 20000 tours par minute et de préférence voisin de 25000 tours par minute.
Selon une variante de réalisation, il est envisagé au moins un dispositif complémentaire 40 de séparation du flux liquide-gaz, en amont du moyen de filtration 19 dans le séparateur 1, de manière à effectuer une première séparation, en particulier des particules, notamment en cas de travail à sec ou si dans le cas de l'utilisation du séparateur selon l'invention dans un aspirateur à filtration d'eau, l'utilisateur omet de remplir d'eau la chambre de barbotage. Avantageusement, un tel dispositif complémentaire de séparation 40 comporte un tamis ou filtre, notamment un filtre plissé. Ce dispositif complémentaire de séparation peut être monté fixe tel que visible sur la figure 5, ou encore mobile en rotation autour de l'axe du séparateur ogival 20. Ce dispositif 40 est de préférence de forme générale tronconique. Cette forme facilite, quand l'axe du séparateur est vertical avec la conduite amont 2 en position inférieure, l'auto-nettoyage du tamis par ruissellement du liquide : ainsi et sous l'action de la rotation à grande vitesse, le tamis constituant le dispositif 40 est peu ou pas colmaté, et n'oppose qu'une très faible perte de charge au flux.
Encore en amont, tel que visible sur les figures 5 et 7, le séparateur 1 incorpore avantageusement au moins un pré-séparateur 41, sous la forme d'un carter fermé sur l'amont à l'exception d'une ouverture 42, communiquant avec au moins une spire imprimant au flux de gaz chargé de liquide et de particules un mouvement de vortex ou cyclonique vers l'aval, avant son aspiration. Dans le cas particulier ces figures 5 et 7, le pré-séparateur 41 est en amont de la traversée du dispositif complémentaire de séparation 40 et du passage dans le séparateur ogival 20. Ce pré-séparateur 41 effectue ainsi un premier entraînement périphérique du liquide et des particules qu'il contient. Dans une version préférée, ce préséparateur 41 à effet cyclonique les oriente dans un réservoir 22 de barbotage ou d'eau sale. Il est utilisable quel que soit le type d'appareil. L'emploi de plusieurs pré-séparateurs 41, permet de générer un effet spirale continu ou répétitif, vertical ou horizontal .
La présente description illustre le cas d'un aspirateur 100 à filtration à eau, où le flux aspiré à l'embout d'entrée 3 est orienté vers le réservoir de barbotage 22 pour sa filtration par eau. Ce séparateur 1, comprenant un séparateur ogival 20, est utilisable pour d' autres variantes d' appareils électro-ménagers , tels que visibles sur la figure 9, où l'embout d'entrée 3 guide directement le flux aspiré vers le séparateur ogival 20, le cas échéant précédé d'un pré-séparateur 41 ou/et d'un dispositif complémentaire de séparation 40. Dans l'exemple de la figure 10 il n'y a pas de réservoir de barbotage, le réservoir 22 est un réservoir d'eau sale qui recueille le liquide et les particules issus de la zone de recueil 21 entre le déflecteur de carter 11, le séparateur 1, et le carter 6 par un canal 119.
Le séparateur liquide-gaz selon l'invention présente de nombreux avantages. Il ne se colmate pas, contrairement aux séparateurs formés avec des filtres poreux imperméables à l'eau. Sa perte de charge est constante dans le temps, ce qui signifie que la puissance d'aspiration d'un appareil électroménager qui incorpore un tel séparateur 1 demeure constante au cours du temps. En effet, il permet le maintien d'un débit de gaz, notamment d'air, constant car le séparateur selon l'invention est auto-nettoyant et ne peut se colmater ni s'encrasser. De ce fait, l'utilisateur n'a pas de maintenance désagréable à effectuer. L'efficacité de séparation liquide-gaz est très bonne, ce qui diminue les rejets de particules dans le milieu ambiant, et empêche également une humidification excessive de l'atmosphère environnante. Ce séparateur permet de concevoir un circuit de gaz simplifié, et sa morphologie permet d'améliorer la compacité et la réduction du coût de l'appareil dans lequel il est monté.
Dans le cas particulier de son utilisation dans un appareil ménager tel qu'un aspirateur 100, le séparateur 1 selon l'invention présente l'avantage de permettre la constitution d'un corps filtrant amovible adaptable entre le corps et les tubes d'un aspirateur classique à particules, tout en permettant la suppression du sac papier, l'aspiration des liquides ou encore le maintien d'un débit d'air constant. L'utilisation du principe de filtration par eau couplé à l'utilisation d'un séparateur 1 selon l'invention s'adapte avantageusement à tout type d'appareil ménager ou de nettoyage, notamment à vapeur.
De façon préférée, tel que visible sur les figures 9 et 11, l'aspirateur 100 comporte des moyens de génération d'un flux d'air, notamment sous la forme de moyens de motorisation 7 entraînant une turbine 10, et comporte, dans un carter 6, entre une conduite amont 2 et une conduite aval 4, au moins un tel séparateur 1. Cet aspirateur 100 est très compact, et comporte un réservoir de liquide propre 30 alimenté par un orifice de remplissage 34 de préférence muni d'une cartouche filtrante 33, par exemple de résine anti-calcaire. Ce réservoir 30 est raccordé par une pompe 31 à des moyens de génération de vapeur 32, constitués par au moins un corps de chauffe 201 comportant au moins un filament métallique noyé dans un ou plusieurs éléments constitués exclusivement de matériaux à base de céramique et comportant au moins une chambre de vaporisation. Cette dernière est de préférence constituée par un espace hélicoïdal ou similaire entre deux corps emboîtés l'un dans l'autre, l'un au moins de ces corps emboîtés étant un corps céramique incorporant, noyé, un tel filament métallique.
Le corps de chauffe 201 comporte de préférence au moins une résistance électrique 200, dont les caractéristiques sont lisibles dans les demandes FR 06 10563 et PCT/FR2007/05 2423 du même déposant et auxquelles se réfère la présente demande. Notamment, dans ce dernier document est décrit un moyen de chauffage 419. Celui-ci est d'utilisation universelle, que ce soit sur des fers à repasser, des appareils ménagers, de nettoyage, ou autre, tout comme le corps de chauffe 201 décrit ici. Le moyen de chauffage 419, de forme tubulaire, comporte préférentiellement, en allant de l'intérieur vers l'extérieur : d'abord un tube central 421 métallique, éventuellement inoxydable selon l'isolant électrique utilisé, dans lequel circule l'eau à vaporiser, soit directement, soit au travers d'un dispositif conçu apte à maximiser son trajet et donc la surface de contact, comme un serpentin, un cloisonnement en spirale 442, ou analogue, plaqué sur la paroi du tube 421. Un tel guidage spiral évite une sortie trop directe du flux de vapeur. On évite de préférence les alliages à haut indice de dilatation comme les alliages d'aluminium. Le moyen 419 comporte ensuite un isolant électrique choisi pour être aussi le meilleur conducteur thermique possible 422 ou 425, et est conçu apte à permettre la suppression de la terre dans ce type de corps chauffant. Un tel isolant peut également être appliqué à l'intérieur du tube 421. Le moyen 419 comporte ensuite une résistance chauffante 423, notamment composée, de façon économique, d'un boudin électrique, placée sur la périphérie de l'isolant recouvrant le tube 421 et raccordée à un circuit électrique au moyen de deux fiches. L'épaisseur du boudin peut être complétée par une céramique thermiquement conductrice afin d'améliorer l'inertie de l'ensemble si nécessaire. De façon préférée, cette résistance 423 n'est pas gainée, dans l'optique du volume le plus réduit possible. La résistance chauffante 423 peut présenter différentes configurations, par exemple enroulée en spires sur la périphérie de l ' isolant électrique conducteur thermique, ou en allers-retours sur la périphérie du tube 421. Si la résistance 423 est revêtue d'un isolant électrique, les spires peuvent être jointives. Le tube 421 peut comporter au moins une rainure, notamment hélicoïdale, pour le logement des spires. A valeur de résistance électrique égale, la résistance 423 en spires, pour une même longueur de tube 421, peut, par rapport à une résistance droite, avoir une section bien supérieure, elle peut aussi être mieux appliquée sur le tube, d'où une fiabilité augmentée. Le moyen 419 comporte enfin un isolant thermique 424 externe, avantageusement également isolant électrique, protégeant l'ensemble du moyen de chauffage 419. Le matériau utilisé est de préférence à base de céramique non fibreuse à fort coefficient d'isolation thermique. De préférence l'isolant électrique conducteur thermique 422 ou 425 est sous forme d'un matériau monobloc pouvant être, par exemple, une céramique 422, ou une porcelaine de type alimentaire ou similaire, ou sous forme d'une couche mince 425 déposée en surface du tube central 421, par exemple une couche d'oxyde d'aluminium obtenue par projection plasma. Ce dépôt peut être également obtenu par céramisation basse température (5000C) après trempage, dans un mélange d'oxyde d'aluminium et de bioxyde de silicium entre autres, cette solution économique permet également d' obtenir une parfaite protection contre l'oxydation du tube métallique 421, qui de ce fait peut être en matière non inoxydable , et avec, de surcroit, une double isolation électrique. Cette technique voisine de l'émaillage, également utilisable, permet de prévenir la fixation de calcaire, cause de dérèglement des sécurités électriques et des rendements. Le recouvrement du tube 421 est encore possible avec un dépôt à base d'oxyde d'aluminium et de résine. Ces matériaux ne sont pas limitatifs, d'autres types d'applications et de produits restent envisageables, dès qu'il s'agit d'utiliser des matériaux possédant la propriété d' isolation électrique et de conductibilité thermique ou d' isolant thermique et électrique en extérieur . Une couche d'isolant 422 ou 425, comme de l'alumine ou encore de la magnésie, d' une épaisseur de 0,10 mm environ donne de bons résultats . De façon préférée, l'isolant 425, appliqué sur le tube 421, est meilleur conducteur thermique que l'isolant 422 utilisé pour la protection de la résistance chauffante 424. Cette différence de conduction thermique provient avantageusement d' un taux d' alumine nettement plus élevé dans l'isolant 425 que dans l'isolant 422. L'épaisseur du tube 421 est calculée en fonction du débit de vapeur souhaité, de la puissance électrique de la résistance, et de l'inertie nécessaire à un débit permanent. D'autres matériaux non limitatifs, comme la magnésie, l'alumine dense, le nitrure de bore, de silicium, peuvent être utilisés selon les besoins et les moyens d'applications non limitatifs. L'isolant électrique conducteur thermique sous forme d'une couche mince 425 présente l'avantage de réduire l'encombrement du moyen de chauffage 419 et permet une diffusion thermique plus rapide au tube central 421 en contact avec l'eau. Cette application en fine couche peut s'effectuer par projection plasma ou par vernissage par résine, ou par trempage dans un bain, ou encore émaillage, ou tout autre système connu. L'ensemble de chauffage est avantageusement complété par deux raccords 426 et 427, plus gros en sortie pour éviter la pression, permettant l'emboîtement des tuyaux conducteurs. Le moyen de chauffage 419, par sa simplicité, est plus économique et plus léger que les usuelles résistances blindées enrobées dans des blocs d'aluminium.
Ce corps de chauffe 201 peut être utilisé seul dans une grande variété d'applications, notamment pour l' électro-ménager et pour le nettoyage, à usage de chaudière en particulier: cafetière ou bouilloire électrique, ou pour une semelle ou/et une chaudière de fer à repasser.
Le corps de chauffe 201 est encore amélioré tel que visible sur les figures 14 et 22: il comporte au moins un filament 130, raccordé au secteur par ses extrémités 132 et 133. Dans la variante de la figure 14, une âme 131 sert d'appui à au moins un filament 130, cette âme 131 est noyée ou enfermée dans un corps en céramique 134, qui comporte une entrée 138 de liquide, préférentiellement de l'eau pour générer de la vapeur. Dans la variante de la figure 22, le ou les filaments 130 sont contenus dans un contenant en matériau isolant notamment en céramique, notamment un corps intérieur ou tube 301. Ce dernier est enfermé dans un corps interne 302 , de préférence métallique, et de façon préférée en alliage d'aluminium ou en acier inoxydable .
Dans l'une et l'autre variantes, le filament 130 est, de façon préférée, réalisé sous forme d'une résistance blindée, constituée de préférence d'une résistance noyée dans une poudre d' isolant en particulier de céramique procurant un premier niveau d'isolation, cette poudre étant contenue dans un tube en général métallique. Dans la variante de la figure 14, le corps 134 est enfermé dans un boîtier 137, et le liquide circule, de préférence en périphérie du corps 134, dans un ou plusieurs canaux 135 vers un ou plusieurs orifices de sortie 138A. Dans la variante de la figure 22, le corps interne 302 est enfermé dans vin corps étanche 303, de façon à ménager entre eux un ou plusieurs canaux de circulation 135 formant chambre de vaporisation du liquide. De façon préférée, dans l'une et l'autre variante, un tel canal 135 est en spirale, ou comporte une succession de boucles par exemple en U, et de façon préférée en double U, de façon à allonger le trajet du liquide, de façon à obtenir en sortie une fine vapeur, contrairement au simple tube chauffant usuel qui éjecte aussi de l'eau sous l'effet de la pression de la vapeur déjà formée.
Dans la variante de la figure 14, le corps 134 coopère, au niveau d'une surface extérieure 134A, avec une surface intérieure 137A que comporte un boîtier 137. Ce dernier est de préférence un tube en céramique, qui incorpore au moins une résistance 140, notamment enroulée en spirale et noyée dans la céramique, et raccordée au secteur par ses extrémités 141 et 142. Le corps 134 et le boîtier 137 sont assemblés par des surfaces complémentaires, respectivement 143 et 143A, notamment sous forme d'un filetage et d'un taraudage. Le boîtier 137 comporte un orifice 139 de sortie de la vapeur générée par l' échauffement du liquide introduit dans l'entrée 138, sous l'effet du ou des filaments 130 et de la ou des résistances 140. Le filament 130 ou/et la résistance 140 peuvent, très avantageusement prendre une forme de grande longueur développée, par exemple en spirale, ou de façon préférée car plus économique, avec une succession de boucles en U simples ou multi- étages constituant un serpentin.
Dans la variante de la figure 22, le corps interne 302 coopère avec un corps étanche 303, de façon préférée, le corps 302 interne est contenu dans un cylindre, et le corps étanche 303 est un tube ajusté juste sur ce cylindre. Le corps étanche 303 est de préférence métallique, et de façon préférée en alliage d'aluminium ou en acier inoxydable. Le corps 303 étanche est lui-même enfermé dans un corps intermédiaire 304 en matériau isolant et de préférence en céramique. Le corps intermédiaire 304 est de préférence réalisé sous la forme d'un tube. Le corps intermédiaire 304 est à son tour enfermé dans un boîtier externe 305 de préférence métallique, et de façon préférée en alliage d'aluminium ou en acier inoxydable . Ce dernier boîtier externe 305 incorpore au moins une résistance ou un filament 140. Ce dernier peut être avantageusement constitué par au moins une résistance blindée selon le principe exposé plus haut.
Sur l'exemple de la figure 22, la coopération du corps interne 302 et du corps intermédiaire 304 est réalisée, de façon non limitative, par vissage, l'un des deux comportant un filetage et l'autre un taraudage, ou réciproquement. L'assemblage peut aussi être effectué par collage. Dans une réalisation préférée de la variante de la figure 22, le corps intérieur 301 est un tube en céramique, le corps interne 302 est en alliage d'aluminium, le corps étanche 303 est en acier inoxydable, de façon à résister durablement à la corrosion des eaux très calcaires, et de préférence selon une symétrie de révolution, le corps intermédiaire 304 est en céramique et de préférence tubulaire, et le boîtier externe 305 est en alliage d'aluminium.
Pour assurer une double étanchéité de façon à satisfaire aux normes de double isolation, on utilise de préférence des joints, non représentés sur la figure 14 , mais visibles sur la figure 22 , sous forme préférée mais non limitative de joints toriques, respectivement 306 entre le corps 302 et le corps intermédiaire 304 et à l'extrémité du corps 303, et 307 entre le corps 302 et le corps intermédiaire 304 à l'extrémité de ce dernier. Qn comprend que cette réalisation procure une protection totale en double isolation et en double étanchéité du corps de chauffe 201. Ainsi, la fiabilisation est totale, et il n'est plus nécessaire d'utiliser de câble de mise à la terre, ce qui permet de gagner en poids, en encombrement, en coût, et aussi de permettre de mettre à la disposition de l'utilisateur une longueur de câble beaucoup plus importante que celle d'un appareil usuel raccordé en trois fils.
La figure 23 illustre une variante simplifiée et très économique, dans laquelle le liquide circule entre une entrée 138 et une sortie 139 dans un corps 303 faisant chambre de vaporisation 135, et de préférence réalisé en acier inoxydable, ce corps 303 étant contenu dans, et coopérant avec, un corps intermédiaire 304 en matériau isolant, notamment en céramique, ce dernier incorporé dans un corps externe 305 en particulier en alliage d'aluminium qui enferme lui-même au moins une résistance blindée ou filament 140.
On comprend que le gainage par des corps métalliques permet de prévenir les chocs thermiques, en particulier avec l'utilisation d' alliages d' aluminium, et ainsi de préserver les pièces réalisées en céramique. Et, même en cas de casse, la céramique est maintenue, et la double étanchéité protège totalement l'utilisateur.
De façon préférée, la puissance totale de la ou des résistances 140 est comprise entre 3 et 4 fois celles du ou des filaments 130, par exemple respectivement 1500W et 500W, pour une résistance électrique 200 d'une longueur de 10 à 15 cm. Le filament 130 peut être disposé en spirale sur l'âme 131, avec dans ce cas un diamètre supérieur. Dans les deux cas, on peut obtenir une puissance totale de 2000W pour une longueur de l'ordre de 10 à 11 cm, et un diamètre de 5 cm environ. Le boîtier 137 est, encore, avantageusement isolé sur sa surface extérieure par un isolant fibre ou céramique, ou similaire, retenu par un carter de maintien par exemple en matière plastique. Cette conception n'est pas limitée à la forme tubulaire, et de tels moyens de génération de vapeur 32 sont utilisables, quelle que soit la géométrie d' implantation, pour tout type de chaudière , notamment à blindage extérieur ou intérieur pour résister à la pression.
La figure 19 illustre une variante sur le même principe, entre deux corps en céramique incorporant des résistances 140, un labyrinthe 155, de préférence en spirale, est utilisé pour le chauffage ou la vaporisation de l'eau, dans un volume extrêmement compact.
La grande variété de formes réalisables pour la résistance 200 lui permet avantageusement de remplacer les corps de chauffe de bouilloires et cafetières électriques, et autorise son accouplement à un récipient plastique ou céramique pour réaliser une chaudière. Une telle chaudière est alors particulièrement économique et performante .
En utilisant une telle résistance électrique 200 réalisée entièrement en céramique, l'isolation en classe 2 est assurée et il n'est pas nécessaire d'effectuer une mise à la terre. Ceci permet d'utiliser un câble d'alimentation à seulement deux fils, ce qui rend possible son logement, soit sur un enrouleur 53 situé dans l'appareil 100 par exemple dans un réservoir de liquide propre 30, ou entre une joue latérale 22 ou 30 et un carter central 6, soit sur un enrouleur ou un support d'enroulement 54 en périphérie, notamment de la base, par exemple entre des pieds ou roulettes 55 que comporte cet appareil 100. L'utilisation d'enrouleurs automatiques de câble électrique de petite taille devient donc possible pour tous types d'aspirateurs vapeur. La vapeur produite par les moyens 32 est de préférence amenée à un ustensile de nettoyage, tel que raclette ou autre, fixé sur un embout 3 d' entrée de la conduite amont 2.
De façon préférée, cet appareil 100 comporte deux joues, l'une constituée d'un réservoir de liquide propre 30, l'autre d'un réservoir de barbotage 22, l'un des deux pouvant contenir un logement pour l'enrouleur 53. Ce réservoir de liquide propre 30 incorpore avantageusement une cartouche anti-calcaire, notamment de résine .
Ces joues sont jointes, du côté d'un embout de service 3 sur la conduite amont 2, par un ou plusieurs éléments de carter 6, dits avant, incluant notamment les moyens de génération de vapeur 32 et la pompe 31. La partie de l'appareil 100, dite supérieure, en aval de l'embout 3 et de la conduite amont 2, incorpore le séparateur 1 et les moyens de motorisation 7. Entre le séparateur 1 d'une part et les joues latérales 22 et 30, d'autre part, sont avantageusement ménagés des canaux de sortie d'air 300 de la plus grande surface possible, sur une large périphérie de l'appareil, les joues latérales 30 et 22 jouant un rôle d' isolant acoustique par un effet de double coque. Sous cette partie supérieure est ménagée une poignée de commande 50, au niveau de laquelle est situé le centre de gravité 51 de l'appareil 100 en charge de liquide. La main de l'opérateur est ainsi introduite, au niveau d'une ouverture arrière 56, comme dans un gant entre les joues latérales et la partie supérieure, elle est protégée de toute agression par la partie avant du carter 6. L'appareil 100 est apte à fonctionner dans toutes les positions dans l'espace grâce aux déflecteurs de carter 21. L'opérateur le manipule dans toutes ces positions, sans fatigue particulière, puisqu'il le maintient au niveau de son centre de gravité . De façon préférée, l'aspirateur 100 selon l'invention est traversé par un circuit d'air de refroidissement. Une entrée d'air extérieure 200 est ménagée, de préférence à proximité de la poignée 50, et peut comporter une chicane 201 munie éventuellement d'un filtre à air. Une conduite amène cet air frais dans une chambre 202 située à une extrémité des moyens de motorisation 7 de la turbine 10. Avantageusement, ces moyens 7 sont fixés sur une cloison séparant cette chambre 202 d'une autre chambre 203 dans laquelle se situe l'autre extrémité des moyens de motorisation 7. Ceux-ci sont traversés par le flux d'air frais, depuis la chambre 202 vers la chambre 203, dont l'air sort par un orifice 204 dans une conduite 205 qui le conduit dans une chambre 206 entourant les moyens de génération de vapeur 32, qu'il contribue ainsi à refroidir, avant sa sortie de l'appareil par au moins une bouche de sortie 207. Cette dernière communique avantageusement avec des canaux de sortie de l' air aspiré en aval de la chambre aval 4 , réalisés sous forme de chambres situées entre le corps central comprenant la poignée 50 et les joues latérales. Ces dispositions assurent un meilleur confort à l'opérateur, et préservent la coque et en assurant un bon vieillissement. L'air de refroidissement est avantageusement mélangé à l'air issu de la conduite aval 4, et bénéficie alors de sa dynamique par effet venturi.
Dans une variante avantageuse, la circulation de l'air aspiré extrait, par effet venturi, au niveau d'un canal d'extraction, l'air présent dans la zone entourant le moteur d'aspiration, et crée ainsi un flux d'air de refroidissement, sans nécessiter d'organe en mouvement tel qu'hélice ou similaire, rendant de ce fait la fabrication moins coûteuse.
En somme, selon l'invention, trois types de sorties d'air, dites by-pass, sont préférentiellemεnt utilisables : - sortie latérale par l'avant de l'appareil, c'est-à-dire du côté de l'embout d'entrée 3, avec double joue ; sortie latérale par l'arrière de l'appareil, c'est-à-dire du côté opposé à l'embout d'entrée 3, en partie supérieure ou par le côté, avec suppression éventuelle d'une partie de réservoir, avec double joue ; sortie périphérique vers l'arrière de l'appareil et en partie supérieure avec un boîtier d'étanchéité du moteur.
L'air de refroidissement est avantageusement évacué par la poignée 50 de l'appareil. Une réalisation particulièrement intéressante d'un tel appareil 100 est une raclette à vitres à vapeur avec aspirateur, d'une masse à vide avoisinant 1,5 kg, pour un réservoir de liquide propre 30 et un réservoir de barbotage 22 chacun de 500 ml environ, et pour laquelle une puissance installée de 40OW, ou même 20OW, suffit à l'exécution d'un nettoyage de qualité, sans fatigue pour l'opérateur. Sur un tel appareil, une turbine 10 de diamètre 76 mm, et un séparateur ogival 20 de diamètre 52 mm, par exemple, autorisent un débit d'air de 15 à 20 litres par seconde, compatible avec une bonne efficacité d'aspiration et de séparation. Dans le cas d'un simple aspirateur à poussière sans production de vapeur, l'entrée de l'appareil peut être munie d'un tube, pour acheminer par effet venturi un liquide issu d'un réservoir de liquide propre ou légèrement souillé, afin d'humidifier ces poussières, et de séparer ensuite par les différents moyens de séparation exposés ci-dessus.
L'invention concerne encore un fer à repasser comportant au moins un corps de chauffe 201 pour la génération de vapeur ou/et le chauffage de la semelle.

Claims

REVENDICATIONS
1. Aspirateur (100) dans lequel circule, dans un carter (6), un flux aspiré d'air chargé de particules ou/et de liquide, entre un eπibout d'entrée (3) et un orifice (119) de communication avec une chambre d'aspiration (60), caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un séparateur eau-air (1) conçu apte à être motorisé et intercalé entre une conduite amont (2) et des moyens d' aspiration et conçu apte à orienter d' une part la phase gazeuse dans ladite chambre d'aspiration (60), et d'autre part la phase liquide et les particules dans au moins un réservoir (22) dans lequel ladite phase liquide est conservée.
2. Aspirateur (100) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte, pour la filtration par eau dudit flux, un réservoir de barbotage (22) dans lequel circule ledit flux aspiré, entre ledit embout d'entrée (3) et ledit orifice (119) de communication au niveau d'une conduite amont (2) , en amont de moyens d'aspiration comportant une turbine (10), lequel réservoir de barbotage (22) comporte au moins une veine (103) périphérique de forme sensiblement annulaire conçue apte à effectuer une centrifugation dudit flux.
3. Aspirateur (100) selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite veine (103) périphérique guide ledit flux vers une zone où des cloisons (106 ; 107) écartées l'une de l'autre créent un effet de venturi.
4. Aspirateur (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit séparateur liquide- gaz (1) comporte, entre ladite conduite amont (2) et une conduite aval (4) reliées par un orifice de communication (13) , monté mobile en rotation autour d'un axe de rotation (8) à l'intérieur de ladite conduite amont (2) , un moyen de filtration (19) , perméable au gaz, et conçu apte à acheminer à sa périphérie par centrifugation du liquide capté, ledit moyen de filtration (19) constituant des moyens d'obturation dudit orifice de communication (13) du coté de ce dernier situé vers ladite conduite amont (2) .
5. Aspirateur (100) selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que ledit moyen de filtration (19) comporte un séparateur ogival (20), muni d'ailettes ou/et de brosses radiales, fixé sur une turbine (10) mobile en rotation en aval dudit orifice de communication (13) et avec laquelle il communique par ce dernier.
6. Aspirateur (100) selon les revendications 2 et 5, caractérisé par le fait que ladite turbine (10) comporte sur son côté amont, du côté de ladite conduite amont (2) , un déflecteur de turbine (12) sur lequel est fixé ledit séparateur ogival (20) et qui comporte un orifice axial de communication (13) entre ladite conduite amont (2) et ladite conduite aval (4) , et que ladite chambre d'aspiration (60) comporte un déflecteur de carter (11) formant cloison entre ladite conduite amont (2) et ladite conduite aval (4) et qui comporte une ouverture axiale de diamètre inférieur au plus grand diamètre dudit séparateur ogival, et qui est conçu apte à constituer une zone de recueil de liquide (21) communiquant, par ledit orifice (119) , avec ledit réservoir de barbotage (22) .
7. Aspirateur (100) selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que ledit séparateur ogival (20) est monobloc, et comporte, vers l'avant de l'appareil un chapeau (170) plein, et, alternées, des ailettes intérieures (171) prolongeant ledit chapeau (170) et séparées par des espaces dans lesquels sont intercalées des ailettes périphériques (173) qui forment un corps ogival, lesdites ailettes intérieures (171) étant prolongées chacune par une partie (172) en débord pour l'extraction de l'eau, et empêcher l'infiltration d'eau à la jonction entre lesdites ailettes intérieures (171) et périphériques (173) .
8. Aspirateur (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit séparateur (1) comporte au moins un pré-séparateur (41) sous la forme d'un carter fermé sur l'amont à l'exception d'une ouverture (42), communiquant avec au moins une spire imprimant au flux de gaz chargé de liquide et de particules un mouvement de vortex ou cyclonique vers l'aval, avant son aspiration, pour effectuer ainsi un premier entraînement périphérique du liquide et des particules contenus dans ce flux, et qu'il oriente dans un réservoir (22) de barbotage ou d'eau sale.
9. Aspirateur (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de génération de vapeur comportant un réservoir de liquide propre (30) raccordé par une pompe (31) à des moyens de génération de vapeur (32) qui comportent au moins un corps de chauffe (201) comportant au moins un filament métallique ou une résistance blindée (130 ; 140) noyé dans un ou plusieurs éléments comportant au moins un matériau isolant à base de céramique, ledit corps de chauffe (201) comportant au moins une chambre de vaporisation (135) .
10. Aspirateur (100) selon la revendication 9, caractérisé par le fait que ledit filament (130) est contenus dans un corps intérieur (301) tubulaire en céramique, lequel est enfermé dans un corps interne (302) métallique, qui est enfermé dans un corps étanche (303) , de façon à ménager entre eux au moins un canal de circulation (135) formant chambre de vaporisation du liquide, ce corps (303) étanche étant lui-même enfermé dans un corps intermédiaire (304) en céramique à son tour enfermé dans un boîtier externe (305) métallique conçu apte à incorporer au moins une résistance ou un filament (140) .
11. Aspirateur (100) selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit corps de chauffe (201) comporte au moins un joint d'étanchéité (306) entre le corps (302) et le corps intermédiaire (304) et à l'extrémité du corps (303) , et un autre joint d'étanchéité (307) entre le corps (302) et le corps intermédiaire (304) à l'extrémité de ce dernier.
12. Aspirateur (100) selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait que ladite chambre de vaporisation (135) est constituée par un espace hélicoïdal ou similaire entre deux corps ou boîtiers (134 ; 137) emboîtés l'un dans l'autre, l'un au moins de ces corps ou boîtiers (134 ; 137) emboîtés étant un corps céramique incorporant, noyé, un tel filament métallique ou résistance blindée (130 ; 140) .
13. Aspirateur (100) selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé par le fait que ledit corps de chauffe (201) comporte au moins une résistance électrique (200) comportant une âme (131) servant d'appui à au moins un filament (130), ladite âme (131) noyée dans un corps en céramique (134) , qui comporte une entrée (138) de liquide qui circule dans au moins un canal (135) d'une chambre de vaporisation vers au moins un orifice de sortie (138A) , ledit corps (134) coopérant, au niveau d'une surface extérieure (134A) , avec une surface intérieure (137) que comporte un boîtier (137) en céramique, qui incorpore au moins une résistance (140) et qui comporte un orifice (139) de sortie de la vapeur générée par l'échauffement du liquide introduit dans ladite entrée (138) , sous l'effet du ou des filaments (130) et de la ou des résistances (140) .
14. Aspirateur (100) selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comporte un corps (303) en acier inoxydable faisant chambre de vaporisation (135) dans laquelle du liquide circule entre une entrée (138) et une sortie (139) , ledit corps (303) étant contenu dans, et coopérant avec, un corps intermédiaire (304) en céramique, ce dernier incorporé dans un corps externe (305) en alliage d' aluminium qui enferme lui-même au moins une résistance blindée ou filament (140) .
15. Corps de chauffe (201) conçu apte à être incorporé dans un appareil ménager ou de nettoyage, ou dans un aspirateur (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un filament métallique ou une résistance blindée noyé dans un ou plusieurs éléments constitués exclusivement de matériaux à base de céramique, et qu'il comporte au moins une chambre de vaporisation (135) , qui est constituée par un espace hélicoïdal ou similaire entre deux corps ou boîtiers (134 ; 137) emboîtés l'un dans l'autre, l'un au moins de ces corps ou boîtiers (134 ; 137) emboîtés étant un corps céramique incorporant, noyé, un tel filament métallique (130 ; 140) .
16. Corps de chauffe (201) selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que ledit corps de chauffe (201) comporte au moins une résistance électrique (200) avec une âme (131) servant d'appui à au moins un filament (130) , ladite âme (131) noyée dans un corps en céramique (134) , qui comporte une entrée (138) de liquide qui circule dans au moins un canal (135) vers au moins un orifice de sortie (138A) , ledit corps (134) coopérant, au niveau d'une surface extérieure (134A) , avec une surface intérieure (137) que comporte un boîtier (137) en céramique, qui incorpore au moins une résistance (140) et qui comporte un orifice (139) de sortie de la vapeur générée par l' échauffement du liquide introduit dans ladite entrée (138), sous l'effet du ou des filaments (130) et de la ou des résistances (140) .
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