Brevet FR2145731A1 — publié le 19730223

La présente invention a pour objet des perfectionnements aux systèmes et appareils filtrants. Selon un premier aspect, I'invention réalise un élément de filtre fait d'un bloc de matière filtrante dans lequel est ménagée une pluralité d'entailles espacées, partant alternativement de l'un ou l'autre de deux côtés ou surfaces opposés et s'étendant sur une partie de la distance séparant lesdits côtés ou surfaces, ledit bloc étant ainsi extensible dans un sens perpendiculaire auxdites entailles. Selon un second aspect, l'invention réalise un filtre à air comprenant un élément filtrant et des organes de support, dans lequel ledit élément filtrant est fait d'un bloc de matière filtrante où lton a ménagé une pluralité d'entailles espacées partant alternativement de l'un ou l'autre de deux cotés ou surfaces et s'étendant sur une partie de la distance séparant lesdits côtés ou surfaces, et dans lequel ledit support comporte des organes de fixation dudit élément filtrant dans un sens perpendiculaire au plan desdites entailles. Dans les deux aspects de l'invention, le bloc de matière filtrante peut etre de section générale rectangulaire, les entailles étant alors de préférence parallèles et partant alternativement d'un premier et d'un second côtés d'une paire de côtés opposés. Mais le bloc pourra etre un cylindre creux de section ovale ou de préférence circulaire, les entailles partant alternativement des surfaces interne et externe du bloc et étant uniformément réparties sur la totalité de sa circonférence. Dans ce dernier cas on voit que le bloc de matière filtrante est extensible à la fois vers l'extérieur, c'est-à-dire radialement dans le cas d'un bloc creux de section circulaire, et dans le sens perpendiculaire aux entailles. Diverses caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation d'un filtre selon l'invention, faite en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples, et dans lesquels - la figure I est une vue perspective d'un élément filtrant selon un mode principal de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue de dessus d'une partie de l'élément filtrant de la figure 1, déployé pour utilisation ;; - la figure 3A représente un filtre selon l'invention comportant un élément filtrant selon la figure I - la figure 3B représente un moyen, différent de celui de la figure 3A, de maintien de l'élément filtrant déployé pour utilisation - les figures 4A, 4B et 4c représentent des éléments filtrants selon l'invention, tels que celui de la figure 1, mais pourvus d'autres moyens de maintien de l'élément filtrant déployé pour utilisation ; - les figures SA et 5B représentent, respectivement, une vue de dessus et une vue de coté d'un élément filtrant selon un autre mode principal de réalisation de l'invention ; et - la figure 6 représente une vue de dessus d'un élément filtrant selon les figures SA et 5B déployé pour utilisation. Comme on l'a représenté sur les figures I à 3, l'élément filtrant selon un mode principal de réalisation de l'invention est constitué par un bloc 10 de matière filtrante élastiquement déformable, de hauteur H, de largeur W et d'épaisseur D. Le bloc est entaillé, à des intervalles réguliers I, dans le sens de sa largeur, d'entailles partant alternativement de l'une ou l'autre de ses faces latérales opposées et pénétrant dans ledit bloc d'une profondeur approximotive- ment égale à D - I. Une fois entaillée, la matière filtrante peut etre déployée dans un sens perpendiculaire aux entailles, comme le montre la figure 2, pour former un élément filtrant Il. Dans cet état déployé, l'élément filtrant est maintenu entre deux cadres rectangulaires 12, 13 appartenant aux organes de support. Le cadre 12 comporte, à chacun de ses côtés opposés, un élément conformateur 14 définissant une surface ondulée 15, tandis que le cadre 13 comporte de me me, à chacun de ses cotés opposés, un élément conformateur 16 définissant une surface ondulée 17, complémentaire de la surface ondulée cotbci- dente T5 de l'autre cadre. Les deux autres côtés 18 de chaque cadre ont des surfaces planes 18a sur le catie correspondant aux ondulations. L'élément filtrant 11 est serré entre les cadres, les paires de surfaces ondulées opposées 15, 17 prenant contact avec les bords ondulés supérieur et inférieur 19 de l'élément filtrant, tandis que les surfaces 18a prennent contact avec les parties extremes 20 de l'élément filtrant. Les cadres 12, 13 sont fixés par des moyens appropriés, tels que des étriers en fer à cheval, placés à chaque angle de l'organe support, et dont les branches sont insérées dans des trous 21 des éléments conformateurs 14, 16 et les parties médianes dans des rainures 21a alignées l'une sur l'autre. Si nécessaire, des éléments de soutien, non représentés, tels que des fils métalliques, peuvent être tendus sur l'un et/ou l'autre cadre 12, 13 sur une ou plusieurs cretes 15a, I7a des surfaces ondulées. Ces fils soutiendront l'élément filtrant et l'empecheront de se gondoler sous la pression d'un gaz en cours de filtraction. Le filtre peut être monté entre deux montants opposés (non représentés), de préférence des profilés à section en U. L'étanchéllé à l'air entre chaque montant et le filtre est assurée par une bande de matière synthétique multicellulaire placée le long de la surface externe des éléments conformateurs 14, 16 ou par une partie marginale de l'élément filtrant Il faisant saillie au delà de ces éléments 14, 16. Comme on le voit sur la figure 3, la partie extreme 20 de l'élément filtrant dépasse les paires de côtés adjacents 18 pour faciliter l'étanchélsation entre les côtés des cadres 12, 13 et des goussets qui pourraient éventuellement être insérés entre les montants de deux filtres adjacents. Les montants (et éventuellement les goussets) peuvent etre montés contre les parois d'une manche à air ou définir les côtés d'un orifice de sortie fermé par un filtre. Ils peuvent également faire partie d'un ensemble plus vaste comportant une pluralité d'éléments filtrants montés en quadrillage. Il est évident que la hauteur H du bloc 10 correspond à la hauteur que devra avoir l'élément filtrant 11. La largeur W et l'épaisseur D minimales du bloc sont également déterminées par la largeur et l'épaisseur effectives de l'élément filtrant. Mais en pratique il conviendra d'utiliser un bloc nettement plus large qu'il ne faut pour un seul élément et de le fractionner ensuite pendant ou après la découpe des entailles. La figure 3B montre un autre dispositif 40 servant à maintenir l'élément filtrant de la figure I déployé pour utilisation. Il comprend un premier et un second cadres41, 42 constitués chacun d'éléments recourbés en forme de U 43, 44 respectivement, réunis à leurs extrémités libres supérieure et inférieure par des traverses 45, 46. Les éléments en U 43 du cadre 41 sont dirigés en sens inverse de ceux du cadre 42, comme représenté, les éléments 43, 44 de chaque cadre étant placés de façon à faire saillie des côtés opposés dans les entailles de l'élément filtrant Il ou dans certaines d'entre elles. Les cadres 41, 42 sont assemblés par des crampons 47 glissant dans des bagues jumelées 48, 49 fixées sur les cadres 41, 42. Une extrémité 50 du crampon 47 est recourbée pour empecher les cadres 41, 42 de se déplacer l'un par rapport à l'autre quand les crampons sont insérés dans les deux bagues jumelées 48, 49. Les cadres 41, 42 pourront être faits de fil métallique rigide (tringles) et les bagues jumelées 48, 49 de métal estampé ou de matière synthétique extrudée. La figure 4A montre un autre dispositif de maintien de l'élément filtrant 11 déployé pour utilisation ; il comporte un cadre rectangulaire béant 22, fait de deux paires opposées de côtés 23, 24. Les côtés 23 sont logés dans les entailles extrêmes de la matière filtrante tandis que les côtés 24 sont logés dans des rainures 25 creusées entre les entailles et perpendiculairement à elles, à proximité des bords supérieur et inférieur de l'élément filtrant. La profondeur admissible des rainures 25 varie selon celle des entailles mais elle doit être inférieure à la différence entre l'épaisseur du bloc et la profondeur des entailles. Dans certains cas, il en résultera que l'épaisseur des côtés 24 sera insuffisante à assurer la rigidité nécessaire et qu'il faudra les pourvoir d'un rebord longitudinal 24a faisant légèrement saillie sur la face avant de l'élément filtrant 11. En outre, ou au lieu de cette solution, les côtés 24 pourront être pourvus de dents coniques espacées 24b pénétrant dans les entailles et constituant des organes supplémentaires de maintien. La distance entre les deux côtés 23 du cadre 22 est déterminée par le déploiement que doit avoir l'élément filtrant pour son utilisation. Le cadre peut être fait de métal ou de matière synthétique thermoplastique extrudée. Les filtres tels que celui représenté à la figure 4A conviennent particulièrement bien comme filtres de sortie de manche de conditionnement d'air du fait de leur aspect aisément décoratif et qu'ils ne permettent pas les accumulations de poussières se produisant sur les bouches d'air connues, ou autour d'elles. A cette fin, l'élément filtrant sera pourvu, de préférence, d'entailles très rapprochées, écartées par exemple de 3 à 5 mm, et sera déployé de façon à présenter une surface uniformément ondulée. Si cela est nécessaire pour des motifs décoratifs, ou pour assurer un soutien supplémentaire à un élément filtrant de plus grandes dimensions, on pour deux ra utiliser deux ou plus de/cadres 22. Dans ce cas, il faudra prévoir une pluralité de rainures espacées, comme le montre la figure 4B. Dans une autre variante, l'élément filtrant il peut être maintenu déployé au moyen d'un peigne 26, tel que celui représenté à la figure 4C. Ce peigne comporte une barre 27 disposée selon la longueur de l'élément filtrant déployé, et des dents coniques 28 faisant saillie sur cette barre et pénétrant dans les entailles de l'élément filtrant. Si nécessaire, ces peignes pourront être fixés, par des moyens appropriés, à des éléments supplémentaires de cadre. Le peigne 26 pourra être fait de métal estampé ou de matière thermoplastique extrudée. Dans une variante (non représentée) le peigne pourra etre pourvu de dents plus fines, de préférence plus rapprochées, qui seront enfichées dans l'élément filtrant pour le maintenir déployé. Dans l'un comme dans l'autre cas, cependant, il est souhaitable d'utiliser au moins deux peignes, l'un près de chaque bord, supérieur ou inférieur, de l'élément filtrant et, de préférence, au moins un peigne intermédiaire. Les filtres représentés aux figures 4A et 4B, ou pourvus d'organes de soutien tels que représentés à la figure 4C, peuvent être montés de la même manière que le filtre représenté à la figure 1. Ils peuvent, en outre, être insérés à force dans une ouverture de forme générale analogue mais de dimensions légèrement inférieures, l'étanchéité de la jonction étant alors assurée par la déformation des bords de l'élément filtrant qui en résulte. Les figures 5A, 5B et 6 représentent un second mode principal de réalisation de l'invention dans lequel l'élément filtrant est constitué par un bloc annulaire 30 en matière filtrante élastiquement déformable, de hauteur H, de rayon extérieur R et d'épaisseur de parois T. Le bloc est pourvu d'entailles longitudinales régulièrement réparties, partant alternativement de la surface latérale externe et de la surface latérale interne, et pénétrant radialement dans la paroi d'une longueur approximativement égale à la différence entre l'épaisseur de la paroi et l'intervalle moyen entre deux entailles successives. Une fois entaillé, l'élément filtrant 31 peut être déployé comme le montre la figure 6, c'est-à-dire circonférentiellement, perpendiculairement aux entailles, et par conséquent aussi radialement. Ceci peut se faire en emmanchant l'élément filtrant sur une cage cylindrique faite de tiges métalliques 32 orientées selon l'axe de l'élément. Une culasse annulaire 33 en matière filtrante est fixée à chaque extrémité de l'élément filtrant déployé, au moyen d'un adhésif approprié, par exemple, puis l'élément filtrant est extrait de la cage métallique. L'expérience a révélé que les culasses 33 suffisent généralement à maintenir l'élément filtrant dans un état voisin de l'état déployé bien que la tendance du filtre à revenir à ses dimensions d'origine puisse provoquer une certaine contraction radiale entre ses extrémités. Dans une variante, les éléments filtrants peuvent rester montés sur la cage métallique pour être utilisés. Cette disposition facilite l'emploi d'une pluralité d'éléments filtrants semblables montés, alignés axialement, sur des cages métalliques séparées. Pour assurer l'étanchéité entre les éléments filtrants, des couronnes métalliques (non représentées) sont fixées, coaxialement, aux extrémités de la cage métallique de façon à former des brides circulaires en contact avec les faces internes des culasses 33. Quand on monte les éléments filtrants alignés axialement, les culasses adjacentes 33 sont comprimées entre les brides de façon à produire un joint étanche. Dans une autre variante, la cage pourra être constituée par un cylindre perforé à chaque extrémité duquel se trouve une bride radiale, adjacente à la face interne des culasses 33, et sur la surface externe duquel sont tendus des fils métalliques d'espacement pénétrant dans les entailles de la surface interne de l'élément filtrant. Les fils d'espacement maintiennent l'élément filtrant à distance du cylindre perforé et le maintiennent en état déployé, tandis que les brides des deux extrémités du cylindre permettent de comprimer les culasses 32 intermédiaires quand deux ou plus de deux filtres sont montés axialement alignés. Les dimensions indiquées sont données pour des filtres terminaux tels que celui représenté à la figure 4A. D'une façon plus générale, les éléments filtrants tels que celui représenté à la figure 1 peuvent être compris dans une gamme étendue de dimensions mais, de préférence, être faits dans un bloc ayant une épaisseur comprise entre 10 et 100 mm, avec un intervalle entre entailles compris entre 3 et 20 mm. Des dimensions analogues s'appliqueront à l'épaisseur de paroi et à l'intervalle minimum entre entailles des éléments de filtres tels que celui représenté à la figure 5A. Dans ce dernier cas, le rayon introduit une nouvelle variable, bien que, dans la plupart des cas, il y aura avantage à choisir le rayon intérieur égal, ou presque égal, à l'épaisseur de la paroi. Il est évident que la découpe des éléments filtrants pourra s'effectuer par les procédés classiques de découpe, tels que ceux utilisés dans le façonnage des matières synthétiques multicellulaires, ceux utilisant un fil métallique chauffé, ou ceux utilisant des outils coupants circulaires ou rectilignes. REVENDICATIONS 1. Elément filtrant fait d'un bloc de matière filtrante dans lequel est ménagée une pluralité d'entailles espacées, partant alternativement de l'un ou l'autre des deux côtés au surfaces opposés et s'étendant sur une partie de la distance séparant lesdits côtés ou surfaces, ledit bloc étant ainsi extensible dans un sens généralement perpendiculaire auxdites entailles. 2. Elément filtrant selon la revendication 1, dans lequel ledit bloc de matière filtrante est de forme générale rectangulaire, lesdites entailles étant généralement parallèles. 3. Elément filtrant selon la revendication 2, dans lequel lesdites entailles sont généralement uniformément espacées et s'étendent chacune sur une distance approximativement égale à la différence entre l'espace séparant lesdits côtés ou surfaces et celui séparant deux entailles successives. 4. Elément filtrant selon la revendication i, dans lequel ledit bloc de matière filtrante est de forme cylindrique creuse et présente une surface cylindrique interne et une surface cylindrique externe, lesdites entailles pénétrant alternativement depuis l'une ou l'autre desdites surfaces interne et externe. 5. Elément filtrant selon la revendication 4, dans lequel ledit bloc de matière filtrante est de section générale circulaire, lesdites entailles étant généralement uniformément espacées et pénétrant radialement dans le bloc sur une distance approximativement égale à la dimension radiale séparant les deux surfaces interne et externe et l'intervalle angulaire moyen entre deux entailles successives. 6. Filtre à air comprenant, en combinaison, un élément filtrant et un organe de support, ledit élément filtrant étant fait d'un bloc de matière filtrante dans lequel est ménagée m une pluralité d'entailles espacées, partant alternativement de l'un ou l'autre de deux côtés ou surfaces opposés et s'étendant sur une partie de la distance séparant lesdits côtés ou surfaces, et ledit support comprenant des organes maintenant ledit élément filtrant déployé dans un sens perpendiculaire au plan desdites entailles. 7. Filtre à air selon la revendication 6, dans lequel ledit bloc de matière filtrante est de section générale rectangulaire, lesdites entailles étant géné ralement parallèles. 8. Filtre à air selon la revendication 7 dans lequel ledit support comporte une paire de cadres rectangulaire ayant chacun une paire de côtés opposés défi nissant une surface ondulée s'étendant le long d'un bord de l'élément filtrant déployé parallèlement au sens de son déploiement, les surfaces ondulées adjacentes de chaque cadre étant de forme complémentaire et immobilisant entre elles lesdits bords de l'élément filtrant, et ledit support possédant des organes maintenant lesdits cadres parallèles et écartés l'un de l'autre. 9. Filtre à air selon la revendication 7, dans lequel ledit support comporte une paire de cadres opposés, comportant chacun des éléments parallèles en forme de U dirigés transversalement et séparés par une distance égale à l'intervalle entre les sommets de deux entailles successives dans un des côtés de l'élément filtrant déployé, ou à un multiple de cet intervalle, chaque élément en forme de U de chaque cadre étant logé dans une entaille du côté correspondant dudit élément filtrant pour le maintenir déployé, et ledit support ayant des organes maintenant lesdits cadres parallèles et écartés l'un de l'autre. 10. Filtre à air selon la revendication 9, dans lequel lesdits éléments en forme de U sont en fils ou tringles métalliques, lesdits éléments de chaque cadre étant réunis à des fils ou tringles passant par leurs extrémités. 11. Filtre à air selon la revendication 7, dans lequel ledit support comporte un cadre rectangulaire ayant des côtés opposés saillant d'une de ses surfaces, ledit cadre étant placé sur une surface de l'élément filtrant avec les côtés logés dans la première et la dernière entaille de ladite surface et espacés de facon à maintenir l'élément filtrant déployé. 12. Filtre à air selon la revendication 7, dans lequel ledit support comporte au moins deux éléments s'étendant longitudinalement à l'élément filtrant et portant chacun une pluralité de dents saillantes pénétrant chacune dans une des entailles successives d'une surface dudit élément filtrant ou dans la matière constitutive de ce dernier pour maintenir ledit élément filtrant déployé. 13. Filtre à air selon la revendication 7, dans lequel ledit bloc de matière filtrante a une forme cylindrique creuse bt présente une surface cylindrique interne et une surface cylindrique externe, lesdites entailles partant alternativement de l'une ou l'autre desdites surfaces interne et externe. 14. Filtre à air selon la revendication 13 dans lequel ledit support comporte un premier et un second éléments annulaires fixés à chacune des extrémités dudit élément filtrant pour maintenir l'élément filtrant déployé. 15. Filtre à air selon la revendication 14, dans lequel ledit support comporte en outre des tringles de support joignant lesdits premier et second éléments annulaires pour former une cage cylindrique, chaque tringle étant logée dans une des entailles partant de la surface interne dudit élément filtrant pour fournir à ce dernier un support radial entre lesdits premier et second éléments annulaires.