Brevet FR2188064A1 — publié le 19740118

La présente invention a pour objet un filtre à air de rendement élevé, de faible prix et de construction très simple, destiné aux automobiles. Conformément à une caractéristique importante de l'invention, l'élément filtrant proprement dit peut être facilement remplacé, une fois qu'il est usé, par un élément neuf, l'opération de remplacement consistant simplement à extraire cet élément usé, à le remplacer par un élément neuf sans avoir à retireraucune autre pièce, si ce n'est le dispositif de retenue de l'élément filtrant. Le filtre à air selon l'invention se caractérise par le fait que son élément filtrant est facilement remplaçable, qu'il est de construction très simple, peu coflteux, d'un rendement excellent et que, de plus, il est très peu encombrant et peut se loger dans un endroit facilement accessible près du moteur de l'automobile; enfin, le filtre selon l'invention assure un très bon filtrage de l'air et son élément filtrant interchangeable est peu motteux. De façon plus précise, l'invention a pour objet un filtre à air, caractérisé par le fait qutil comprend une enceinte fermée comportant, à l'une de ses extrémités, une ouverture inférieure, branchée sur l'extrémité supérieure du tuyau d'admission d'air du carburateur, cette ouverture inférieure communiquant avec l'extrémité voisine de la partie supérieure d'au moins un conduit de forme générale prismatique, divisé dans le sens de la longueur, par l'élément filtrant lui-mtme, en deux parties représentant un espace inférieur d'addition d'air et un espace supérieur d'entrainement de l'a ir vers le carburateur, l'extrémité de cet espace supérieur autre que celle qui est reliée à ladite ouverture inférieure étant bouchée, tandis que ledit espace inférieur comporte, au voisinage de l'extrémité bouchée de l'espace supérieur, une extrémité ouverte pour l'admission d'air, et, à son autre extrémité, une fente étroite de communication avec l'air libre, l'élément filtrant étant monté à l'intérieur de ce conduit prismatique et consistant en une série d'ailettes inclinées vers le bas par rapport à la trajectoire de l'air introduit, ces ailettes constituant des passages d'air intermédiaires entre ledit espace inférieur et ledit espace supérieur du conduit prismatique, une feuille en matériau filtrant étant disposée à la partie supérieure de ces ouvertures, à l'intérieur du conduit prismatique délimité par ladite enceinte fermée. Suivant une forme avantageuse de réalisation, l'élément filtrant coulisse à l'intérieur du conduit prismatique, ce conduit prismatique étant d'une seule pièce avec l'enceinte qui communique avec le carburateur. Ainsi, si l'on veut remplacer cet élément filtrant par un élément neuf, on l'extrait simplement du conduit prismatique. Suivant une autre forme de réalisation, l'élément filtrant est fermement fixé à l'intérieur du conduit prismatique et, si on veut le remplacer, il faut le retirer d'un seul bloc avec le conduit prismatique. De. la sorte, on dégage de l'enceinte de couverture, qui sert de liaison avec le carburateur, le conduit prismatique renfermant l'élément filtrant et l'on effectue d'un seul bloc le remplacement de cet élément filtrant et de ce conduit prismatique. Une caractéristique important du filtre à air selon l'invention tient à la dispositif de l'élément filtrant à l'intérieur du conduit prismatique qu'il subdivise longitudinalement en un espace supérieur et un espace inférieur. Etant donné que cet élément filtrant est incliné par rapport à l'axe géométrique du conduit prismatique, cet espace supérieur et cet espace inférieur ont chacun la forme d'un coin, l'extrémité de grande section de l'espace inférieur correspondant à l'admission d'air, tandis que l'extrémité de grande section de l'espace supérieur correspond à l'extrémité reliée à l'ouverture inférieure de l'enceinte de couverture. Suivant une autre caractéristique importante, l'élément filtrant du filtre à air selon l'invention est constitué par une botte place et rectangulaire, de forme allongée, dont la face inférieure présente une série d'ailettes transversales dirigées vers le bas, entre lesquelles se trouvent des ouvertures, la concavité de cette botte servant à loger un tissu de feutre présentant une série de plis transversaux. En pratique, on peut utiliser deux tels filtres, montés en parallèle ou en série selon les besoins. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, fait en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, deux formes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue en perspective d'un filtre à air pour automobiles selon l'invention; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 mais sur laquelle i'un des deux éléments filtrants du filtre est représenté sorti de sa botte; - la figure 3 est une coupe longitudinale faite suivant la ligne A-A de la figure 2; - la figure 4 est une coupe transversale partielle faite suivant la ligne B-B de la figure 2; et - les figures 5 à 9 représentent une variante du filtre selon l'invention, variante suivant laquelle l'élément filtrant et le conduit prismatique dans lequel est logé cet élément forment une seule pièce. De façon plus précise, la figure 5 est une coupe longitudinale avec un détail agrandi pour plus de clarté; la figure 6 est une coupe transversale faite dans la figure 5; la figure 7 est une vue de dessus, et les figures 8 et 9 représentent des détails du conduit prismatique amovible. Sur ces figures3 les éléments identiques ou correspondants sont désignés par les memes numéros de référence. Comme représenté sur les figures 1 à 4, l'enceinte de couverture 1 du filtre à air selon l'invention comprend, vers son extrémité arrière 2 une chambre 3 munie d'une ouverture circulaire inférieure 4, destinée à être raccordée sur le tube supérieur d'admission d'air d'un csrburateur (non repre- senté). I1 est prévu une perforation 5 destinée à recevoir une vis de carburateur et comportant un écrou à oreilles, servant à monter le filtre sur le carburateur selon une méthode connue. La chambre 3, par l'intermédiaire de plusieurs ouvertures 6, est reliée à la partie supérieure de deux conduits prismatiques 7 présentant des ouvertures avant d'accès 8. Chacun des conduits prismatiques 7 est subdivisé,dans le sens de sa longueur, en deux parties 9 et lo, par l'élément filtrant correspondant qui coulisse sur des paliers 12 et qui est incliné par rapport à l'axe géométrique du conduit. De la sorte, la partie inférieure 9 et la partie supérieure 10 sont chacune en forme de coin3 les grandes faces 13 et 14 de ces coins communiquant respectivement avec l'ouverture d'admission 8 et avec l'ouverture de liaison 6. L'extrémité de faible section 15 de la partie inférieure 9, qui est une admission d'air, communique avec l'air libre, par une fente étroite 16, tandis que l'extrémité de faible section 17 de la partie supérieure 10, qui constitue le passage d'air filtré vers le carburateur, demeure bouchée par le bord 18. -thacun des éléments filtrants 11 est représenté par une botte plate 19 de forme rectangulaire et allongée, dont la face inférieure 20 renferme une série d'ailettes 21 dirigées vers le bas, entre lesquelles sont ménagées des ouvertures 22. Dans la concavité de chaque boite 19 se trouve une feuille de feutre 23 qui présente une série de plis transversaux, sur les parois extérieures de chaque botte 19 se trouvent des bandes 24 en matériau élastique, qui contribuent à boucher le bord 18. I1 est prévu, de plus, deux bandes latérales 25 jouant le meme rôle que les premières, mais pour les parois latérales du conduit prismatique 7. I1 est prévu également un anneau 26 pour extraire chaque élément filtrant 11 de l'intérieur de son conduit prismatique 7.Pour bien les fixer, on utilise une tige 27 dont la partie recourbée 28 est accrochée dans des ouvertures 29 ménagées dans le couvercle 1, ce qui constitue un mécanisme servant à maintenir les éléments filtrants à l'intérieur des conduits 7. Le fonctionnement du filtre à air selon l'invention est le suivant Lorsqu'unie aspiration se produit dans le tube d'admission du carburateur, le vide se fait dans la chambre 3 du filtre. Ce vide dans la chambre 3 donne naissance à un courant d'air (désigné par la flèche 30). dans l'espace supérieur 10 qui constitue le passage d'air filtré en direction du carburateur, et, en meme temps, un courant d'air (désigné par la flèche 31) dans l'espace inférieur 9 où se produit l'admission d'air dans le filtre. L'air qui, gracie au vide réalisé dans la chambre 3, arrive par l'ouverture d'admission 8 dans l'espace inférieur 9, constitue une masse de grande inertie qui neutralise la fente 16 dans son rôle d'admission de l'air extérieur, en raison de l'étroitesse et de la faible section de cette fente 16. Par conséquent, l'air qui s'écoule par l'ouverture 8 et qui entraine non seulement des impuretés susceptibles d'entre filtrées, mais également des particules solides de dimensions appréciables, passe de l'écoulement inférieur 31 dans l'écoulement supérieur30, en traversant, à contre-courant, les ouvertures 22.Sur cette trajectoire, les partieules de dimension appréciable, en raison de l'inclinaison des ailettes 21 et du contre-courant- qui en résulte, demeurent dans la partie inférieure 9 et sont chassées à l'air libre par I'ouverture 16. En revanche, les impuretés pouvant etre filtrées sont effectivement filtrées par la feuille de feutre 23, au cours de leur passage de l'écoulement 31 31 à l'écoulement 30. En raison de ce montage, le courant d'air filtré 30 peut accéder au carburateur, en passant par la chambre 3 et par ltouverture 4 de raccordement. Les impuretés de dimension assez importante quittent le filtre par la fente 16, tandis que les impuretés pouvant être filtrées demeurent sur la feuille de feutre 23 de l'élément filtrant. Lorsque cette feuille de feutre 23 de l'élément filtrant 11 est saturée, il faut la remplacer. Ce remplacement peut etre effectué facilement par une personne quelconque, en rayon de la simplicité de fonctionnement du filtre selon l'invention. Dans le filtre selon l'invention, et conformément à une technique connue, une conduite partant du carter du moteur relie ce dernier à l'extrémité 8 de la partie inférieure 9 du filtre ou à tout endroit convenable de son admission d'air. La seconde forme de réalisation du filtre selon l'invention, représentée sur les figures 5 à 9, est identique à la première forme de réalisation, à cette seule différence près que l'élément filtrant ll,au lieu de coulisser dans le conduit prismatique 7, demeure fermement fixé è l'intérieur de ce conduit; dans ce cas, il faut donc retirer également le conduit de l'extrémité 2 du filtre. Dans cette forme de réalisation, le bord 32 du conduit prismatique 7 est engagé dans une gorge périphérique 33 ménagée dans l'admission 2 et Comportant un cordon souple 34 qui sert à assurer l'étanchéité. En plus des zones de fixation des éléments filtrants 11, le conduit prismatique 7 comporte plusieurs éléments latéraux de renforcement 35 qui font saillie sous la forme d'ailettes 36 et qui sont enfilés dans des oeillets 37 ménagés dans la structure 2. Les parties coudées 38 de bandes élastiques 39 enfilées dans un orifice 40 des oeillets 37,et en prise avec des éléments 41 des ailettes 36,jouent le rôle d'éléments de fixation entre le conduit prismatique 7 et la structure 2. REVENDICATIONS 1 - Filtre à air caractérisé par le fait qu'il comprend une enceinte fermée comportant, à l'une de ses extrémités, une ouverture inférieure, branchée sur l'extrémité supérieure du tuyau d'admission d'air du carburateur, cette ouverture inférieure communiquant avec l'extrémité voisine de la partie supérieure d'au moins un conduit de forme générale prismatique, divisé dans le sens de la longueur, par !'éliment filtrant lui-meme en deux parties représentant un espace inférieur d'addition d'air et un espace supérieur d'entratnement de l'air vers le carburateur, l'extrémité de cet espace supérieur autre que celle qui est reliée à ladite ouverture inférieure étant bouchée, tandis que ledit espace inférieur comporte, au voisinage de l'extrémité bouchée de l'espace supérieur, une extrémité ouverte pour l'admission d'air, et, à son autre extrémité, une fente étroite de communication avec l'air libre, l'élément filtrant étant monté à l'intérieur de ce conduit prismatique et consistant en une série d'ailettes inclinées vers le bas par rapport à la trajectoire de l'air introduit, ces ailettes constituant des passages d'air intermédiaires entre ledit espace inférieur et ledit espace supérieur du conduit prismatique, une feuille en matériau filtrant étant disposée à la partie supérieure de ces ouvertures. 2 - Filtre à air selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément filtrant, monté à l'intérieur du conduit prismatique, le subdivise, dans le sens de sa longueur, en un espace supérieur et un espace inférieur, cet élément filtrant étant incliné par rapport à l'axe géométrique du conduit prismatique,de sorte que cet espace supérieur et cet espace inférieur ont chacun la forme d'un coin, l'extrémité de grande section de l'espace inférieur communiquant avec l'admission d'air, tandis que l'extrémité de grande section de ltespace supérieur communique avec l'ouverture inférieure de l'enceinte de couverture. 3 - Filtre à air selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'élément filtrant coulisse à l'intérieur du conduit prismatique qui est solidaire de l'enceinte du filtre. 4 - Filtre à air selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'élément filtrant est fermement fixé à l'intérieur du conduit prismatique qui est fixé de façon amovible dans l'enceinte de couverture du filtre. 5 - Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qte l'élément filtrant est constitué par une boite rectangulaire plate, de forme allongée, dont la partie inférieure présente une série d'ailettes transversales dirigées vers le bas entre lesquelles sont ménagées des ouvertures, une feuille de feutre, qui présente une série de plis transversaux, étant disposée sur sa concavité. 6 - Filtre à air selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les éléments assurant le coulissement de chaque élément filtrant sont constitués par deux paliers longitudinaux formés par les deux parois latérales de la conduite prismatique, et sur lesquelles reposent les deux bords inférieurs longitudinaux de l'élément filtrant. 7 - Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend deux conduits prismatiques renfermant des éléments filtrants correspondants, ayant en coupe la forme d'un rectangle de forme allongée, et ayant leur face principale horizontale. 8 - Filtre à air selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ces deux conduits qui renferment des éléments filtrants sont montés en parallèle par rapport à l'ouverture de communication avec le carburateur.