Brevet FR2560785A1 — publié le 19850913

1. La présente invention concerne un filtre à air et, plus particulièrement, un filtre à air du type utili- sable dans le système d'admission d'air des véhicules au- tomobiles. Comme cela est connu, les filtres à air d'emploi courant comprennent un élément filtrant et un conteneur extérieur qui est placé dans le compartiment moteur du véhicule, et ce conteneur est ouvert de manière à permet- tre le remplacement de l'élément filtrant au bout d'un certain kilométrage. L'objet de la présente invention est un filtre à air qui soit d'une construction plus économique, qui im- plique une plus grande simplicité dans le remplacement de l'élément filtrant et qui, en outre, soit facilement transportable et ait des dimensions réduites. Par conséquent, la présente invention prévoit un filtre à air comprenant un élément filtrant et un élé- ment de conteneur pour supporter, et au moins contenir en partie, l'élément filtrant, l'élément de conteneur ayant au moins une ouverture d'entrée et une ouverture de 2. sortie pour que l'air traverse l'élément filtrant, carac- térisé en ce que l'élément de conteneur comporte au moins deux parties constituantes qui au moins partiellement en- ferment et rendent hermétiquement étanche de manière per- manente l'élément filtrant pour constituer un passage her- métique pour l'air entre l'ouverture d'entrée et l'ouver- ture de sortie. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue de côté en coupe d'un filtre à air selon la présente invention; La figure 2 est une vue avant du filtre à air de la figure 1; Les figures 3 et 4 sont des représentations de deux formes différentes d'installation pour le filtre à air de la figure 1; La figure 5 est une vue de côté en coupe d'un second mode de réalisation du filtre à air de la présen- te invention; La figure 6 est une vue de c'té, partielle- ment en coupe, d'une variante du mode de réalisation de la figure 5; La figure 7 est une vue de c'té d'une partie du mode de réalisation de la figure 5, représentant plu- sieurs applications différentes; La figure 8 est une vue de c'té en coupe d'un autre mode de réalisation du filtre à air de la présente invention; La figure 9 est une vue de côté, en partie en coupe, du filtre à air de la figure 8; et La figure 10 est une vue de coté éclatée de deux éléments constituant le conteneur pour le filtre à air de la figure 8. En liaison avec les figures 1 et 2, le filtre à air de la présente invention est représenté dans ses 3. grandes lignes par la référence 1 et comprend un élément filtrant 2 d'un type classique connu et un conteneur ex- térieur 3 formant élément de support. Le conteneur exté- rieur 3 est sensiblement rectangulaire et comporte deux parties 4 et 5 qui sont fixées en permanence de manière à être étanches le long d'une ligne de jonction périmétri- que 6 après montage de l'élément filtrant 2 dans leur intérieur. Le conteneur extérieur 3 peut être en n'impor- te quel matériau approprié, par exemple, en matériau mé- tallique ou en matériau plastique, même transparent. Les deux parties 4 et 5 sont fixées hermétiquement ensemble de la manière classique, par exemple par soudage, cette opération pouvant s'effectuer, dans le cas o le conte- neur 3 est en matériau plastique, par ultrasons, lame chaude, etc. Le conteneur 3 comporte en outre une ouver- ture d'entrée 8 pour recevoir l'air devant être filtré et une ouverture de sortie 9 de l'air ayant traversé l'élément filtrant 2, ce dernier ayant un joint périmétri- que 10 qui repose sur la surface intérieure du conteneur 3 et forme un joint hermétique pour l'intérieur du conteneur 3 de manière à séparer hermétiquement les zones situées en- tres les ouvertures 8 et 9. L'élément filtrant 2 dont la forme est rectangulaire comporte, par conséquent, comme cela est connu, une partie 12 en papier filtre plié en accordéon, dont le périmètre est rendu hermétique au som- met par le joint 10, lequel est commodément en matériau plastique souple et est disposé suivant une courbe à l'in- térieur du conteneur 3 de manière à avoir le volume mini- mum compatible avec une bonne configuration pour la tra- versée de l'air par rapport à la position des ouvertures 8 et 9. Le conteneur extérieur 3 comporte des axes intérieurs de positionnement 13 pour l'élément filtrant 2. Le joint périmétrique 10 peut en outre, être formé sur la partie 12 déjà placée directement dans la partie 4 du conteneur 3. Le joint 10 qui sépare hermétiquement la zone d'entrée et 4. la zone de sortie de l'air dans le conteneur 3 pourrait avoir une autre forme (représentée en pointillé) le long d'une ligne de jonction périmétrique 6' entre les deux par- ties constituant le conteneur 3 de manière à assurer en même temps la connexion hermétique permanente entre les deux parties constituant le conteneur lui-même. Les ouvertures 8 et 9 sont situées à l'inté- rieur de plans 14 et 15, respectivement, du volume exté- rieur du conteneur 3, et sont ménagées aux extrémités de conduites 16 et 17 de courte longueur, respectivement, autour desquelles sont formées des cavités 18 et 19 se trouvant à l'intérieur du volume extérieur occupé par le conteneur 3, et autour desquelles on peut placer des con- duites extérieures 20 et 21, respectivement, pour l'en- trée et la sortie de l'air. Comme on le voit en figure 2, la section des conduites 16 et 17 est ovoidale; cependant, elle pourrait également avoir une autre forme plus commo- de, et les conduites extérieures 20 et 21 sont fixées sur les conduites 16 et 17 au moyen de colliers d'assu- jettissement 22. Sur les ouvertures 8 et 9 sont formés, en une pièce avec les conduites 16 et 17, des éléments d'ob- turation 29 (représentés en tirets) en matériau plasti- que qui sont enlevés lors de l'utilisation du filtre 1. Comme on le voit en figure 3, sur la surface du conteneur extérieur 3 on peut former un siège pour le positionnement d'une bande 24 destinée à la fixation du filtre 1 sur un support approprié.Sur la conduite d'en- trée d'air 20 on peut éventuellement monter des disposi- tifs à thermostat, alors que la conduite de sortie 21 est reliée à l'entrée du carburateur ou aux conduites d'in- jection. Comme on le voit en-figure 4, sur la surface latérale du conteneur extérieur 3, on a formé des élé- ments de guidage 26 pour couplage qui permettent de fi- xer une pluralité de conteneurs extérieurs 3 les uns sur 5. les autres de manière à réaliser un filtre d'air assem- blé, dont la section de filtrage est égale par la somme des sections de filtrage des filtres individuels 1 mon- tés en parallèle; de fait, les diverses conduites de sortie 21 sont réunies pour constituer une conduite uni- que 28 de transmission de l'air filtré au moteur. Avec le filtre à air réalisé selon la présente invention, l'utilisateur n'a plus besoin de démonter le conteneur extérieur fixe situé à l'intérieur du comparti- ment moteur pour remplacer l'élément filtrant, mais peut simplement mettre en place l'ensemble du filtre 1 en n'ayant qu'à brancher les conduites 20 et 21 aux condui- tes 16 et 17 du conteneur 3, ce dernier, compte-tenu de son faible coût, pouvant être remplacé lorsque l'élément filtrant 2 n'est plus efficace. Le filtre à air 1 de la présente invention permet ainsi de réduire le coût de montage sur des véhicules neufs, étant donné qu'il n'est plus nécessaire de brancher le conteneur extérieur sur la carrosserie et que son remplacement périodique est relativement économique. En outre, il y a des avanta- ges évidents en matière de stockage et de transport des éléments filtrants 2,lesquels ne doivent plus être enfermés dans une boîte extérieure en carton, car c'est le conteneur extérieur 3 du filtre 1 qui assume cette fonction. La forme rectangulaire du filtre à air 1, sans éléments extérieurs en saillie, permet l'emploi le plus efficace de la place pour les fonctions de stocka- ge, transport, installation, etc. En outre, la possibi- lité de brancher en parallèle différents filtres 1 (com- me illustré en figure 4) permet d'obtenir des filtres à air 1 ayant des surfaces de filtrage échelonnées et de réaliser par combinaison toute configuration requise pour des utilisations diverses. Le mode de réalisation de la figure 5 est dif- férent de celui de la figure 1 par l'orientation des 6. conduites 16 et 17 d'entrée et de sortie d'air; en ef- fet, elles sont disposées avec leurs axes dans un plan de symétrie (à 45 ) entre les plans 30 et 31 et 30' et 31' du contour extérieur et coupant lesdits axes tout en restant entièrement situées à l'intérieur des plans , 31, 30' et 31'. De cette façon, comme on le voit clairement en figure 7, le filtre 1 a une application plus souple pour les conduites de sortie 21 (et égale- ment pour les conduites d'entrée 20) qui peuvent avoir des orientations différentes et ne sont donc pas soumises à une courbure excessive pour toute orientation ou dispo- sition du filtre 1 dans le compartiment moteur. En ou- tre, au lieu de la bande 24, on peut former des trous 33 (figure 5) ou des fentes annulaires 34 (figure 6) dans le conteneur 3 autour des conduites 16 et 17 pour le passage d'éléments de montage appropriés (non représentés) pour installation sur un support associé. Dans le mode de réalisation de la figure 8, le conteneur 3 ne renferme que partiellement l'élément fil- trant 2: en effet, comme on le voit en figure 10, les composants 4 et 5 ont une portion de la paroi latérale correspondant à l'élément filtrant 2 qui est omise, et en particulier, la partie 4 n'a que deux parois symétriques 40 dont les bords 42 sont maintenant fixes hermétiquement à la partie 5. Ce mode de réalisation du filtre 1' est réa- lisé à partir de ces deux parties 4 et 5 et la portion 12 du papier filtre en accordéon 12 est scellée hermétique- ment par collage sur les deux parois plus petites 40.Puis, après jonction des parties 4 et 5, sur les faces latéra- les de l'élément filtrant 2 on forme des portions 45 (figu- re 9) pour scellement hermétique avec les bords contigus 46 des parties 4 et 5; ces portions 45 peuvent être consti- tuées du même matériau plastique que le joint 10 de la figure 1, et réalisées, par exemple, par immersion dans le matériau plastique d'un réservoir ou d'un plateau; ou peuvent être réalisées séparément puis fixées par collage 7. sur l'élément filtrant 2 entre les parties 4 et 5. De cette façon, le passage de l'air dans l'élément filtrant 2 entre la conduite d'entrée 16 et la conduite de sortie 17 est toujours hermétique vis-à-vis de l'extérieur. Enfin, il est clair que les modes de réalisation illustrés du filtre à air de la présente invention peuvent être modifiés sans qu'on sorte du domaine de protection de la présente invention. Entre autres, les axes de positionnement 13 de l'élément filtrant 2 peuvent être remplacés par un rebord en une pièce avec le conteneur 3 ou inséré dans celui-ci. 8. REVENDICATIONS 1 - Filtre à air (1, 1') comprenant un élément filtrant (2) et un élément de conteneur (3) pour suppor- ter et au moins contenir partiellement l'élément filtrant, l'élément de conteneur (3) ayant au moins une ouverture d'entrée (8) et une ouverture de sortie (9) pour que l'air traverse l'élément filtrant (2), caractérisé en ce que l'élément de conteneur (3) comporte au moins deux parties constituantes (4, 5) qui au moins partiellement enferment et scellent hermétiquement en permanence l'élément fil- trant (2) de manière à former un passage hermétique pour l'air entre l'ouverture d'entrée (8) et l'ouverture de sortie (9). 2 - Filtre selon la revendication 1, caractéri- se en ce que l'élément de conteneur (3) enferme totalement l'éelément filtrant (2) et les deux parties constituantes (4, 5) sont fixées ensemble en permanence et de façon her- métique, avec l'élément filtrant (2) logé à l'intérieur. 3 - Filtre selon la revendication 2, caractéri- sé en ce que le conteneur (3) comporte un joint intérieur hermétique autour de l'élément filtrant (2) de manière à séparer hermétiquement l'ouverture (8) d'entrée d'air et l'ouverture (9) de sortie d'air. 4 - Filtre à air selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que le joint hermétique est formé par con- tact périmétrique d'un joint (10) de l'élément filtrant (2) sur la surface intérieure du conteneur (3). - Filtre selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que les deux parties (4, 5) constituant l'élément de conteneur (3) sont fixées en permanence et hermétique- ment à l'élément filtrant (2). 6 - Filtre selon la revendication 5, caractéri- sé en ce qu'une liaison hermétique (61', 46) entre les par- ties (4, 5) formant le conteneur (3) constitue également un joint (10,45) pour l'élément filtrant (42) afin de scel- ler hermétiquement l'ouverture (8) d'entrée d'air et 9. l'ouverture (9) de sortie d'air. 7 - Filtre selon la revendication 6, caractéri- sé en ce que le joint (45) constitue au moins une partie de la paroi extérieure pour l'élément de conteneur (3). 8 - Filtre selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le conteneur (3) a une forme extérieure sensiblement rectangulaire. 9 - Filtre selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le conteneur (3) est en matériau plastique. - Filtre selon la revendication 9, caractéri- sé en ce que le matériau plastique est transparent. 11 - Filtre selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que les deux parties constituantes (4, 5) sont hermétiquement fixées ensemble par soudage. 12 - Filtre selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le conteneur (3) comporte des moyens internes (13) pour positionner l'élé- ment filtrant (2). 13 - Filtre selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture d'entrée (8) et l'ouverture de sortie (9) du conteneur (3) sont contenues à l'intérieur de plans (14, 15; 30, 31; 30', 31') définissant le volume général du conteneur (3). 14 - Filtre selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture d'entrée (8) et l'ouverture de sortie (9) du conteneur (3) sont en une pièce avec des éléments d'obturation (29) qui peuvent être enlevés lors de l'installation du filtre à air. - Filtre selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que les ouvertures (8, 9) ont des sections ovoides. 16 - Filtre selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que les 10. ouvertures (8, 9) sont formées dans des conduites (16, 17) de courte longueur en une pièce avec le conteneur (3) et contenues à l'intérieur de plans (14, 15, 30, 31, ', 31') définissant le volume général du conteneur (3), des cavités respectives (18, 19) étant formées autour des conduites (16, 17)de courte longueur, cavités qui peuvent recevoir des conduites extérieures d'entrée (20) et des conduites de sortie (21) pour l'air et un moyen de fixation (22') pour les conduites (16, 17). 17 - Filtre selon la revendication 16, carac- térisé en ce que les conduites (16, 17) de courte lon- gueur sont disposées avec leurs axes dans un plan de symétrie entre les plans (30, 31, 30', 31') définissant le volume général du conteneur, et coupant ces axes. 18 - Filtre selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le conteneur (3) comporte des moyens (24, 33, 34) pour le fixer au moyen de support. 19 - Filtre selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le conteneur (3) comporte un moyen d'accouplement extérieur (26) pour accou- pler les conteneurs (3) les uns aux autres et les utiliser en parallèle. - Filtre selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que l'élément filtrant (2) a une forme rectangulaire.