Brevet FR2582999A1 — publié le 19861212

La présente invention concerne un dispositif de filtrage d'air disposé dans le courant d'air entrant dans un dispositif de chauffage ou de climatisation d'un véhicule automobile, comportant un ventilateur associé, et qui, en vue de sa régénération assistée par le ventilateur, est sollicité à l'inversion de la direction d'écoulement. Un dispositif de ce type dans lequel le ventila- teur est placé dans le courant d'air entrant en amont du dispositif de filtrage d'air peut être considéré comme connu d'après la demande de brevet allemand DE-OS 30 04 675. Pour régénérer en cas de besoin le dispositif de filtrage d'air, il est nécessaire d'inverser le sens de rotation du ventilateur de telle sorte que, pour produire une étape de régénération, il est nécessaire de faire intervenir un agencement technique d'une complexité relativement grande et dont la manoeuvre est difficile. L'invention a pour but, tout en conservant une simplicité d'agencement de registres et de conduits, de permettre une régénération efficace du dispositif de fil- trage d'air sans inversion du sens de rotation du venti- lateur. Ce problème est résolu en ce que le ventilateur est placé dans le courant d'air entrant en aval du dispo- sitif de filtrage d'air, en ce qu'il est prévu en arrière du ven- tilateur au moins un organe d'obturation qui, pendant l'étape de régénération, empêche une sortie d'air dans l'habitacle du véhicule et au contraire laisse sortir le courant d'air refoulé en direction du dispositif de filtrage d'air, et en ce que simultanément un autre organe d'obturation coupe l'alimentation en air frais du ventilateur à la façon d'un registre de commande de circulation d'air frais. Le dispositif de filtrage d'air peut être constitué à cet égard d'une grille placée du côté de l'entrée d'air et retenant les grosses impuretés et d'un filtre placé en aval de la grille et arrêtant également des poussières fines. Ce filtre peut également comporter une partie de filtrage contenant un remplissage de charbon actif qui fixe des substances nocives, des matières odorantes et d'autres matières polluantes. Dans un exemple de réalisation de l'invention, l'organe d'obturation permet sélectivement le passage du courant d'air de ventilateur en direction des surfaces d'échange de chaleur et en direction du dispositif de filtrage d'air et il est agencé comme un volet de re- gistre à deux volets, qui est disposé en amont des sur- faces d'échange de chaleur, tandis que son autre volet ferme ou ouvre en alternance un orifice débouchant dans l'habitacle du véhicule. Dans un autre exemple de réalisation conforme à l'invention, l'organe d'obturation est disposé dans chaque canal aboutissant à des buses latérales. L'instant d'amorçage d'un processus de réaénéra- tion nécessaire peut être établi lorsque les valeurs va- riables de perte de pression du dispositif de filtrage d'air sont détectées et lorsqu'un signal électrique et/ou acoustique est déclenché lors de l'atteinte d'une valeur prédéterminée. Cependant, il est également possible de placer en aval du dispositif de filtrage d'air un détecteur qui pro- duit un signal électrique et/ou acoustique pour une concen- tration prédéterminée en matières polluantes et/ou odorantes. A cet égard, le signal peut être utilisé pour un enclenchement automatique de l'étape de régénération. Une épuration plus intense par de l'air fortement x chauffé est possible lorsque le signal estdéclenché au moentoà la température de l'eau de refroidissement atteint environ C. Il est cependant également possible, a peu de frais, d'enclencher une étape de régénération, indépendamment de la grandeur de la perte de pression et/ou de la concentration en matières polluantes du dispositif de filtrage d'air, respectivement avant le début d'un voyage-ou après la fin d'un voyage. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mis en évidence, dans la suite de la des- cription, donnée à titre d'exemple non limitatif, en ré- férence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 représente un premier dispositif de chauffage et ventilation qui est équipé d'un dispositif de filtrage d'air, dans le cas d'un fonctionnement du filtre; la-Figure 2 montre le dispositif de la Figure 1 pendant une étape de régénération et elle met en évidence la possibilité de recyclage d'air encore plus chauffé; la Figure 3 montre un exemple de réalisation sim- plifié par rapport à la Figure 1 et dans le cas d'un fonc- tionnement du filtre; la Figure 4 montre le dispositif de la Figure 3 dans une étape de régénération avec de l'air provenant d'un volume intérieur et qui ne peut pas être chauffé; la Figure 5 représente en vue latérale et en coupe un autre exemple de réalisation; avec des canaux pouvant être fermés et s'étendant du volume de distribution d'air jusqu'à des buses latérales, pendant le fonctionnement du filtre; la Figure 6 est une vue en plan et en coupe de la structure de la Figure 5; la Figure 7 montre la structure de la Figure 5 pendant une étape de régénération; et la Figure 8 est une vue en plan et en coupe de la structure de la Figure 7. Conformément aux Figures 1 et 2, il est prévu, dans un collecteur d'eau 2 placé en avant de la paroi frontale i d'un véhicule automobile non représenté, un ventilateur 3 qui est recouvert par un capot 4 monté de façon pivotante. Dans ce capot est logée une grille à air 5, qui constitue une partie d'un dispositif de fil- trage d'air 6 tandis que l'autre partie se compose d'une cartouche de filtrage 7 placée en aval de la grille 5 et échangeable. Sur la paroi frontale 1 sont montés de façon pivotante un premier organe d'obturation 8 agencé à la façon d'un registre de commande de circulation d'air frais, et un second organe d'obturation 10 formant un registre 9 à deux volets. L'habitacle 11 du véhicule est associé à un volume de répartition d'air 13, comportant au moins une surface d'échange de chaleur 12 et à partir duquel - sous la commande d'un troisième organe d'obtu- ration 15 agencé sous la forme d'un registre 14 - de l'air est introduit dans l'habitacle 11 du véhicule. Du fait que l'action de filtrage diminue au bout de quelque temps, il est nécessaire de nettoyer aussi bien la cartouche de filtre 7 que la grille 5 par un courant d'air dirigé en sens opposé. Le moment du nettoyage peut alors être déterminé par exemple en dé- tectant, à l'aide de capteurs de pression 20a placés dans le collecteur d'eau 2 en avant et en arrière de la cassette de filtre 7, la perte de pression qui est trai- tée dans un dispositif électronique 21. Lorsaue la pres- sion atteint une valeur prédéterminée dans une partie prédéterminée du dispositif de filtrage d'air, alors opportunément un signal et/ou un indicateur optique ou acoustique 22 sont déclenchés lorsque la température de l'eau de refroidissement, détectée par un capteur de température 23, atteint environ 80 C. Une étape de régénération du dispositif de fil- trage d'air 6 est également nécessaire lorsque l'engor- gement du filtre avec des matières polluantes, des matières odorantes et perturbatrices a dépassé une valeur prédé- terminée. Pour prévenir une désorption progressive du filtre et pour empêcher une pénétration de particules dans l'habitacle du véhicule, il est prévu,en arrière de la cartouche de filtre 7,un détecteur 20b qui détermine la concentration en matières polluantes et qui la transmet au dispositif électronique 21. Lorsqu'une valeur maxi- male prédéterminée est dépassée, un signal est alors déclenché de façon à pouvoir également actionner un indicateur de la manière déjà décrite. Les organes obturateurs 8, 10 et 15 sont asso- ciés à des éléments de manoeuvre 24 qui, lors de l'ap- plication d'un signal approprié pour indiquer une période de régénération nécessaire, assure automatiquement ou par actionnement d'un interrupteur 25, le transfert des organes obturateurs 8, 10 et 15 jusque dans la position indiquée sur la Figure 2. D'une manière non représentée, il est en outre également possible d'effectuer un nettoyage respectivement avant le début d'un voyage ou après la fin d'un voyage, par exemple en commandant cette opération au moyen de la clé de contact. Comme le montre la Figure 2, il se produit pendant l'étape de régénération une entrée d'air prove- nant de l'habitacle par le côté inférieur du volume de distribution d'air 13, cet air étant chauffé fortement et avantageusement au moyen de la surface d'échange de chaleur 12 placée en aval et pénétrant ensuite dans le ventilateur 3 tournant à une vitesse élevée,mais qui n'est cependant pas commandé de façon à inverser son sens de rotation. L'air sort du carter de ventilateur 17 par le bas et parvient ensuite sur le côté arrière de la cartouche de filtre 7. Sous l'effet du courant d'air dirigé en sens inverse et en coopération avec la haute température de l'air de balayage, il se produit un nettoyage intensif de la matière de filtrage, de sorte que des particules détachées se déposent entre la cartouche de filtre 7 et la grille 5 ou bien sont refoulées vers l'extérieur au travers de cette dernière. De l'humidité pénétrant au travers de la grille 5, par exemple lors d'un lavage du véhicule, entraîne les particularités déposées et les transporte par l'intermédiaire du conduit de décharge 16 pour les évacuer à l'extérieur par l'intermédiaire d'un autre orifice de décharge 26 disposé sur le côté infé- rieur du groupe. Les deux orifices de décharge sont pourvus, d'une manière non représentée mais cependant connue, de lèvres d'étanchéité placées à l'extrémité et qui empêchent un écoulement en sens inverse. Dans l'exemple de réalisation des Fig. 3 et 4, le volume de distribution d'air 13 ne peut pas être fermé par rapport à l'habitacle 11 du véhicule,et l'organe ob- turateur 10 comporte seulement un volet 18. Le fonction- nement du filtre de l'exemple de réalisation représenté sur la Figure 3 correspond pratiquement à celui de l'exemple plus compliqué de la Figure 1. Dans l'étape de régénération de la Figure 4, de l'air provenant de l'habitacle est aspiré d'une manière directe et il n'est pas possible d'effectuer un chauffage préalable. Par ailleurs, le trajet d'écoulement correspond à celui de la Figure 2. Conformément aux Figures 5 à 8, il est prévu sur les deux côtés du volume de distribution d'air 13 un canal 27 aboutissant à des buses latérales de sortie d'air, non représentées, ledit canal pouvant être fermé par un élément d'actionnement correspondant 24, agencé comme un registre 28. Pendant le fonctionnement du filtre, comme indiqué sur les Figures 5 et 6, l'organe obturateur 8 s'applique contre la paroi frontale 1 en produisant une obturation d'une ouverture associée. L'air passant au tra- vers de la cartouche de filtre 7,et refoulé par le ventila- teur 3 en direction du volume de distribution d'air 13, passe également dans les canaux 27,car le registre 28 respectivement associé ferme le trajet en direction du collecteur d'eau 2. Lorsqu'une étape de régénération est enclen- chée, auquel cas l'organe obturateur 8 empêche une entrée d'air frais, les registres 28 des Figures 7 et 8 sont inversés, et dégagent maintenant le trajet en direction du collecteur d'eau 2. Comme cela a déjà été précisé plusieurs fois, l'air s'écoule alors dans le sens inverse à la direction normale en traversant la cartouche de filtre 7 et la grille 5 vers l'extérieur, de sorte qu'il se produit un effet de nettoyage. REVENDICATIONS 1. Dispositif de filtrage d'air disposé dans le courant d'air entrant dans un dispositif de chauffage etde climatisation d'un véhicule automobile, comportant un ventilateur associé,et qui, en vue de sa régénération assistée par le ventilateur, est sollicité à l'inversion de la direction d'écoulement, caractérisé en ce que le ventilateur (3) est placé dans le courant d'air entrant en aval du dispositif de filtrage d'air (6), en ce qu'il est prévu en arrière du ventilateur (3) au moins un organe d'obturation (10) qui, pendant l'étape de ré- génération, empêche une sortie d'air dans l'habitacle (11)- du véhicule et au contraire laisse sortir le courant d'air refoulé en direction du dispositif de filtrage d'air (6), et en ce que simultanément un autre organe d'obturation(8) coupe l'alimentation en air frais du ventilateur (3) à la façon d'un registre de commande de circulation d'air frais. 2. Dispositif de filtrage d'air selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que l'organe d'obturation (10) laisse passer sélectivement le courant d'air du ven- tilateur en direction des surfaces d'échange de chaleur (12) et du dispositif de filtrage d'air (6), et est agencé comme un volet (18) d'un registre (9) à deux volets, qui est placé en amont de surfaces d'échange de chaleur (12), et en ce que son autre volet (19) assure alternativement la fermeture ou l'ouverture d'un orifice débouchant dans l'habitacle (11) du véhicule. 3. Dispositif de filtrage d'air selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que l'organe d'obturation (10) est disposé dans chaque canal (27) aboutissant à des buses latérales. 4. Dispositif de filtrage d'air selon l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les valeurs variables de perte de pression du dispositif de filtrage d'air (6) sont captées,et en ce que, lorsqu'une valeur prédéterminée est atteinte, un signal électrique et/ou acoustique est déclenché. 5. Dispositif de filtrage d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu en aval du dispositif de filtrage d'air (6) un détecteur qui déclenche un signal électrique et/ou acoustique dans le cas d'une concentration prédéterminée en matières polluantes et/ou odorantes. 6. Dispositif de filtrage d'air selon les reven- dications 4 et 5, caractérisé en ce que le signal est utilisé pour un enclenchement automatique de l'étape de régénération. 7. Dispositif de filtrage d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le signal est produit déjà lorsque la température d'eau de refroidissement s'élève à environ 80 C. 8. Dispositif de filtrage d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, indépendamment de la valeur de la perte de pression et/ou de la concentration en matières polluantes dans le dispo- sitif de filtrage d'air (6), une étape de régénération est enclenchée respectivement avant le début ou après la fin d'un voyage.