Brevet FR2687930A1 — publié le 19930903

SYSTEME FILTRANT, NOTAMMENT POUR LA FILTRATION DE L'AIR. La présente invention se rapporte à la filtration. Elle concerne plus particulièrement un système filtrant. Les inventeurs estiment que cette invention trouvera des applications particulières dans les domaines de la filtration de l'air ambiant, avant son admission en qualité d'air de combustion dans un moteur à combustion interne, tel qu'un moteur d'automobile, un moteur industriel (par exemple une turbine à gaz) et analogue. Toutefois, cette invention est aussi applicable à d'autres domaines tels que la ventilation. Selon l'invention, d'une façon générale, on réalise un système filtrant comprenant un pré-filtre constitué par un filtre à inertie et un filtre final constitué par un filtre à milieu filtrant comprenant un élément filtrant en matière fibreuse, ayant une certaine épaisseur et une structure non homogène sur son épaisseur Une première partie de l'épaisseur, sur un premier côté du filtre, qui sera le côté amont en utilisation, est volumineuse, et une seconde partie de l'épaisseur, située sur un second côté du filtre, qui sera le côté aval en utilisation, est d'une structure serrée. On entend par "filtre à inertie", un dispositif dans lequel la filtration est obtenue par effet dynamique, en engendrant un écoulement rotatif dans un courant qu'il s'agit de filtrer, en laissant les constituants de l'écoulement qui ont une densité relativement élevée (c'est-à-dire les impuretés en particules) se concentrer vers un plus grand rayon, sous l'effet de la force centrifuge engendrée par la composante rotative de l'écoulement, et en séparant lesdites particules situées au grand rayon, des autres constituants de l'écoulement qui se trouvent à un plus petit rayon Une caractéristique d'un filtre à inertie consiste en ce que, en général, les éléments de l'écoulement qui ont une plus haute densité (c'est-à-dire les impuretés en particules) qui sont séparés du reste du courant se présentent sous la forme de particules relativement grandes et les particules qui restent dans le courant sont d'une distribution granulométrique relativement étroite et d'une dimension médiane relativement petite Le degré de ces tendances est en corrélation positive avec l'efficacité de filtration du filtre à inertie L'importance de ceci ressortira de la suite. Dans une forme préférée de réalisation, le filtre à inertie peut être constitué par au moins un cyclone ou tube à vortex à flux axial, ou par une série de cyclones ou tubes à vortex à flux axial, conformément à la description de l'un ou l'autre des demandes de brevets français N O 89 07169, 89 07171 et 89 07170, tous au nom de Cyclofil (Proprietary) Limited. En ce qui concerne l'élément filtrant du filtre final, on doit entendre par "volumineux", ce qui possède des fibres qui, de façon générale, ne sont pas attachées à d'autres fibres, c'est-à-dire qu'elles sont "libres", sur la plus grande partie de leur longueur, lesquelles parties libres sont flexibles et au moins légèrement élastiques, c'est-à-dire qu'elles ont une "mémoire" ou une tendance à revenir à un état détendu après avoir été déformées Au contraire, on doit entendre par "structure serrée", ce qui possède des fibres qui, de façon générale, sont relativement rigides Ces fibres peuvent être attachées à d'autres fibres (c'est-à-dire "soudées par fusion"), au moins de façon intermittente, sur de grandes parties de leur longueur. L'élément filtrant du filtre final peut varier de structure de façon progressive du côté amont au côté aval. L'élément filtrant peut être un élément filtrant composite comprenant une couche matelas ou de capacité, relativement épaisse, proche du premier côté, et une couche lisse ou couche efficace relativement mince, proche du second côté Cette couche matelas ou de capacité épaisse, en combinaison avec la couche lisse ou efficace mince, aura les caractéristiques prescrites plus haut pour l'élément filtrant. En remplacement, l'élément filtrant peut être sous la forme d'une couche matelas ou de capacité relativement épaisse, qui fait partie d'un élément filtrant composite qui comprend, en supplément, une couche lisse ou efficace relativement mince, la couche matelas ou de capacité épaisse ayant alors les caractéristiques prescrites plus haut pour l'élément filtrant, et étant agencée de façon à se trouver sur le côté amont en utilisation, la couche lisse ou efficace mince étant agencée de façon à se trouver sur le côté aval en utilisation La couche lisse peut se présenter alors sous la forme d'une nappe de matière fibreuse serrée. La première partie de l'épaisseur du filtre final peut être formée d'une matière choisie pour contenir des fibres naturelles, des fibres d'une matière plastique synthétique, ou une combinaison de fibres naturelles et de fibres d'une matière plastique synthétique Les fibres ont un titre Denier de moins de 10, de préférence de moins de L'importance de l'utilisation d'une fibre fine appara 1-tra dans la suite. La seconde partie de l'épaisseur peut comprendre des fibres susceptibles d'être tassées ou serrées d'une façon appropriée pour permettre de former l'élément filtrant à partir de la nappe volumineuse de matière fibreuse par application de chaleur sur la face de la seconde partie de l'épaisseur. Dans une forme de réalisation, le filtre à inertie et le filtre à milieu filtrant peuvent être séparés dans l'espace et interconnectés par une conduite Le filtre à inertie peut alors être logé dans un boîtier de pré-filtre et le filtre à milieu filtrant peut être logé dans un boîtier de filtre final. L'invention est à présent décrite à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins schématiques annexés, sur lesquels: La figure 1 montre en coupe une première forme de réalisation d'un système filtrant selon l'invention; La figure 2 montre, à plus grande échelle, en coupe axiale, un unique cyclone ou tube à vortex à flux axial qui fait partie du système filtrant de la figure 1; La figure 3 montre en perspective, une matrice de cyclones ou tubes à vortex à flux axial, tels que le cyclone ou tube à vortex de la figure 2, la matrice faisant partie du système filtrant de la figure 1; La figure 4 montre en perspective et à plus grande échelle, un filtre à milieu filtrant partiellement formé, qui fera partie du système filtrant de la figure 1; La figure 5 est une vue en perspective à échelle très agrandie, de la matière du filtre à milieu filtrant de la figure 4; La figure 6 montre schématiquement une autre forme de réalisation d'un système filtrant selon l'invention; Les figures 7 et 8 sont des vues qui correspondent à la figure 2, représentant d'autres formes de réalisation de cyclones ou tubes à vortex; et La figure 9 montre graphiquement les performances d'un système filtrant pour automobile selon l'invention, en comparaison avec un filtre cellulosique classique typique. Sur la figure 1 des dessins, un système filtrant selon l'invention est désigné dans son ensemble par le numéro de référence 10 Dans cette forme de réalisation, le système filtrant 10 comprend une entrée 12 pour l'air ambiant et une sortie 14 pour l'air filtré Le système filtrant est logé dans un boîtier désigné dans son ensemble par le numéro de référence 16, lequel boîtier porte l'entrée 12 et la sortie 14 Le boîtier 16 comprend une base 25 et un couvercle 26 qui s'ajuste sur la base 25 et est fixé sur celle-ci comme indiqué en 66. Le boîtier 16 définit une zone de pré-filtre 18, une chambre intermédiaire 20, une zone de filtre final 22 et une chambre de sortie 24, toutes agencées en série. Dans la zone de pré-filtre 18, est prévue une matrice 28 de cyclones ou tubes à vortex à flux axial 10, qui sera décrite plus en détail en regard des figures 2 et 3. Les tubes à vortex 30 ont des entrées en communication avec l'entrée 12, laquelle présente la forme d'un diffuseur aérodynamique L'air à filtrer pénètre dans les tubes à vortex, o les impuretés lourdes sont éliminées du courant d'écoulement d'air. La matrice de tubes à vortex comprend un réservoir à impuretés, pour l'accumulation des impuretés isolées sous la forme particulaire, par exemple sous la forme de poussière, et qui est constitué par un bac à poussières amovible 32 Dans la forme de réalisation de la figure 1, les tubes à vortex 30 travaillent sans courant d'air de balayage Ceci permet d'utiliser un bac à poussières 32 à paroi pleine (c'est-à- dire non poreuse) qui est nettoyé périodiquement Dans d'autres formes de réalisation, par exemple dans la forme de réalisation de la figure 6, il est prévu des moyens pour engendrer un courant de balayage, représentant par exemple 10 %. Les tubes à vortex 30 ont des sorties qui mènent à une chambre intermédiaire 20 pour conduire le courant d'écoulement d'air préfiltré dans la chambre 20. L'air préfiltré est conduit de la chambre intermédiaire 20 dans la zone de filtre final 22, dans laquelle est prévu un filtre final à milieu filtrant 36. Celui-ci est maintenu à sa périphérie dans un cadre 65 qui est monté entre la base 25 et le couvercle 26 La construction du filtre à milieu filtrant 36 est le plus clairement visible sur la figure 4. La figure 3 montre la matrice 28 de tube à vortex 30. Plusieurs tubes à vortex 30 sont disposés en parallèle en une matrice Chaque tube à vortex 30 est placé entre une plaque avant 38 et une plaque arrière 40 qui sont parallèles et espacées La disposition est telle que les entrées 42 des tubes à vortex 30 soient dans le plan des ouvertures prévues pour cela dans la plaque avant 38 De même, les sorties de tubes à vortex 30 sont dans le plan de la plaque arrière 40 et sont en communication avec la chambre 20 à travers des ouvertures prévues pour cela dans la plaque arrière 40 Des orifices 44 d'évacuation des impuretés des tubes à vortex 30 sont mis en communication avec un volume intermédiaire entre la plaque avant 38 et la plaque arrière 40, lequel volume communique, à un niveau bas, avec le bac à poussières 32 représenté sur la figure 1. Pour contenir les impuretés, des parois latérales 46 s'étendent entre la plaque avant 38 et la plaque arrière , et une paroi supérieure, non représentée sur la figure 3, est prévue au-dessus du volume intermédiaire entre la plaque avant 38 et la plaque arrière 40 Le bac à poussières 32 ferme le volume par dessous. La figure 2 illustre un tube à vortex 30 avec plus de détails Il comprend un tube extérieur 48 qui, dans la forme de réalisation de la figure 2, est cylindrique et définit l'entrée 42 à une de ses extrémités. A son extrémité opposée, le tube extérieur 48 possède un tube d'extraction intérieur 56 définissant, à son extrémité extérieure, une sortie 60 qui est placée dans la plaque arrière 40 comme représenté sur la figure 3 Le tube d'extraction 56 se rétrécit vers l'intérieur et possède une embouchure intérieure 58 de plus petit diamètre que le tube extérieur 48, et concentrique au diamètre intérieur de ce tube extérieur. Plus intérieurement par rapport à l'entrée 42, est prévu un générateur de vortex 50 qui, en utilisation, engendre un écoulement rotatif Sous l'effet de l'écoulement rotatif, les constituants de l'écoulement sont soumis à une force centrifuge Les constituants de l'écoulement qui ont une densité relativement élevée, généralement sous la forme de particules, se concentrent vers la périphérie extérieure du tube extérieur Ce mécanisme de séparation se poursuit dans une région de séparation 52 située en aval du générateur de vortex 50 et en amont de l'embouchure 58. Dans une disposition annulaire, à l'extérieur du tube d'extraction intérieur 56, est définie une région périphérique extérieure 54 qui se termine par l'orifice 44 par la sortie des impuretés qui est représenté sur la figure 3 et à travers laquelle les impuretés sont éjectées On comprend que, en particulier dans cette forme de réalisation, le volume situé à l'intérieur de la matrice 28 est un volume fermé et qu'il ne se produit pas d'écoulement d'air net à travers la région périphérique extérieure 54, comme ceci a été décrit plus haut. La partie centrale de l'écoulement d'air, qui est débarrassée des particules, en particulier des particules de haute densité, s'écoule à travers la sortie 60, après avoir traversé l'embouchure 58 et le tube d'extraction intérieur 56 Comme on le voit sur la figure 1, cet air préf iltré pénètre dans la chambre intermédiaire 20 Les impuretés qui s'accumulent dans le bac à poussières 32 sont enlevées périodiquement. Il est important de comprendre que les tubes à vortex selon les demandes de brevets français susmentionnées ont une haute efficacité, typiquement supérieure à 90 % en masse, avec une poussière de test Standard AC Coarse De cette façon, plus de 90 % en masse des impuretés typiques contenues dans l'air sont éliminées par la filtration dans la zone de préfiltration 18, et moins de 10 % en masse des impuretés typiques restent contenues dans l'air qui traverse la chambre intermédiaire 20. Sur la figure 7, on a représenté une autre forme de réalisation d'un cyclone ou tube à vortex à flux axial, indiqué par le numéro de référence 130 Le tube à vortex 130 est similaire à de nombreux égards au tube à vortex 30 de la figure 2 et on utilisera des numéros de référence analogues pour désigner les éléments analogues Le tube à vortex 130 n'est pas décrit en détail et on ne soulignera qu'une seule différence importante. Le tube à vortex 130 comprend un tube extérieur tronconique 148 Pour des raisons qui sont entièrement décrites dans la demande de brevet français n' 89 07171, le tube à vortex de la figure 7 est bien approprié pour être utilisé dans des conditions d'écoulement net nul à travers la sortie d'impuretés 144. Sur la figure 8, encore une autre forme de réalisation d'un cyclone ou tube à vortex à écoulement axial est désignée par le numéro de référence 230 Le tube à vortex 230 est similaire à de nombreux égards aux tubes à vortex 30 et 130 et n'est pas décrit en détail Les numéros de référence analogues désignent des éléments ou caractéristiques analogues. Le tube à vortex 230 possède un tube extérieur 248 qui est cylindrique dans la région génératrice de vortex et qui s'évase ou diverge dans la région de séparation 252 Il représente un compromis entre les formes de réalisation des figures 2 et 7, qui possède la plupart des avantages relatifs à la densité d'assemblage de la forme de réalisation de la figure 2 et conserve partiellement l'avantage de la forme de réalisation de la figure 7 en ce qui concerne le fonctionnement sans courant de balayage. Sur la figure 4, le filtre à milieu filtrant 36, spécialement dans cette forme de réalisation, est de forme générale rectangulaire et présente des formations parallèles 62 en accordéon, formées par pliage, pour améliorer sa rigidité, mais principalement pour agrandir la surface de filtre disponible, il est enfermé sur sa périphérie dans le cadre 65 représenté sur la figure 1 au moyen duquel il est monté entre la base 25 et le couvercle 26 Dans d'autres formes de réalisation, le milieu filtrant peut être de pratiquement n'importe quelle forme ou configuration désirée, par exemple cylindrique, conique ou équivalent Toutefois, il va de soi, comme il ressortira plus clairement de la description de la figure , que le milieu filtrant possède une grande épaisseur ou profondeur et que le milieu filtrant doit de façon générale être plié mais non pas étiré pendant sa mise en forme. Comme on le voit sur la figure 5, le milieu filtrant 36 de cette forme de réalisation est d'une construction composite, formée d'une couche matelas ou couche de capacité 68, qui est aussi appelée couche avant, et d'une couche lisse ou couche efficace 70 qui est aussi appelée couche arrière La mise en forme de la matière du milieu filtrant 36 est décrite ci-après Pendant cette mise en forme, les deux couches sont intégrées de telle manière que la matière filtrante présente, pour un observateur occasionnel, l'aspect d'une couche unique qui est de structure non homogène. Sur un premier côté 72, qui sera la face amont en utilisation, les fibres sont volumineuses Toutefois, les fibres deviennent de moins en moins volumineuses et sont de plus en plus serrées au fur et à mesure qu'on s'enfonce dans la profondeur à partir du premier côté 72 De cette faç,on, la structure très volumineuse représentée en 68 1, sur le premier côté 72, croît progressivement en direction de la structure moins volumineuse et plus dense comme représentée en 68 2 à distance du premier côté 72. Sur le second côté 74, qui sera le côté aval en utilisation, les fibres sont fixées, ou soudées et fixées. Ceci est obtenu par l'application de chaleur au second côté 74 pendant la mise en forme de l'élément filtrant 36. La matière de la couche de capacité 68 et de la couche efficace 70 et la construction de l'élément filtrant 36 sont maintenant décrites plus en détail en regard de l'exemple suivant. Exemple: L'élément filtrant est formé de deux couches qui sont avantageusement appelées respectivement la couche avant et la couche arrière et qui correspondent respectivement à la couche de capacité 68 et à la couche efficace 70. La couche avant est formée à 100 % de fibre discontinue de polyester ayant un titre d'épaisseur Denier d'environ 3 et une longueur de fibre d'environ 50 mm. La couche arrière est formée d'une combinaison de fibre discontinue de polyester ayant un titre Denier de 3 et 50 mm de longueur, de fibre discontinue de polyester de 1,5 Denier et environ 40 mm de longueur et d'une fibre discontinue bicomposant à bas point de fusion, ayant un titre Denier de 4 et environ 50 mm de longueur Les pourcentages relatifs des constituants et des fibres de la couche arrière détermineront la performance de la couche efficace et seront choisis en tenant compte des caractéristiques désirées A titre explicatif, on mentionne que la fibre discontinue bicomposant à bas point de fusion possède une âme en polyester ayant une température de fusion "standard" d'environ 2600, et une gaine faite d'un polymère de copolyester ayant une température à bas point de fusion d'environ 1100 à 2000 C. Le copolyester polymère a une haute affinité pour le polymère standard et est donc en mesure de lier les fibres et les autres composants par la chaleur. Les fibres de la couche avant et du mélange de la couche arrière sont cardées séparément en voiles d'une masse prédéterminée Pour obtenir un voile d'une masse constante par unité de surface aussi bien dans la couche avant que dans la couche arrière, les voiles provenant de la cardeuse sont déposés en plusieurs couches sur une machine de pliage transversal ou de recouvrement transversal Les voiles sont ensuite renforcés individuellement par un processus d'aiguilletage, dans lequel les fibres des voiles sont emmêlées lâchement. Cette opération confère à la nappe une relative stabilité qui permet de manipuler le voile sans le déformer fortement La densité d'aiguilletage après cette opération n'est que d'environ 10 coups d'aiguilles par centimètre carré. La couche avant est ensuite assemblée à la couche arrière par une opération d'aiguilletage double ayant une densité d'aiguilles d'environ 70 coups d'aiguilles par centimètre carré A ce stade, les positions relatives des fibres les unes par rapport aux autres sont déjà déterminées mais la structure est encore lâche, avec une basse densité et de grands vides. L'élément filtrant est ensuite mis en forme pendant une opération complexe de moulage à chaud, en deux stades, dans lesquels, respectivement, le milieu filtrant passe à travers une étuve ayant une température d'air suffisante pour faire fondre la gaine de la fibre bicomposant Le temps de séjour pendant le passage du milieu filtrant est d'environ une minute Ceci assure une liaison à chaud du milieu filtrant, dans laquelle les liaisons entre fibres il sont formées par la fusion de la gaine de la fibre bicomposant présente dans la couche arrière De cette façon, la rigidité et la stabilité du milieu filtrant sont améliorées et des structures cellulaires sont créées dans la couche arrière Il va de soi que cet assemblage à chaud se produit dans une mesure prédominante dans la couche arrière, du fait que la température des fibres n'est suffisamment élevée que pour faire fondre les gaines des fibres bicomposant, qui ne sont présentes que dans la couche arrière. Dans un deuxième stade, le milieu filtrant est chauffé dans des moules ou entre des plaques chauffées ou rouleaux chauffés Pendant ce stade, la dimension des pores est réduite en comprimant les milieux filtrants et en rapprochant ainsi les fibres davantage les unes des autres Les cellules formées pendant l'opération d'assemblage à chaud sont comprimées et remises en forme à chaud sans affecter la liaison entre les fibres Ceci se traduit pas une plus petite surface des cellules, qui est due à la compression du milieu filtrant Après refroidissement, l'épaisseur et par conséquent la dimension des cellules se stabilisent à leur nouvelle dimension De cette façon, sur le second côté 74, on obtient une surface relativement lisse et très poreuse Au niveau du premier côté 72, la structure reste volumineuse. Ainsi qu'on l'a mentionné plus haut en regard de la figure , la densité de la couche avant s'accroît et la dimension des vides diminue de façon correspondante avec l'accroissement de la profondeur, mesurée à partir du côté 72. Grâce à la faible pression qui est nécessaire et à la température relativement basse requise pendant le moulage à chaud du milieu filtrant, il se forme en général des cellules "non colmatées" pendant le processus de finition du milieu filtrant, ce qui confère au milieu filtrant un potentiel de grand débit d'écoulement, un grand nombre de pores et une dimension de pores relativement homogène. Relativement à d'autres milieux filtrants, cette construction apporte la possibilité de créer des milieux filtrants auxquels on peut conférer n'importe quelle caractéristique de filtration désirée pendant le processus de mise en forme à chaud du milieu filtrant, dans lequel on confère à ce dernier une forme ou configuration quelconque voulue La construction relative de la couche arrière ou les combinaisons relatives de fibres dans la couche arrière donnent une grande liberté de variation de la formabilité et de la moulabilité, ainsi que des caractéristiques d'efficacité. Comme on le voit en se reportant à nouveau à la figure 1, l'air préfiltré contenu dans la chambre intermédiaire 20 s'écoule ensuite à travers l'élément filtrant 36, o se produit la filtration finale, puis il s'accumule dans la chambre de sortie 24 et sort à travers la sortie 14. Il est important de comprendre que le filtre à milieu filtrant 36 a une double fonction Le premier côté 72 et la matière filtrante qui lui est adjacente, qui est volumineuse et de profondeur relativement grande, permet aux particules de poussières de pénétrer relativement profondément dans la matière filtrante Il y a donc une faible tendance à la formation d'un gâteau sur la surface et au colmatage du filtre Ceci accroît considérablement la capacité de poussière En outre, étant donné que les fibres sont relativement minces et qu'elles sont libres sur la majeure partie de leur longueur, elles ont de bonnes caractéristiques d'adsorption pour adsorber la poussière, même les très petites particules de poussière. La couche lisse 70 à une dimension de pores relativement grande, de l'ordre de 90 microns et les pores sont de dimensions relativement homogènes Cette combinaison permet d'obtenir un grand rendement sans supprimer les caractéristiques avantageuses de perte de charge. Pendant les essais initiaux, on a constaté que l'efficacité de filtration du filtre est de l'ordre de 90 % en masse avec une poussière de test standard AC Coarse. On peut s'attendre à ce que les impuretés que le filtre laisse passer aient une dimension moyenne d'environ 2 à 3 microns La perte de charge, qui reste constante pendant toute la vie du préfiltre, est de l'ordre de 0,5 k Pa. Le filtre à milieu filtrant 36 a une efficacité telle que, en combinaison avec le préfiltre, l'efficacité du système de filtre est d'environ 99, 9 % en masse avec une poussière de test standard AC Coarse Lorsqu'on utilise la couche efficace 70, on s'attend à ce que les impuretés passantes aient une dimension moyenne typiquement inférieure à 1 micron Le filtre à milieu filtrant 36 a initialement une perte de charge d'environ 0,5 k Pa et, à la fin de l'essai, une perte de charge d'environ 4,5 k Pa (compte tenu de la perte de charge constante d'environ 0,5 k Pa déterminée par le préfiltre, et en respectant la convention, appliquée dans les tests de capacité de poussières, qui consiste à arrêter l'essai lorsque la perte de charge totale a atteint 5 k Pa) La capacité spécifique de poussière, c'est-à-dire la quantité de poussière qui peut être filtrée par unité de surface de l'élément filtrant, d'un tel système filtrant selon l'invention, doit être d'un ordre de grandeur supérieur (supérieur d'environ 5 fois à 50 fois) à la capacité spécifique de poussière d'un filtre classique, en cellulose ou en papier qui est généralement utilisé actuellement pour les moteurs d'automobiles. Les résultats d'essais obtenus avec la poussière grossière SAE Standard Coarse dans les procédures d'essai en accord avec BS 1701; ISO 5011; SAE J 726 et DIN 24189, et avec un système filtrant utilisant un filtre à inertie du type de la figure 7 et un filtre à milieu filtrant selon l'exemple décrit dans le présent mémoire, ont été les suivants: Efficacité Qp 99,9 % Perte de charge initiale Capacité de poussière spécifique > 8000 g/m 2. La capacité de poussière spécifique à été calculée sur la surface filtrante du filtre à milieu filtrant. Sur la figure 6, une autre forme de réalisation d'un système filtrant selon l'invention est désignée dans son ensemble par le numéro de référence 110 A de nombreux égards, cette forme de réalisation est analogue à la forme de réalisation de la figure 1 et des numéros de référence analogues désignent les caractéristiques ou composants analogues Le système filtrant 110 ne sera donc pas décrit en détail mais on mettra simplement l'accent sur deux différences importantes. Le principal avantage consiste en ce que, dans la forme de réalisation de la figure 6, le préfiltre et le filtre final sont séparés physiquement et contenus respectivement dans un boîtier de préfiltre 116 et dans un boîtier de filtre final 217 Une sortie 117 du boîtier de préfiltre 116 est mise en commutation par un conduit, qui est un conduit flexible 120 dans cette forme de réalisation, avec une entrée du boîtier de filtre final. Le boîtier de filtre final est directement monté, comme indiqué par le numéro de référence 114, sur un collecteur d'admission 300 Le fonctionnement du système filtrant 110 est similaire à celui du système filtrant 10. Un avantage particulier du type de système filtrant de la figure 6 consiste en ce qu'il accroît les possibilités de variation et accroît le potentiel d'utilisation d'un système filtrant selon l'invention dans des applications potentiellement difficiles, par exemple dans lesquelles l'espace disponible pour un système filtrant est limité Par exemple, dans tel cas, le préfiltre peut être positionné en un endroit approprié éloigné du filtre final qui est avantageusement proche du collecteur d'admission Cet avantage, comparativement à la technique antérieure consiste dans le fait que, dans l'expérience pratique des systèmes filtrants selon l'invention, un tel système filtrant peut être conçu et construit de façon à être compact et, dans certaines circonstances, encore plus compact que les filtres classiques en papier. Dans un système filtrant selon l'invention, on peut exiger du filtre à inertie qu'il travaille dans des conditions particulières, par exemple dans des conditions qui comportent des charges de poussières exceptionnellement élevées, dans lesquelles il serait avantageux, d'avoir un courant de balayage défini à travers l'évacuation d'impuretés 44, 144, 244 Dans ce cas, l'évacuation des impuretés peut avantageusement être mise en communication avec une sortie à travers laquelle on peut évacuer un courant de balayage fortement concentré en impuretés Dans le cas d'un moteur à combustion interne, ce courant de balayage peut avantageusement être injecté par induction dans le système d'échappement 80 du moteur à combustion interne On peut utiliser pour cela un dispositif 82 à Venturi ou analogue Cet agencement peut avoir des caractéristiques de pression avantageuses susceptibles de renforcer le fonctionnement du tube à vortex En général, si l'on utilise un courant de balayage, il peut être de l'ordre de grandeur d'environ 10 % du courant d'entrée. Sur la figure 9, la performance réelle mesurée d'un filtre classique pour automobile est représentée par la courbe 88 représentant la perte de charge en fonction de la masse totale en grammes de la poussière d'essai AC Coarse retenue sur le filtre On peut voir que la capacité de poussière du filtre est d'environ 400 grammes à une perte de charge d'environ 5 k Pa La performance comparative d'un système filtrant selon l'invention, et qui remplace le filtre classique est représentée par la courbe 90 La capacité de poussière est supérieure à 1600 grammes, c'est-à-dire de l'ordre de quatre fois celle d'un filtre classique. La capacité de poussière est directement liée à la durée de service C'est ainsi que, dans l'exemple considéré, le système filtrant selon l'invention a une durée de vie utile qui est nominalement quatre fois celle du filtre existant qu'il remplace. Les inventeurs considèrent comme très important de se rendre compte que les filtres cellulosiques classiques qui sont actuellement en utilisation dans les moteurs d'automobiles sont par nature mal appropriés pour être utilisés comme filtre final dans un système filtrant composite du genre général auquel l'invention se rapporte. Ils ont aussi identifié la nature du problème inhérent. Ils ont compris que les filtres cellulosiques classiques exigent l'accumulation d'un gâteau sur la surface du filtre à milieu filtrant (ce qu'on appelle le "conditionnement") pour accroître l'efficacité de la filtration Ce gâteau est idéalement formé de particules d'une large distribution granulométrique Ils ont aussi constaté que la simple nécessité d'accumulation d'un gâteau possède des inconvénients inhérents. Premièrement, cette exigence limite la capacité de poussière spécifique du filtre Les filtres classiques exigent, dans des conditions laborieuses, un entretien ou remplacement régulier pour éviter que la perte de charge ne deviennent élevée de façon inacceptable. Deuxièmement, la nécessité d'accumulation du gâteau pour améliorer l'efficacité de la filtration dans le cas de filtres classiques à milieu filtrant implique nécessairement que l'efficacité de filtration initiale n'est pas optimale tant que le gâteau n'a pas été accumulé Dans un système filtrant du type général auquel l'invention se rapporte, l'air préfiltré qui pénètre dans l'étage final de filtration a une plus faible charge de poussière comparativement à l'air avant la préfiltration, et la répartition granulométrique des particules est étroite, avec une dimension médiane plus petite Avec un filtre classique comme filtre final, comparativement à son fonctionnement avec de l'air qui n'a pas été préfiltré, l'accumulation d'un tel gâteau est retardée L'efficacité de filtration avant que l'accumulation de gâteau se soit effectuée, est inférieure à l'efficacité optimale Ceci est aggravé par le phénomène de "surentretien" qui se produit lorsque le milieu filtrant est entretenu ou remplacé prématurément Le "surentretien" à pour effet qu'il se produit une filtration inférieure à la filtration optimale sur un grand pourcentage du temps, en réduisant ainsi l'efficacité moyenne de la filtration. Troisièmement, si le conditionnement se produit avec une charge de poussière d'une distribution granulométrique étroite, il se produit un "colmatage" du filtre Ceci entraîne un accroissement rapide de la perte de charge sur le filtre qui réduit la durée de service utile d'un filtre conditionné. Les inconvénients ci-dessus doivent être considérés en comparaison avec la caractéristique inhérente des filtres à inertie qui a été mentionnée plus haut, à savoir le fait que l'étroitesse de la distribution granulométrique des dimensions de particules et la petitesse de la dimension médiane sont en corrélation positive avec un accroissement de l'efficacité d'un filtre à inertie En conservant présent à l'esprit le fait que l'étroitesse de la distribution granulométrique des dimensions de particules est la raison essentielle des inconvénients précités, il devient apparent que l'utilisation d'un préfiltre à inertie en combinaison avec un filtre à milieu filtrant classique est, au moins à un certain degré, autodestructrice et que, en outre, l'accroissement de l'efficacité du préfiltre peut en réalité aggraver la situation. Les inventeurs ont donc compris qu'un autre type de filtre à milieu filtrant est nécessaire pour filtrer l'air préfiltré, ils ont identifié le problème spécifique qui se pose avec les filtres classiques et ils ont conçu les principes qui sont à la base de la présente invention et développé le type de filtre à milieu filtrant qui est défini dans le présent mémoire. Un important avantage du filtre à milieu filtrant défini dans le présent mémoire consiste en ce qu'il se produit une forte pénétration des impuretés dans la matière du milieu filtrant, ce qui accroît la capacité de poussière spécifique Cette caractéristique désirée est obtenue en faisant en sorte que la partie amont ou de première épaisseur du filtre à milieu filtrant est d'une structure volumineuse En outre, les fibres dont le filtre à milieu filtrant est formé sont fines et ont donc de bonnes caractéristiques d'adsorption vis-à-vis des petites particules Finalement, le filtre à milieu filtrant selon l'invention possède une couche efficace pour qu'il possède une haute efficacité, en combinaison avec une faible perte de charge, grâce à la dimension de pores relativement grande (typiquement 90 microns) et à l'homogénéité des pores. Des photographies, prises au microscope électronique, d'échantillons du filtre à milieu filtrant, à différentes profondeurs montrent clairement que de grandes particules sont capturées au niveau du côté amont du filtre à milieu filtrant et que des particules de plus en plus fines sont capturées au fur et à mesure qu'on se rapproche du côté aval Ceci montre clairement le principe de la filtration en profondeur, qui s'oppose à la filtration effectuée au moyen d'un gâteau qui s'accumule sur la surface amont d'un filtre classique. Le filtre à milieu filtrant selon l'invention a donc, en combinaison et dans les conditions d'un courant ayant une faible charge de poussière, composée de particules d'une distribution granulométrique étroite, et d'une petite dimension médiane, une haute capacité de poussière spécifique et une haute efficacité qui sont respectivement assurées par la présence d'une première partie de la profondeur, qui est volumineuse, et d'une partie finale de la profondeur, qui est serrée Ces caractéristiques permettent en outre au filtre à milieu filtrant de bien travailler, même en combinaison avec un préfiltre à inertie très efficace, en permettant ainsi au système filtrant de tirer parti des avantages d'un tel préfiltre à inertie très efficace En outre, le filtre à milieu filtrant n'exige pas de conditionnement (accumulation d'un gâteau) Il n'est donc pas sujet à l'inconvénient d'une filtration initiale relativement inefficace Le "surentretien" ne pose donc pas davantage de problème en ce qui concerne l'efficacité. Un autre avantage important consiste en ce qu'on réalise un filtre final ayant les caractéristiques spécifiques décrites plus haut L'utilisation d'un tel filtre final permet maintenant à un système filtrant composite du type général auquel cette invention se rapporte de travailler efficacement, c'est-à-dire de tirer parti des avantages offerts par l'équipement de préfiltration, sans introduire les désavantages ou inconvénients des filtres à milieu filtrant classiques utilisés pour le filtre final L'invention apporte donc l'avantage général de permettre d'éliminer un grand pourcentage d'impuretés dans un filtre à inertie qui possède une perte de charge basse et constante et de permettre par conséquent d'obtenir une "capacité de poussière" illimitée tout en conservant une filtration finale efficace. REVENDICATIONS 1 Système filtrant ( 10,110) comprenant un préfiltre ( 28) constitué par un filtre à inertie ( 30) et un filtre final constitué par un filtre à milieu filtrant ( 36), caractérisé en ce que le filtre à milieu filtrant ( 36) comprend un élément filtrant fait d'une matière fibreuse ayant une certaine épaisseur et possédant une structure non homogène sur toute son épaisseur, une première partie ( 68) de l'épaisseur, sur un premier côté ( 72) du filtre, qui sera le côté amont en utilisation, étant volumineuse et une seconde partie ( 70) de l'épaisseur, située sur un deuxième côté ( 74) du filtre, qui sera le côté avant en utilisation, étant d'une structure serrée. 2 Système filtrant selon la revendication 1, caractérisé ce que que le filtre à inertie se présente sous la forme d'au moins un cyclone ou tube à vortex à flux axial ( 30). 3 Système filtrant selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément filtrant du filtre final ( 36) a une structure qui varie progressivement du côté amont vers le côté aval. 4 Système filtrant selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément filtrant est un élément filtrant composite comprenant une couche matelas ou de capacité ( 68), relativement épaisse, vers le premier côté ( 72), et une couche lisse ou couche efficace ( 70) relativement mince, vers le deuxième côté ( 74). Système filtrant selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément filtrant est constitué par une couche matelas ou de capacité ( 68), relativement épaisse, qui fait partie d'un élément filtrant composite qui comprend en outre une couche lisse ou couche efficace ( 70), relativement mince, la couche matelas ou de capacité épaisse étant agencée pour être sur le côté amont ( 72) en utilisation, la couche lisse ou efficace mince étant agencée pour être située sur le côté aval ( 74) en utilisation. 6 Système filtrant selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche lisse ( 70) se présente sous la forme d'un nappe de matière fibreuse tassée. 7 Système filtrant selon l'une des revendications 4, ou 6, caractérisé en ce que la première partie de la profondeur du filtre final est formée d'une matière choisie pour contenir des fibres naturelles, des fibres d'une matière plastique synthétique, ou une combinaison de fibres naturelles et de fibres d'une matière synthétique. 8 Système filtrant selon la revendication 7, caractérisé en ce que les fibres ont un titre Denier de moins de 10. 9 Système filtrant selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la seconde partie de la profondeur ( 70) comprend des fibres appropriées pour pouvoir être serrées, de manière à permettre de former l'élément filtrant en partant d'une nappe volumineuse de matière fibreuse par application de chaleur sur le côté ( 74) de la seconde partie de l'épaisseur. 10 Système filtrant ( 110) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filtre à inertie et le filtre à milieu filtrant sont séparés dans l'espace et sont interconnectés par une conduite ( 120).