Brevet FR2770179A1 — publié le 19990430

Filtre à air pour installation de chauffaae et/ou de climatisation de véhicule automobile L'invention concerne un filtre à air propre à faire partie d'une installation de chauffage et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile. Une installation de ce genre comprend habituellement un boîtier d'admission d'air dans lequel est logé un filtre à air propre à assurer la filtration d'un flux d'air admis dans ce boîtier. Le flux d'air ainsi filtré est ensuite traité (chauffé, refroidi, ou climatisé) avant d'être distribué dans l'habitacle par l'intermédiaire d'une ou plusieurs buses d'air réparties en des régions déterminées de l'habitacle. Au fur et à mesure du fonctionnement de l'installation, le filtre à air se charge d'impuretés et de polluants divers qui l'encrassent. Ceci conduit progressivement à un colmatage qui génère des pertes de charge et nuit au bon fonctionnement de l'installation. C'est la raison pour laquelle le filtre à air est réalisé habituellement sous la forme d'une cartouche remplaçable qui peut être échangée contre une cartouche neuve de manière périodique, par exemple à l'occasion d'une révision du véhicule. Jusqu'à présent, pour déterminer le degré de colmatage du filtre, il est nécessaire d'accéder à l'installation, d'ouvrir une trappe pour extraire le filtre, d'examiner visuellement le filtre et de déterminer si ce filtre doit être ou non remplacé. En dehors du fait que cela nécessite un certain nombre d'opérations et manipulations, l'observation visuelle du filtre par l'opérateur est nécessairement subjective, ce qui conduit souvent à une estimation erronée du degré de colmatage de celui-ci. Ainsi, l'opérateur peut décider qu'un filtre est à changer alors que son degré de colmatage est faible, ou au contraire décider qu'un filtre peut être conservé, alors que son degré de colmatage est élevé. L'invention à notamment pour but de surmonter les inconvénients précités. Elle vise principalement à procurer un filtre à air doté de moyens propres à fournir une estimation objective du degré de colmatage du filtre, afin que l'opérateur puisse décider, en toute connaissance de cause, si le degré de colmatage ainsi constaté justifie ou non un remplacement du filtre. L'invention propose à cet effet un filtre à air pour une installation de chauffage et/ou de climatisation de véhicule automobile, du type comprenant un matériau filtrant, encore appelé "média", propre à être traversé par un flux d'air. Selon l'invention, le filtre à air comprend un indicateur propre à changer de couleur en fonction du degré de colmatage du filtre et à donner une information sur la nécessité éventuelle de le remplacer par un filtre neuf. Ainsi, il suffit à l'opérateur de comparer la couleur de l'indicateur à une gamme de couleurs de référence pour déterminer le degré de colmatage du filtre et de décider, au vu de cette comparaison, si le filtre est à conserver ou à remplacer. Dans une première forme de réalisation de l'invention, l'indicateur est formé d'un matériau perméable à l'air, absorbant et imprégné d'un réactif chimique propre à changer de couleur en fonction du degré de colmatage du filtre, cet indicateur étant fixé en une région choisie du matériau filtrant. Ainsi, l'indicateur change de couleur sous l'effet des polluants retenus dans le matériau filtrant du filtre et ces changements de couleur sont révélateurs du degré de colmatage du filtre. Cet indicateur est avantageusement réalisé sous la forme d'une pastille. On peut prévoir par exemple que l'indicateur est placé dans une région telle du filtre qu'il ne peut être observé qu'après extraction du filtre d'un boîtier que comporte l'installation. En variante, on prévoit que l'indicateur est placé dans une région telle qu'il peut être observé au travers d'une fenêtre ménagée dans un boîtier que comporte l'installation. Selon une autre caractéristique de l'invention, le réactif chimique de l'indicateur est sensible aux gaz polluants susceptibles d'être émis par le filtre du fait de la nature des polluants qu'il renferme en fonction de son degré de colmatage. Ce réactif chimique peut être choisi notamment parmi les composés mentionnés ci-dessous à titre d'exemples. Réactifs pour la détection du dioxyde d'azote (N02) N,N'-diphénylbenzidine (composé de formule N02 + C6H5-NH C6H4-NH-C6H5, coloré du gris au bleu-vert); N-(naphtyl-1)-dihydrochlorure d'éthylènediamine (composé de formule N02 + Cl0H?-NH-CH2-CH2-NH2, 2HCL + H2N-C6H4-S03H, coloré du blanc au rouge); o-toluidine (composé de formule N02 + NH2(CH3)C6H3-C6H3(CH3) NH2, coloré du blanc au jaune orangé). Réactifs pour la détection du monoxyde de carbone (CO) : pentaoxyde d'iode (composé de formule 5CO + I205, coloré du blanc au brun-vert); palladosulfite de sodium (composé de formule CO + K2Pd(S03)2, coloré du jaune au brun). Dans une deuxième forme de réalisation de l'invention, l'indicateur est formé directement par le matériau filtrant du filtre, et ce filtre porte une échelle colorée ayant différents niveaux de couleurs pour permettre d'établir une comparaison entre la couleur du matériau filtrant et les niveaux de couleurs de l'échelle colorée. Dans ce cas, c'est le matériau filtrant lui-même qui constitue l'indicateur. En effet, il a été constaté que le matériau filtrant lui-même change de couleur à mesure que son degré de colmatage augmente. Généralement, le matériau filtrant du filtre neuf est de couleur claire et sa couleur noircit progressivement lors de son colmatage. Il en résulte que la couleur du matériau filtrant peut être comparée à une échelle colorée, que l'on peut appeler "échelle de gris", pour fournir une détermination objective du degré de colmatage du filtre. L'échelle colorée est avantageusement prévue sur une face amont du filtre, c'est-à-dire sur la face du filtre que rencontre le flux d'air à filtrer. Selon une autre caractéristique de l'invention, cette échelle colorée est prévue sur une région marginale du filtre située adjacente au matériau filtrant. Avantageusement, l'échelle colorée est protégée par un cache, pour éviter toute dégradation des couleurs de l'échelle. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le matériau filtrant est fixé à l'intérieur d'un cadre support, ce qui permet de créer une cassette facilement extractible. Il est à noter que, dans la deuxième forme de réalisation précitée, l'échelle colorée est de préférence fixée sur le cadre support. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 représente schématiquement un boîtier d'admission d'air faisant partie d'une installation de chauffage et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, ledit boîtier servant de logement à un filtre à air suivant l'invention - la figure 2 est une vue de face d'un filtre à air selon une première forme de réalisation de l'invention - la figure 3 est une vue de face d'un nuancier propre à être utilisé pour déterminer le degré. de colmatage du filtre à air de la figure 2 - la figure 4 est une vue partielle d'un boîtier muni d'une fenêtre et propre à recevoir le filtre à air de la figure 2 ; et - la figure 5 est une vue de face d'un filtre à air selon une deuxième forme de réalisation de l'invention. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente un boîtier 10 muni de deux entrées 12 et 14 servant respectivement à l'admission d'un flux d'air extérieur AE et d'un flux d'air recirculé AR, prélevés respectivement à l'extérieur et à l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile. Ce boîtier loge un volet 16 monté pivotant autour d'un axe 18, qui permet d'ouvrir ou de fermer sélectivement les entrées 12 et 14 selon que l'installation doit fonctionner avec de l'air extérieur ou avec de l'air recirculé. Le boîtier 10 loge intérieurement un filtre à air 20 propre à être traversé par le flux d'air admis dans le boîtier, ce qui permet de fournir un flux d'air filtré AF. Celui-ci est ensuite traité (chauffé, refroidi ou climatisé) puis distribué dans l'habitacle par des moyens en soi connus de l'installation, qui ne font pas partie de l'objet de l'invention. On se réfère maintenant à la figure 2 pour décrire une première forme de réalisation du filtre. Le filtre 20 comprend un matériau filtrant 22, encore appelé "média", formé avantageusement à partir d'une nappe d'un matériau absorbant et perméable à l'air, cette nappe étant plissée et maintenue à l'intérieur d'un cadre support 24 de forme générale rectangulaire. Le filtre de la figure 2 comporte un indicateur 26 réalisé sous la forme d'une pastille fixée par un moyen approprié, par exemple par collage, en une région choisie du matériau filtrant 22. Dans l'exemple, cette pastille est fixée sur la face amont du filtre et près d'un angle du cadre support 24. L'indicateur 26 est formé d'un matériau perméable à l'air, absorbant, et imprégné d'un réactif chimique propre à changer de couleur en fonction du degré de colmatage du filtre. Le réactif chimique imprégnant l'indicateur 26 est avantageusement un réactif sensible aux gaz polluants (en particulier oxydes soufrés, oxydes azotés et hydrocarbures) susceptibles d'encrasser le matériau filtrant 22 au fur et à mesure de son utilisation. Il peut être choisi en particulier parmi les composés mentionnés plus haut. L'accumulation des gaz polluants ci-dessus en contact avec le réactif chimique fait varier la couleur du réactif et donc de l'indicateur et fournit ainsi une indication objective sur le degré de colmatage du filtre. Ainsi, l'opérateur peut décider à bon escient sil convient ou non de remplacer le filtre usagé par un filtre neuf. La couleur de l'indicateur 26 doit être comparée à des couleurs de référence. On peut, à cet effet, utiliser un nuancier 28 (figure 3) portant une gamme de couleurs, ce qui permet à l'opérateur d'approcher le nuancier de l'indicateur 26 pour établir la comparaison. A cet effet, l'indicateur peut être placé dans une région telle que son observation ne peut être faite qu'après extraction du filtre du boîtier. Dans une variante représentée à la figure 4, le boîtier 10 comporte une fenêtre 30 qui permet d'observer directement l'indicateur 26, sans qu'il soit nécessaire d'extraire le filtre du boîtier. On se réfère maintenant à la figure 5 qui montre un filtre selon une deuxième forme de réalisation de l'invention. Dans l'exemple, le filtre comporte, comme précédemment, un matériau filtrant 22, ou "média", logé à l'intérieur d'un cadre support 24 de forme générale rectangulaire. Dans ce cas, le matériau filtrant 22 forme directement l'indicateur étant donné que la couleur du matériau filtrant varie en fonction de son degré de colmatage. Lorsque le filtre est neuf, la couleur du matériau filtrant est claire. Elle s'obscurcit ensuite progressivement avec le colmatage du filtre. Le cadre support 24 comporte, du côté de la face amont du filtre, une bande marginale 32 sur laquelle est disposée une échelle colorée 34 ayant différents niveaux de couleurs (nuances de "gris") pour permettre d'établir une comparaison objective entre la couleur du matériau filtrant 22 et les niveaux de couleurs de l'échelle colorée. Ces niveaux vont d'une nuance claire No (filtre neuf) pour aller jusqu'à une nuance foncée Nn (filtre colmaté). Ainsi la comparaison s'effectue directement à l'aide de l'échelle colorée 34 qui est intégrée au cadre support 24 du filtre. Lors de l'utilisation, l'échelle colorée 34 est avantageusement recouverte et protégée par un cache (non représenté) de préférence intégré au boîtier 10. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment et s'étend à d'autres variantes. Revendications 1. Filtre à air pour une installation de chauffage et/ou de climatisation de véhicule automobile, du type comprenant un matériau filtrant (22), ou "média", propre à être traversé par un flux d'air, caractérisé en ce qu'il comprend un indicateur (26 ; 22) propre à changer de couleur en fonction du degré de colmatage du filtre (20) et à donner une information sur la nécessité éventuelle de le remplacer par un filtre neuf. 2. Filtre à air selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'indicateur (26) est formé d'un matériau perméable à l'air, absorbant et imprégné d'un réactif chimique propre à changer de couleur en fonction du degré de colmatage du filtre, et en ce que l'indicateur est fixé en une région choisie du matériau filtrant (22). 3. Filtre à air selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'indicateur (26) est réalisé sous la forme d'une pastille. 4. Filtre à air selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'indicateur (26) est placé dans une région telle qu'il ne peut être observé qu'après extraction du filtre (20) d'un boîtier (10) que comporte l'installation. 5. Filtre à air selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'indicateur (26) est placé dans une région telle qu'il peut être observé au travers d'une fenêtre (30) ménagée dans un boîtier (10) que comporte l'installation. 6. Filtre à air selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le réactif chimique est sensible aux gaz polluants susceptibles d'être émis par le filtre du fait de la nature des polluants qu'il renferme en fonction de son degré de colmatage. 7. Filtre à air selon la revendication 6, caractérisé en ce que le réactif chimique est choisi parmi les composés suivants N, N' -diphénylbenzidine; N-(naphtyl-l)-dihydrochlorure d'éthylènediamine; o-toluidine; pentaoxyde d'iode; et palladosulfite de sodium. 8. Filtre à air selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'indicateur est formé directement par le matériau filtrant (22), ou média, du filtre (20) et en ce que le filtre porte une échelle colorée (34) ayant différents niveaux de couleurs pour permettre d'établir une comparaison entre la couleur du matériau filtrant et les niveaux de couleurs de l'échelle colorée. 9. Filtre à air selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'échelle colorée (34) est prévue sur une face amont du filtre. 10. Filtre à air selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'échelle colorée (34) est prévue sur une région marginale (32) du filtre située adjacente au matériau filtrant. 11. Filtre à air selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que l'échelle colorée (34) est protégée par un cache. 12. Filtre à air selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le matériau filtrant (22) est fixé à l'intérieur d'un cadre support (24).