Brevet FR2806319A1 — publié le 20010921

"Dispositif de filtration destiné à équiper un appareil d'aération et/ou de chauffage et/ou de climatisation, en particulier pour véhicule automobile" La présente invention a pour objet un dispositif de filtration destiné à équiper un appareil d'aération et/ou de chauffage et/ou climatisation, en particulier pour véhicule automobile. but de l'invention est de proposer un dispositif de filtration susceptible d'être déformé soit temporairement lors de son insertion ou de son retrait dans un appareil, soit à demeure pour tenir compte d'une forme non plane de son logement dans l'appareil. Selon l'invention, un dispositif de filtration destiné à équiper un appareil d'aération et/ou de chauffage et/ou de climatisation, en particulier pour véhicule automobile, constitué d'un média filtrant comportant des plis et entouré au moins partiellement d'un cadre, est caractérisé par le fait que le cadre est en matière plastique et fixé au média filtrant par surmoulage, les parois latérales cadre épousant, par surmoulage, la forme en V des extrémités des plis média filtrant. Avantageusement, le média filtrant comprend un mat de tissé constitue d'un voile de carde. préférence, le voile de carde forme une nappe unique. Avantageusement, le média filtrant comprend une grille. Avantageusement, le média filtrant comporte des moyens d'adsorption de gaz places entre la grille et ledit mat de non tissé. préférence, les moyens d'adsorption comportent un tissu souple de carbone activé. Avantageusement, lesdits moyens d'adsorption comportent un lit de charbon activé. préférence, un mat de non tissé constitué d'un voile de carde est dispose de part et d'autre des moyens d'adsorption. Avantageusement, une grille est disposée de part et d'autre du média filtrant. De préference, le mat de non tissé est à base de fibres longues dont la longueur est, préférence, au moins égale à 38 mm. Avantageusement, lesdites fibres longues présentent un diamètre moyen égal ou supérieur à 10 pm. De préférence, lesdites fibres longues sont en matériau thermoplastique. Avantageusement, lesdites fibres longues sont des fibres de polypropylène. De préférence, la matière plastique du cadre est une matière thermoplastique souple. Avantageusement, la matière plastique du cadre est un élastomère thermoplastique. En variante, la matière plastique du cadre est une matière thermoplastique rigide, comme, par exemple, un polypropylène chargé talc. Avantageusement, les parois latérales sont reliées à une extrémité par une façade transversale munie d'un rebord périphérique et, côté extérieur, de moyens de préhension ; la façade transversale porte des moyens de fixation. De préférence, les parois latérales sont reliées à une extrémité une paroi de fond surmoulée sur le bord transversal du média filtrant. Avantageusement, les parois latérales et/ou la paroi de fond sont munies extérieurement d'un joint d'étanchéité rapporté. De préférence, les parois latérales comprennent, outre le surmoulage des extrémités en V des plis, des demi-fonds alternés ; les demi-fonds alternés sont obtenus par surmoulage ; en variante, les demi-fonds alternés sont rapportés sous forme d'inserts. Avantageusement, les parois latérales comprennent une volige. Le dispositif de filtration selon l'invention se présente ainsi avantageusement sous la forme d'une cassette souple susceptible d'être déformée temporairement lors de son insertion, ou de son retrait, dans un appareil d'aération et/ou de chauffage et/ou de climatisation, ce q ' facilite considérablement les opérations correspondantes, notamment lorsque l'accessibilité au logement du dispositif de filtration n'est généralement pas aisée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description ci-après d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de filtration selon l'invention ; - figure 2 est une vue partielle, à plus grande échelle, de la loupe II de la figure ; - figures 3 et 4 sont analogues à la figure 2 et représentent chacune une variante. dispositif de filtration 30 comporte un média filtrant 31 formant filtre à particules, formé avantageusement d'un mat de non tissé constitué d'un voile de carde une nappe unique. Le média filtrant 31 est plissé. Ledit mat de non tissé est à base de fibres longues dont la longueur est, de préférence, au moins égale à 38 mm. Lesdites fibres longues présentent un diamètre moyen égal ou supérieur à 10 pm. Lesdites fibres sont en matériau thermoplastique et, en pratique, en polypropylène. Le mat de non tissé est de préférence associé à une grille par exemple en polypropylène. Celle-ci se trouve placée en aval par rapport au sens de circulation de l'air dans le dispositif de filtration 30. Le média filtrant 31 peut être associé à deux grilles, également plissées. Cette ou ces grilles sont solidarisées ou non au mat de non tisse ; lorsqu'elles sont solidarisées audit mat, cette solidarisation, qui peut n'être partielle, est obtenue par exemple par soudage aux ultrasons, par collage, consolidation mécanique, notamment au jet d'eau, ou autre. Le dispositif de filtration 30 peut constituer un filtre à particules, ou un filtre dit combiné, c'est-à-dire à la fois un filtre à particules et un filtre arrêtant des gaz délétères. Dans ce cas, sont ajoutés des moyens d'adsorption de gaz. Lesdits moyens d'adsorption de gaz peuvent comporter un lit de charbon activé, ou un tissu de carbone souple plissé de la même manière que le média filtrant cadre 32 est prévu pour supporter les différents constituants du dispositif de filtration 30. Le cadre 32 comprend deux parois latérales 33, 34 épousant, surmoulage, la forme en V des extrémités des plis 42 du média filtrant 31 plisse la bulle II, figure 2, permet de voir le surmoulage en surépaisseur extrémites des plis 42 qui constitue, latéralement, les deux parois 33, 34. côté, dit côté avant, les parois latérales 33, 34 sont reliées, à l'une leurs extremités, par une paroi transversale dite façade transversale 36 s'étend parallèlement aux plis 42 et déborde, en hauteur et en largeur, rapport parois latérales 33, 34 et au média filtrant 31, en sorte qu'est défini un rebord périphérique 37 adapté à coopérer avec le bord d'une ouverture d'introduction, du dispositif de filtration 30, que comporte l'appareil à garnir l'interposition d'un joint d'étanchéité conduit, si désiré, à une coopération étanche. Ici, une surépaisseur, issue de la face interne de la façade transversale 36, entoure, par surmoulage, le bord transversal du média filtrant 31 ; dans forme représentée, le bord transversal du média filtrant 31 est celui de la cloison étroite 38, globalement horizontale, qui prolonge le dernier pli 42 en V direction de la façade transversale 36 ; bien entendu, des raccords latéraux 43, 44 relient la face interne de la façade aux parois latérales 33, 36 pour intéresser également les bords longitudinaux de ladite cloison étroite 38 et du premier flan du premier pli 42 en V. Sur sa face externe, la façade transversale 36 est munie de moyens de préhension, tels qu'une languette 40 par exemple, ainsi que pattes fixation 45. du côté opposé à celui où est placée la façade transversale 36, paroi transversale 41, dite de fond, recouvre par surmoulage le bord transversal d'une cloison étroite 39 qui, à la manière de la cloison étroite 38, est globalement horizontale et prolonge le dernier pli en V du média filtrant 31 ; cette paroi de fond 41 est destinée à coopérer avec le fond du boîtier de l'appareil à garnir ; bien entendu, elle se prolonge latéralement selon des raccords latéraux 53, 54 qui recouvrent les bords longitudinaux de la cloison étroite 39_ Dans l'exemple représenté, les parois latérales 33, 34 sont donc constituées d'un surmoulage des extrémités en V des plis 42 et ont donc elles- mêmes une forme en V. Le surmoulage du média filtrant 31 peut être effectué en utilisant matière thermoplastique rigide, ou une matière thermoplastique souple propriétés comparables à celles d'un caoutchouc vulcanisé ; quelle que soit la matière, la déformation du dispositif de filtration 30 est permise grâce à celle, naturelle due aux plis, du média filtrant 31 et à celle du cadre 32, notamment de ses parois laterales 33, 34 capables par exemple de se déformer dans leur plan sans gêner la déformation du média filtrant 31 dans des directions perpendiculaires à celle des plis. L'opération de surmoulage, avantageusement par injection, permet, comme on l'a vu, l'intégration de fonctions particulières telles que fixation ; on peut en prévoir d'autres telles qu'étanchéité, par exemple, si la matière plastique utilisée est souple. Différentes matières peuvent être surmoulées concomitamment, celles-ci ayant des propriétés différentes en fonction des contraintes exigées. S'agissant de matières, de bons résultats ont été obtenus avec polypropylènes chargés talc ou avec des élastomères thermoplastiques tels celui commercialisé sous la marque MULTIFLEX par la Société MULTIBASE ou celui commercialisé sous la marque SANTOPRENE par la Société Advanced Elastomer Systems, AES. Grâce la constitution ainsi décrite du filtre, celui-ci présente caractéristiques intéressantes de souplesse qui permettent de le courber momentanément, voire même de le vriller, afin d'introduire plus facilement filtre dans un appareil de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation véhicule automobile, ou de l'en extraire. Ceci est particulièrement avantageux lorsque, comme c'est très souvent le cas, l'accessibilité au logement du filtre est difficile. Dans la forme représentée, les parois latérales 33, 34 et la paroi de fond 41 sont recouvertes d'un joint d'étanchéité 35 rapporté, par exemple par collage un tel joint 35 peut être avantageusement un joint mousse. Selon la variante de la figure 3, les parois latérales, telles que la paroi latérale 133, comprennent, outre le surmoulage 33 des extrémités en V des plis 42, des demi-fonds 63, de forme générale triangulaire et alternés, prolongeant I surmoulage 33 dans un plan transversal par rapport aux plis 42 ; ces demi-fonds 63 sont obtenus soit également par surmoulage soit, en variante, l'introduction d'inserts lors de l'opération de surmoulage des extrémités en V plis 42. Selon la variante de la figure 4, la paroi latérale 133 comprend une volige 73 de faible section destinée par exemple à guider le dispositif de filtration 30 lors de sa mise en place dans le boîtier qui présente intérieurement des rainures adaptées à recevoir lesdites voliges 73, ou à recevoir un joint d'étanchéité. Selon une variante non représentée, les parois latérales 33, 34 figures 1 et 2 comprennent également une volige analogue à la volige 73 de figure 4. Comme on le comprend aisément, les parois latérales telles que décrites à propos figures 3 et 4 conservent au dispositif de filtration 30 toute souplesse evoquée à propos des figures 1 et 2. La realisation du mat de non tissé constituant le média filtrant 31 peut être effectuée comme suit. fibres de polypropylène d'une finesse de 1,7 dtex (diamètre 14pm) coupées a longueur de 40 mm sont introduites dans un mélangeur. Le mélange de fibres obtenu est ensuite introduit dans une démoteuse puis dans un silo de stockage avant d'être cardé au moyen d'une carde de type laine à double peigneur équipée d'un brouilleur de type pêle-mêle afin d'obtenir un voile carde isotrope. voile est, en sortie de carde, introduit dans un condenseur pour former une nappe. Les paramètres de la carde et du condenseur sont choisis de manière à obtenir une nappe présentant une masse surfacique d'environ 20 à environ 150g/m2. La nappe est déposée sur un tapis puis consolidée par une opération de liage hydraulique. L'operation de liage hydraulique consiste à faire traverser la nappe disposée un tambour rotatif par des jets d'eau très fins sous haute pression (40 à 200 bars). En rebondissant sur le tambour, les jets d'eau provoquent un nouage des fibres conférant à la nappe une résistance mécanique importante sans pour autant en augmenter, de manière conséquente, la densité. Après passage dans un tunnel de séchage, la nappe est enroulée. La nappe ensuite reprise pour subir une opération plissage. Avec nappe de 0,84 mm d'épaisseur, on a former un filtre présentant masse surfacique de 66 g/m2 et de densité 0 Pour tester l'efficacité du filtre ainsi réalisé, on a placé ce dernier en travers d'une veine de section égale à 100 cm2, parcourue par un courant d'air chargé de particules à une vitesse de 20 cm/s. Les particules correspondent à une poudre dite "poudre SAE fine" qui est définie par la norme des Etats-Unis d'Amérique, référence SAE J 726 I ISO 5011. La concentration de particules est de 100 Mg/M3. On constate, d'une part, que la perte de charge au travers du filtre n'est, dans ces conditions, que de 14 Pa et que, d'autre part, l'efficacité atteint 80 %. REVENDICATIONS 1. Dispositif de filtration destiné à équiper un appareil d'aération et/ou de chauffage et/ou de climatisation, en particulier pour véhicule automobile, constitué d'un média filtrant (31) comportant plis et entouré au moins partiellement d'un cadre (32), caractérisé par fait que le cadre (32) est en matière plastique et fixé au média filtrant par surmoulage, les parois latérales (33,34,133) du cadre (32) épousant, surmoulage, la forme en V des extrémités des plis (42) du média filtrant (31). 2. Dispositif de filtration selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le média filtrant (31) comprend un mat de non tissé constitué d'un voile de carde. 3. Dispositif de filtration selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le voile de carde forme une nappe unique. 4. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le média filtrant (31) comprend une grille. 5. Dispositif de filtration selon les revendications 2 et 4 prises conjointement, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens d'adsorption de gaz placés entre la grille et ledit mat de non tissé. 6. Dispositif de filtration selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens d'adsorption comportent un tissu souple de carbone activé. 7. Dispositif de filtration selon la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'adsorption comportent un lit de charbon activé. 8. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait qu'un mat de non tissé constitué d'un voile de carde est disposé de part et d'autre des moyens d'adsorption. 9. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé par le fait qu'une grille est disposée de part et d'autre du média filtrant (31). 10. Dispositif de filtration selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé par le fait que le mat de non tissé à base de fibres longues dont la longueur est, de préférence, au moins égale à 38 mm. 11. Dispositif de filtration selon la revendication 10, caractérisé par le fait que lesdites fibres longues présentent un diamètre moyen égal ou supérieur à 10 pm. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 10 ou 11, caracterisé par le fait que lesdites fibres longues sont en matériau thermoplastique. 13. Dispositif de filtration selon la revendication 10, caractérisé par le fait que lesdites fibres longues sont des fibres de polypropylène. 14. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la matière plastique du cadre (32) est une matiere thermoplastique souple. 15. Dispositif de filtration selon la revendication 14, caractérisé par le fait que la matière plastique du cadre (32) est un élastomère thermoplastique. 16. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la matière plastique du cadre (32) est une matiere thermoplastique rigide. 17. Dispositif de filtration selon la revendication 16, caractérisé par le fait que la matière plastique du cadre (32) est un polypropylène chargé talc. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 14 à 17, caracterisé par le fait que les parois latérales (33,34,133) sont reliées à une extrémité par une façade transversale (36) munie d'un rebord périphérique (37) et, côté extérieur, de moyens de préhension (40). 19. Dispositif de filtration selon la revendication 18, caractérisé par le fait que la façade transversale (36) porte des moyens de fixation (45). Dispositif de filtration selon l'une des revendications 14 à 19, caracterisé par le fait que les parois latérales (33,34,133) sont reliées à une extrémité par une paroi de fond (41) surmoulée sur le bord transversal du média filtrant (31). . Dispositif de filtration selon la revendication 20, caractérisé par le fait que parois latérales (33,34,134) et/ou la paroi de fond (41) sont munies extérieurement d'un joint d'étanchéité (35) rapporté. 22. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé par le fait que les parois latérales (133) comprennent, outre le surmoulage (33) des extrémités en V des plis (42), des demi-fonds (63) alternés. Dispositif de filtration selon la revendication 22, caractérisé par le fait que les i-fonds (63) sont obtenus par surmoulage. 24. Dispositif de filtration selon la revendication 23, caractérisé par le fait que les demi-fonds (63) sont rapportés sous forme d'inserts. 25. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 24, caractérisé par le fait que les parois latérales (33,34,133) comprennent une volige (73).