Brevet FR2806318A1 — publié le 20010921

"Dispositif de filtration destiné à équiper un appareil d'aération et/ou de chauffage et/ou de climatisation, notamment 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, notamment pour véhicule automobile. Le 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, notamment pour véhicule automobile, comportant un cadre entourant au moins partiellement un média filtrant, est caractérisé par le fait que le cadre est en matière plastique souple et fixé au média filtrant par surmoulage. Avantageusement, le média filtrant comprend un mat de non tissé constitué d'un voile de carde. De 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 placés entre la grille et ledit mat de non tissé. De préférence, les moyens d'adsorption comportent un tissu souple de carbone activé. Avantageusement, lesdits moyens d'adsorption comportent un lit de charbon activé. De préférence, un mat de non tissé constitué d'un voile de carde est disposé de part et d'autre des moyens d'adsorption. Avantageusement, une grille est disposée de part et d'autre du média filtrant. De préférence, le mat de non tissé est à base de fibres longues dont la longueur est, de 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. Avantageusement, le média filtrant est plissé. De préférence, la matière plastique du cadre est une matière thermoplastique souple. Avantageusement, la matière plastique du cadre est un élastomère thermoplastique. De préférence, le cadre comprend deux parois latérales de faible épaisseur dont les faces internes sont munies de surépaisseurs entourant les bords longitudinaux du média filtrant. Avantageusement, les parois latérales sont reliées à une extrémité par une façade transversale munie, côté intérieur, de moyens d'étanchéité et, côté extérieur, de moyens de préhension. De préférence, les parois latérales sont reliées à une extrémité par une lèvre d'étanchéité surmoulée sur le bord transversal du média filtrant. Avantageusement, les parois latérales sont munies extérieurement d'un rail de guidage. Le dispositif de filtration selon l'invention se présente ainsi avantageusement sous la forme d'une cassette souple susceptible d'être déformée temporairement dans tous les sens lors de son insertion, ou de son retrait, dans un appareil d'aération et/ou de chauffage et/ou de climatisation, ce qui facilite considérablement les opérations correspondantes, notamment lorsque l'accessibilité au logement du dispositif de filtration n'est généralement pas aisée. Grâce à la constitution du dispositif de filtration selon l'invention, l'assemblage des différentes parties de celui-ci peut s'effectuer sans utilisation de solvant ni de colle tout en obtenant une excellente étanchéité entre le cadre et les différentes parties actives du dispositif de filtration. La souplesse du cadre permet avantageusement un montage étanche à la périphérie de celui-ci sans qu'il soit besoin de disposer un joint d'étanchéité. De plus, la souplesse du cadre contribue à empêcher et absorber les vibrations et bruits au niveau du dispositif de filtration ainsi que dans le conduit o il est placé. 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; - la figure 2 est une vue partielle similaire à celle de la figure 1, selon la flèche Il de la figure 1, légèrement de dessous par rapport à la figure 1. Le dispositif de filtration 10 comporte un média filtrant 11 formant filtre à particules, formé d'un mat de non tissé 24, figure 2, constitué d'un voile de carde en une nappe unique. Le média filtrant 11 est plissé. Ledit mat de non tissé 24 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 24 est associé à une grille 25 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 10. Le média filtrant 11 peut être associé à deux grilles, plissées. Cette ou ces grilles sont solidarisées ou non au mat de non tissé 24 lorsqu'elles sont solidarisées audit mat, cette solidarisation, qui peut n'être que partielle, est obtenue par exemple par soudage aux ultrasons, par collage, par consolidation mécanique, notamment au jet d'eau, ou autre. Le dispositif de filtration 10 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 11. Un cadre souple 12 est prévu pour supporter les différents constituants du dispositif de filtration. Le cadre 12 comprend deux parois latérales 13,14 de faible épaisseur dont les faces internes sont munies de surépaisseurs 15 entourant, par surmoulage, les bords longitudinaux du média filtrant 12, ici les extrémités en forme de V des plis du média filtrant 11 plissé; un arraché partiel de la paroi latérale 14, figure 1, permet de voir le surmoulage des extrémités des plis par la surépaisseur 15. D'un côté, dit côté avant, les parois latérales 13, 14 sont reliées, à l'une de leurs extrémités, par une paroi transversale dite façade transversale 16 qui déborde, en hauteur et en largeur, par rapport aux parois latérales 13, 14 et au média filtrant 11, en sorte qu'est défini un rebord périphérique 17 adapté à coopérer à étanchéité avec le bord d'une ouverture d'introduction, du dispositif de filtration 10, que comporte l'appareil à garnir. De même que transversalement, une surépaisseur 15, issue de la face interne de la façade transversale 16, entoure, par surmoulage, le bord transversal du média filtrant 11; ici, le bord transversal du média filtrant 11 est celui de la cloison étroite 18, globalement horizontale, qui prolonge le dernier pli en V en direction de la façade transversale 16; bien entendu, la surépaisseur 15 côté façade 16 est prolongée latéralement le long de la face interne des parois latérales 13, 14 pour intéresser également les bords longitudinaux de ladite cloison étroite 18. Sur sa face externe, la façade transversale 16 est munie de moyens de préhension, tels qu'une languette 20 par exemple, figure 2. Ici, du côté opposé à celui o est placée la façade transversale 16, une lèvre d'étanchéité 21 recouvre par surmoulage le bord transversal d'une cloison étroite 19 qui, à la manière de la cloison étroite 18, est globalement horizontale et prolonge le dernier pli en V du média filtrant 11; cette lèvre d'étanchéité 21 est destinée à coopérer à étanchéité avec le fond du boîtier de l'appareil à garnir; bien entendu, elle se prolonge latéralement selon les surépaisseurs 15 qui recouvrent les bords longitudinaux de la cloison étroite 19. Dans l'exemple représenté, les parois latérales 13, 14 sont munies extérieurement d'un rail de guidage 22, 23 facilitant la mise en place du dispositif de filtration dans le boîtier qui présente intérieurement des rainures adaptées à recevoir lesdits rails. Le surmoulage du média filtrant 11 par une matière thermoplastique souple, aux propriétés comparables à celles d'un caoutchouc vulcanisé, permettra la déformation du dispositif de filtration 10 laquelle bien entendu dépendra de la matière utilisée et de la distribution des différentes épaisseurs. La déformation du dispositif de filtration 10 est permise par celle, naturelle grâce aux plis, du média filtrant 11 et par celle du cadre 12, notamment de ses parois latérales 13, 14 capables par exemple de se déformer dans leur plan en y créant des vagues ou des ondulations qui ne perturbent pas la déformation du média filtrant 11 dans des directions perpendiculaires à celle des plis. L'opération de surmoulage, avantageusement par injection, permet, comme on l'a vu, I'intégration de fonctions particulières telles que étanchéité, guidage, préhension; on peut en prévoir d'autres telles qu'une fixation par clipsage, par exemple. 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 des élastomères thermoplastiques tels que 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 à la constitution ainsi décrite du filtre, celui-ci présente des caractéristiques intéressantes de souplesse qui permettent de le courber momentanément, voire même de le vriller, afin d'introduire plus facilement le filtre dans un appareil de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile, ou de l'en extraire. Ceci est particulièrement avantageux lorsque, comme c'est très souvent le cas, I'accessibilité au logement du filtre est difficile. La réalisation du mat de non tissé 24 peut être effectuée comme suit. Des fibres de polypropylène d'une finesse de 1,7 dtex (diamètre 14pm) coupées à une 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 de carde isotrope. Le 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'opération de liage hydraulique consiste à faire traverser la nappe disposée sur 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 est ensuite reprise pour subir une opération de plissage. Avec une nappe de 0,84 mm d'épaisseur, on a pu former un filtre présentant une masse surfacique de 66 g/m2 et de densité 0,07. 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 / 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, I'efficacité atteint 80 %. REVENDICATIONS 1. Dispositif de filtration destiné à équiper un appareil d'aération et/ou de chauffage et/ou de climatisation, notamment pour véhicule automobile, comportant un cadre (12) entourant au moins partiellement un média filtrant (11), caractérisé par le fait que le cadre (12) est en matière plastique souple et fixé au média filtrant (11) par surmoulage. 2. Dispositif de filtration selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le média filtrant (11) comprend un mat de non tissé (24) constitué d'un voile de carde. 3. Dispositif de filtration selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le voile de carde (24) forme une nappe unique. 4. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le média filtrant (11) comprend une grille (25). 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 (25) et ledit mat de non tissé (24). 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 (11). 10. Dispositif de filtration selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé par le fait que le mat de non tissé (24) est 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 pm. 12. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé 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 13, caractérisé par le fait que le média filtrant (11) est plissé. 15. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que la matière plastique du cadre (12) est une matière thermoplastique souple. 16. Dispositif de filtration selon la revendication 15, caractérisé par le fait que la matière plastique du cadre (12) est un élastomère thermoplastique. 17. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que le cadre (12) comprend deux parois latérales (13,14) de faible épaisseur dont les faces internes sont munies de surépaisseurs (15) entourant les bords longitudinaux du média filtrant (11). 18. Dispositif de filtration selon la revendication 17, caractérisé par le fait que les parois latérales (13,14) sont reliées à une extrémité par une façade transversale (16) munie, côté intérieur, de moyens d'étanchéité (17) et, côté extérieur, de moyens de préhension (20). 19. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 17 ou 18, caractérisé par le fait que les parois latérales (13,14) sont reliées à une extrémité par une lèvre d'étanchéité (21) surmoulée sur le bord transversal du média filtrant (11). 20. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 17 à 19, caractérisé par le fait que les parois latérales (13,14) sont munies extérieurement d'un rail de guidage (22,23).