Brevet FR2806927A1 — publié le 20011005

L'invention se rapporte à un élément filtrant composé d'au moins deux couches filtrantes, dans lequel l'une des couches filtrantes est formée d'un non tissé et l'autre couche filtrante est composée d'une mousse à pores ouverts qui est fixée sur la couche filtrante citée en premier lieu, ainsi qu'un support qui soutient l'élément filtrant. Un élément filtrant de ce genre est connu par le document DE 36 14 949 Ai. Pour la consolidation du feutre aiguilleté, il est prévu un tissu de soutien, souple, placé à l'intérieur qui a pour mission de conférer une solidité suffisante au feutre. Sur l'une des faces planes, une mousse de matière plastique à bords ouverts est entièrement incorporée dans le feutre aiguilleté, l'élément filtrant lui-même restant souple. Cette souplesse de l'élément filtrant lui assure certes une bonne adaptation à la configuration spatiale d'un boîtier de filtre mais l'utilisateur doit veiller à ce que, lors du montage, l'élément filtrant soit correctement appuyé. Les moindres fuites conduisent à rendre l'élément filtrant inefficace, avec pour effet que l'air comburant aspiré par un moteur à combustion interne contient une charge considérable de particules étrangères. Celles-ci peuvent engendrer des dégâts dans le moteur. En pratique, lorsqu'un élément filtrant est sali, on le lave et on le réutilise à plusieurs reprises jusqu'à ce qu'on la remplace par un élément filtrant neuf. La constitution souple de l'élément filtrant permet certes un lavage simple mais l'essorage de l'élément filtrant conduit à des modifications de sa forme, ce qui peut conduire à des zones de fuite lors du montage consécutif de l'élément filtrant dans le boîtier de filtre. L'invention a pour but de perfectionner un élément filtrant du genre en question de manière que l'élément filtrant puisse être monté correctement dans le boîtier de filtre, même par un utilisateur non qualifié. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que le non tissé est un feutre consolidé par imprégnation avec un liquide durcissable, et qui raidit l'élément filtrant en constituant un support. Le feutre imprégné d'un liquide durcissable conserve contre toute attente ses propriétés filtrantes pratiquement sans changement et, en même temps, il forme un corps rigide de forme sensiblement stable que l'utilisateur ne peut déformer que volontairement. L'imprégnation conduit à établir une liaison mutuelle des diverses fibres du feutre, d'o résulte - sans détérioration notable des propriétés filtrantes - une amélioration de la rigidité et de la stabilité de forme du feutre. La rigidité de l'élément filtrant permet de mettre ce dernier en place facilement et précisément dans son 2 2806927 logement dans un boîtier de filtre, l'ordre de succession de la série composée d'un pré- filtre (mousse) et d'un filtre principal (feutre) étant prédéterminé par construction par l'assemblage solide résultant de la réalisation en une seule pièce. Au moment du montage, on peut éviter les zones de fuite avec une grande sécurité, de sorte qu'on peut éviter largement la détérioration du moteur à combustion interne raccordé au filtre à air qui serait due à des particules étrangères aspirées. Le liquide durcissable peut durcir par une réaction chimique de composants appropriés, ou encore par l'action de la chaleur. Le liquide est de préférence une résine, en particulier une résine phénolique, qui s'est révélée avantageuse dans des essais pratiques. La mousse à pores ouverts est fixée sur le feutre durci par collage ou soudage. Comme dépôt de colle, on peut utiliser un adhésif en poudre ou un adhésif à deux composants, le dépôt pouvant s'effectuer de préférence sous la forme d'un quadrillage régulier, de sorte que le passage de l'air à travers l'élément filtrant construit en sandwich n'est pas notablement gêné. En variante, la couche de mousse peut être soudée à chaud à la couche de feutre ou encore aiguilletée. De même, l'assemblage peut être obtenu par stratification à la flamme. Pour obtenir un bon effet de filtration, on dispose une mince couche de feutre à fibres fines comme dernière couche filtrante sur le côté air propre. Cette couche de feutre forme une couche d'arrêt pour les poussières fines et elle garantit en supplément une bonne étanchéité de l'élément filtrant sur le bord du boîtier du filtre. D'autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description et du dessin sur lequel est représenté un exemple de réalisation de l'invention qui est décrit ci-après en détail. Sur ce dessin la Fig. 1 montre une coupe d'un élément filtrant selon l'invention, la Fig. 2 montre une vue en perspective d'un élément filtrant selon l'invention. L'élément filtrant 1 représenté sur les Figures est prévu pour être utilisé dans un filtre à air d'admission de moteur à combustion interne. Il est situé en travers dans le trajet d'écoulement de l'air comburant aspiré 2 et il est attaqué par l'air comburant comme indiqué par les flèches sur la Fig. 1. Comme représenté schématiquement sur la Fig. 1, l'élément filtrant 1 est encastré par son bord 4 dans un logement 5 d'une partie inférieure 3 de boîtier de filtre à air; l'élément filtrant 1 est fixé dans le logement 5 de façon sensiblement étanche à l'air au moyen d'un couvercle 6 qui attaque de même le bord 4 de l'élément filtrant. L'élément filtrant 1 représenté est composé d'une première couche filtrante 10, d'une deuxième couche filtrante 20, ainsi que, de préférence, d'une troisième couche filtrante 30. La deuxième couche filtrante 20, ou couche centrale, est formée d'un non tissé constitué par un feutre 21. Sur le côté plat dirigé vers l'air comburant d'attaque 2, le feutre 21 est recouvert sensiblement entièrement d'une mousse 11 à pores ouverts, la mousse 1 1 formant la première couche filtrante 10. Sur le côté du feutre 1 dirigé vers la mousse 11, est disposée une mince couche de feutre 31, à fibres fines, qui sert de filtre fin. La couche de feutre 31 s'appuie sur le côté de sortie de l'élément filtrant 1 qui est éloigné de la couche de mousse 11. La mousse 11 à pores ouverts est fixée, en particulier collée, en superposition sur le feutre 21 de la deuxième couche filtrante 20, le dépôt de colle étant constitué - comme le montre la Fig. 2 - par un quadrillage 7, de préférence régulier. Le quadrillage 7 garantit que l'air comburant 2 arrivant peut traverser le dépôt de colle sensiblement sans gêne. Par ailleurs, un dépôt par pulvérisation est avantageux, en particulier dans le cas d'une colle en poudre. Selon l'invention, il est prévu de consolider le feutre 21 de la couche filtrante centrale 20 par imprégnation avec un liquide durcissable. La consolidation s'effectue de manière que le feutre 21 forme un corps rigide, de forme sensiblement stable, qui raidit l'élément filtrant 1 en constituant un support. Ceci garantit que l'élément filtrant 1 pourra être encastré avec un ajustement précis dans le logement 5 du boîtier de filtre, ce qui assure que l'élément filtrant sera correctement monté dans le boîtier de filtre, même par des utilisateurs peu expérimentés. Pour permettre de reconnaître le côté d'attaque de l'élément filtrant 1, la mousse 11 est colorée. Etant donné que la mousse 11 est assemblée solidement au feutre durci 21 de la couche filtrante centrale 20 sans risque de déplacement, son bord 12 se placera en bonne position par rapport au couvercle 6, de sorte que, lorsqu'on ferme le couvercle 6, le bord 8 de ce dernier est en contact à joint étanche contre le bord 12 de la mousse. Le côté air propre 40 du boîtier de filtre est séparé du côté sale 50 à joint étanche à l'air. Dans un mode avantageux, avant le durcissement du feutre 21 de la couche filtrante centrale 20 sous l'effet du liquide durcissable, le feutre 21 est mis à la forme voulue. Le durcissement du liquide peut s'effectuer par une réaction chimique de composants mélangés ou encore il peut être déclenché par un traitement thermique. Le liquide est de préférence une résine, en particulier une résine phénolique. Le feutre rigide 21, de forme sensiblement stable, détermine la forme de l'élément filtrant de façon permanente. La stabilité de la forme n'est pas détériorée, même en présence d'humidité. Le liquide durcissable, qui donne la rigidité, est de préférence résistant à l'eau. Un arrondi des angles 9 qui sont disposés perpendiculairement aux couches filtrantes 10, 20 et 30, favorise la commodité de la mise en place de l'élément filtrant 1 qui est sensiblement rectangulaire, en particulier carré. A la différence de la forme quadrangulaire représentée de l'élément filtrant 1, qui présente la forme d'un biscuit, on peut aussi prévoir n'importe qu'elle autre forme adaptée à un boîtier de filtre. Ici, la configuration de forme stable assurée par le feutre imprégné d'un liquide durcissable, garantit durablement une configuration indéformable qui assure un montage sans fuite même après des mises en place répétées dans le boîtier de filtre. Les couches filtrantes 10, 20 et 30 sont configurées en épaisseur de telle manière que la première couche filtrante soit faite d'une mousse à pores ouverts correspondent à peu près à l'épaisseur du feutre 21, consolidé par le liquide durci, de la deuxième couche filtrante 20. La couche filtrante fine 30 a une épaisseur qui vaut à peu près un tiers à un cinquième de celle de la couche filtrante centrale 20, de forme stable. Il est avantageusement prévu de consolider également la couche filtrante fine 30 par imprégnation avec un liquide durcissable, en particulier, de la réaliser en une seule pièce avec la couche filtrante centrale 20. L'élément filtrant composé de plusieurs couches filtrantes forme une unité en une seule pièce. Il peut être avantageux de souder la couche de mousse au feutre durci 21 à chaud sur toute sa surface. REVENDICATIONS. 1. Elément filtrant composé d'au moins deux couches filtrantes (10, 20) dans lequel l'une des couches filtrantes (20) est formée d'un non tissé (21) et l'autre couche s filtrante (10) est composée d'une mousse (11) à pores ouverts qui est fixée sur la couche filtrante (20), ainsi qu'un support qui soutient l'élément filtrant (1), caractérisé en ce que le non tissé est un feutre (21) consolidé par imprégnation avec un liquide durcissable, qui raidit l'élément filtrant (1) en constituant un support. 2. Elément filtrant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le feutre (21) forme un corps de forme stable, sensiblement rigide. 3. Elément filtrant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le liquide est un liquide durcissable par un effet chimique et/ thermique. 4. Elément filtrant selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le liquide est une résine, en particulier une résine phénolique. 5. Elément filtrant selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la mousse à pores ouverts (11) est collée sur le feutre durci (21), la colle étant en particulier une colle à deux composants. 6. Elément filtrant selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dépôt de colle est constitué par une poudre ou réalisé sous la forme d'un quadrillage (7) de préférence régulier. 7. Elément filtrant selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, sur le côté du feutre de forme stable (21) qui est éloigné de la mousse (11), est disposée une couche filtrante fine (30) présentée sous la forme d'une couche de feutre mince (31) à fibres fines. 8. Elément filtrant selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément filtrant (1) est lavable. 9. Elément filtrant selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les angles (9) disposés perpendiculairement aux couches filtrantes (10, 20, 30) sont de préférences arrondis dans la direction de la périphérie de l'élément filtrant. 10. Elément filtrant selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la couche de mousse est soudée thermiquement au feutre (21).