Brevet FR2858246A1 — publié le 20050204

L'invention concerne un filtre, en particulier pour un système de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile et/ou pour un système de ventilation d'un véhicule automobile, du type où le 5 filtre est traversé par un flux d'air entraîné en particulier par une soufflante, concerne un ensemble de filtres se composant d'un premier filtre conçu comme un filtre à particules et d'un deuxième filtre, conforme à l'invention, disposé en aval de ce premier filtre, dans 10 le sens de la circulation d'air et/ou d'un troisième filtre conçu essentiellement comme un filtre à charbon actif et/ou d'un quatrième filtre dont l'effet filtrant est basé essentiellement sur une réaction photocatalytique et/ou plasmachimique, où le deuxième 15 et, le cas échéant, le troisième et, le cas échéant, le quatrième filtres sont disposés suivant un ordre quelconque, l'un par rapport à l'autre, suivant le sens de la circulation d'air, et concerne l'utilisation d'un filtre et/ou d'un ensemble de filtres, conforme à 20 l'invention, dans un système de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile et/ou dans un système de ventilation d'un véhicule automobile. Conformément à l'état actuel de la technique, on utilise, dans des systèmes purificateurs de l'air, 25 montés sur des véhicules automobiles, pour la séparation de substances toxiques gazeuses, de purs filtres à charbon actif ou des filtres hybrides se composant d'un filtre à particules et d'un filtre à charbon actif. Ici, il s'agit de ce que l'on appelle 30 des systèmes purificateurs passifs de l'air. Le charbon actif ou d'autres milieux accumulateurs absorbent des molécules gazeuses, en particulier des substances toxiques gazeuses. L'inconvénient concernant de tels systèmes purificateurs passifs de l'air, de type 35 absorbant, tient au fait qu'après un certain temps de fonctionnement, le charbon actif ou un autre milieu accumulateur est chargé de façon si importante, que ce charbon actif ou ce milieu accumulateur ne peut encore absorber qu'une faible quantité de substances toxiques, 5 voire même plus du tout. Dans le cas extrême, à partir d'un certain degré de saturation, sous l'effet des conditions d'environnement, telles que la température et/ou l'humidité de l'air, il peut même se produire une désorption de substances toxiques, de sorte que le 10 filtre doit être régulièrement remplacé, auquel cas les durées de vie sont relativement peu importantes. Le but de l'invention consiste à fournir un filtre perfectionné. Ce but est atteint par un filtre qui transforme 15 une ou plusieurs substances toxiques en substances sans danger. Des configurations avantageuses sont l'objet des sous-revendications. Conformément à l'invention, il est prévu un filtre, en particulier pour un système de chauffage 20 et/ou de climatisation d'un véhicule automobile et/ou pour un système de ventilation d'un véhicule automobile, où le filtre est traversé par un flux d'air entraîné en particulier par une soufflante, et le filtre transforme une ou plusieurs substances toxiques 25 en substances sans danger. Par substances sans danger, il convient de comprendre ici, de manière générale, des substances ou au moins des concentrations de substances qui n'ont pour effet d'être ni préjudiciables à l'organisme humain, ni d'avoir une action néfaste sur 30 la santé et sur les fonctions de l'organisme. Dans le cas d'un filtre conforme à l'invention, de préférence aucun chauffage supplémentaire et/ou aucune irradiation par lumière ultraviolette n'est nécessaire. En raison de la transformation des substances toxiques, en 35 substances sans danger qui, en particulier, se volatilisent d'elles-mêmes (par exemple des substances telles que le CO2, l'eau), la durée de vie augmente nettement. De préférence, le filtre se compose, au moins 5 partiellement, d'une matière riche en protéines qui est enduite et/ou imprégnée d'un agent actif catalytique tel que, par exemple, des esters d'acides aminés et/ou des sels métalliques. Le fait de réaliser la matière riche en protéines comme un non-tissé se révèle être 10 également avantageux. En particulier, le filtre dégrade la fumée de tabac, le formaldéhyde, l'aldéhyde éthylique, l'acide acétique, l'ammoniac, la triméthylamine, le sulfure d'hydrogène et/ou le méthylmercaptan. Ce processus de 15 dégradation est rendu possible par la matière de type BaKaSave de la société Bamberger Kaliko GmbH, à Bamberg, laquelle matière est utilisée jusqu'à présent pour des stores. En outre, on peut utiliser aussi, en particulier, un non-tissé absorbant, riche en 20 protéines, dans une matière de type Amnos de la société Med X 5, à Friedberg, ou une matière de type KAIRATIN de la société Doppelmayer, lesquelles matières absorbent l'ozone, les oxydes d'azote, le formaldéhyde et d'autres aldéhydes, le dioxyde de 25 soufre et l'isocyanate et les dégradent complètement en un laps de temps extrêmement court, par exemple sous l'effet d'une réaction des substances toxiques avec un ester d'acide aminé. Le filtre peut se composer aussi, par exemple, de papier enduit et/ou peut présenter des 30 fibres de kératine. Le filtre est formé, de préférence, par une combinaison de plusieurs filtres différents, de sorte que la plupart des substances toxiques puissent être éliminées de l'air traversant le filtre. De préférence, 35 on place ici, dans le filtre, un filtre à charbon actif servant d'accumulateur intermédiaire. Ce filtre à charbon actif sert, en particulier, à augmenter la vitesse de dégradation chimique, de sorte que des pics de substances toxiques puissent être atténués, et la 5 dégradation proprement dite ne se produit qu'après la normalisation de la teneur en substances toxiques. Le charbon actif peut servir également de matière support pour un catalyseur. Il se produit, de préférence, de façon combinée 10 avec le filtre, une photocatalyse et/ou une transformation plasmachimique. En particulier, la photocatalyse et/ou la transformation plasmachimique est disposée en aval du filtre, dans le sens de la circulation d'air, de sorte que des produits 15 intermédiaires pouvant se former dans le filtre, en particulier suite à la dégradation des substances toxiques, puissent être éliminés. Dans une autre configuration de l'invention, un ensemble de filtres se compose d'un premier filtre 20 conçu comme un filtre à particules et d'un deuxième filtre, conforme à l'invention, disposé en aval de ce premier filtre, dans le sens de la circulation d'air et/ou d'un troisième filtre conçu essentiellement comme un filtre à charbon actif et/ou d'un quatrième filtre 25 dont l'effet filtrant est basé essentiellement sur une réaction photocatalytique et/ou plasmachimique. L'ordre d'agencement de l'ensemble du deuxième et, le cas échéant, du troisième et du quatrième filtres, dans le sens de la circulation d'air, est quelconque, de sorte 30 que cet ensemble de filtres peut être adapté à une caractéristique de filtration souhaitée ou exigée. Lorsque des produits réactionnels plus importants apparaissent dans le deuxième et/ou le troisième et/ou le quatrième filtres, il peut être judicieux de placer 35 en aval de l'ensemble de filtres décrit, un autre filtre à particules et/ou un autre filtre conforme à l'invention. L'utilisation d'un filtre conforme à l'invention et/ou d'un ensemble de filtres a lieu, de préférence, 5 dans un système de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile et/ou dans un système de ventilation d'un véhicule automobile. Ici, le filtre et/ou l'ensemble de filtres peut être utilisé aussi bien pour l'air frais acheminé de l'extérieur ainsi que 10 pour l'air ambiant régénéré par circulation d'air. De même, le filtre conforme à l'invention et/ou l'ensemble de filtres peut être utilisé dans un masque respiratoire filtrant. Par la suite, l'invention est expliquée en 15 détail, à l'aide d'exemples de réalisation, partiellement en faisant référence au dessin. Dans le dessin: La figure 1 montre, schématiquement, un ensemble de filtres conforme à l'invention dans un circuit de 20 circulation d'air d'un système de climatisation. Conformément à un exemple de réalisation, un filtre est disposé dans un système de ventilation d'un véhicule automobile, lequel filtre présente un filtre réalisé avec une matière de type BaKaSave ainsi qu'un 25 filtre réalisé avec une matière de type Amnos , ainsi qu'un filtre à charbon actif qui sert d'accumulateur intermédiaire. Un dispositif servant à la réalisation d'une photocatalyse est disposé - en regardant dans le sens de la circulation d'air - en aval du filtre. Grâce 30 à un tel filtre, on peut, entre autres substances toxiques, transformer de la fumée de tabac, du formaldéhyde, de l'aldéhyde éthylique, de l'acide acétique, de l'ammoniac, de la triméthylamine, du sulfure d'hydrogène, du méthylmercaptan, de l'ozone, 35 des oxydes d'azote et d'autres aldéhydes, du dioxyde de soufre et de l'isocyanate, en substances sans danger ou non toxiques pour l'organisme humain, comme par exemple de l'eau ou du C02. En outre, on peut, en amont du filtre, placer un filtre à particules, par exemple pour la filtration de substances solides et/ou d'aérosols. Sur la figure 1, on représente, schématiquement, un ensemble de filtres conforme à l'invention, monté dans un circuit de circulation d'air 5, au niveau de la zone d'entrée d'un système de climatisation. A partir 10 d'une soufflante non représentée, disposée dans un carter en spirale 6, de l'air extérieur et/ou de l'air ambiant est aspiré et transporté, suivant les flèches directionnelles A, via un circuit de circulation d'air 5, dans la zone d'entrée d'un système de climatisation 15 d'un véhicule automobile. Un ensemble de filtres conforme à l'invention est monté dans ce circuit de circulation d'air 5, se composant d'un filtre à particules 1, d'un filtre 2, conforme à l'invention, qui se compose au moins partiellement d'une matière 20 riche en protéines qui est enduite d'un agent actif catalytique, par exemple des esters d'acides aminés et, par la suite, ce dernier filtre est appelé de façon abrégée filtre protéique, d'un filtre 3 à charbon actif et d'un filtre 4 dont l'effet filtrant est basé 25 essentiellement sur une réaction photocatalytique et/ou plasmachimique. L'air transporté par la soufflante passe, au début, par le filtre à particules 1. Au moyen de ce filtre à particules 1 sont filtrés des éléments solides, en particulier des substances toxiques et/ou 30 des aérosols provenant de l'air en circulation. En continuant à suivre la trajectoire de circulation, l'air traverse ensuite le filtre protéique 2, le filtre à charbon actif 3 et le filtre 4 basé sur une réaction photocatalytique et/ou plasmachimique. Suivant la 35 flèche directionnelle B, en sortant du filtre 4, l'air, pour la suite du traitement dans le système de climatisation, peut être fourni au moyen d'échangeurs de chaleur non représentés, comme par exemple un évaporateur et des radiateurs, avant d'être introduit 5 dans l'habitacle du véhicule. L'ordre d'agencement de l'ensemble de filtres (2, 3, 4) peut être modifié, de façon quelconque, suivant l'exigence concernant la caractéristique de filtration. Dans d'autres configurations non représentées, 10 proposées en variante, un autre filtre protéique 2 et/ou un filtre à particules 1 peut être disposé en aval de l'ensemble de filtres de la figure 1. L'ensemble de filtres ou au moins des filtres individuels (1, 2, 3, 4) de l'ensemble de filtres 15 peuvent être introduits également dans la zone d'aspiration de la soufflante. R E V E N D I CATIONS 1. Filtre, en particulier pour un système de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile et/ou pour un système de ventilation d'un véhicule automobile, où le filtre est traversé par un flux 5 d'air entraîné en particulier par une soufflante, caractérisé en ce que le filtre est constitué au moins partiellement d'une matière riche en protéines. 2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce 10 que ladite matière riche en protéines est enduite et/ou imprégnée d'un agent actif catalytique. 3. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite matière riche en protéines est enduite d'un agent actif à base d'un ester d'acide amine. 4. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que le filtre se compose au moins partiellement d'une matière riche en protéines qui est enduite de sels métalliques. 5. Filtre selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce que la matière riche en protéines est réalisée comme un non-tissé. 6. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filtre présente des fibres de kératine. 7. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filtre est formé par une combinaison de plusieurs filtres différents. 8. Filtre selon la revendication 7, caractérisé en ce 30 qu'un filtre à charbon actif, servant d'accumulateur intermédiaire, est disposé dans le filtre. 9. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un filtre dont l'effet de filtrage repose essentiellement sur une photocatalyse ou et/ou une transformation 5 plasmachimique, est monté en combinaison avec le filtre. 10. Filtre selon la revendication 9, caractérisé en ce que le filtre, dont l'effet de filtrage repose essentiellement sur une photocatalyse et/ou une 10 transformation plasmachimique, est disposé en aval du filtre, dans le sens de la circulation d'air. 11. Ensemble de filtres se composant d'un premier filtre conçu comme un filtre à particules et d'un deuxième filtre - selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes - disposé en aval de ce premier filtre, dans le sens de la circulation d'air et/ou d'un troisième filtre conçu essentiellement comme un filtre à charbon actif et/ou d'un quatrième filtre dont l'effet filtrant 20 est basé essentiellement sur une réaction photocatalytique et/ou plasmachimique, où le deuxième et, le cas échéant, le troisième et, le cas échéant, le quatrième filtres sont disposés suivant un ordre quelconque, l'un par rapport à 25 l'autre, suivant le sens de la circulation d'air. 12. Utilisation d'un filtre et/ou d'un ensemble de filtres dans un système de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile et/ou dans un système de ventilation d'un véhicule automobile, 30 selon l'une quelconque des revendications précédentes. 13. Utilisation d'un filtre et/ou d'un ensemble de filtres dans un masque respiratoire filtrant, selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.