Brevet FR2939691A1 — publié le 20100618

DISPOSITIF AUTONETTOYANT DE FILTRATION DE L'AIR POUR VÉHICULE À MOTEUR. Description Domaine technique de l'invention. La présente invention a pour objet un dispositif autonettoyant de filtration de l'air pour véhicule à moteur. Elle a également pour objet un véhicule à moteur équipé d'un dispositif autonettoyant de filtration de l'air. L'invention se rapporte au domaine technique général de l'équipement pour véhicule à moteur et plus particulièrement les dispositifs de filtration de l'air pour véhicule à moteur terrestre, marin ou aérien notamment ceux utilisés sur les véhicules automobiles du type camion ou véhicules de chantier. État de la technique. On connait les dispositifs de filtration de l'air pour véhicule à moteur terrestre, marin ou aérien comprenant un corps cylindrique fermé comportant un orifice d'aspiration de l'air extérieur sale sur sa partie latérale et un orifice de sortie de l'air propre coudé à l'une de ses extrémités, un élément de filtration de l'air cylindrique fermé à l'une de ses extrémités étant disposé à l'intérieur dudit 2939691 -2 corps, l'extrémité ouverte de l'élément de filtration étant disposée en vis-à-vis de l'orifice de sortie de l'air propre. Ce type de dispositif de filtration est généralement intégré aux véhicules à moteur de manière à filtrer l'air arrivant dans le moteur. Cependant au cours du fonctionnement, l'élément de filtration s'encrasse et l'air peine à passer au travers. Le moteur est alors plus difficilement alimenté en air propre et la consommation du moteur en carburant augmente. 10 De plus au bout d'un certain temps, l'élément de filtration est tellement encrassé qu'il est nécessaire de le changer. La fréquence des changements est d'autant plus importante que l'air extérieur est chargé en particule sale. La fréquence sera notamment très importante pour des véhicules de chantier qui travaillent en permanence dans des lieux où l'air est fortement chargé en 15 poussière. Face aux inconvénients de l'art antérieur, l'invention a pour principal objectif de fournir un dispositif permettant d'éviter un encrassement trop important du dispositif de filtration de l'air d'un véhicule à moteur de manière à 20 réduire la fréquence de changement dudit dispositif de filtration et à réduire la consommation en carburant dudit véhicules à moteur. Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif peu onéreux, d'encombrement réduit et de conception simple 5 25 Divulgation de l'invention. La solution proposée par l'invention est un dispositif autonettoyant de filtration de l'air pour véhicule à moteur terrestre, marin ou aérien. Ce dispositif comprend un corps cylindrique fermé comportant un orifice d'aspiration de l'air sale et un orifice de sortie de l'air propre. Ce dispositif comprend également un élément de filtration cylindrique fermé à l'une de ses extrémités disposé à l'intérieur dudit corps, l'autre extrémité de l'élément de filtration étant ouverte et disposée en vis-à-vis de l'orifice de sortie de manière à filtrer l'air circulant de l'orifice d'aspiration vers l'orifice de sortie. Ce dispositif est remarquable en ce qu'un tube relié à une source d'air comprimé est disposé à l'intérieur de l'élément de filtration. Le tube est perforé sur sa périphérie de manière à projeter de l'air comprimé sur les faces intérieures de l'élément de filtration et à décoller les impuretés déposées sur ledit élément de filtration. Ce dispositif permet simplement et rapidement de nettoyer l'élément de filtration de manière à diminuer non seulement la fréquence de changement dudit dispositif de filtration, mais aussi la consommation du véhicule à moteur intégrant ce dispositif. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention permettant un nettoyage optimal et uniforme de l'élément de filtration, le tube est perforé en spirale de manière à créer un flux d'air tourbillonnant à l'intérieur de l'élément de filtration. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant d'évacuer les impuretés, le corps cylindrique comporte une purge permettant -3 2939691 -4 d'évacuer les impuretés décollées de l'élément de filtration et agglomérées sur le fond dudit corps. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention 5 permettant d'optimiser l'évacuation des impuretés par la purge, le corps cylindrique comporte une ou plusieurs buses reliées à une source d'air comprimé et orientées de manière à projeter de l'air comprimé sur le fond dudit corps en direction de la purge et à pousser les impuretés décollées de l'élément de filtration et agglomérées sur le fond dudit corps vers ladite purge. 10 Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant d'éviter que des impuretés ne rentre par la purge, la purge comporte un clapet anti retour configuré pour empêcher l'air de rentrer dans le corps cylindrique par ladite purge. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant de réaliser facilement la purge et son clapet, la purge est un tube sortant du corps cylindrique, le clapet étant une manche élastique fixée à l'extrémité libre dudit tube. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant d'éviter que les impuretés ne ressortent par l'orifice d'aspiration, l'orifice d'aspiration d'air sale comporte un clapet anti retour configuré pour empêcher l'air de sortir du corps cylindrique par ledit orifice d'aspiration. 25 Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention permettant d'intégrer le dispositif et sa source d'air dans un véhicule à moteur, 15 20 2939691 -5 la source d'air comprimé est une bouteille d'air comprimé commandée par une ou plusieurs vannes et alimentée en air comprimé par un compresseur. Un autre aspect de l'invention concerne un véhicule à moteur équipé d'un 5 système de freinage pneumatique intégrant un compresseur. Ce véhicule à moteur est remarquable en ce qu'il est en outre équipé d'un dispositif autonettoyant de filtration de l'air conforme à l'invention, le compresseur étant configuré pour alimenter une bouteille d'air comprimé relié au tube disposé à l'intérieur de l'élément de filtration. Ainsi, en réutilisant le compresseur intégré 10 au véhicule à moteur, la mise en place du dispositif à l'intérieur dudit véhicule à moteur est simplifiée. Description des figures. 15 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence au dessin annexé, réalisé à titre d'exemple indicatif et non limitatif et sur lequel la figure 1 représente schématiquement le dispositif objet de 20 l'invention. Modes de réalisation de l'invention. 25 La présente invention concerne un dispositif autonettoyant de filtration de l'air pour véhicule à moteur. Ce dispositif a pour fonction première de filtrer le flux d'air entrant dans le moteur du véhicule à moteur. 2939691 -6 En se rapportant à la figure 1, le dispositif comprend un corps cylindrique (1) métallique fermé à ses extrémités par des dômes (1'). Le corps cylindrique (1) comporte un orifice d'aspiration (2) de l'air sale et un orifice de sortie (3) de 5 l'air propre. L'orifice d'aspiration (2) est généralement circulaire et situé sur la partie latérale du corps cylindrique (1). II est, en pratique, prolongé par un tube (2') métallique soudé sur le corps cylindrique (1) et surmonté par une coupole (2") métallique de manière à former une chicane sur le trajet de l'air entrant. Cette chicane permet entre autres d'éviter que de grosses impuretés du type 10 feuilles d'arbres ou autres, n'entrent directement dans le corps cylindrique (1). L'orifice d'aspiration (2) d'air sale peut également comporter un clapet antiretour configuré pour empêcher l'air de sortir du corps cylindrique (1) par ledit orifice d'aspiration. Le clapet peut se présenter sous la forme d'un clapet à soupape, à piston, à bille, à boule, à disque, à ogive, etc. L'orifice de sortie (3) 15 est généralement circulaire et situé à l'une des extrémités du corps cylindrique (1). II est, en pratique, prolongé par un tube (3') métallique coudé et soudé sur le corps cylindrique (1) et relié au moteur du véhicule à moteur. Comme schématisé sur la figure 1, le dispositif comprend également un 20 élément de filtration (4) cylindrique fermé à l'une de ses extrémités (4') et disposé à l'intérieur du corps cylindrique (1). L'autre extrémité de l'élément de filtration (4) est ouverte et disposée en vis-à-vis de l'orifice de sortie (3) du corps cylindrique (1) de manière à filtrer l'air qui circule de l'orifice d'aspiration (2) vers l'orifice de sortie (3). L'élément de filtration (4) est fixé sur le corps 25 cylindrique (1) par clipsage, vissage ou tout autre moyen convenant à l'homme du métier. L'élément de filtration (4) se présente sous la forme d'un matériau tissé ou poreux laissant libre le passage de l'air entre ses mailles ou ses pores, 2939691 -7 et bloquant les impuretés contenues dans l'air du type poussière, sable, etc. L'élément de filtration (4) peut être réalisé en acier tissé, en matériau composite poreux ou tissé, en tissus, ou tout autre matériau convenant à l'homme du métier. 5 En se référant à la figure 1, le dispositif est remarquable en ce qu'il comprend un tube (5) disposé à l'intérieur de l'élément de filtration (4). Préférentiellement, le tube (5) sera disposé coaxialement au cylindre formant l'élément de filtration (4) mais il peut également être disposé de manière incliné. 10 Le tube (5) est, en général, fixé solidairement au corps cylindrique (1) au niveau de l'orifice de sortie (3). En pratique, le tube (5) sera fixé sur une platine (11) soudée sur le tube (3') coudé prolongeant l'orifice d'évacuation (3). Le tube (5) est fixé par soudage, vissage, emmanchement serré sur la platine (11), ou tout autre moyen de fixation convenant à l'homme du métier. 15 Comme schématisé sur la figure 1, le tube (5) est relié à une source d'air comprimé au moyen d'une conduite (5') souple ou rigide réalisée en cuivre, acier, matériau composite, etc. Préférentiellement, la source d'air comprimé est une bouteille (6) d'air comprimé. En pratique, la bouteille (6) a une contenance 20 d'au moins 10 litres et contient de l'air comprimé à une pression d'environ 10 bars. De manière générale, les véhicules à moteur destinés à être équipés du dispositif sont également équipés d'un système de freinage pneumatique intégrant un compresseur. Ce compresseur est alors utilisé pour alimenter la bouteille (6) en air comprimé (6). Dans les cas où le véhicule à moteur n'est pas 25 préalablement équipé d'un compresseur, un compresseur configuré pour alimenter la bouteille (6) en air comprimé à une pression d'environ 10 bars sera installé dans ledit véhicule et fixé au châssis dudit véhicule par vissage, 2939691 -8 rivetage, etc. La bouteille (6) d'air comprimé est commandée par une ou plusieurs vannes (9, 9') permettant alternativement de laisser ou non s'acheminer l'air comprimé de ladite bouteille vers le tube (5). Ces vannes (9, 9') peuvent être commandées électriquement à partir d'un bouton disposé dans 5 la cabine de pilotage du véhicule à moteur. En pratique, et de manière à ne pas perturbé le fonctionnement du moteur, le pilote du véhicule à moteur peut déclencher le nettoyage de l'élément de filtration (4) en commandant les vannes (9, 9') à l'arrêt du véhicule, une fois le moteur coupé. 10 En se rapportant à la figure 1, le tube (5) est perforé sur sa périphérie de manière à projeter de l'air comprimé sur les faces intérieures de l'élément de filtration (4) et à décoller les impuretés déposées sur ledit élément de filtration. Le tube (5) peut avoir une forme cylindrique, conique, parallélépipédique, etc. Le tube (5) peut être fabriqué par moulage, extrusion, ou autre, et être réalisé 15 en acier, en matière composite ou tout autre matériau convenant à l'homme du métier. Les perforations (10) peuvent être réalisées par perçage, poinçonnage, ou autre, ou encore être prévues dès la fabrication lors du moulage du tube (5). Ce dernier a généralement une section dont la plus grande dimension est inférieure à 5 cm. Les perforations (10) peuvent avoir des dimensions allant 20 d'un millimètre à deux centimètres suivant la dimension du tube (5). Préférentiellement, et de manière à obtenir un flux d'air régulier sur l'ensemble de la paroi intérieure de l'élément de filtration (4), le tube (5) est perforé régulièrement, par exemple tous les centimètres, sur l'ensemble de sa zone périphérique disposé en vis-à-vis dudit élément de filtration. Les perforations 25 (10) peuvent être réalisées de façon rectiligne, en quinconce, etc. Astucieusement, et de manière à obtenir un nettoyage optimal et uniforme de l'élément de filtration (4), le tube (5) peut également être perforé en spirale de -9 manière à créer un flux d'air tourbillonnant à l'intérieur de l'élément de filtration Comme représenté sur la figure 1, le corps cylindrique (1) comporte une purge (8) permettant d'évacuer les impuretés décollées de l'élément de filtration (4) et agglomérées sur le fond dudit corps cylindrique. La purge (8) est préférablement disposée sur le fond du corps cylindrique (1), c'est-à-dire soit sur sa paroi latérale si le corps cylindrique (1) est en position horizontale, soit sur un dôme (1') si le corps cylindrique (1) est en position verticale. Elle se présente sous la forme d'un orifice prolongé par un tube sortant du corps cylindrique (1), ou un siphon débouchant à l'extérieur dudit corps cylindrique ou dans un sac ou un réceptacle destiné à récupérer les impuretés. La purge (8) peut comporter un clapet anti-retour configuré pour empêcher l'air de rentrer dans le corps cylindrique (1) par ladite purge. Ce clapet peut se présenter sous la forme d'un clapet à soupape, à piston, à bille, à boule, à disque, à ogive, etc. Astucieusement, le clapet anti-retour peut également se présenter sous la forme d'une manche élastique fixée à l'extrémité libre dudit tube. Cette manche peut présenter une forme générale tubulaire lorsque de l'air est expulsé du corps cylindrique (1) et une forme resserrée dans laquelle ses parois internes sont serrées les unes contre les autres empêchant l'air de passer lorsque l'air tente de rentrer dans ledit corps cylindrique. Cette manche peut être réalisée en caoutchouc, en plastique ou tout autre matériau élastique convenant à l'homme du métier. En se rapportant à la figure 1, le corps cylindrique (1) comporte une ou plusieurs buses (7) reliées à une source d'air comprimé et orientées de manière à projeter de l'air comprimé sur le fond dudit corps en direction de la purge (8) 2939691 - 10- et à pousser les impuretés décollées de l'élément de filtration (4) et agglomérées sur le fond dudit corps vers ladite purge. Ces buses (7) se présentent généralement sous la forme de trous de 1 ou 2 cm de diamètre réalisés sur le corps cylindrique (1) et pouvant être prolongé à l'intérieur dudit 5 corps par un tube de petite dimension, en pratique de 1 à 5 cm de long. Ces buses (7) sont reliées à une source d'air comprimé du type de celles décrites précédemment et par l'intermédiaire de conduites (7') souples ou rigides du même type que celles décrites précédemment. Astucieusement, la source d'air comprimé des buses est la même bouteille (6) que celle reliée au tube (5). La 10 ou les sources d'air comprimé peuvent être commandées par des vannes (9,9') du type de celles décrites précédemment. Une seule vanne peut, par exemple, permettre de laisser ou non s'acheminer l'air comprimé de la bouteille (6) vers le tube (5) et les buses (7), ou encore une première vanne (9) peut permettre de laisser ou non s'acheminer l'air comprimé de ladite bouteille vers ledit tube 15 et une seconde vanne (9') peut permettre de laisser ou non s'acheminer l'air comprimé de ladite bouteille vers lesdites buses, etc. 20 Revendications1. Dispositif autonettoyant de filtration de l'air pour véhicule à moteur comprenant un corps cylindrique (1) fermé comportant un orifice d'aspiration (2) de l'air sale et un orifice de sortie (3) de l'air propre, un élément de filtration (4) cylindrique fermé à l'une de ses extrémités étant disposé à l'intérieur dudit corps, l'autre extrémité de l'élément de filtration (4) étant ouverte et disposée en vis-à-vis de l'orifice de sortie (3) de manière à filtrer l'air circulant de l'orifice d'aspiration (2) vers l'orifice de sortie (3), caractérisé en ce qu'un tube (5) relié à une source d'air comprimé est disposé à l'intérieur de l'élément de filtration (4), ledit tube étant perforé sur sa périphérie de manière à projeter de l'air comprimé sur les faces intérieures dudit élément de filtration et à décoller les impuretés déposées sur ledit élément de filtration. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le tube (5) est perforé en spirale de manière à créer un flux d'air tourbillonnant à l'intérieur de l'élément de filtration (4). 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le corps cylindrique (1) comporte une purge (8) permettant d'évacuer les impuretés décollées de l'élément de filtration (4) et agglomérées sur le fond dudit corps. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le corps cylindrique (1) comporte une ou plusieurs buses (7) reliées à une source d'air comprimé et orientées de manière à projeter de l'air comprimé sur le fond dudit corps en direction de la purge (8) et à pousser les impuretés 2939691 -12- décollées de l'élément de filtration (4) et agglomérées sur le fond dudit corps vers ladite purge. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4 caractérisé en ce 5 que la purge (8) comporte un clapet anti retour configuré pour empêcher l'air de rentrer dans le corps cylindrique (1) par ladite purge. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que la purge (8) est un tube sortant du corps, le clapet étant une manche élastique fixée à 10 l'extrémité libre dudit tube. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'orifice d'aspiration (2) d'air sale comporte un clapet anti retour configuré pour empêcher l'air de sortir du corps cylindrique (1) par ledit 15 orifice d'aspiration. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la source d'air comprimé est une bouteille (6) d'air comprimé commandé par une ou plusieurs vannes (9, 9') et alimentée en air comprimé 20 par un compresseur. 9. Véhicule à moteur équipé d'un système de freinage pneumatique intégrant un compresseur caractérisé en ce qu'il est en outre équipé d'un dispositif autonettoyant de filtration de l'air conforme à la revendication 1, le 25 compresseur étant configuré pour alimenter une bouteille (6) d'air comprimé relié au tube (5) disposé à l'intérieur de l'élément de filtration (4).