Brevet FR3016804A1 — publié le 20150731

- 1 - DESCRIPTION L'invention concerne un élément filtrant qui est réalisé sous forme de séparateur à inertie, c'est-à-dire qui présente des moyens qui séparent des particules par déviation d'un fluide circulant. On connaît par le document EP 1 262 223 Al un séparateur pour brouillard de peinture. De tels séparateurs à inertie séparent principalement des particules grossières. On connaît en outre dans l'état de la technique des conceptions pour la séparation d'aérosols liquides. Toutefois, les séparateurs à inertie déjà connus n'autorisent pas un mode de construction compact, qui les rende aptes à un emploi dans de petits espaces d'installation. Dans ce contexte, il existe un besoin de séparateurs à inertie qui puissent être employés dans des espaces d'installation relativement petits. On rencontre notamment des espaces d'installation relativement petits dans des véhicules automobiles. De plus, les séparateurs à inertie connus dans l'état de la technique présentent souvent une résistance élevée à l'écoulement, une faible action séparatrice et une faible capacité d'accumulation de poussières. L'invention a donc pour but d'indiquer un élément filtrant qui puisse être utilisé comme séparateur à inertie et qui puisse être employé dans de petits espaces d'installation grâce à une structure compacte, sachant qu'il présente une faible résistance à l'écoulement, une capacité maximale d'accumulation de poussières et une action séparatrice optimale. La présente invention atteint ce but par le fait que lesdits 25 moyens sont constitués d'un non-tissé ou comprennent (présentent) un non-tissé. On a initialement constaté que de purs séparateurs à inertie ne développent pas d'action de filtration supplémentaire. Cela étant, on a constaté selon l'invention qu'un élément filtrant qui est constitué d'un non- 30 tissé peut être réalisé sous la forme d'un séparateur à inertie. Selon l'invention, on réalise ainsi dans un élément filtrant une combinaison de deux mécanismes de séparation, à savoir la séparation inertielle et la filtration. On peut ainsi obtenir des durées d'utilisation élevée. De plus, on peut éviter des conceptions structurelles qui se fondent sur une construction - 2 - à deux étages. Ces conceptions nécessiteraient un grand espace d'installation. Selon l'invention, on peut surmonter cet inconvénient en utilisant un unique élément filtrant. Cela permet un mode de construction petit et compact pour l'ensemble d'un système de filtration. Par la combinaison et l'imbrication des deux mécanismes de séparation précités, on peut avoir recours à des agents filtrants ayant une perméabilité à l'air élevée, de sorte qu'on peut obtenir de faibles pertes de pression. Grâce à la combinaison selon l'invention d'un séparateur à inertie et de l'agent filtrant « non-tissé », on regroupe deux étages de filtre en un seul. Habituellement, les poussières grossières sont filtrées par un élément formant préfiltre ou par un mat filtrant. C'est seulement dans le deuxième étage de filtre que les poussières fines sont retenues. L'élément formant préfiltre présente souvent un plus faible intervalle de remplacement que le deuxième étage de filtre. Cela nécessite une dépense d'entretien importante. Par contre, l'élément filtrant selon l'invention permet d'obtenir une perte de pression qui, comparé à deux étages de filtre, est très faible. De plus, l'élément filtrant peut être installé dans un petit espace d'installation. L'élément filtrant peut être utilisé pendant une plus longue durée et présente ainsi une durée d'utilisation élevée, étant donné que sa capacité d'accumulation de poussières est nettement accrue et que les poussières séparées n'engendrent pas de diminution de la porosité de l'agent filtrant. On fournit ainsi un élément filtrant qui peut être utilisé comme séparateur à inertie et qui peut être employé dans de petits espaces d'installation grâce à une structure compacte, sachant que cet élément filtrant présente une faible résistance à l'écoulement, une capacité maximale d'accumulation de poussières et une action séparatrice optimale. Le but mentionné en introduction est donc atteint. Lesdits moyens pourraient être réalisés sous forme de parois de plis qui sont fabriquées en un non-tissé ou qui présentent (comprennent) un non-tissé. L'élément filtrant présente ces moyens afin de produire une déviation d'un fluide circulant. De la sorte, les particules grossières sont séparées sur la base d'effets d'inertie et liées dans le non-tissé et sur la surface de ce dernier. D'une manière avantageuse, des particules sont liées dans le non-tissé par filtration profonde et des particules sont liées sur la surface de ce dernier par filtration superficielle. En même temps, une partie de la quantité d'air peut s'écouler à travers le non-tissé, de sorte que les particules fines sont elles aussi retenues d'une manière efficace. - 3 - L'élément filtrant pourrait présenter plusieurs paires de parois de pli disposées en forme de V ou en forme de toit à deux versants, sachant que deux paires de parois de pli sont chaque fois opposées à distance mutuelle et sont disposées en étant mutuellement décalées de telle sorte qu'au moins un canal d'écoulement est formé entre elles. Un fluide circulant peut ainsi contourner les arêtes ouvertes des paires de parois de pli, et il est ce faisant dévié dans des canaux d'écoulement. Les paires de parois de pli pourraient sous-tendre respectivement deux plans, sachant que les plans sont mutuellement distants et que les paires de parois de pli sont elles aussi mutuellement distantes dans les plans. Un fluide circulant peut ainsi être dévié d'une manière particulièrement efficace. Grâce à ce mode de construction ouvert, il ne peut pas y avoir d'engorgement de l'élément filtrant. On a constaté de manière étonnante que la qualité de la séparation de particules n'est pas altérée par les canaux de dérivation produits pour favoriser l'écoulement. Cela est imputable à la combinaison de la séparation inertielle par une déviation des particules grossières et de la filtration profonde simultanée par l'agent filtrant « non-tissé ». L'élément filtrant pourrait présenter deux filtres plats. À partir 20 de deux filtres plats facilement disponibles dans le commerce, on peut à la suite d'un montage simple créer un corps de base dans lequel est prévue une pluralité de canaux d'écoulement. Les arêtes de pli des filtres plats pourraient reposer l'une sur l'autre, de sorte que quatre parois de plis forment chacune fois un canal 25 d'écoulement. On crée ainsi un canal d'écoulement clos, qui peut être traversé axialement par un fluide circulant. Deux passages pourraient être formés dans au moins un canal d'écoulement, sachant qu'un premier passage est conçu comme ouverture d'entrée dans le canal d'écoulement et qu'un deuxième passage est conçu 30 comme ouverture de sortie du canal d'écoulement. On peut ainsi faire passer un fluide circulant à travers l'élément filtrant afin de produire une séparation inertielle des particules véhiculées dans le fluide circulant. Les passages sont disposés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que la direction d'écoulement d'un fluide circulant est déviée, 35 préférentiellement de 90°, à sa sortie du canal d'écoulement. On produit ainsi une séparation inertielle. -4- Parmi les dessins : la figure 1 : est une vue en projection schématique d'un premier exemple de réalisation d'un élément filtrant, selon lequel des parois de plis en forme de V ou en forme de toit à deux versants sont disposés en étant 5 mutuellement opposées, mais mutuellement décalées, et la figure 2 : représente deux filtres plats qui sont disposés en étant mutuellement opposés, sachant que leurs arêtes de pli reposent l'une sur l'autre et forment ainsi des canaux d'écoulement dans lesquels des passages sont formés sur des côtés opposés. 10 La figure 1 représente un élément filtrant 1 qui est réalisé sous forme de séparateur à inertie, c'est-à-dire qui présente des moyens 2 qui séparent des particules par déviation d'un fluide circulant. Les moyens 2 présentent (comprennent) un non-tissé. Les moyens 2 sont réalisés sous forme de parois de plis 3 qui 15 sont fabriquées en un non-tissé ou qui présentent un non-tissé. L'élément filtrant 1 présente plusieurs paires 4 de parois de pli disposées en forme de V ou en forme de toit à deux versants, sachant que deux paires 4 de parois de pli sont chaque fois opposées à distance mutuelle et sont disposées en étant mutuellement décalées de telle sorte qu'au moins 20 un canal d'écoulement 5 est formé entre elles. Le canal d'écoulement 5 est représenté schématiquement par une flèche. Les paires 4 de parois de pli sous-tendent respectivement deux plans, sachant que les plans sont mutuellement distants et que les paires 4 de parois de pli sont elles aussi mutuellement distantes dans les plans. 25 La figure 2 représente un élément filtrant l' qui est réalisé sous forme de séparateur à inertie, c'est-à-dire qui présente des moyens 2' qui séparent des particules par déviation d'un fluide circulant. Les moyens 2' présentent un non-tissé. Les moyens 2' sont réalisés sous forme de parois de plis 3' qui 30 sont fabriquées en un non-tissé ou qui présentent un non-tissé. L'élément filtrant l' présente deux filtres plats 6'. Les arêtes de pli des filtres plats 6' reposent l'une sur l'autre, de sorte que quatre parois de plis 3' forment chacune fois un canal d'écoulement 5'. 35 Deux passages 7'a, 7'b sont formés dans au moins un canal d'écoulement 5', sachant qu'un premier passage 7'a est conçu comme - 5 - ouverture d'entrée dans le canal d'écoulement 5' et qu'un deuxième passage 7'b est conçu comme ouverture de sortie du canal d'écoulement 5'. Les passages 7'a, 7'b sont disposés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que la direction d'écoulement d'un fluide circulant est déviée de 90° à sa sortie du canal d'écoulement 5'. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Élément filtrant (1, 1') qui est réalisé sous forme de séparateur à inertie, c'est-à-dire qui présente des moyens (2, 2') qui séparent des particules par déviation d'un fluide circulant, caractérisé en ce que les moyens (2, 2') sont constitués d'un non-tissé ou comprennent un non-tissé. 2. Élément filtrant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (2, 2') sont réalisés sous forme de parois de plis (3, 3') qui sont fabriquées en un non-tissé ou qui présentent un non-tissé. 3. Élément filtrant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément filtrant (1) présente plusieurs paires (4) de parois de pli disposées en forme de V ou en forme de toit à deux versants, sachant que deux paires (4) de parois de pli sont chaque fois opposées à distance mutuelle et sont disposées en étant mutuellement décalées de telle sorte qu'au moins un canal d'écoulement (5) est formé entre elles. 4. Élément filtrant selon la revendication 3, caractérisé en ce que les paires (4) de parois de pli sous-tendent respectivement deux plans, sachant que les plans sont mutuellement distants et que les paires (4) de parois de pli sont elles aussi mutuellement distantes dans les plans. 5. Élément filtrant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément filtrant (1') présente deux filtres plats (6'). 6. Élément filtrant selon la revendication 5, caractérisé en ce que les arêtes de pli des filtres plats (6') reposent l'une sur l'autre, de sorte que quatre parois de plis (3') forment chacune fois un canal d'écoulement (5'). 7. Élément filtrant selon la revendication 6, caractérisé en ce que deux passages (7'a, 7'b) sont formés dans au moins un canal d'écoulement (5'), sachant qu'un premier passage (7'a) est conçu comme ouverture d'entrée dans le canal d'écoulement (5') et qu'un deuxième passage (7'b) est conçu comme ouverture de sortie du canal d'écoulement (5'). 8. Élément filtrant selon la revendication 7, caractérisé en ce que les passages (7'a, 7'b) sont disposés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que la direction d'écoulement d'un fluide circulant est déviée à sa sortie du canal d'écoulement (5').