Brevet FR3031934A1 — publié le 20160729

Dispositif anti debris pour systeme aeraulique automobile DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine des systèmes aérauliques automobiles et plus particulièrement les dispositifs de filtration des flux d'entrée de tels systèmes. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Un système aéraulique automobile est monté sur un véhicule et comporte classiquement un boîtier d'entrée d'air situé en amont d'une turbine d'aspiration d'air amenant l'air à un dispositif de traitement. Généralement, le dispositif de traitement - également connu sous la dénomination HVAC (de l'anglais « Heating Ventilation and Air Conditioning ») - réalise le chauffage et/ou le refroidissement de l'air avant d'en assurer la distribution dans l'habitacle du véhicule. Le boîtier d'entrée d'air possède généralement une grille de filtration extérieure destinée à empêcher l'introduction de débris - tels que des feuilles - dans un conduit d'admission d'air amenant l'air à la turbine. Le conduit d'admission d'air comprend systématiquement un filtre d'habitacle. Le filtre d'habitacle a pour fonction de filtrer les particules présentes dans l'air comme les pollens. Il peut également filtrer les odeurs et la pol- lution (filtre à charbons actifs) et/ou neutraliser les allergènes (filtre aux polyphénols). Un tel filtre se présente généralement sous la forme d'une cassette sensiblement parallélépipédique comprenant une portion de fil- tration sensiblement égale à la section du conduit d'admission d'air. Ces cassettes doivent être régulièrement changées en fonction de l'encrassement du filtre afin de garantir un débit d'air constant et un filtrage efficace. Les cassettes sont extraites par translation au travers d'une fenêtre d'extraction ménagée dans une des 3031934 2 parois du conduit d'admission d'air. La nouvelle cassette est ensuite réengagée par cette même fenêtre. Malgré la grille de filtration, il arrive fréquemment que la surface supérieure du filtre soit recou- 5 verte de débris de feuilles. Lors de l'extraction du filtre, ces débris sont retenus par la paroi dans laquelle est ménagée la fente et ils tombent dans la portion du conduit d'admission située en aval du filtre. Ces débris viennent alors dans la turbine d'aspiration et 10 peuvent créer un balourd source de vibrations percep- tibles par les passagers du véhicule. La performance de la turbine et sa longévité sont également affectées par la présence de ces débris. Enfin, la présence de matériau organique dans la turbine peut s'accompagner d'odeurs de 15 moisi et/ou de la prolifération de bactéries. Afin d'éviter l'introduction de tels débris dans la portion de conduit d'admission située en aval du filtre, il est nécessaire de procéder à un nettoyage du filtre préalablement à sa dépose. Ceci requiert alors de 20 déposer la partie supérieure du boîtier d'entrée d'air à chaque remplacement du filtre. Cette opération impose généralement de déposer les équipements voisins du boîtier d'entrée d'air, exposant ainsi ceux-ci à un risque de détérioration durant les opérations de dépose et de repose. 25 OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour but de réduire la quantité de débris pouvant pénétrer dans la portion située en aval d'un filtre d'habitacle lors de son changement. RESUME DE L'INVENTION 30 A cet effet, on prévoit un boîtier d'entrée d'air d'un dispositif aéraulique automobile comportant un conduit d'admission. Le boîtier d'entrée d'air comprend des moyens d'accueil d'un filtre et des moyens d'obstruction d'une portion de ce filtre. 3031934 3 Ainsi, une portion du filtre est préservée de l'encrassement par des débris et peut être utilisée pour recueillir, lors du démontage du filtre, les débris accumulés sur la surface de celui-ci. L'invention permet 5 alors, en une unique opération de déposer le filtre et d'évacuer les débris qui y sont accumulés, préservant ainsi le système HVAC situé en aval. L'invention concerne également un dispositif anti débris pour système aéraulique automobile. Le dispositif 10 comprend un boîtier d'air selon l'invention et comporte un conduit d'admission d'un flux d'air et un filtre monté de manière amovible dans le conduit d'admission pour s'étendre face à une ouverture supérieure du conduit. Le filtre comprend en une de ses extrémités un réceptacle 15 pour recueillir des débris, le réceptacle ayant une ou- verture en regard de l'ouverture supérieure du conduit. Selon l'invention, les moyens d'obstruction du boîtier d'air sont agencés pour obstruer l'ouverture du réceptacle de telle manière que l'ouverture du réceptacle soit 20 découverte lors du démontage du filtre. Ainsi, lors du démontage du filtre, les débris présents sur le filtre tombent dans le réceptacle lors de l'extraction du filtre et sont évacués avec le filtre, limitant les possibilités d'introduction de débris dans 25 le système aéraulique. Avantageusement, les moyens d'obstruction comprennent un élément s'étendant en saillie du conduit. Cette solution est peu coûteuse et permet de conserver des formats de filtre standards. 30 L'invention concerne également un filtre adapté au boîtier d'entrée d'air de l'invention comprenant une feuille en matériau filtrant maintenue dans un cadre périphérique. Selon un mode de réalisation particulièrement in- 35 téressant, le réceptacle est délimité d'une part par au 3031934 4 moins une paroi de matériau filtrant s'étendant après un pli formé dans la feuille de matériau filtrant et d'autre part par une paroi du cadre périphérique. Ceci permet de réaliser de manière économique le réceptacle de 5 l'invention en ne modifiant que légèrement le processus de fabrication du filtre. D'autres caractéristiques et de l'invention avantages ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs 10 de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique partielle 15 en perspective écorchée d'un boîtier d'entrée d'air pour- vu d'un dispositif anti débris selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe selon le plan II du boîtier de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique en coupe 20 selon le plan III du boîtier de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue schématique en perspective du filtre de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue identique à celle de la figure 3 dans une situation préalable à un démontage du 25 filtre ; - la figure 6 est une vue identique à celle de la figure 5 dans laquelle le filtre est en cours de démontage ; - la figure 7 est une vue identique à celle de la 30 figure 5 dans laquelle le filtre est totalement démonté. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures 1 et 2, le dispositif anti-débris, généralement désigné 1, est installé dans un boîtier d'entrée d'air 2 en amont d'un système aéraulique 35 3, ici un système de chauffage, de refroidissement et de 3031934 5 ventilation (HVAC) d'un véhicule 4 (non représenté), comprenant un ventilateur 5 pour forcer un flux d'air 50 vers le système aéraulique 3. Le dispositif anti-débris 1 comporte un conduit 5 10 tubulaire de section rectangulaire pour l'admission du flux d'air 50. Dans le conduit 10 s'étend un filtre 30 rectangulaire. Le conduit 10 comprend une ouverture supérieure 11 qui est généralement pourvue de barreaux 12, ici parallèles entre eux, constituant une grille de fil- 10 tration 13 destinée à empêcher l'introduction dans le conduit 10 d'objets solides tels que des feuilles, des branchages ou des cailloux. Le conduit 10 a ici une section rectangulaire et comprend sur l'une de ses petites faces 14 une fenêtre 15 rectangulaire de hauteur h 15 s'étendant sur toute la largeur de la face 14. Deux rai- nures 16 et 17 de hauteur h s'étendent respectivement dans les grandes faces 18 et 19 du conduit 10 depuis la fenêtre 15 jusqu'à la face 20 de la paroi du conduit opposée à la face 14. La face 20 comprend un élément 21 en 20 saillie qui comprend une face 22 opposée à l'ouverture supérieure 11 s'étendant dans le même plan que celui des bords supérieurs des rainures 16 et 17. Le filtre 30 comprend une feuille de matériau filtrant 31 pliée en accordéon selon un pas p et présen- 25 tant plusieurs cellules 33 de section triangulaire et dé- limitées chacune par deux parois séparées par un pli 34. La feuille de papier filtrant 31 est, ici, maintenue dans un cadre périphérique 35. Les grands côtés 36 et 37 du filtre 30 sont reçus 30 respectivement dans les rainures 16 et 17 tandis qu'un premier petit côté 38 situé en une première extrémité 39 du filtre 30 vient obturer la fenêtre 15. La deuxième extrémité 40 du filtre 30 opposée à la première extrémité 39 comprend une portion 41 située en dessous de l'élément 35 21. Cette portion 41 comprend un réceptacle 42 ayant une 3031934 6 ouverture 42.1 située en regard de l'ouverture supérieure 11. Le réceptacle 42 correspond, ici, à une cellule triangulaire 43 délimitée entre des plis 44 et 45 successifs de la feuille de papier filtrant 31. Comme visible 5 sur les figures 1, 3 et 4, les plis 44 et 45 sont, ici, séparés d'une distance supérieure au pas p. Lorsque le filtre est monté, l'élément 21 obstrue le réceptacle 42. Au cours du fonctionnement du système aéraulique 3, le ventilateur 5 force un flux d'air 50 au travers du 10 filtre 30. Les plus gros débris 60 emportés par le flux d'air 50 sont retenus par la grille 13, mais des débris 61 plus petits passent au travers de la grille 13 et viennent se déposer sur la face supérieure du filtre 30 ainsi que dans les cellules 33 (figure 5). 15 En référence aux figures 5 et 7, le démontage du filtre 30 se fait en tirant celui-ci au travers de la fenêtre 15 selon une direction d'extraction 62, ici sensiblement perpendiculaire à un axe longitudinal X du conduit d'admission 10. Au cours de l'extraction du filtre 20 30, les débris 61 s'accumulent contre la face 14 de la paroi du conduit 10 (figure 6) et l'ouverture 42.1 du réceptacle 42 est découverte. Lors d'une phase finale de l'extraction du filtre 30 représentée en figure 7, la portion 41 du filtre 30 se présente à l'aplomb des débris 25 61 et ceux-ci tombent dans le réceptacle 42. Le volume du réceptacle 42 ayant été protégé du flux d'air, celui-ci est exempt de débris et peut donc recueillir les débris 61 qui se sont accumulés contre la face 14. Ainsi, aucun débris ne tombe dans le ventilateur 5 et celui-ci, ainsi 30 que le système aéraulique 3, est préservé. Le montage du nouveau filtre 30 se fait en introduisant celui-ci au travers de la fenêtre 15 et en le faisant coulisser dans les rainures 16 et 17 jusqu'à ce que l'extrémité 40 vienne en butée contre la face 20 du 3031934 7 conduit d'admission 10. Dans cette position l'élément 21 vient obstruer l'ouverture 42.1 du réceptacle 42. Avantageusement, la face supérieure de l'élément 21 est inclinée de manière à ce que les débris s'y dépo- 5 sant glissent vers la face supérieure du filtre 30. Les éléments identiques ou analogues à ceux précédemment décrits porteront une référence numérique identique à ceux-ci dans la description qui suit de modes de réalisations alternatifs de l'invention. 10 La figure 8 représente d'autres modes de réalisa- tion du filtre 30 selon l'invention. Dans le mode de réalisation de la figure 8a, le réceptacle 42 est délimité d'une part par une unique paroi de matériau filtrant s'étendant après un pli 70 formé dans la feuille de maté- 15 riau filtrant 31 et d'autre part par une paroi du cadre 35. La figure 8b représente un mode de réalisation similaire à celui de la figure 8a mais dans lequel la portion du filtre 30 formant le réceptacle 42 et traver- 20 sée par le flux d'air 50 est perpendiculaire au flux d'air. Dans la figure 8b, le réceptacle 42 est délimité par deux parois de la feuille de matériau filtrant et une paroi du cadre 35. Les deux parois de la feuille de maté- 25 riau filtrant s'étendent de part et d'autre d'un pli 71 à 90°, la paroi terminale de la feuille de matériau filtrant s'étendant horizontalement. Le réceptacle 42 de la figure 8c correspond à une cavité délimitée par le cadre 35. 30 Bien évidemment, le cadre 35 est une option de conception parmi d'autres, et il est possible de réaliser le filtre 30 exclusivement à partir d'une feuille de matériau filtrant 31 sous réserve qu'elle possède une rigidité adaptée à conserver sa forme, par exemple par ami- 35 donnage. 3031934 8 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. 5 En particulier : - bien qu'ici le boîtier d'admission soit situé en amont d'un système de chauffage et de refroidissement d'air, l'invention s'applique également à d'autres types de dispositifs de traitement d'air comme par exemple un 10 dessiccateur, ou un ioniseur ; - bien qu'ici les barreaux de la grille protégeant l'ouverture supérieure soient parallèles entre eux, l'invention s'applique à d'autres types de grilles comme par exemple des grilles à barreaux croisés ou des grilles 15 perforées ; - bien qu'ici, le conduit d'admission du boîtier d'entrée d'air soit de section rectangulaire, l'invention s'applique également à d'autres sections de boîtiers tels qu'une section carrée, triangulaire, circulaire ou quel- 20 conque, le filtre adoptant lui aussi une forme adaptée à celle du conduit ; - bien qu'ici les rainures, la fenêtre de montage/démontage du filtre et le filtre aient une hauteur identique l'invention s'applique également à une hauteur 25 de rainure différente de celle du filtre et/ou de sa fe- nêtre de montage/démontage ; - bien qu'ici les dessins représentent un filtre s'étendant face à l'ouverture supérieure du conduit d'admission selon une direction perpendiculaire à l'axe 30 longitudinal du conduit, l'invention s'applique également à d'autres orientations du filtre comme une inclinaison par rapport à l'axe longitudinal du conduit de 45° ou quelconque ; - bien qu'ici les grands côtés du filtre soient 35 engagés dans les rainures, l'invention s'applique égale- 3031934 9 ment à un filtre rectangulaire dont les petits côtés sont engagés dans les rainures ; - bien qu'ici l'ouverture du réceptacle soit obstruée par un élément en saillie du conduit, l'invention 5 s'applique également à d'autres moyens d'obstruction de l'ouverture du réceptacle comme par exemple un volet amovible solidaire du filtre ou du conduit, un logement réalisé dans une paroi du conduit ou une portion frangible solidaire du filtre ; 10 - bien qu'ici le filtre soit reçu dans des rai- nures réalisées dans les faces du conduit, l'invention s'applique également à d'autres moyens d'accueil d'un filtre comme par exemple des gouttières rapportées dans le boîtier, des tétons de maintien ou des vis. 15 Le terme pli désigne ici l'arête crée par une va- riation d'orientation du matériau, les orientations successives pouvant être tangentes ou sécantes. REVENDICATIONS1. Boîtier d'entrée d'air (2) d'un dispositif aéraulique (3) automobile comportant un conduit d'admission (10) comprenant des moyens d'accueil (16, 17) d'un filtre (30) et des moyens d'obstruction (21) d'une portion (41) de ce filtre (30). 2. Boîtier d'entrée d'air (2) selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'obstruction (21) comprennent un élément en saillie d'une paroi (20) du conduit d'admission (10). 3. Dispositif anti débris (1) pour système aéraulique (3) automobile, le dispositif (1) comportant un boîtier d'entrée d'air (2) selon l'une des revendications précédentes et un filtre (30) monté de manière amovible dans un conduit d'admission (10) du boîtier d'entrée d'air (2) pour s'étendre face à une ouverture supérieure (11) du conduit d'admission (10), le filtre (30) comprenant en une de ses extrémités (40) un réceptacle (42) pour recueillir des débris, le réceptacle (42) ayant une ouverture (42.1) en regard de l'ouverture supérieure (11) du conduit d'admission (10), les moyens d'obstruction (21) du boîtier d'entrée d'air étant agencés pour obturer l'ouverture (42.1) du réceptacle (42) de telle manière que l'ouverture (42.1) du réceptacle (42) soit découverte lors du démontage du filtre (30). 4. Dispositif (1) selon la revendication 3, dans lequel les moyens d'obstruction comprennent un élément (21) s'étendant en saillie du conduit d'admission (10). 5. Dispositif (1) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le filtre (30) est amovible selon une direction d'extraction (62) sensiblement perpendiculaire à un axe longitudinal (X) du conduit d'admission (10). 6. Filtre (30) pour un boitier d'air selon l'une des revendications 1 ou 2, comprenant une feuille en matériau filtrant (31) maintenue dans un cadre périphérique 3031934 11 (35) . 7. Filtre selon la revendication 6, comprenant en une de ses extrémités un réceptacle (42) pour accueillir des débris, le réceptacle (42) étant délimité d'une part par au moins une paroi de matériau filtrant (31) s'étendant après un pli (70, 71) formé dans la feuille de matériau filtrant et d'autre part par une paroi du cadre périphérique (35). 8. Filtre (30) selon la revendication 7, dans lequel le réceptacle (42) est délimité par deux parois de la feuille de matériau filtrant (31) s'étendant de part et d'autre d'un pli (71) à 90° de la feuille de matériau filtrant (31). 9. Filtre (30) selon la revendication 7, dans lequel le réceptacle (42) pour recueillir des débris correspond à une cavité délimitée par le cadre (35).