Brevet FR3097036A1 — publié le 20201211

Description Titre de l'invention : Dispositif et système d'essai de dispositifs de traitement d'allergènes, tels que des filtres à air de système de clima- tisation de véhicules automobiles [pool L'invention se rapporte à un dispositif et à un système d'essai permettant de tester des filtres à air de systèmes de climatisation de véhicules automobiles, afin de mesurer les performances de tels filtres. [0002] On sait que les constructeurs automobiles équipent aujourd'hui leurs véhicules de dispositifs de régulation de la qualité de l'air présent dans l'habitacle d'un véhicule. Le contrôle de la qualité de l'air intérieur repose notamment sur la filtration de l'air traité par le système de climatisation, afin de limiter la quantité de polluants présente dans cet air. Cette filtration, assurée par un ou plusieurs filtres intégrés dans le système de climatisation, concerne aussi bien l'air provenant de l'extérieur, que l'air déjà présent dans l'habitacle. La filtration concerne tous les types de polluants, parmi lesquels on peut citer les particules fines, les composés organiques volatiles (désignés dans la présente demande par l'acronyme COV), les allergènes et les microorganismes. [0003] La sensibilité des consommateurs aux questions touchant à la pollution, et plus parti- culièrement à la qualité de l'air respirée, étant de plus en plus importante, il est primordial pour les constructeurs automobiles d'être en mesure de garantir que le système de climatisation d'un véhicule répond à des spécifications élevées en termes de qualité de l'air. Maintenir une qualité de l'air élevée implique de concevoir des systèmes de climatisation intégrant des filtres répondant eux-mêmes à des spécifications élevées. Concevoir et produire de tels filtres implique de pouvoir tester ces filtres de manière précise et répétable pour déterminer leurs performances avec exactitude. [0004] Parmi les différentes substances que les filtres de véhicules automobiles doivent être en mesure de capter, les allergènes occupent une place particulièrement importante, en raison de leurs effets négatifs chez les personnes allergiques. Il est par conséquent important que les systèmes de filtration soient également très performants dans le traitement des allergènes. [0005] On ne connait pas de système d'essai de filtre à air permettant de tester efficacement et précisément la capacité d'un filtre à traiter les allergènes présents dans l'air de l'habitacle d'un véhicule automobile. [0006] La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de l'état. de la technique, et plus particulièrement ceux ci-dessus exposés, en proposant un dispositif d'essai permettant de déterminer de manière fiable, répétable et précise les per- 2 formances d'un système de traitement des allergènes. [0007] À cet effet, l'invention concerne un dispositif d'essai d'un dispositif de traitement de substances allergènes, tel qu'un filtre à air de système de climatisation de véhicule automobile, le dispositif d'essai comportant une enceinte, l'enceinte comportant une entrée d'air disposée à une première extrémité et une sortie d'air disposée à une extrémité opposée, le dispositif d'essai comportant un dispositif d'aspiration disposé au niveau de la sortie d'air de l'enceinte et configure pour générer une circulation d'air dans l'enceinte de l'entrée d'air vers la sortie d'air, le dispositif d'essai comportant en outre les élément suivants, disposés dans l'enceinte d'amont en aval par rapport au sens de la circulation d'air générée par le dispositif d'aspiration : [0008] - un dispositif de diffusion sèche de substances allergènes ; [0009] - un premier support de filtre pour un filtre à tester ; [0010] - un deuxième support de filtre pour un filtre de récupération. [0011] Ainsi, en fournissant un dispositif d'essai simple, comportant des éléments peu nombreux, et, avantageusement, conformés pour favoriser un écoulement laminaire de l'air dans l'enceinte, l'invention permet de tester un filtre à air (ou tout autre dispositif de traitement de substances allergènes, actif ou passif) hors de son environnement normal (à savoir un système de climatisation de série). On limite ainsi fortement toutes les causes de variabilité de mesures que l'on peut rencontrer avec les dispositifs d'essai connus, et on favorise la répétabilité et la précision des mesures effectuées. En permettant une diffusion sèche des allergènes, le dispositif objet de l'invention permet d'être au plus près des conditions réelles d'utilisation des filtres de système de climatisation de véhicules automobiles. L'invention permet donc de déterminer avec une grande précision les performances d'un filtre à air, en particulier ses performances de captation de substances allergènes. [0012] Dans une réalisation, le dispositif de diffusion comporte un récipient relié à un tube de sortie et à une entrée d'air sous pression. [0013] Dans une réalisation, l'enceinte comporte, en amont du dispositif de diffusion, une plaque perforée permettant d'assurer un écoulement laminaire de l'air dans l'enceinte. [0014] Dans une réalisation, l'enceinte comporte un premier et un deuxième caissons, assemblés de façon démontable, les premier et deuxième supports de filtre étant pris en sandwich entre les deux caissons. [0015] Dans une réalisation, les caissons comportent des parois réalisées en un matériau transparent, les parois étant reliées par des profilés, notamment des profilés métalliques. [0016] Dans une réalisation, les deux caissons sont assemblés au moyen d'attaches rapides. [0017] Dans une réalisation, les parois des premier et deuxième caissons sont réalisées dans un matériau thermoplastique transparent, tel que le polyméthacrylate de méthyle. 3 [0018] Dans une réalisation, les profilés reliant les parois des premier et deuxième caissons sont réalisés à partir d'un alliage à base d'aluminium. [0019] L'invention concerne également un système d'essai d'un dispositif de traitement de substances allergènes, le système d'essai comportant un dispositif d'essai tel que défini ci-dessus disposé au sein d'un poste de sécurité rnicrobiologiquc. [0020] L'invention concerne également un système d'essai d'un dispositif de traitement de substances allergènes, le système d'essai comportant un dispositif d'essai tel que défini ci-dessus, et une canalisation de retour connectée à l'entrée d'air et à la sortie d'air de l'enceinte. [0021] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : [0022] [fig.1] La figure 1 représente un dispositif d'essai conforme à l'invention. [0023] [fig.2] La figure 2 est une vue en perspective d'une partie du dispositif d'essai de la figure 1. [0024] [fig.3] La figure 3 représente une vue de détail du dispositif de diffusion visible sur la figure 2. [0025] [fig.4] La figure 4 représente un système d'essai comportant un dispositif d'essai conforme à l'invention équipé d'une canalisation de retour. [0026] [fig.5] La figure 5 montre une première étape d'assemblage du dispositif d'essai de la figure 1. [0027] [fig.6] La figure 6 montre une deuxième étape d'assemblage du dispositif d'essai de la figure 1. [0028] [fig.7] La figure 7 montre une troisième étape d'assemblage du dispositif d'essai de la figure 1. [0029] La figure 1 représente un exemple de réalisation d'un dispositif d'essai 1 conforme à l'invention. Le dispositif d'essai 1 comporte une enceinte 10 étanche à l'air, l'enceinte 10 comportant une entrée d'air 12 et une sortie d'air 14. L'enceinte 10 est connectée, au niveau de la sortie d'air 14, à un dispositif d'aspiration 16 permettant d'aspirer l'air contenu dans l'enceinte 10 afin de générer une circulation d'air au sein de l'enceinte 10. [0030] L'enceinte 10 présente dans l'exemple une forme générale de parallélépipède rectangle de forme allongée selon l'axe passant par l'entrée d'air 12 et la sortie d'air 14. [0031] L'enceinte 10 comporte, d'amont en aval (c'est-à-dire de l'entrée (l'air vers la sortie d'air) : une plaque perforée 18 permettant de favoriser un écoulement de l'air laminaire au sein de l'enceinte 10; un dispositif de diffusion 20 sèche des allergènes ; un premier support filtre 22 permettant de fixer un filtre à tester 24, ou tout dispositif de dépollution (autre qu'un filtre) à tester ; un deuxième support de filtre 26, permettant de fixer un filtre de récupération 28 qui est un filtre à très haute performance, par exemple de type HEPA. [0032] Ainsi, le dispositif d'essai 1 est configure pour générer, grâce au dispositif d'aspiration 16, une circulation d'air horizontale, de l'entrée d'air 12 vers la sortie d'air 14, l'air traversant successivement la plaque perforée 18, le filtre à tester 24 et le filtre de récupération 28. [0033] Pour tester les performances d'un filtre vis-à-vis de la filtration de substances al- lergènes, on dispose dans le dispositif de diffusion 20, un mélange de différentes substances allergènes, les types et quantités respectives de chaque type de substances étant connus. On fait ensuite circuler l'air à travers l'enceinte 10 dispositif un certain temps, et, à l'issue du test, on détermine la quantité d'allergènes captés par le filtre à tester 24. En connaissant la quantité d'allergènes initialement présents dans le dispositif de diffusion 20 et la quantité d'allergènes captés par le filtre à tester 24, on peut déterminer la performance du filtre à tester 24, et caractériser la performance de ce filtre en fonction du type de substance allergène. Avantageusement, l'utilisation d'un filtre de récupération 28 permet de vérifier la cohérence des résultats obtenus en déterminant la quantité d'allergènes captés par ce filtre, et en comparant cette quantité à la quantité d'allergènes initiale et à la quantité d'allergènes captés par le filtre à tester 24. [0034] Le dispositif de diffusion 20 est mieux visible sur les figures 2 et 3. Ce dispositif comporte un récipient 200 étanche relié à un tube de sortie 202 et à une entrée d'air 204 sous pression. Lorsque de l'air sous pression est injecté dans le récipient 200 par l'entrée d'air 204, les allergènes présents dans le récipient 200 sont chassés dans le tube sortie et ainsi diffusés par voie sèche dans l'enceinte 10. [0035] En raison de la dangerosité de certains allergènes pouvant faire partie du mélange initial de test, on utilisera avantageusement un système d'essai comportant un dispositif d'essai tel que celui de la figure 1, le dispositif d'essai étant disposé au sein d'un poste de sécurité microbiologique. Alternativement, comme visible sur la figure 4, on pourra prévoir un système d'essai 2 comportant un dispositif d'essai 1 tel que celui de la figure 1, l'entrée d'air 12 et la sortie d'air 14 de l'enceinte 10 étant connectées à une canalisation de retour 30. La canalisation de retour 30 permet de faire circuler l'air en boucle fermée au sein du dispositif d'essai 1. [0036] Avantageusement, le dispositif d'essai 1 est constitué par l'assemblage de caissons pouvant être rapidement assemblés et désassemblés. Les figures 5 à 7 montrent les principales étapes de montage d'un tel dispositif d'essai. [0037] Comme visible sur les figures 5 à 7, l'enceinte 10 est formée principalement par un premier et un deuxième caissons 100, 102 juxtaposés. Chacun des premier et deuxième caissons 100, 102 comporte des parois transparentes formées par des plaques 104, par exemple des plaques de polyméthacrylate de méthyle (PMMA), les parois étant reliées par des profilés 106, notamment des profilés métalliques (par exemple en aluminium). Les caissons 100, 102, sont assemblés sur un châssis 108. Des attaches rapides 110 permettent d'assembler et désassembler les différents éléments constituant l'enceinte 10, tels que les premier et deuxième caisson 100, 102. [0038] Pour assembler le dispositif d'essai 1, on procède de la façon suivante. Une plaque d'extrémité 112 aval, solidaire du châssis 108 et du dispositif d'aspiration 16 est équipée d'un joint d'étanchéité 116, puis le premier caisson 100 est positionné sur le châssis 108 et solidarisé à la plaque d'extrémité 112 (figure 5), au moyen d'attaches rapides 110. [0039] On fixe ensuite sur le premier caisson 100 les premier et deuxième supports de filtre 22, 26, équipés de leurs filtres respectifs (figure 6). L'étanchéité sera bien entendu assurée entre les différents éléments afin d'éviter toute fuite d'air, notamment au niveau des supports de filtre. [0040] On fixe ensuite le deuxième caisson 102 qui est solidarisé au premier caisson 100, au moyen d'attaches rapides 110. On fixe ensuite une plaque d'extrémité 114 amont au deuxième caisson 102, cette plaque étant solidaire de la plaque perforée 18 et du dispositif de diffusion 20. [0041] Le dispositif d'essai 1 est donc montable et démontable très rapidement, ce qui permet de procéder rapidement au nettoyage des différentes parties entre deux essais, et au remontage avec de nouveaux filtres (de test et de récupération). [0042] Le dispositif et le système d'essai conformes à l'invention permettent de réaliser des essais d'un filtre de système de climatisation en simulant des conditions proches des conditions réelles d'utilisation, mais en s'affranchissant des aléas des systèmes de série. L'invention permet ainsi de tester un filtre hors de son environnement normal, et, ainsi, de réaliser des essais présentant une excellente répétabilité et limitant les sources de variabilité extrinsèques au filtre testé. 6 REVENDICATIONS[Revendication 1] Dispositif d'essai (1) d'un dispositif de traitement de substances al- lergènes, tel qu'un filtre à air de système de climatisation de véhicule automobile, le dispositif d'essai (1) comportant une enceinte (10), l'enceinte (10) comportant une entrée d'air (12) disposée à une première extrémité et une sortie d'air (14) disposée à une extrémité opposée, le dispositif d'essai comportant un dispositif d'aspiration (16) disposé au niveau de la sortie d'air de l'enceinte (10) et configure pour générer une circulation d'air dans l'enceinte de l'entrée d'air vers la sortie d'air, le dispositif d'essai comportant en outre les élément suivants, disposés dans l'enceinte (10) d'amont en aval par rapport au sens de la circulation d'air générée par le dispositif d'aspiration (16) : - un dispositif de diffusion (20) sèche de substances allergènes ; - un premier support de filtre (22) pour un filtre à tester (24) ; - un deuxième support de filtre (26) pour un filtre de récupération (28). [Revendication 2] Dispositif d'essai (1) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de diffusion (20) comporte un récipient (200) relié à un tube de sortie (202) et à une entrée d'air sous pression (204). [Revendication 3] Dispositif d'essai (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'enceinte (10) comporte, en amont du dispositif de diffusion (20), une plaque peiforée (18) permettant d'assurer un écoulement laminaire de l'air dans l'enceinte (10). [Revendication 4] Dispositif d'essai (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'enceinte (10) comporte un premier et un deuxième caissons (100, 102) assemblés de façon démontable, les premier et deuxième supports de filtre (22, 26) étant pris en sandwich entre les deux caissons. [Revendication 5] Dispositif d'essai (1) selon la revendication précédente, dans lequel les caissons comportent des parois réalisées en un matériau transparent, les parois étant reliées par des profilés (106), notamment des profilés métalliques. [Revendication 6] Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel les deux caissons sont assemblés au moyen d'attaches rapides (110). [Revendication?] Dispositif d'essai (1) selon l'une des revendications Set 6, dans lequel les parois (104) des premier et deuxième caissons (100, 102) sont réalisées dans un matériau thermoplastique transparent, tel que le polyméthacrylate de méthyle. [Revendication 8] Dispositif d'essai (1) selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel 7 [Revendication 9] les profilés (106) reliant les parois (104) des premier et deuxième caissons (100, 102) sont réalisés à partir d'un alliage à base d'aluminium. [Revendication 10] Système d'essai d'un dispositif de traitement de substances allergènes, le système d'essai (2) comportant un dispositif d'essai (1) conforme à l'une des revendications précédentes disposé au sein d'un poste de sécurité microbiologique. Système d'essai d'un dispositif de traitement de substances allergènes, le système d'essai (2) comportant un dispositif d'essai (1) conforme à l'une des revendications 1 à 8, et une canalisation de retour (30) connectée à l'entrée d'air et à la sortie d'air de l'enceinte (10).