FR3031320A1 - Installation de traitement d’air a pulseur a fonctionnement reversible pour l’acces securise a un filtre de depollution - Google Patents

Abstract

Une installation (IT) est dédiée au traitement d'un air destiné à une enceinte (H) et comprend un logement (LF) contenant un filtre (FT) amovible et dédié à la dépollution de particules fines contenues dans un air à traiter, un pulseur (PU) propre à aspirer de l'air à traiter pour alimenter le filtre (FT), des moyens de contrôle (MC) agencés pour contrôler le fonctionnement du pulseur (PU), et des moyens de détection (MD) agencés pour signaler un accès au filtre (FT). Les moyens de contrôle (MC) sont en outre agencés, lors d'un signalement d'accès, pour faire fonctionner le pulseur (PU) dans un mode dit inverse dans lequel il aspire de l'air via le filtre (FT) afin de créer entre lui et le logement (LF) une zone de dépression aéraulique propre à collecter des particules fines non filtrées en vue d'un retrait du filtre (FT) hors du logement (LF).

Description

INSTALLATION DE TRAITEMENT D'AIR À PULSEUR À FONCTIONNEMENT RÉVERSIBLE POUR L'ACCÈS SÉCURISÉ À UN FILTRE DE DÉPOLLUTION L'invention concerne les installations de traitement d'air qui sont destinées à alimenter en air traité une enceinte et qui comprennent un filtre dédié au moins à la dépollution de particules fines. On notera que l'invention concerne tout système comprenant au moins une enceinte devant être alimentée en air traité par une installation de traitement d'air. Par conséquent, elle concerne au moins les véhicules, éventuellement de type automobile, et les bâtiments. Par ailleurs, l'invention concerne aussi bien les installations de chauffage et/ou climatisation que les installations dédiées à la dépollution, les installations de contrôle de l'hygrométrie (par exemple par nébulisation), et les installations à filtre et système photo catalytique. Comme le sait l'homme de l'art, certaines installations de traitement d'air, et notamment celles qui équipent certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent un logement comportant un filtre amovible et dédié au moins à la dépollution de particules fines, un pulseur propre à aspirer de l'air à traiter pour alimenter en air à traiter le filtre, et des moyens de contrôle agencés pour contrôler le fonctionnement du pulseur. Ce filtre accumulant notamment des particules fines, il se sature progressivement et donc devient de moins en moins efficace. Par conséquent, il doit être remplacé ou nettoyé régulièrement lors d'opérations de maintenance qui peuvent être effectuées par un technicien dans un service après-vente ou par un usager. Aujourd'hui une telle opération de maintenance s'avère potentiellement dangereuse pour la santé de celui qui la réalise du fait que l'environnement dans lequel est installé le filtre comprend des particules (très) fines qui n'ont pas été filtrées par ce dernier et qui peuvent être entraînées avec le filtre lors de son extraction et donc inhalées. L'invention a donc pour but d'améliorer la situation lors d'une opération de maintenance. Elle propose notamment à cet effet une installation destinée à traiter un air destiné à une enceinte et comprenant un logement dans lequel est installé un filtre amovible et dédié au moins à la dépollution de particules fines contenues dans un air à traiter, un pulseur propre à aspirer de l'air à traiter pour alimenter en air à traiter le filtre, et des moyens de contrôle agencés pour contrôler le fonctionnement du pulseur. Cette installation se caractérise par le fait : - qu'elle comprend également des moyens de détection agencés pour signaler un accès au filtre dans son logement, et - que ses moyens de contrôle sont agencés, en cas de signalement d'un tel accès, pour faire fonctionner le pulseur dans un mode dit inverse dans lequel il aspire de l'air via le filtre afin de créer entre lui et le logement une zone de dépression aéraulique qui est propre à collecter des particules fines non filtrées en vue d'un retrait du filtre hors du logement. Ainsi, une partie au moins des particules (très) fines qui n'ont pas été filtrées par le filtre sont éloignées du logement de ce dernier en restant confinées dans un conduit ou dans le pulseur dès que l'on tente d'accéder au filtre, ce qui permet d'améliorer notablement la sécurité de l'intervenant.

L'installation selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - dans un premier mode de réalisation, elle peut comprendre une trappe masquant le logement et permettant un accès au filtre, et ses moyens de détection peuvent comprendre un capteur agencé pour signaler un accès au filtre dans son logement en cas d'ouverture de la trappe ; - dans un second mode de réalisation, ses moyens de détection peuvent comprendre un capteur agencé pour signaler un accès au filtre dans son logement en cas de détection d'un début d'extraction du filtre hors du logement ; - dans ces deux modes de réalisation le capteur peut être choisi parmi au moins un capteur de contact, un capteur radiofréquence, un capteur optique et une partie d'un lecteur de carte à puces ; - la dépression peut être comprise entre environ 10 pascals et environ 100 pascals ; - ses moyens de contrôle peuvent être agencés pour faire fonctionner le pulseur dans le mode inverse par inversion de polarité d'une alimentation électrique ; - elle peut être propre à assurer un chauffage et/ou une climatisation de l'enceinte. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant une enceinte définissant un habitacle et une installation de traitement d'air du type de celle présentée ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement un exemple de réalisation d'une installation de traitement d'air selon l'invention, lorsque son pulseur fonctionne normalement, et la figure 2 illustre schématiquement et fonctionnellement l'installation de traitement d'air de la figure 1 lorsque son pulseur fonctionne dans un mode inverse.

L'invention a pour but de proposer une installation de traitement d'air IT destinée à équiper un système S comprenant au moins une enceinte H. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que l'installation de traitement d'air IT fait partie d'un système S agencé sous la forme d'un véhicule automobile, comme par exemple une voiture. L'enceinte H du véhicule S est donc son habitacle. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout type de véhicule terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien, et tout type de bâtiment, dès lors qu'il comprend au moins une enceinte destinée à être alimentée en air traité par une installation de traitement d'air.

Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que l'installation de traitement d'air IT est une installation de chauffage/climatisation. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type d'installation de traitement d'air. Elle concerne en effet tout type d'installation de traitement d'air comprenant un filtre, amovible et dédié au moins à la dépollution de particules fines, et un pulseur. Ainsi, il pourrait s'agir, par exemple, d'une installation de chauffage, d'une installation de climatisation, d'une installation dédiée à la dépollution, d'une installation de contrôle de l'hygrométrie (par exemple par nébulisation), ou d'une installation à filtre et système photo catalytique. On a schématiquement et fonctionnellement représenté sur les figures 1 et 2 un exemple de réalisation d'une installation de traitement d'air IT (ici une installation de chauffage/climatisation installée dans un compartiment moteur CO d'un véhicule (ou système) S). Comme illustré, une installation de traitement d'air IT, selon l'invention, comprend au moins un pulseur (ou groupe moto-ventilateur (ou GMV)) PU, un filtre FT, des moyens de détection MD et des moyens de contrôle MC. L'installation (de traitement d'air) IT illustrée étant dédiée au chauffage et à la climatisation, elle comprend ici également une boucle froide (ou boucle de climatisation) BF, une boucle chaude (ou boucle de chauffage) BC, un volet d'alimentation VA, un volet de mixage VM et des volets d'admission Vj.

Le pulseur PU est alimenté en air extérieur et/ou en air recirculé (ou recyclé) par le volet d'alimentation (ou d'entrée d'air) VA. L'air extérieur est issu d'un premier conduit Cl (flèche Fi) et l'air recirculé est issu de l'habitacle H via un second conduit C2. Le débit d'air fourni par le pulseur PU dépend du niveau de puissance qui a été automatiquement calculé par un calculateur CS qui gère l'installation IT, ou bien choisi (et éventuellement programmé) par un passager du véhicule S au moyen d'un organe de commande qui est installé dans l'habitacle H, généralement dans la planche de bord ou dans une console centrale. La position du volet d'alimentation VA, et donc les proportions d'air extérieur et d'air recirculé qui alimentent l'installation IT (et ici son pulseur PU), est/sont contrôlé(e)s par le calculateur CS. La boucle froide BF est alimentée en air par le pulseur PU. Elle comporte notamment un évaporateur EV (traversé par l'air qui est issu du pulseur PU), ainsi qu'un compresseur, un condenseur et un circuit dans lequel circule un fluide frigorigène et qui est couplé à l'évaporateur EV, au compresseur et au condenseur. La sortie de l'évaporateur EV est ici couplée à un conduit qui alimente, d'une part, une chambre de mixage CM présentant une première entrée dont l'accès est contrôlé par le volet de mixage VM, et, d'autre part, la boucle chaude BC dont l'accès est contrôlé par le volet de mixage VM et la sortie alimente une seconde entrée de la chambre de mixage CM. La boucle chaude BC est destinée à chauffer l'air qui est issu (ici) de 1 o l'évaporateur EV et qui est destiné à l'habitacle H du véhicule S, éventuellement après un mélange avec de l'air moins chaud présent dans la chambre de mixage CM. Elle comprend des moyens de chauffage MC comportant, par exemple, un aérotherme, comme par exemple un échangeur de chaleur (dans lequel circule un liquide qui est éventuellement chauffé par 15 des résistances électriques de chauffage (par exemple de type CTP haute tension), ou par un réchauffeur à combustion thermique), et/ou un radiateur électrique, par exemple constitué de résistances électriques de chauffage (par exemple de type CTP haute tension). Ces moyens de chauffage MC sont chargés, lorsqu'ils fonctionnent, 20 de réchauffer l'air qui les traverse et qui est issu (ici) de l'évaporateur EV, afin de délivrer de l'air réchauffé sur leur sortie qui alimente la seconde entrée de la chambre de mixage CM. La chambre de mixage CM est connectée à des conduits qui sont, ici, destinés à alimenter des bouches de distribution placées dans l'habitacle H 25 du véhicule S et dédiées au dégivrage 51, à l'aération centrale S2, aux pieds avant S3 et aux pieds arrière S4. L'accès à ces conduits est contrôlé par les volets d'admission Vj (ici au nombre de deux (j = 1 ou 2), mais il pourrait y en avoir plus, par exemple trois ou quatre). On notera que le volet d'admission V2 contrôle ici l'accès à un conduit qui alimente les bouches de pieds avant 30 S3 et de pieds arrière S4. Mais on pourrait prévoir deux volets d'admission pour contrôler les accès respectivement aux bouches de pieds avant S3 et bouches de pieds arrière S4. On notera également que ces différents volets d'admission Vj sont généralement couplés entre eux par une cinématique qui est par exemple mue par un ou deux micromoteurs. Les positions respectives des volets d'admission Vj dépendent des bouches de distribution au niveau desquelles un passager du véhicule S souhaite que l'air traité, issu de l'installation IT, soit délivré. Ces bouches de distribution peuvent être choisies par le passager au moyen d'au moins un organe de commande installé dans l'habitacle H, généralement dans la planche de bord ou dans une console centrale. Le volet de mixage VM est destiné à contrôler la répartition de l'air, qui est fourni par le volet d'alimentation VA (et qui a ici traversé l'évaporateur EV), entre la chambre de mixage CM et les moyens de chauffage MC. Il permet donc de mélanger (ou mixer) de façon contrôlée une partie de l'air qui a traversé la boucle froide BF (éventuellement en fonctionnement) et l'air qui a traversé la boucle chaude BC. Sa position dépend du mode de fonctionnement de l'installation IT qui a été choisi (et éventuellement programmé) par un passager du véhicule S au moyen d'un organe de commande installé dans l'habitacle H, généralement dans la planche de bord ou dans une console centrale. Le filtre FT est dédié au moins à la dépollution de particules fines contenues dans l'air à traiter. Par exemple, il peut être agencé pour filtrer les particules fines de type PM10 et/ou PM2,5. On notera qu'il peut être également agencé pour déshumidifier l'air et/ou filtrer au moins une espèce chimique sous forme gazeuse, comme par exemple CO, 03, S02, NO2, 02 ou CO2, ou sous forme solide, comme par exemple les pollens et les allergènes. Ce filtre FT est de type amovible et installé dans un logement LF de l'installation IT. Il peut, par exemple, se présenter sous la forme d'une cassette contenant un ou plusieurs produits ou éléments de dépollution et éventuellement de déshumidification. On notera que dans l'exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le logement LF fait partie du pulseur PA. Il est plus précisément défini en sortie de la volute du pulseur VA. Par conséquent, en mode de fonctionnement normal le pulseur PU aspire de l'air à traiter (ici issu de l'extérieur (flèche F1) et/ou de l'habitacle H selon la position du volet d'alimentation VA) pour alimenter en air à traiter le filtre FT, avant qu'il ne parvienne dans la boucle froide BF.

L'installation du filtre FT dans son logement LF et l'extraction du filtre FT hors de son logement LF peuvent se faire par coulissement suivant une direction sensiblement transversale ou sensiblement longitudinale ou encore sensiblement verticale selon le lieu d'implantation du logement LF et la configuration de l'installation IT. Les directions transversale, longitudinale et verticale sont ici celles qui sont couramment utilisées par l'homme de l'art dans un véhicule S. Les moyens de détection MD sont agencés pour signaler un accès au filtre FT lorsqu'il est dans son logement LF. Ce signalement peut être un message numérique ou un signal analogique destiné aux moyens de contrôle MC. La transmission de ce signalement d'accès peut se faire soit de façon filaire, soit par voie d'ondes (par exemple en WiFi ou Bluetooth). Ces moyens de détection MD peuvent être agencés de différentes manières.

Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, les moyens de détection MD peuvent comprendre un capteur agencé pour signaler un accès au filtre FT dans son logement LF en cas d'ouverture d'une trappe TA de l'installation IT. Comme illustré, cette trappe TA masque le logement LF et permet un accès au filtre FT. Par ailleurs, cette trappe TA peut être soit montée à rotation (flèche F4), comme illustré sur les figures 1 et 2, soit amovible (par exemple elle peut être clippée ou maintenue par des vis ou des crochets). Le lieu d'implantation de la trappe TA dépend de la configuration de l'installation IT et du lieu d'implantation de cette dernière (IT). Ainsi, elle peut être accessible sous le capot moteur, ou dans la boîte à gants du véhicule S, ou encore sur une partie avant ou latérale de la console centrale qui est généralement placée sous la planche de bord du véhicule S. On comprendra que dans ce premier mode de réalisation le capteur MD est agencé pour générer un signalement d'accès en cas de détection d'une ouverture ou d'un retrait de la trappe TA.

Dans un second mode de réalisation (non illustré) les moyens de détection MD peuvent comprendre un capteur qui est agencé pour signaler un accès au filtre FT dans son logement LF en cas de détection d'un début d'extraction du filtre FT hors du logement LF. On notera que ce second mode de réalisation ne nécessite pas que le logement LF soit masqué par une trappe. Mais cela est cependant préférable, notamment pour une question d'étanchéité. On comprendra que dans ce second mode de réalisation le capteur MD est agencé pour générer un signalement d'accès dès qu'il détecte que l'on commence à extraire le filtre FT de son logement LF, et non pas en cas de détection d'une ouverture ou d'un retrait de l'éventuelle trappe. Dans ces deux modes de réalisation le capteur MD peut être, par exemple : - un capteur de contact, par exemple électromécanique ou électromagnétique, et comprenant une partie solidarisée fixement à la trappe TA ou au logement LF et coopérant avec un élément solidarisé fixement à la trappe TA ou au filtre FT, ou - un capteur radiofréquence (ou RF), comme par exemple un lecteur de type RFID solidarisé fixement à la trappe TA ou au logement LF et destiné à analyser des données enregistrées dans une mémoire du logement LF, du filtre FT ou de la trappe TA, ou - un capteur optique, comme par exemple un lecteur optique solidarisé fixement à la trappe TA ou au logement LF et destiné à lire des données inscrites sur une étiquette du logement LF, du filtre FT ou de la trappe TA, ou encore - une partie d'un lecteur de carte à puces, par exemple solidarisé fixement à la trappe TA ou au logement LF et destiné à lire des données enregistrées dans une mémoire d'une carte à puces du logement LF, de la trappe TA ou du filtre FT. Un tel lecteur peut, par exemple, être chargé de reconnaitre le type de filtre (à pollen, à charbon actif) et/ou la durée d'utilisation du filtre et/ou de générer des alertes de maintenance. Les moyens de contrôle MC sont agencés pour contrôler le fonctionnement du pulseur PU. Dans l'exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, les moyens de contrôle MC sont installés dans le calculateur CS. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, ils pourraient être externes au calculateur CS, tout en étant couplés à ce dernier (CS). Dans ce dernier cas, ils peuvent être eux-mêmes agencés sous la forme d'un calculateur dédié comprenant un éventuel programme dédié, par exemple. Par conséquent, les moyens de contrôle MC peuvent être réalisés sous la forme de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software »)), ou bien d'une combinaison de circuits électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels. Ces moyens de contrôle MC sont notamment agencés, en cas de réception d'un signalement d'accès au filtre FT (issu des moyens de détection MD), pour faire fonctionner le pulseur PU dans un mode dit inverse dans lequel il aspire de l'air à contre-courant via le filtre FT, comme illustré sur la 1 o figure 2 par la flèche F2. Cette aspiration à contre-courant est destinée à créer entre le pulseur PU et le logement LF une zone de dépression aéraulique qui est propre à collecter des particules fines non filtrées en vue d'un retrait du filtre FT hors du logement LF (flèche F3 de la figure 2). On comprendra en effet que grâce à cette aspiration à contre-courant 15 certaines au moins des particules (très) fines qui n'ont pas été filtrées par le filtre FT sont éloignées du logement LF de ce dernier (FT) tout en restant en suspension et confinées dans un conduit ou dans le pulseur PU, dès qu'un intervenant tente d'accéder au filtre FT. Cela permet d'améliorer notablement la sécurité de cet intervenant puisque la probabilité qu'il aspire ou inhale des 20 particules (très) fines est très notablement réduite. On notera que lorsque l'aspiration à contre-courant débute, les moyens de contrôle MC peuvent éventuellement déclencher un placement du volet d'alimentation VA dans une position permettant un accès au seul premier conduit Cl, de sorte que les particules (très) fines aspirées soient 25 orientées vers l'extérieur du véhicule S, comme illustré non limitativement sur la figure 2. Par exemple, la dépression qui est créée par l'aspiration à contre-courant peut être comprise entre environ 10 pascals et environ 100 pascals. Plus préférentiellement, la dépression peut être comprise entre environ 20 30 pascals et environ 50 pascals. Egalement par exemple, les moyens de contrôle MC peuvent être agencés pour faire fonctionner le pulseur PU dans son mode inverse par inversion de polarité de son alimentation électrique. On comprendra qu'une telle inversion est de nature à inverser le sens de rotation habituel de la turbine (ou des pales) du pulseur PU. Dans une variante de réalisation, le pulseur PU pourrait être agencé de manière à offrir un mode de fonctionnement normal et un mode de fonctionnement inverse. Dans ce cas, en cas de signalement d'un accès au filtre FT, les moyens de contrôle MC ordonnent au pulseur PU d'utiliser son mode de fonctionnement inverse. On notera également que la durée pendant laquelle les moyens de contrôle MC font fonctionner le pulseur PU dans son mode inverse peut être prédéfinie. Par exemple, elle peut être comprise entre environ dix secondes et 1 o environ une minute. Cette durée dépend essentiellement de la durée moyenne nécessaire à un changement de filtre. Par conséquent, cette durée peut être égale à plusieurs minutes (par exemple quatre à cinq minutes). Dans une variante de réalisation, les moyens de contrôle MC peuvent faire fonctionner le pulseur PU dans son mode inverse tant qu'un « nouveau » filtre 15 n'a pas été placé dans le logement LF. Dans une autre variante de réalisation, les moyens de contrôle MC peuvent faire fonctionner le pulseur PU dans son mode inverse consécutivement à un déclenchement au moyen d'une commande manuelle, par exemple pendant une durée de cinq minutes. Une fois que le fonctionnement du pulseur PU en mode inverse est 20 terminé, on peut le faire de nouveau fonctionner selon son sens normal afin que les particules (très) fines aspirées et confinées soient traitées, notamment par le filtre FT.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Installation (IT) pour le traitement d'un air destiné à une enceinte (H), ladite installation (IT) comprenant un logement (LF) dans lequel est installé un filtre (FT) amovible et dédié au moins à la dépollution de particules fines contenues dans un air à traiter, un pulseur (PU) propre à aspirer de l'air à traiter pour alimenter en air à traiter ledit filtre (FT), et des moyens de contrôle (MC) agencés pour contrôler le fonctionnement dudit pulseur (PU), caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens de détection (MD) agencés pour signaler un accès audit filtre (FT) dans son logement (LF), et en ce que lesdits moyens de contrôle (MC) sont agencés, en cas de signalement dudit accès, pour faire fonctionner ledit pulseur (PU) dans un mode dit inverse dans lequel il aspire de l'air via ledit filtre (FT) afin de créer entre lui et ledit logement (LF) une zone de dépression aéraulique propre à collecter des particules fines non filtrées en vue d'un retrait dudit filtre (FT) hors dudit logement (LF).
2. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une trappe (TA) masquant ledit logement (LF) et permettant un accès audit filtre (FT), et en ce que lesdits moyens de détection (MD) comprennent un capteur agencé pour signaler un accès audit filtre (FT) dans son logement (LF) en cas d'ouverture de ladite trappe (TA).
3. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de détection (MD) comprennent un capteur agencé pour signaler un accès audit filtre (FT) dans son logement (LF) en cas de détection d'un début d'extraction dudit filtre (FT) hors dudit logement (LF).
4. 4. Installation selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que ledit capteur (MD) est choisi dans un groupe comprenant un capteur de contact, un capteur radiofréquence, un capteur optique et une partie d'un lecteur de carte à puces.
5. 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite dépression est comprise entre environ 10 pascals et environ 100 pascals.
6. 6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits moyens de contrôle (MC) sont agencés pour faire fonctionner ledit pulseur (PU) dans ledit mode inverse par inversion de polarité d'une alimentation électrique.
7. 7. Installation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle est propre à assurer un chauffage et/ou une climatisation de ladite enceinte (H).
8. 8. Véhicule (S) comprenant une enceinte (H) définissant un habitacle, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une installation de traitement d'air (IT) selon l'une des revendications précédentes.
9. 9. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est de type automobile.