FR3131855A1 - Dispositif de filtration d’un flux d’air pour véhicule automobile comprenant un filtre mécanique et au moins un filtre à gaz. - Google Patents
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Abstract
Dispositif de filtration (18) d’air d’un véhicule automobile, configuré pour filtrer au moins un flux d’air ; le dispositif comprenant une chambre d’admission d’air (20) avec au moins une sortie d’air (22), au moins une entrée d’un flux d’air intérieur (24) en provenance de l’habitacle, et au moins une entrée d’un flux d’air extérieur (26) en provenance de l’extérieur du véhicule. La chambre d’admission d’air comprend au moins deux filtres dont un filtre mécanique (28) mobile et au moins un filtre à gaz (30) fixe ou mobile, et le dispositif de filtration (18) comprend des moyens de déplacement du ou des filtres mobiles configurés pour placer le ou les filtres mobiles soit dans une position hors-service dans laquelle aucun des flux d’air intérieur et extérieur n’est filtré, soit dans des positions de service permettant la filtration du ou des flux d’air extérieur et/ou du ou des flux d’air intérieur. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention concerne les dispositifs de filtration d’un système de climatisation de l’habitacle d’un véhicule automobile, les systèmes de climatisation et les véhicules associés ainsi que les procédés mis en œuvre.
Un véhicule automobile peut comprendre un système de climatisation permettant de réguler la température de l’air dans l’habitacle et d’en assurer un renouvellement, le tout dans un souci de confort des occupants du véhicule.
Le système de climatisation peut être agencé dans l’habitacle du véhicule ou divisé en plusieurs éléments répartis entre dans le compartiment moteur et l’habitacle. Ces éléments peuvent comprendre par exemple un dispositif de filtration, un dispositif de traitement thermique, et une façade de distribution d’air sortant dans l’habitacle.
Le système de climatisation comporte généralement deux entrées d’un flux d’air, une première entrée pour un flux d’air provenant de l’extérieur du véhicule, et une deuxième entrée pour un flux d’air provenant de l’habitacle du véhicule. La deuxième entrée autorise le recyclage de l’air de l’habitacle, par exemple pour maintenir la régulation thermique dans le véhicule lorsqu’il n’est pas souhaité de faire rentrer de l’air provenant de l’extérieur.
Le dispositif de filtration a pour rôle d’assainir l’air entrant dans l’habitacle et peut comprendre des filtres mécaniques ou à gaz adaptés à différents types d’éléments polluants. Le dispositif de filtration est généralement configuré pour filtrer l’air provenant de l’extérieur du véhicule.
Les véhicules automobiles sont amenés à circuler dans des environnements urbains pollués en poussières, en odeurs, en microorganismes, et en particules fines, c’est à dire en particules de diamètre inférieur à 2,5 µm. Le dispositif de filtration peut comprendre plusieurs filtres avec des caractéristiques différentes pour filtrer un type particulier de polluant.
Les filtres mécaniques permettent de filtrer les particules en suspension dans l’air. Il existe différents types de filtres mécaniques en fonction de la taille des particules que l’on souhaite filtrer, depuis les grosses poussières jusqu’aux particules fines, de diamètre inférieur à 2,5 µm. Les filtres à gaz tels que les filtres à charbon actifs permettent de filtrer les polluants gazeux et les odeurs, comme par exemple les gaz d’échappement, et les odeurs de station d’épandage ou d’épuration.
Un des problèmes rencontrés avec la filtration mécanique est que plus les filtres sont efficaces en filtration (c’est-à-dire plus les particules retenues sont fines), plus ils engendrent une perte de charge importante. Il est rappelé que la perte de charge est la résistance du filtre au passage de l'air, ou plus exactement, la réduction du débit d'air due à la résistance du filtre au passage de l'air. Par ailleurs, il existe un lien direct entre la perte de charge du filtre et sa consommation d’énergie. Un compromis entre efficacité de filtration et perte de charge est donc généralement à trouver. C’est le cas, par exemple, lorsque des filtres à haute efficacité ou à très haute efficacité sont utilisés dans les dispositifs de filtration. De plus, ils peuvent être rapidement encrassés par des poussières. C’est le cas aussi des filtres à charbon actifs. L’encrassement des filtres réduit rapidement leur durée de vie et constitue une contrainte importante.
A cet effet, le document FR 2596288 décrit un dispositif pour filtrer l’air entrant dans un système de climatisation d’un véhicule automobile. Le dispositif comprend un boitier disposé dans un conduit d’arrivée d’air et qui comprend un premier filtre à poussières suivi dans le sens d’écoulement de l’air de filtres à gaz, à charbon actifs, en deux parties. Les parties comprennent des segments garnis de matière filtrante et des segments libres qui peuvent être alignés ou non dans le sens du flux d’air entrant. Les filtres sont agencés inclinés par rapport à la direction du flux d’air pour augmenter la surface de filtration. Un mode de réalisation compact propose des filtres à charbon actif en cylindre.
Cette solution est intéressante mais ne comprend pas de filtration des particules fines, et ne permet pas la filtration de tous les flux d’air entrant dans l’habitacle, notamment celle des flux d’air de recyclage. De plus, la durée de vie des filtres à charbon actif peut être améliorée.
Il existe donc un besoin d’améliorer la situation existante. En particulier, il existe un besoin de solution pour des dispositifs de filtration et des systèmes de climatisation qui permettent de mettre en œuvre une filtration de l’air qui soit de bonne qualité pour faire face aux dangers liés aux polluants particulaires, biologiques, et gazeux tout en respectant les critères de confort aéraulique, thermiques et acoustique des véhicules et/ou tout en améliorant la durée de vie des filtres utilisés. Il existe également un besoin de solutions qui présentent un encombrement réduit et une consommation énergétique raisonnable.
L’invention a pour objectif d’améliorer les solutions connues de l’état de la technique, avec un dispositif de filtration des flux d’air entrant dans un système de climatisation d’un véhicule automobile qui permet une filtration sélective des flux d’air entrant dans l’habitacle, et qui améliore la durée de vie des filtres par rapport aux solutions connues, et un système de climatisation d’un véhicule automobile correspondant.
A cet effet et selon un premier aspect, l’invention a pour objet un dispositif de filtration d’air d’un véhicule automobile comprenant un habitacle, le dispositif de filtration étant configuré pour filtrer au moins un flux d’air ; le dispositif comprenant une chambre d’admission d’air avec au moins une sortie d’air, au moins une entrée d’un flux d’air intérieur en provenance de l’habitacle, et au moins une entrée d’un flux d’air extérieur en provenance de l’extérieur du véhicule. Le dispositif de filtration est remarquable en ce que la chambre d’admission d’air comprend en outre au moins deux filtres dont un filtre mécanique mobile et au moins un filtre à gaz fixe ou mobile, et en ce que le dispositif de filtration comprend des moyens de déplacement du ou des filtres mobiles configurés pour placer le ou au moins un des filtres mobiles soit dans une position hors-service dans laquelle aucun des flux d’air intérieur et extérieur n’est filtré, soit dans une des positions de service dans laquelle au moins un flux d’air est filtré; et en ce que les positions de service comprennent au moins une position de filtration du ou des flux d’air extérieur, au moins une position de filtration du ou des flux d’air intérieur et au moins une position de filtration des flux d’air extérieur et intérieur.
Les positions de services permettent donc la filtration du ou des flux d’air extérieur et/ou du ou des flux d’air intérieur
Comme on l’aura compris à la lecture de la définition qui vient d’en être donnée, l’invention propose d’utiliser les mêmes filtres pour filtrer l’air intérieur et l’air extérieur soit de manière alternative soit de manière conjointe. Le fait d’employer les mêmes filtres permet d’assurer le confort acoustique des occupants du véhicule tout en assurant une filtration aussi performante pour les flux d’air intérieurs et extérieurs. Le caractère mobile du ou des filtres permet d’en optimiser l’utilisation et donc d’en prolonger la durée de vie. La combinaison entre un filtre mécanique et un filtre à gaz offre une filtration de haute qualité à la fois sur les flux d’air extérieurs (principale source de polluants particulaires et gazeux) et sur les flux d’air provenant de l’habitacle (principale source de polluants biologiques pathogènes). Le caractère modulable du dispositif de filtration permet d’atteindre, aux moments souhaités, une efficacité de filtration de haute qualité, tout en conservant un encombrement limité, une consommation énergétique raisonnable et une durée de vie du filtre importante.
Dans des modes de réalisation, le dispositif de filtration comprend un filtre mécanique mobile et un filtre à gaz mobile, les deux filtres montrant chacun une forme de segment annulaire, ou de segment tubulaire ou de segment cylindrique plein, dont la face externe définit un arc de cercle ; les deux filtres montrant en outre un axe de rotation selon leur hauteur ; et en ce que les moyens de déplacement des deux filtres mobiles sont configurés pour déplacer les deux filtres en rotation autour de leur axe de rotation ensemble ou indépendamment l’un de l’autre; de préférence les filtres mobiles sont agencés concentriquement, et la chambre d’admission d’air est une chambre cylindrique dans laquelle les entrées d’un flux d’air intérieur et extérieur sont agencées radialement et dont l’axe se confond avec l’axe de rotation des filtres mobiles.
Le caractère cylindrique ou annulaire ou tubulaire du ou des filtres permet de limiter leur encombrement. Le déplacement par rotation est un mouvement simple du ou des filtres par rotation. Les moyens de déplacement peuvent être un moteur entrainant un axe par exemple.
Dans des modes de réalisation, le filtre mécanique mobile montre une forme de segment tubulaire dont la face externe définit un arc de cercle et montre en outre un axe de rotation selon sa hauteur. Le filtre à gaz est fixe et montre une section cylindrique tubulaire ou pleine et est agencé concentriquement au filtre mécanique mobile. Les moyens de déplacement du filtre mécanique mobile sont configurés pour déplacer le filtre en rotation autour de son axe de rotation. De préférence la chambre d’admission d’air est une chambre cylindrique dans laquelle les entrées d’un flux d’air intérieur et extérieur sont agencées radialement et dont l’axe selon sa hauteur se confond avec l’axe de rotation des filtres mobiles et/ou le filtre mécanique est placé en amont du filtre à gaz par rapport au flux d’air intérieur et extérieur.
Dans des modes de réalisation, le filtre mécanique mobile montre une forme de segment tubulaire dont la face externe définit un arc de cercle et montre en outre un axe de rotation selon sa hauteur. Le filtre à gaz est mobile et montre une section cylindrique tubulaire ou pleine et est agencé concentriquement au filtre mécanique mobile. Les moyens de déplacement des deux filtres mobiles sont configurés pour déplacer les deux filtres en rotation autour de leur axe de rotation ensemble ou indépendamment l’un de l’autre ; de préférence les filtres mobiles sont agencés concentriquement, et la chambre d’admission d’air est une chambre cylindrique dans laquelle les entrées d’un flux d’air intérieur et extérieur sont agencées radialement et dont l’axe se confond avec l’axe de rotation des filtres mobiles
Dans des modes de réalisation, le filtre mécanique mobile montre une forme de segment tubulaire ou de segment cylindrique plein dont la face externe définit un arc de cercle, et montre en outre un axe de rotation selon sa hauteur ; et le ou les filtres à gaz sont fixes, agencés à l’embouchure des entrées de flux d’air intérieur et extérieur, et les moyens de déplacement du filtre mécanique mobile sont configurés pour déplacer le filtre mécanique en rotation autour de son axe de rotation.
De préférence la chambre d’admission d’air est une chambre cylindrique dans laquelle les entrées d’un flux d’air intérieur et extérieur sont agencées radialement et dont l’axe selon sa hauteur se confond avec l’axe de rotation du filtres mobiles.
De préférence, le ou les filtres mobiles montrent une face externe qui définit un arc de cercle d’un angle et d’un rayon donné ; de préférence, l’arc de cercle montre un angle compris entre 120° et 270° ; de préférence, un angle compris entre 150° et 240° ; de préférence encore, un angle de 180°. Lorsque le ou les filtres mobiles montrent une face externe qui définit un arc de cercle d’un angle 180°, le ou les filtres mobiles sont de forme semi-cylindrique, ou semi-tubulaire, ou semi-annulaire. De préférence, le ou les filtres fixes sont de forme cylindrique. De préférence, les filtres forment un arc de cercle de même angle ou d’angle différent avec le filtre mécanique qui a la plus grande longueur.
Dans des modes de réalisation, le dispositif de filtration comprend en outre au moins un volet mobile entre des positions de fermeture de la ou d’au moins une entrée d’un flux d’air intérieur et/ou de la ou d’au moins une entrée d’un flux d’air extérieur; et des positions d’ouverture totale ou partielle de la ou d’au moins une entrée d’un flux d’air intérieur et/ou de la ou d’au moins une entrée d’un flux d’air extérieur; de préférence, au moins un volet mobile est disposé dans la chambre d’admission d’air et/ou au moins un volet mobile est placé en amont du ou des filtres mobiles et fixes par rapport au flux d’air intérieur et extérieur.
L’emploi d’un ou plusieurs volets permet de nouveaux modes de fonctionnement en autorisant le flux d’air sur une seule ouverture d’entrée d’air et/ou en protégeant au moins partiellement le ou les filtres de telle sorte à en augmenter encore leur durée de vie en limitant leur encrassement.
Avantageusement, l’entrée d’air extérieur comprend un préfiltre formé par un filtre à particules solides (à poussières), de diamètre supérieur à 2,5 µm, de manière à réduire l’encrassement du filtre mobile et à augmenter sa durée de vie.
Avantageusement, les moyens de déplacement comprennent un moteur électrique associé à un mécanisme d’embrayage configuré pour entrainer sélectivement en rotation le filtre mécanique et le filtre à gaz.
De préférence, le filtre mécanique mobile est de type filtre à air à haute efficacité (EPA) ou de type filtre à air à très haute efficacité (HEPA) tel que défini selon la norme NF EN 1822-1 (Janvier 2010) et/ou en ce que le filtre à gaz est un filtre à charbon actif, ou un filtre de type à réseaux organométalliques. Les filtres à charbons actifs sont par exemple utiles dans le traitement des odeurs provenant des composés organiques volatils (COV) qui sont notamment relâchés par les matériaux plastiques dans les premiers mois de leur utilisation.
Dans des modes de réalisation, le dispositif de filtration comprend en outre au moins un capteur d’au moins un élément gazeux polluant dans le ou les flux d’air extérieur et/ou dans le ou les flux d’air intérieur configuré pour déterminer le taux d’au moins un élément gazeux polluant ; de préférence, le ou les éléments gazeux polluants sont choisis parmi H2S, NH3 et leurs combinaisons.
Selon un deuxième aspect, l’invention a pour objet un système de climatisation d’un véhicule automobile comprenant un dispositif de filtration; le système de climatisation est remarquable en ce que le dispositif de filtration est selon le premier aspect, et en ce que le système de climatisation est configuré pour mettre en œuvre un procédé d’optimisation de l’utilisation du filtre mécanique mobile comprenant un test de la pertinence de la mise en œuvre d’une opération de filtration de l’air en vérifiant de manière simultanée ou successive la véracité d’une condition de défaut de qualité de l’air extérieur et d’une condition de défaut de qualité de l’air intérieur, le test comprenant la détermination taux de particules d’un diamètre inférieur à 2,5 µm en suspension dans l’air extérieur ou dans l’air intérieur respectivement, les conditions étant remplies si les taux déterminés sont supérieur ou égal à des valeurs seuil prédéterminées (S1, S2); la valeur seuil prédéterminée (S1) pour la condition de défaut de qualité de l’air intérieur pouvant être la même ou différente de la valeur seuil prédéterminée (S2) pour la condition de défaut de qualité de l’air extérieur ; le procédé comprenant en outre la commande du placement du filtre mécanique mobile du dispositif de filtration :
- en position de filtration du ou des flux d’air extérieur et du ou des flux d’air intérieur lorsque les deux conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur sont remplies ; ou
- en position de filtration du ou des flux d’air extérieur uniquement lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air extérieur est remplie ; ou
- en position de filtration du ou des flux d’air intérieur uniquement lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air intérieur est remplie ; ou
- en position hors service lorsqu’aucune des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur est remplie.
De préférence, le système de climatisation comprend un module de contrôle électronique intégrant une fonction de détermination du taux de particules d’un diamètre inférieur à 2,5 µm présent dans l’air extérieur et/ou intérieur. Le module de contrôle va comprendre classiquement au moins une mémoire et au moins un calculateur.
De préférence, le module de contrôle est relié à des moyens de détermination directe du taux de particules dans l’air extérieur et/ou intérieur au moyen d’un ou plusieurs capteurs. Le ou les capteurs étant soit compris dans le dispositif de filtration soit disposés en dehors du dispositif de filtration. De manière alternative ou complémentaire, le module de contrôle comprend des moyens connexion à une source d’information extérieure au véhicule pour la détermination taux de particules dans l’air extérieur.
De préférence, les moyens de déplacement sont commandés par le module de contrôle dont la une fonction de détermination du taux de particules permet en outre de définir un mode de fonctionnement du dispositif de filtration.
Avantageusement, le dispositif de filtration comprend au moins un filtre mécanique mobile et au moins un filtre à gaz mobile et comprend en outre au moins un capteur d’au moins un élément gazeux polluant, et le système est configuré pour mettre en œuvre un procédé d’optimisation de l’utilisation du filtre à gaz mobile comprenant un test de la pertinence de la mise en œuvre d’une opération de filtration de l’air en vérifiant de manière simultanée ou successive la véracité d’une condition de défaut de qualité de l’air extérieur et d’une condition de défaut de qualité de l’air intérieur, le test comprenant la détermination de la teneur en au moins un élément gazeux polluant dans l’air extérieur ou dans l’air intérieur respectivement, les conditions étant remplies si les taux déterminés sont supérieur ou égal à des valeurs seuil prédéterminées (S3, S4); la valeur seuil prédéterminée (S3) pour la condition de défaut de qualité de l’air intérieur pouvant être la même ou différente de la valeur seuil prédéterminée (S4) pour la condition de défaut de qualité de l’air extérieur ; le procédé comprenant en outre la commande du placement du filtre à gaz mobile du dispositif de filtration :
- en position de filtration du ou des flux d’air extérieur et du ou des flux d’air intérieur lorsque les deux conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur sont remplies ; ou
- en position de filtration du ou des flux d’air extérieur uniquement lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air extérieur est remplie ; ou
- en position de filtration du ou des flux d’air intérieur uniquement lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air intérieur est remplie ; ou
- en position hors service lorsqu’aucune des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur est remplie.
Dans de modes de réalisation, le dispositif de filtration comprend une chambre d’admission d’air cylindrique avec un axe dans laquelle les entrées d’un flux d’air intérieur et extérieur sont agencées radialement et le dispositif de filtration comprend un filtre mécanique mobile et un filtre à gaz mobile, les deux filtres montrant chacun une forme de segment tubulaire dont la face externe définit un demi-cercle avec des rayons différents; les deux filtres montrant en outre un axe de rotation selon leur hauteur et étant agencés de manière concentrique avec l’axe de la chambre d’admission d’air; les moyens de déplacement des deux filtres mobiles étant configurés pour déplacer les deux filtres en rotation autour de leur axe de rotation indépendamment l’un de l’autre ; le dispositif comprenant en outre au moins un capteur d’au moins un élément gazeux polluant, le système peut être configuré pour mettre en œuvre un procédé d’optimisation de l’utilisation du filtre à gaz mobile comprenant un test de la pertinence de la mise en œuvre d’une opération de filtration de l’air en vérifiant de manière simultanée ou successive la véracité d’une condition de défaut de qualité de l’air extérieur et d’une condition de défaut de qualité de l’air intérieur, le test comprenant la détermination de la teneur en au moins un élément gazeux polluant dans l’air extérieur ou dans l’air intérieur respectivement, les conditions étant remplies si les taux déterminés sont supérieur ou égal à des valeurs seuil prédéterminées (S3, S4); la valeur seuil prédéterminée (S3) pour la condition de défaut de qualité de l’air intérieur pouvant être la même ou différente de la valeur seuil prédéterminée (S4) pour la condition de défaut de qualité de l’air extérieur ; le procédé comprenant en outre la commande du placement du filtre à gaz mobile du dispositif de filtration :
- en position de filtration du ou des flux d’air extérieur et du ou des flux d’air intérieur avec le filtre mécanique en position de filtration du ou des flux d’air extérieur et du ou des flux d’air intérieur ou en position hors service, lorsque les deux conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur sont remplies; ou
- en position de filtration du ou des flux d’air extérieur uniquement, avec le filtre mécanique en position de filtration du ou des flux d’air extérieur uniquement ou en position de filtration du ou des flux d’air intérieur uniquement, lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air extérieur est remplie; ou
- en position de filtration du ou des flux d’air intérieur uniquement, avec le filtre mécanique en position de filtration du ou des flux d’air intérieur uniquement ou en position de filtration du ou des flux d’air extérieur uniquement, lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air intérieur est remplie ; ou
- en position hors service, avec le filtre mécanique en position de filtration du ou des flux d’air extérieur et du ou des flux d’air intérieur ou en position hors service, lorsqu’aucune des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur est remplie.
Avantageusement, le filtre à gaz et le filtre mécanique sont combinés de sorte à être déplacées simultanément par le moyen de déplacement ; de préférence, le filtre à gaz et le filtre mécanique sont combinés de manière à former deux couches superposées
Dans des modes de réalisation, le système peut être configuré par l’utilisateur pour forcer la filtration par le filtre à gaz mobile du ou des flux d’air extérieur et/ou du ou des flux d’air intérieur par une commande manuelle ; et la commande manuelle permet de ne pas effectuer le test de la véracité des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et/ou de l’air intérieur respectivement tout en indiquant, par défaut, la ou les conditions comme étant remplies ; et/ou le système est configuré pour placer le filtre à gaz en en position de filtration du ou des flux d’air intérieur pendant une durée déterminée démarrant à la mise en service du véhicule ; de préférence, durant au moins 6 mois suivant la mise en service du véhicule.
Dans des modes de réalisation, le système de climatisation comprenant en outre des moyens de régulation de la température de l’air dans l’habitacle en fonction d’une température de consigne ; le système de climatisation est configuré pour effectuer préalablement au test de la pertinence de la mise en œuvre d’une opération de filtration de l’air, un test d’une condition de température de l’air dans l’habitacle; la condition de température n’étant pas remplie lorsque la température de l’air déterminée dans l’habitacle est différente d’une température de consigne prédéfinie; et en fonction du résultat du test :
- si la condition de température n’est pas remplie, commander le placement du ou des filtres mobiles du dispositif de filtration en position hors-service dans laquelle aucun des flux d’air intérieur et extérieur n’est filtré ; ou
- si la condition de température est remplie, commander un test de la pertinence de la mise en œuvre d’une opération de filtration de l’air.
De préférence, la température de consigne correspond à une plage de + ou - 5 °C autour de la température demandée par l’utilisateur ; de préférence à une plage de + ou - 2 °C autour de la température demandée ; de préférence encore de préférence à une plage de + ou - 1 °C autour de la température demandée.
De préférence, le procédé comprend un test de véhicule éteint, dans lequel le système est en outre configuré pour répéter la vérification simultanée ou successive de la véracité d’une condition de défaut de qualité de l’air extérieur et d’une condition de défaut de qualité de l’air intérieur, selon une fréquence prédéterminée jusqu’à ce que le véhicule soit éteint.
De préférence, le test de la pertinence de la mise en œuvre d’une opération de filtration de l’air par le filtre mécanique, peut en outre comprendre des tests pour forcer la filtration du ou des flux d’air extérieur et/ou du ou des flux d’air intérieur par une commande manuelle. La commande manuelle peut être effectuée à chaque fois avant un test de la véracité des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur ou de l’air intérieur. La commande manuelle peut être effectuée par le tableau de bord du véhicule ou par un autre moyen comme par exemple à partir d’un appareil connecté sans fil au véhicule. La commande manuelle permet de ne pas effectuer le test de la véracité des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et/ou de l’air intérieur respectivement tout en indiquant, par défaut, la ou les conditions comme étant remplies.
Selon des variantes, le test de la pertinence de la mise en œuvre d’une opération de filtration de l’air par le filtre à gaz mobile, peut en outre comprendre des tests pour forcer la filtration du ou des flux d’air extérieur et/ou du ou des flux d’air intérieur par une commande manuelle. La commande manuelle peut être effectuée à chaque fois avant un test de la véracité des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur 54 ou de l’air intérieur 56. La commande manuelle peut être effectuée par le tableau de bord du véhicule ou par un autre moyen comme par exemple à partir d’un appareil connecté sans fil au véhicule. La commande manuelle permet de ne pas effectuer le test de la véracité des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et/ou de l’air intérieur respectivement tout en indiquant, par défaut, la ou les conditions comme étant remplies.
Selon un troisième aspect, l’invention a pour objet un véhicule automobile équipé avec un système de climatisation de l’habitacle remarquable en ce qu’il comprend un dispositif de filtration selon le premier aspect ou un système de climatisation selon le deuxième aspect. De préférence, le véhicule comprend un habitacle et un compartiment moteur et est configuré pour que la chambre d’admission du dispositif de filtration soit disposée dans le compartiment moteur.
Selon un quatrième aspect, l’invention a pour objet un procédé d’optimisation de l’utilisation du ou des filtres mobiles d’un dispositif de filtration selon le premier aspect, le procédé étant tel que mis en œuvre par le système selon le deuxième aspect.
L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d’exemple en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles :
Dans la suite de la description, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments dans le dispositif, le système ou le procédé auquel il fait référence. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ».
De même, les termes « inférieur », « supérieur », « haut » et « bas » s’entendront selon leur définition usuelle, dans laquelle les termes « inférieur » et « bas » indiquent une proximité avec le sol plus importante selon la direction verticale que respectivement les termes « supérieur » et « haut ».
L’invention concerne un véhicule automobile qui comprend un système de climatisation 10 comme montré à la pour réguler la température de son habitacle 12. Le système de climatisation peut être agencé dans l’habitacle 12 ou dans le compartiment moteur 14, et peut en outre comprendre plusieurs parties qui sont agencées ensemble ou séparément. Le système de climatisation 10 peut par exemple comprendre des parties séparées avec un évaporateur, des volets de distribution, un organe de chauffage ou de refroidissement, etc. Dans l’exemple montré à la , le système de climatisation comprend un dispositif de chauffage, ventilation, et climatisation 16 (CVC), et un dispositif de filtration 18 configuré pour filtrer au moins un flux d’air. Par exemple, le dispositif de filtration 18 peut être principalement compris dans le compartiment moteur 14, alors que le dispositif de chauffage, ventilation, et climatisation 16 est principalement compris dans l’habitacle 12.
Le dispositif de filtration 18 comprend une chambre d’admission d’air 20 avec au moins une sortie d’air 22 qui peut être en communication fluidique avec une conduite qui rejoint le dispositif de chauffage, ventilation, et climatisation 16.
Le dispositif de filtration 18 comprend en outre au moins une entrée d’un flux d’air intérieur 24 en provenance de l’habitacle, et au moins une entrée d’un flux d’air extérieur 26 en provenance de l’extérieur du véhicule. La direction des flux d’air est notée par des flèches sur les figures 1 à 8.
La chambre d’admission d’air 22 comprend en outre au moins deux filtres dont un filtre mécanique 28 mobile et au moins un filtre à gaz 30 fixe ou mobile. Le dispositif de filtration 18 comprend des moyens de déplacement du ou des filtres mobiles configurés pour placer le ou les filtres mobiles soit dans une position hors-service dans laquelle aucun des flux d’air intérieur et extérieur n’est filtré, soit dans des positions de service permettant la filtration du ou des flux d’air extérieur et/ou du ou des flux d’air intérieur. Ainsi le dispositif de filtration 18 peut comprendre un ou plusieurs filtres mécaniques mobiles combinés avec un ou plusieurs filtres à gaz fixes, ou comme montré aux figures 1 à 8, un ou plusieurs filtres mécaniques 28 mobiles combinés avec un ou plusieurs filtres à gaz 30 mobiles. Dans l’exemple des figures 1 à 8, un seul filtre mécanique 28 et un seul filtre à gaz 30 sont représentés. L’homme du métier pourra adapter les caractéristiques décrites à plusieurs filtres mobiles.
La forme du filtre mécanique 28 et du filtre à gaz 30 peut être adapté à la forme de la chambre d’admission d’air 20 ou à l’interception d’un flux d’air. Par exemple, les deux filtres montrent chacun une forme de segment tubulaire ou de segment cylindrique plein dont la face externe définit un arc de cercle, comme montré aux figures 1 à 8. Les filtres mécanique et à gaz (28, 30) peuvent montrer en outre un axe de rotation selon leur hauteur, c’est-à-dire dans un plan perpendiculaire au plan des figures 1 à 8. Les filtres mécanique et à gaz (28, 30) peuvent être agencés concentriquement ou décentrés. Les moyens de déplacement du ou des filtres mobiles peuvent être configurés pour déplacer les filtres mécanique et à gaz (28, 30) en rotation autour de leur axe de rotation ensemble ou indépendamment l’un de l’autre. De préférence, les arcs de cercles définissant la face externe des filtres mécanique et à gaz (28, 30) peuvent avoir le même rayon, mais ont de préférence des rayons différents. Ils peuvent alors être agencés concentriquement de manière à être tous alignés avec le même flux d’air.
Les filtres mécanique et à gaz (28, 30) peuvent montrer une face externe qui définit un arc de cercle d’un angle et d’un rayon donné ; de préférence, l’arc de cercle montre un angle compris entre 120° et 270° ; de préférence, un angle compris entre 150° et 240° ; de préférence encore, un angle de 180°. Lorsque le ou les filtres mobiles montrent une face externe qui définit un arc de cercle d’un angle 180°, le ou les filtres mobiles sont de forme semi-cylindrique, ou semi-tubulaire, ou semi-annulaire. De préférence, le ou les filtres fixes sont de forme cylindrique. De préférence, les filtres forment un arc de cercle de même angle ou d’angle différent avec le filtre mécanique qui a la plus grande valeur d’angle.
Le filtre mécanique est de préférence disposé en amont du ou des filtres à gaz dans le sens du flux d’air, c’est-à-dire que la surface interne du filtre mécanique forme un arc de cercle avec un rayon supérieur à celui montré par la surface externe l’arc de cercle formé par le ou les filtres à gaz. En d’autres termes le filtre à gaz est agencé pour se loger dans le filtre mécanique.
La chambre d’admission d’air 20 est un espace dans lequel des flux d’air se mélangent et/ou sont redirigés vers le dispositif CVC 16. La forme de la chambre d’admission d’air peut être quelconque. Par exemple, comme montré aux figures 1 à 8, les filtres mobiles sont agencés concentriquement et la chambre d’admission d’air 20 peut être une chambre cylindrique dans laquelle les entrées des flux d’air intérieur et extérieur (24, 26) sont agencées radialement et dont l’axe X se confond avec l’axe de rotation des filtres mobiles et/ou des filtres fixes.
Selon des variantes non montrées, le filtre mécanique mobile montre une forme de segment tubulaire dont la face externe définit un arc de cercle et montre en outre un axe de rotation selon sa hauteur, et le filtre à gaz est fixe et montre une section cylindrique tubulaire ou pleine et est agencé concentriquement au filtre mécanique mobile. Les moyens de déplacement du filtre mécanique mobile sont configurés pour déplacer le filtre mécanique en rotation autour de son axe de rotation. Le filtre mécanique est alors avantageusement placé en amont du filtre à gaz par rapport au flux d’air intérieur et extérieur.
Selon des variantes non montrées, le filtre mécanique mobile montre une forme de segment tubulaire ou de segment cylindrique plein dont la face externe définit un arc de cercle, et montre en outre un axe de rotation selon sa hauteur. Le ou les filtres à gaz sont fixes, agencés à l’embouchure des entrées de flux d’air intérieur et extérieur, et en ce que les moyens de déplacement du filtre mécanique mobile sont configurés pour déplacer le filtre mécanique en rotation autour de son axe de rotation.
Dans les positions de filtration, les filtres mécanique et à gaz (28, 30) sont agencés de manière à intercepter entièrement le ou les flux d’air qui sont filtrés. L’agencement des filtres peut être choisi en fonction de la forme de la chambre d’admission d’air. Par exemple, en position de filtration, un filtre peut être agencé contre les ouvertures d’entrée d’air ou proche de celles-ci. Les filtres mécanique et/ou à gaz (28, 30) peuvent être associés en outre à un joint 32 pour assurer l’étanchéité du contact entre le filtre mobile et une paroi de la chambre d’admission d’air 20 et éviter une fuite du flux d’air traversant le filtre par les bords de ce dernier.
Les moyens de déplacement peuvent comprendre un ou plusieurs moteurs, non montrés, par exemple des moteurs électriques ou tout autre type de moteur approprié. Par exemple, les moyens de déplacement comprennent un moteur électrique associé au filtre mécanique 28, et un moteur électrique associé au filtre à gaz 30. Les moyens de déplacement peuvent aussi comprendre un moteur électrique unique associé à un mécanisme d’embrayage configuré pour entrainer sélectivement en rotation le filtre mécanique 28, et le filtre à gaz 30.
De préférence, le filtre mobile est un filtre plissé. L’emploi de filtres plissés permet d’augmenter la surface de filtration et donc de réduire la perte de charge.
Le filtre mécanique 28 peut être un filtre permettant de stopper les particules polluantes en suspension dans l’air, comme par exemple des particules de diamètre supérieur à 1 µm ; de préférence permettant de stopper des particules fines, c’est-à-dire des particules de diamètre inférieur à 2,5 µm. Par exemple, le filtre mécanique peut être configuré pour stopper les particules montrant un diamètre compris entre 1 µm et 2,5 µm. Par exemple le filtre mécanique 28 peut être un filtre à haute efficacité (EPA) ou encore un filtre à très haute efficacité (HEPA) selon la norme EN1822-1 (Janvier 2010). Le dispositif de filtration 18 peut aussi comprendre une combinaison de filtres mécaniques agencés dans le sens du flux d’air.
Le filtre à gaz 30 peut être un filtre de type filtre à charbon ou un filtre de type à réseaux organométalliques (MOF). Le filtre à gaz est de préférence adapté à filtrer au moins un élément gazeux polluant, comme par exemple les éléments toxiques présents dans les gaz d’échappement, et les éléments générant de mauvaises odeurs de manière à stopper les odeurs provenant de stations d’épandage ou d’épuration. Au moins un élément peut être choisi parmi H2S, et/ouNH3.
Comme ces types de filtres mécaniques 28, et aussi dans une moindre mesure les filtres à gaz 30, peuvent être facilement encrassés par des poussières ou des grosses particules, par exemple de diamètre supérieur à 2,5 µm. L’ouverture d’entrée du flux d’air extérieur 26 peut comprendre un préfiltre 34 formé par un filtre à particules solides, dit filtre à poussière, de manière à protéger le filtre mobile 28 de la chambre d’admission d’air 20 de l’encrassement. Le filtre à poussière peut filtrer par exemple des particules de diamètre inférieur à 100 µm ; de préférence de diamètre inférieur à 50 µm, de préférence de diamètre inférieur à 10 µm.
Le dispositif de filtration 18 peut comprendre en outre un au moins un volet mobile 36, entre des positions de fermeture de la ou d’au moins une entrée d’un flux d’air intérieur 24 et/ou de la ou d’au moins une entrée d’un flux d’air extérieur 26; et des positions d’ouverture totale ou partielle de la ou d’au moins une entrée d’un flux d’air intérieur 24 et/ou de la ou d’au moins une entrée d’un flux d’air extérieur 26.
Le volet mobile 36 est de préférence agencé en amont des flux d’air par rapport aux filtres mécanique 28, et à gaz 30.
Le volet mobile 34 peut être un volet de type clapet ou tout type de volet qui permet une fermeture étanche de l’ouverture d’entrée d’air. La forme du volet mobile 34 est adaptée à la forme de la chambre d’admission d’air 20.
Dans l’exemple des figures 1 à 8, la chambre d’admission d’air 20 est une chambre cylindrique. Le volet mobile 34 peut montrer des formes de segment de cylindre ou d’anneau qui sont mobiles en rotation autour de l’axe X du cylindre de la chambre d’admission d’air 20.
Le dispositif de filtration 18 peut comprendre en outre au moins un capteur de qualité de l’air intérieur et/ou extérieur, non montré, et/ou un capteur d’au moins un élément gazeux polluant dans l’air intérieur et/ou extérieur. Le capteur de qualité de l’air permet de mesurer la quantité de particules fines, c’est-à-dire d’un diamètre inférieur à 2,5 µm, dans l’air. De tels capteurs sont connus et disponibles commercialement. Ils utilisent par exemple un procédé de diffusion optique de la lumière à 90°. Le capteur d’au moins un élément gazeux polluant peut en outre permettre la détection du taux d’un élément gazeux polluant parmi H2S, et/ou NH3.
Les moyens de déplacement peuvent être contrôlés par un module de contrôle, non montré, qui peut comprendre un calculateur permettant de définir un mode de fonctionnement du dispositif de filtration. Le module de contrôle peut être agencé dans le système de climatisation ou dans un autre endroit du véhicule. Le module de contrôle peut permettre de déterminer le taux de particules fines et le taux de gaz polluant présent dans l’air extérieur et/ou intérieur, à partir d’une connexion sans fil à un appareil ou capteur externe au véhicule ou d’une connexion à un capteur interne au véhicule.
Le module de contrôle est avantageusement relié au réseau multiplexé embarqué sur le véhicule. On rappelle au besoin que les réseaux multiplexés sont des réseaux de communication numérique permettant à des équipements électriques ou à des sous-ensembles d’équipements électriques de communiquer entre eux avec un nombre de fils réduit. La mise en œuvre de tels réseaux multiplexés sur un véhicule est connue de l’homme du métier et ne sera pas détaillée plus avant. A titre d’exemple, l’invention peut mettre en œuvre un réseau de type CAN (acronyme de Controller Area Network), de type LIN (acronyme de Local Interconnect Network), de type MOST (acronyme de Media Oriented System Transport), de type Flexray, ou d’autres types de réseaux multiplexés.
Comme montré aux figures 1 à 8, le volet mobile 34 peut montrer une forme en segment de cylindre ou d’anneau, mobile en rotation autour de l’axe X du cylindre de la chambre d’admission d’air. Par exemple, le volet mobile 34 définit un arc de cercle couvrant un angle compris entre 120° et 270° ; de préférence, un angle de 180°, c’est-à-dire de forme semi-cylindrique, ou semi-tubulaire.
Le système de climatisation 10 peut être configuré pour mettre en œuvre un procédé d’optimisation de l’utilisation du filtre mécanique 28 mobile comprenant, un test de la pertinence de la mise en œuvre d’une opération de filtration de l’air 38 par le filtre mécanique 28, montré à la en vérifiant de manière simultanée ou successive la véracité d’une condition de défaut de qualité de l’air extérieur 40 et d’une condition de défaut de qualité de l’air intérieur 42, le test comprenant la détermination du taux de particules d’un diamètre inférieur à 2,5 µm en suspension dans l’air extérieur ou dans l’air intérieur respectivement, les conditions étant remplies si les taux déterminés sont supérieur ou égal à des valeurs seuil prédéterminées (S1, S2).
Le procédé d’optimisation de l’utilisation du filtre mécanique 28 mobile peut avoir pour point de départ le démarrage du véhicule.
La valeur seuil prédéterminée (S1) pour la condition de défaut de qualité de l’air intérieur peut être la même ou différente de la valeur seuil prédéterminée (S2) pour la condition de défaut de qualité de l’air extérieur.
Les seuils prédéterminés peuvent être définis selon la nomenclature utilisée pour l’indice de qualité de l’air (IQA) en Europe. Par exemple cet indice considère que la qualité de l’air est mauvaise pour un taux PM2.5 de particules fines (de diamètre inférieur à 2,5 µm) moyens entre 56 et 110 µg/m3en 1h. Un seuil (S2) entre 56 et 110 µg/m3, comme par exemple de 56 µg/m3 peut être utilisé pour mesurer la qualité de l’air extérieur. Pour la qualité de l’air intérieur, on peut utiliser un seuil (S1) qui peut être le même que le seuil (S2) de l’air extérieur entre 56 et 110 µg/m3, ou seuil plus bas comme par exemple une valeur entre 31 et 55 µg/m3.
Le procédé comprend en outre la commande du placement du ou des filtres mobiles 28 du dispositif de filtration 18 dans au moins les quatre positions de filtration suivantes montrées aux figures 1 à 8 :
Placement en position de filtration du ou des flux d’air extérieur et du ou des flux d’air intérieur 44, comme montré à la , lorsque les deux conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur sont remplies. Dans cette position, tous les flux d’air entrant dans le dispositif de filtration sont forcés à traverser le filtre mobile avant d’atteindre l’ouverture de sortie d’air 22.
Placement en position de filtration du ou des flux d’air extérieur uniquement 46, comme montré aux figures 2 et 5, lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air extérieur est remplie. Le ou les filtres mobiles 28 sont alors tournés de manière à ne pas recouvrir l’ouverture d’entrée du flux d’air intérieur 24.
Placement en position de filtration du ou des flux d’air intérieur uniquement 48, comme montré aux figures 3 et 6, lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air intérieur est remplie, avec le ou les filtres mobiles 28 tournés de manière à ne pas recouvrir l’ouverture d’entrée d’air extérieur 26.
Placement en position hors service 50, comme montré aux et 7, lorsqu’aucune des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur est remplie. Les flux d’air intérieur et extérieur ne sont alors pas filtrés par le filtre mobile et s’écoulent dans l’ouverture de sortie d’air 22.
Dans un test de véhicule éteint 51, le système peut être en outre configuré pour répéter la vérification simultanée ou successive de la véracité d’une condition de défaut de qualité de l’air extérieur 40 et d’une condition de défaut de qualité de l’air intérieur 42, selon une fréquence prédéterminée jusqu’à ce que le véhicule soit éteint.
Lorsque le dispositif de filtration 18 comprend une chambre d’admission d’air 20 cylindrique avec un axe X dans laquelle les entrées d’un flux d’air intérieur et extérieur (24, 26) sont agencées radialement et le dispositif de filtration 18 comprend un filtre mécanique 28 mobile et un filtre à gaz 30 mobile, les deux filtres montrant chacun une forme de segment tubulaire dont la face externe définit un demi-cercle avec des rayons différents; les deux filtres montrant en outre un axe de rotation selon leur hauteur et étant agencés de manière concentrique avec l’axe X; les moyens de déplacement des deux filtres mobiles étant configurés pour déplacer les deux filtres en rotation autour de leur axe de rotation indépendamment l’un de l’autre.
Le dispositif comprenant en outre au moins un capteur d’au moins un élément gazeux polluant, le système peut être configuré pour mettre en œuvre un procédé d’optimisation de l’utilisation du filtre à gaz mobile comprenant un test de la pertinence de la mise en œuvre d’une opération de filtration de l’air 52 par le filtre à gaz 30, montré à la , en vérifiant de manière simultanée ou successive la véracité d’une condition de défaut de qualité de l’air extérieur 54 et d’une condition de défaut de qualité de l’air intérieur 56, le test comprenant la détermination de la teneur en au moins un élément gazeux polluant (EGP) dans l’air extérieur ou dans l’air intérieur respectivement, les conditions étant remplies si les taux déterminés sont supérieur ou égal à des valeurs seuil prédéterminées (S3, S4); la valeur seuil prédéterminée (S3) pour la condition de défaut de qualité de l’air intérieur pouvant être la même ou différente de la valeur seuil prédéterminée (S4) pour la condition de défaut de qualité de l’air extérieur ; le procédé comprenant en outre la commande du placement du filtre à gaz 30 mobile du dispositif de filtration :
- en position de filtration du ou des flux d’air extérieur et du ou des flux d’air intérieur 58 avec le filtre mécanique 28 en position de filtration du ou des flux d’air extérieur et du ou des flux d’air intérieur 44 ou en position hors service 50, lorsque les deux conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur sont remplies; ou
- en position de filtration du ou des flux d’air extérieur uniquement 60, avec le filtre mécanique 28 en position de filtration du ou des flux d’air extérieur uniquement 46 ou en position de filtration du ou des flux d’air intérieur uniquement 48, lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air extérieur est remplie; ou
- en position de filtration du ou des flux d’air intérieur uniquement 62, avec le filtre mécanique 28 en position de filtration du ou des flux d’air intérieur uniquement 48 ou en position de filtration du ou des flux d’air extérieur uniquement 46, lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air intérieur est remplie ; ou
- en position hors service 64, avec le filtre mécanique 28 en position de filtration du ou des flux d’air extérieur et du ou des flux d’air intérieur 44 ou en position hors service 50, lorsqu’aucune des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur est remplie.
Dans la configuration du dispositif de filtration 18 comme montrée aux figures 1 à 8, les filtres sont agencés avec un des filtres en amont de l’autre dans la direction des flux d’air. En l’occurrence, le filtre mécanique 28 est agencé en amont du filtre à gaz 30 dans la direction des flux d’air. Le filtre mécanique 28 comprend des joints 32 de manière à lui assurer un contact étanche avec la chambre d’admission d’air 20. Le filtre à gaz 30 est agencé de manière à avoir un contact étanche avec le filtre mécanique 28. La position du filtre à gaz 30 est donc dépendante de la position du filtre mécanique 28 de manière à ne pas perdre le contact étanche entre les deux filtres. Il y a donc certaines positions des deux filtres qui sont des positions de non filtration du filtre à gaz 30 car celui-ci n’est plus en contact étanche avec le filtre mécanique 28.
Selon des variantes, non montrées, le système de climatisation 10 peut être configuré pour placer le filtre à gaz 30 en position de filtration du ou des flux d’air intérieur 60 pendant une durée déterminée démarrant à la mise en service du véhicule ; de préférence, durant au moins 6 mois suivant la mise en service du véhicule.
Selon des variantes non montrées, le filtre à gaz et le filtre mécanique sont combinés de sorte à être déplacées simultanément par le moyen de déplacement. De préférence, le filtre à gaz et le filtre mécanique sont combinés de manière à former deux couches superposées, ou sont formés par un même filtre comprenant différents moyens de filtration intégrés.
Selon des variantes montrées à la , le test de la pertinence de la mise en œuvre d’une opération de filtration de l’air 38 par le filtre mécanique 28, peut en outre comprendre des tests pour forcer la filtration du ou des flux d’air extérieur 64 et/ou du ou des flux d’air intérieur 66 par une commande manuelle. La commande manuelle peut être effectuée à chaque fois avant un test de la véracité des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur 40 ou de l’air intérieur 42. La commande manuelle peut être effectuée par le tableau de bord du véhicule ou par un autre moyen comme par exemple à partir d’un appareil connecté sans fil au véhicule. La commande manuelle permet de ne pas effectuer le test de la véracité des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur 40 et/ou de l’air intérieur 42 respectivement tout en indiquant, par défaut, la ou les conditions comme étant remplies.
Selon des variantes montrées à la , le test de la pertinence de la mise en œuvre d’une opération de filtration de l’air 52 par le filtre à gaz 30 mobile, peut en outre comprendre des tests pour forcer la filtration du ou des flux d’air extérieur 70 et/ou du ou des flux d’air intérieur 72 par une commande manuelle. La commande manuelle peut être effectuée à chaque fois avant un test de la véracité des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur 54 ou de l’air intérieur 56. La commande manuelle peut être effectuée par le tableau de bord du véhicule ou par un autre moyen comme par exemple à partir d’un appareil connecté sans fil au véhicule. La commande manuelle permet de ne pas effectuer le test de la véracité des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur 54 et/ou de l’air intérieur 56 respectivement tout en indiquant, par défaut, la ou les conditions comme étant remplies.
Claims (10)
- Dispositif de filtration (18) d’air d’un véhicule automobile comprenant un habitacle (12), le dispositif de filtration (18) étant configuré pour filtrer au moins un flux d’air ; le dispositif comprenant une chambre d’admission d’air (20) avec au moins une sortie d’air (22), au moins une entrée d’un flux d’air intérieur (24) en provenance de l’habitacle, et au moins une entrée d’un flux d’air extérieur (26) en provenance de l’extérieur du véhicule ; le dispositif de filtration (18) est caractérisé en ce que la chambre d’admission d’air (20) comprend en outre au moins deux filtres dont un filtre mécanique (28) mobile et au moins un filtre à gaz (30) fixe ou mobile, et en ce que le dispositif de filtration (18) comprend des moyens de déplacement du ou des filtres mobiles configurés pour placer le ou les filtres mobiles soit dans une position hors-service dans laquelle aucun des flux d’air intérieur et extérieur n’est filtré, soit dans une des positions de service dans laquelle au moins un flux d’air est filtré; et en ce que les positions de service comprennent au moins une position de filtration du ou des flux d’air extérieur, au moins une position de filtration du ou des flux d’air intérieur et au moins une position de filtration des flux d’air extérieur et intérieur.
- Dispositif de filtration (18) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend un filtre mécanique (28) mobile et un filtre à gaz (30) mobile, les deux filtres montrant chacun une forme de segment tubulaire dont la face externe définit un arc de cercle ; les deux filtres montrant en outre un axe de rotation selon leur hauteur ; et en ce que les moyens de déplacement des deux filtres mobiles sont configurés pour déplacer les deux filtres en rotation autour de leur axe de rotation ensemble ou indépendamment l’un de l’autre; de préférence les filtres mobiles sont agencés concentriquement, et la chambre d’admission d’air (20) est une chambre cylindrique dans laquelle les entrées d’un flux d’air intérieur et extérieur (24, 26) sont agencées radialement et dont l’axe (X) se confond avec l’axe de rotation des filtres mobiles.
- Dispositif de filtration (18) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre mécanique (28) mobile montre une forme de segment tubulaire dont la face externe définit un arc de cercle et montre en outre un axe de rotation selon sa hauteur ; en ce que le filtre à gaz (30) est fixe et montre une section cylindrique tubulaire ou pleine et est agencé concentriquement au filtre mécanique (28) mobile, et en ce que les moyens de déplacement du filtre mécanique mobile sont configurés pour déplacer le filtre en rotation autour de son axe de rotation ; de préférence la chambre d’admission d’air (20) est une chambre cylindrique dans laquelle les entrées d’un flux d’air intérieur et extérieur (24, 26) sont agencées radialement et dont l’axe selon sa hauteur se confond avec l’axe de rotation des filtres mobiles et/ou le filtre mécanique est placé en amont du filtre à gaz par rapport au flux d’air intérieur et extérieur.
- Dispositif de filtration (18) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre mécanique (28) mobile montre une forme de segment tubulaire ou de segment cylindrique plein dont la face externe définit un arc de cercle, et montre en outre un axe de rotation selon sa hauteur ; et en ce que le ou les filtres à gaz (30) sont fixes, agencés à l’embouchure des entrées de flux d’air intérieur et extérieur, et en ce que les moyens de déplacement du filtre mécanique (28) mobile sont configurés pour déplacer le filtre mécanique (28) en rotation autour de son axe de rotation ; de préférence la chambre d’admission d’air (20) est une chambre cylindrique dans laquelle les entrées d’un flux d’air intérieur et extérieur (24, 26) sont agencées radialement et dont l’axe (X) selon sa hauteur se confond avec l’axe de rotation du filtres mobiles.
- Dispositif de filtration (18) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le filtre mécanique (28) mobile est de type filtre à air à haute efficacité (EPA) ou de type filtre à air à très haute efficacité (HEPA) et/ou en ce que le filtre à gaz (30) est un filtre à charbon actif, ou un filtre de type à réseaux organométalliques.
- Dispositif de filtration (18) selon l’une quelconque des revendications précédentes 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un capteur d’au moins un élément gazeux polluant dans le ou les flux d’air extérieur et/ou dans le ou les flux d’air intérieur; de préférence le ou les éléments gazeux polluants sont choisis parmi H2S, NH3, et leurs combinaisons.
- Système de climatisation (10) d’un véhicule automobile comprenant un dispositif de filtration (18); le système de climatisation (10) est caractérisé en ce que le dispositif de filtration (18) est selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, et en ce que le système de climatisation est configuré pour mettre en œuvre un procédé d’optimisation de l’utilisation du filtre mécanique (28) mobile comprenant un test de la pertinence de la mise en œuvre d’une opération de filtration de l’air (38) en vérifiant de manière simultanée ou successive la véracité d’une condition de défaut de qualité de l’air extérieur (40) et d’une condition de défaut de qualité de l’air intérieur (42), le test comprenant la détermination taux de particules d’un diamètre inférieur à 2,5 µm en suspension dans l’air extérieur ou dans l’air intérieur respectivement, les conditions étant remplies si les taux déterminés sont supérieur ou égal à des valeurs seuil prédéterminées (S1, S2); la valeur seuil prédéterminée (S1) pour la condition de défaut de qualité de l’air intérieur pouvant être la même ou différente de la valeur seuil prédéterminée (S2) pour la condition de défaut de qualité de l’air extérieur ; le procédé comprenant en outre la commande du placement du filtre mécanique mobile du dispositif de filtration : en position de filtration du ou des flux d’air extérieur et du ou des flux d’air intérieur (44) lorsque les deux conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur sont remplies ; ou en position de filtration du ou des flux d’air extérieur uniquement (46) lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air extérieur est remplie ; ou en position de filtration du ou des flux d’air intérieur uniquement (48) lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air intérieur est remplie ; ou en position hors service (50) lorsqu’aucune des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur est remplie.
- Système de climatisation (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de filtration (18) comprend une chambre d’admission d’air (20) cylindrique avec un axe (X) dans laquelle les entrées d’un flux d’air intérieur et extérieur (24, 26) sont agencées radialement et le dispositif de filtration (18) comprend un filtre mécanique (28) mobile et un filtre à gaz (30) mobile, les deux filtres montrant chacun une forme de segment tubulaire dont la face externe définit un demi-cercle avec des rayons différents; les deux filtres montrant en outre un axe de rotation selon leur hauteur et étant agencés de manière concentrique avec l’axe (X) de la chambre d’admission d’air; les moyens de déplacement des deux filtres mobiles étant configurés pour déplacer les deux filtres en rotation autour de leur axe de rotation indépendamment l’un de l’autre ; le dispositif comprenant en outre au moins un capteur d’au moins un élément gazeux polluant, le système est configuré pour mettre en œuvre un procédé d’optimisation de l’utilisation du filtre à gaz mobile (52) comprenant un test de la pertinence de la mise en œuvre d’une opération de filtration de l’air en vérifiant de manière simultanée ou successive la véracité d’une condition de défaut de qualité de l’air extérieur (54) et d’une condition de défaut de qualité de l’air intérieur (56), le test comprenant la détermination de la teneur en au moins un élément gazeux polluant dans l’air extérieur ou dans l’air intérieur respectivement, les conditions étant remplies si les taux déterminés sont supérieur ou égal à des valeurs seuil prédéterminées (S3, S4); la valeur seuil prédéterminée (S3) pour la condition de défaut de qualité de l’air intérieur pouvant être la même ou différente de la valeur seuil prédéterminée (S4) pour la condition de défaut de qualité de l’air extérieur ; le procédé comprenant en outre la commande du placement du filtre à gaz (30) mobile du dispositif de filtration : en position de filtration du ou des flux d’air extérieur et du ou des flux d’air intérieur (58) avec le filtre mécanique (28) en position de filtration du ou des flux d’air extérieur et du ou des flux d’air intérieur (44) ou en position hors service (50), lorsque les deux conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur sont remplies; ou en position de filtration du ou des flux d’air extérieur uniquement (60), avec le filtre mécanique (28) en position de filtration du ou des flux d’air extérieur uniquement (46) ou en position de filtration du ou des flux d’air intérieur uniquement (48), lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air extérieur est remplie; ou en position de filtration du ou des flux d’air intérieur uniquement (62), avec le filtre mécanique (28) en position de filtration du ou des flux d’air intérieur uniquement (48) ou en position de filtration du ou des flux d’air extérieur uniquement (46), lorsque seule la condition de défaut de qualité de l’air intérieur est remplie ; ou en position hors service (64), avec le filtre mécanique (28) en position de filtration du ou des flux d’air extérieur et du ou des flux d’air intérieur (44) ou en position hors service (50), lorsqu’aucune des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur et intérieur est remplie.
- Système de climatisation (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système de climatisation est configuré par l’utilisateur pour forcer la filtration par le filtre à gaz mobile du ou des flux d’air extérieur (60) et/ou du ou des flux d’air intérieur (62) par une commande manuelle ; et en ce que la commande manuelle permet de ne pas effectuer le test de la véracité des conditions de défaut de qualité de l’air extérieur (54) et/ou de l’air intérieur (56) respectivement tout en indiquant, par défaut, la ou les conditions comme étant remplies ; et/ou en ce que le système est configuré pour placer le filtre à gaz en en position de filtration du ou des flux d’air intérieur (60) pendant une durée déterminée démarrant à la mise en service du véhicule ; de préférence, durant au moins 6 mois suivant la mise en service du véhicule.
- Véhicule automobile équipé avec un système de climatisation de l’habitacle caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de filtration selon l’une quelconque des revendications précédentes 1 à 6 ou un système de climatisation selon les revendication 7 à 9; de préférence, le véhicule comprend un habitacle et un compartiment moteur et est configuré pour que la chambre d’admission du dispositif de filtration soit disposée dans le compartiment moteur.
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-
2022
- 2022-01-18 FR FR2200383A patent/FR3131855B1/fr active Active
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