WO2024079416A1 - Dispositif de filtration d'air avec produit d'adsorption et methode d'assemblage - Google Patents

Dispositif de filtration d'air avec produit d'adsorption et methode d'assemblage Download PDF

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WO2024079416A1
WO2024079416A1 PCT/FR2023/051568 FR2023051568W WO2024079416A1 WO 2024079416 A1 WO2024079416 A1 WO 2024079416A1 FR 2023051568 W FR2023051568 W FR 2023051568W WO 2024079416 A1 WO2024079416 A1 WO 2024079416A1
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WO
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wall
permeable
frame
air
chamber
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Application number
PCT/FR2023/051568
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English (en)
Inventor
Guy MONSALLIER
Original Assignee
Sogefi Filtration
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/0036—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions by adsorption or absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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    • B01D46/0001—Making filtering elements
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    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D2265/00—Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/10—Multiple layers
    • B01D2275/105—Wound layers

Definitions

  • the invention relates to air filtration equipment in areas sheltered from external weather conditions, in particular cabin air filtration systems, for example to enable the air in a cabin to be purified. of a vehicle, in particular a motorized vehicle during, before or after its operation.
  • HVAC ventilation and temperature control equipment
  • Document US 2009/064862 shows an example of a filter with a monolithic multilayer assembly integrating an adsorbent such as activated carbon.
  • the assembly integrates a superposition of layers to achieve the separation of impurities and requires three manufacturing phases: first the formation of fine cuts in the respective layers each based on a flexible material, then obtaining a stack layers, and finally a longitudinal stretching carried out at the ends, making it possible to lengthen the stack (compared to its unstretched form) and to deform and convert the cutouts into wider openings.
  • the multilayer structure is complex to obtain and the quantity of adsorbent material is relatively low, which leads to a rapid reduction in purification efficiency over time.
  • Document WO2017/220691 describes an example of an assembly for producing filters including pleated non-woven materials, for air filtration, by using a particular adsorption layer with integrated activated carbon, this layer being glued At middle of a multilayer structure, in particular between two fibrous layers.
  • the filter structure can be compact.
  • a disadvantage of filtration carried out with a filter of the type described in WO2017/220691 is that the effective surface area available for adsorption remains limited. This limits the effectiveness of the filter over time.
  • an air filtration device comprising:
  • adsorption media such as activated carbon, for example
  • a first wall among the two permeable walls, flexible and/or capable of being folded is connected to at least one reinforcing part fixed to the support and connecting to the first wall selectively on one face of the first wall which is a exterior face relative to the chamber, and in which the exterior face has rectilinear bottom lines or areas in a corrugated profile of said first wall, the first wall being supported in a conformation with said corrugated profile by the reinforcing part which includes a plurality of support members secured to the first wall along the rectilinear bottom lines or zones.
  • an adsorption media such as activated carbon, for example
  • the permeable walls can be spaced from one another within the compartment/integration space formed by the support.
  • Such a filtration device allows compact integration of the adsorption media with the possibility of increasing the quantity of product in the adsorption layer by dimensional adjustment of the spacing between the two walls.
  • the total surface area for the passage of air into and/or out of the chamber can also be increased due to the corrugated profile at least on one of the (air-permeable) walls delimiting the chamber receiving the media. adsorption.
  • the support members can be directly or indirectly connected to the support, by a rigid attachment. These support members may include bars that are more rigid than the material of the first wall.
  • the support members can be spaced and arranged parallel to each other. They can form bars (spaced and parallel to each other, preferably rigid) which can have at least two types of cross section.
  • the support members form all or part of a conformation maintaining means connected to the support and making it possible to maintain and structure a corrugated profile conformation of the first wall, by a connection on the first wall which is discontinuous and distributed along rectilinear lines or zones of reversal in the corrugated profile of the first wall.
  • a holding means has, for example, a peripheral portion for its attachment to a frame or similar support.
  • a bar structure preferably of a in one piece, possibly molded in plastic material, can make it possible to bring together all the bars connected to the exterior face of the permeable wall considered.
  • Some of the bars may have a blade format to extend to the bottom lines of the external face of the air-permeable wall. More generally, it is understood that the exterior face of a first permeable wall is regularly connected to bars spaced apart and parallel to each other, forming at least the support members in the reinforcing part and making it possible to maintain and structure the corrugated profile conformation. of this first wall.
  • the bars do not pass through or bypass the permeable wall, these being adapted to be selectively/only connected to the exterior face to achieve the air-permeable bar-wall connection.
  • a side face of the bar is used for fixing against the permeable wall, preferably along a folding line made from a material constituting the first permeable wall.
  • the bars are adapted to be selectively connected, each by a side face of the bar, to a face of the first wall which is an exterior face relative to the chamber.
  • the reinforcing part with the bars constitutes a means of maintaining conformation connected to the support which can avoid covering the permeable material (non-woven forming canvas or membrane) of the permeable wall considered, apart from the fold zones , without cluttering the interior volume forming the room.
  • At least part of the bars can be connected to the rectilinear bottom lines or zones in the corrugated profile, while another part of the bars can be connected to the crest lines of the exterior face in this same corrugated profile.
  • the two air-permeable walls can be adapted to extend transversely relative to a flow of raw air to be filtered entering the chamber via one of these two walls, between the two ends of the support.
  • the two permeable walls have four edges, which are for example inscribed in a virtual rectangle, these four edges each being linked to a side constituting a part side of the frame or an interior frame portion configured to run alongside an external frame of the filtration device intended to support the two reinforced permeable walls.
  • the first permeable wall and possibly also the other wall called the second permeable wall can consist of fabrics or membranes having a pleated or corrugated profile. This profile can result from a conformation with a succession of hollows/concavities as seen from the outside (opposite the chamber). In this way, the first permeable wall can locally expand the chamber towards an inlet face or an outlet face of the filtration device.
  • each V or U shape of a permeable membrane/wall can correspond to the same shape (without mirror effect), so that the spacing planned to form the chamber can remain substantially constant.
  • the spacings of the partitioning elements, in the direction of air circulation, are then constant.
  • the filling layer can have a homogeneous, substantially constant thickness, as long as the entire volume of the chamber is filled with product including/formed by the adsorption media.
  • the support members for example in the form of bars or elongated members following the direction of the folds/lines in the corrugated profile, are for example fixedly/rigidly attached to the wall, without relative mobility of the reinforcing part relative to to the support.
  • the support members can form bars arranged transversely with respect to lateral flanks, typically planar, of the reinforcing part.
  • a spar, parallel to the sides and located in an intermediate position between the two sides, can optionally be provided in the reinforcement part.
  • the spar participating in the reinforcement extends in the direction of a folding of the first permeable wall and generally follows the contour of the fold zones which it covers from the outside and of the inclined lateral surfaces/surfaces formed between two consecutive folds.
  • the spar can extend in the folds, for example along an axis permeable walls defined by the front of the machine.
  • the spar can include a plurality of protruding/returning reliefs towards the chamber 210.
  • a flat part of the spar can extend in a rectilinear manner, forming a common base for the reliefs, which for example each have a triangular shape with a point oriented with a bottom fold line in the external face of the first permeable wall.
  • This type of structure with or without a beam, can be used to reinforce each of the two permeable walls, depending on one option.
  • one of the permeable walls is supported from the outside (outside the chamber) which makes it possible to have an optimized volume for the adsorption media.
  • the reinforcing means (with pleat spacer effect) which supports the canvas or similar permeable wall (flexible or able to fold ) being outside.
  • Each spacer/reinforcement means may consist of a piece of plastic material, forming bars having two types of depth following a direction of circulation of the air flow in the chamber.
  • Each permeable wall can be made in one piece, with a homogeneous, possibly constant thickness which is typically submillimeter, for example ranging from 0.05 to a few millimeters.
  • the chamber for the absorption media can be limited by a frame and/or between two permeable walls each having a corrugated profile and spacer means provided with bars. It is understood that the filtration device has greater gas filtration efficiency without having too much bulk in terms of filter thickness. Indeed, the undulation of the permeable/filtering walls to delimit the chamber allows, in a given volume, to increase the air passage surface and thus reduce the pressure loss that can be induced by the increase in the mass of products. absorbent, for example activated carbon.
  • the device has one or more of the following arrangements/characteristics:
  • At least one of the permeable walls has a corrugated profile having a submillimeter thickness.
  • a second wall among the two permeable walls is connected to bars which form a subgroup of support members entirely distinct from the support members connected to the first wall.
  • the support members consist of bars which preferably have the same length to define an identical length of attachment to the permeable wall to which they are attached.
  • a spar at least one spar
  • a spar can be provided, parallel to two elongated sides of a peripheral frame, forming cross junctions, typically at 90°, with an intermediate section (central section for example ) respective bars which are distributed at regular intervals from one to the other of the two opposite ends/sides of the support provided in the form of a frame.
  • the first wall and the second wall, permeable to air, are kept spaced apart from each other by a distance which can be directly proportional or substantially equal to a predetermined spacing.
  • the predetermined spacing is provided/defined within respective pairs of bars each including, on the one hand, a bar connected to a bottom line of the external face of one of the air-permeable walls, and on the other leaves a bar connected to a protruding line from the external face of the other permeable wall.
  • the two bars in such a pair can be located directly above each other for a generally horizontal arrangement of the two permeable walls.
  • the permeable walls have an identical corrugated profile, so as to be superimposed with a stable/constant spacing, each of the bars fixed to one wall being arranged coplanar with another bar fixed to the other wall, thus forming a pair of bars .
  • the air-permeable walls form two inclined sections parallel to each other whose dimensions are identical.
  • the two permeable walls are capable of forming, with the adsorption media, a filtration stage to separate gases including volatile organic compounds.
  • the two permeable walls are parallel (generally parallel to each other) and distributed on either side of the same reference plane extending into the chamber.
  • the support members preferably all in the form of bars, are distributed in at least two groups with a differentiation in their height (or depth) as measured in a direction Z perpendicular to the reference plane.
  • the two permeable walls designed in flexible material and whose conformation has a corrugated profile, are each associated with a bar structure.
  • each bar structure provided in/forming a reinforcing part directly in contact with the exterior face of one of the permeable walls, is provided with parallel bars.
  • each bar structure there is provided, in each bar structure, a first type of bars, for which each bar is attached and linked to a bottom line of the corresponding exterior face, and a second type of bars, for which each bar is attached and linked to a line projecting from the corresponding exterior face.
  • the bars of the first type can be more extensive/thick than the bars of the second type, following a direction of crossing perpendicular to the two walls permeable to air, for example so that the bars of the first type and the second type are flush with the same level.
  • the bars can optionally form deflector or guide means for the air flow, allowing a slowdown to increase the fluid passage time in the chamber filled with adsorption media.
  • the adsorption media is stored in bulk between the two permeable walls.
  • the bulk adsorption media can also be stored within the circumferential delimitation of a frame constituting all or part of the support.
  • a spacing between the two permeable walls is greater than or equal to 5 mm.
  • the first wall is a pre-filter relative to the adsorption layer filling the chamber, with for example an ability of the first permeable wall to separate particles of submillimeter diameter or characteristic size.
  • the support of the permeable walls extends peripherally around the chamber, for example with an annular format extending around a central axis.
  • the frame forming the support has a fixed or attached closing part to close a lateral access opening to the chamber.
  • the closing part can extend to the periphery, allowing the annular shape of the frame to be closed.
  • the access opening is the one that allowed the chamber to be filled with adsorption media.
  • the sealing is a welding, bonding or similar permanent closure, or the sealing part is removably closed.
  • the two permeable walls each have an exterior face at which a corresponding bar structure is fixed, preferably overmolded or welded, so as to obtain two preassembled elements.
  • These elements are designed separately and can be maintained in a room delimiting configuration with peripheral contact made against a common frame and/or using frame parts which come together with a hold in position.
  • the frame is arranged to delimit a compartment in which are maintained:
  • the frame may include an internal face for fixing the two pre-assembled elements.
  • the first pre-assembled element and the second pre-assembled element are mutually spaced by the frame, preferably by a part of the frame including two elongated sides of this frame, so that the two bar structures are located only outside the bedroom.
  • the filtration device has air deflection means integrated in the same compartment where the two permeable walls are housed, for example in a hollow interior space delimited by a frame forming all or part of the support.
  • These deflection means can include all or part of the support members, for example by using a blade shape in bars constituting some of the support members.
  • At least part of the support members may consist of bars for partitioning the passage section corresponding to the frame or support on which the air-permeable walls are mounted.
  • Each of the partitioning bars having for example:
  • first deflector edge preferably rectilinear
  • second edge opposite the first deflector edge, which defines a junction zone with a rectilinear cussing line or zone obtained by pleating as the bottom line of the first permeable wall (bottom line of the external face of the permeable wall)
  • the two permeable walls and an adsorption layer including the adsorption media make it possible to form a first filtration stage to separate gases.
  • the device may further comprise a second filtration stage, for example in the form of a filter element carried by the support and/or attached against the support members which are connected, outside the chamber, to one of the permeable walls which presents a wavy profile.
  • the second stage can separate solid dust/fine particles.
  • the filter element is generally parallel to the first filtration stage or to the reference plane and adapted to separate solid particles and/or dust passing through the first filtration stage.
  • the filter element is thus located downstream of the chamber following a direction of circulation going from one to the other of the two permeable walls.
  • the filtration stage of the device using activated carbon with the carbon used alone or combined with other materials in the chamber, makes it possible to retain not only certain particles but also sulfur oxides, exhaust gases as well as than smells.
  • This filtration stage can reduce the concentration of harmful gases inside the car, which can cause headaches and irritation.
  • the design of the filtration stage can optionally consist of three filtration layers, two of which are reinforced from the outside: a layer based on activated carbon - that which captures gases and odors - placed between two layers of so-called “non-woven” media, which retain large solid particles.
  • the filtration device may further comprise a second filtration stage, in the form of a filter element with non-woven media (possibly with pleated media), this filter element being carried by the support and/or placed against the bars which are connected, outside the chamber for the adsorption media, to one of the permeable walls (which preferably has a corrugated profile).
  • the filter element can be parallel/extend generally parallel to the reference plane provided in the chamber, possibly being adapted to separate solid particles and/or dust passing through the first filtration stage.
  • the adsorption media is granular activated carbon, possibly capable of being recycled (to be reused), for example via a thermal reactivation type process.
  • the size of the adsorption media grains is between approximately 0.1 or 0.2 mm and 2 or 3 mm.
  • an air filtration arrangement for the passenger compartment of a vehicle, comprising:
  • a receptacle for example in the form of a conduit or a box, provided with an inlet for raw air and an outlet for purified air;
  • the filtration device as mentioned above, mounted internally in the receptacle, so as to separate an upstream filtration zone in communication with the inlet, and a downstream zone in communication with the outlet; in which the adsorption media is stored in bulk in the chamber delimited between the two permeable walls, forming a layer of thickness at least equal to 5 mm.
  • the circumference of the chamber is delimited by a frame which delimits an access opening along a plane, on the side of the upstream zone, the frame supporting:
  • the filtration device is compact to make it possible to minimize certain dimensions of the receptacle.
  • the chamber filled with adsorption product/media may have an average depth less than the depth of the frame and greater than or equal to a third of the depth of the frame.
  • the arrangement may belong to a system for purifying the air of a passenger compartment and/or driver, in particular an automobile cabin, the system comprising:
  • an air purifying filter media separating at least the classes of fine particles PM0.3 and PM0.1, said filter media preferably being class H13, and at least one layer for capturing volatile compounds, in particular by adsorption molecular.
  • a filtration chamber in which the permeable walls extend so that the filtering arrangement delimits an upstream zone in communication with one or more admission channels of the system, to bring in a flow of fresh outside air;
  • pre-filter to capture solid and/or liquid particles upstream of the filtration chamber (following a direction of air circulation which can be selectively permitted by the air circulation means).
  • the support is common to two filtration stages: a first filtration stage for separating/adsorbing gases, constituted by the multilayer structure including the two pre-assembled elements (each with their permeable wall or membrane) and the layer of adsorption media interposed between these two elements. End bars of complementary depth and joined by their distal edge of the permeable walls can be provided in the two bar structures, for example on two short sides of the device, parallel to the general direction of extension of the fold lines.
  • Two elongated, rigid flanges can be provided to border the long sides of each of the fabrics or similar non-woven elements forming an air-permeable wall.
  • the spar is an intermediate element of structure identical to the two flanges and can be placed halfway between these two elongated and parallel flanges.
  • the air purifying media is part of a filter element: held between two sides of the frame surrounding the two sides of the reinforcing part; and/or which is placed against the other of the two permeable walls.
  • This filter element forms a second filtration stage and is suitable for separating solid particles and/or dust passing through the first filtration stage (therefore downstream of the chamber).
  • the arrangement makes it possible to advantageously combine the advantages of mechanical filtration (filtration size) and the adsorption capacity of volatile/odorous compounds.
  • HEPA type filter element for high efficiency filtration of aerial particles
  • a suitable filter media for example with at least one layer of integrated ePTFE membrane, to fulfill the criteria of the filter class H13, offers an advantage to avoid (re)circulating unwanted fine particles in the passenger compartment.
  • the opening of the frame is adapted to open internally into the chamber, between the two air-permeable walls (walls suitable for example for retaining the solid grains/particles of the adsorption media).
  • the frame can be rectangular or polygonal.
  • the support may have a shape with roundings or curvatures.
  • these fold lines may be shorter than the two flanges.
  • the filtration device can:
  • - constitute a cassette filter, for example sliding linearly into a housing of the receptacle, with a removable fixing in this receptacle;
  • adsorption layer preferably having a substantially constant thickness.
  • the layer may correspond to a layer based on activated carbon for the capture of volatile compounds.
  • At least one possible additional filtration media possibly of the HEPA type, can be arranged upstream or downstream in relation to this layer, preferably extending in the same filtration chamber delimited by a receptacle or a ventilation pipe ( HVAC type for example).
  • the permeable walls can have a generally tubular or half-tube conformation while having a corrugated profile, at least for the first wall.
  • the support may consist of a elongated support in the longitudinal direction of the tubular shape and opposite parts or flanges covering axially the chamber delimited between the permeable walls.
  • the layer of adsorption media with air purifying effect can extend in an annular (partially annular) manner around a central axis and is designed to allow air filtration, for example towards a center of curvature or centripetal type, by forming a layer for the capture of volatile compounds.
  • Two flanges covering the ends of the fold lines may be provided.
  • a possible filtration media, possibly of the HEPA type, can be arranged internally or externally with respect to this layer, extending around a hollow space, the hollow space preferably forming part of the downstream zone of the filtration chamber delimited in a receptacle where the filtration device is housed.
  • the filter media is parallelepiped and/or is configured to separate particles of submillimeter diameter or characteristic size, for example of size less than or equal to 0.1 or 0.2 mm.
  • the filter media has a circumference corresponding to a perimeter substantially identical to a perimeter of the first filtration stage, defined by the different sides of the first air-permeable wall.
  • the filter media of the second stage constitutes or is part of a HEPA H13 filter or higher filtration quality.
  • the filter media may be of the rectangular pleated type.
  • - assemble, during an assembly step, a first air-permeable wall and a first bar structure, so as to maintain or structure a pleated or corrugated conformation of the first permeable wall, which may be flexible, this whereby a first preassembled element is obtained; - provide a second air-permeable wall, which can be flexible;
  • a frame forming a support having two sides or ends spaced apart from each other, during a step of setting up the frame, so as to produce a fixing which maintains the second permeable wall oriented parallel (therefore parallel) to the first permeable wall, parallel to an opening in the frame and extending from one to the other of the two ends of the support, whereby a chamber delimited between the first permeable wall and the second permeable wall surrounded by the frame are obtained;
  • the first wall is connected to bars of said structure which form support members spaced apart and parallel to each other, in order to support and structure the pleated or wavy conformation of the first wall, in carrying out a connection of the bars on the first wall by a lateral face of the bar respectively for each of these bars, against the same face of the first wall, in a discontinuous manner and distributed along rectilinear lines or zones of cussing in an undulated profile of the first wall.
  • the step of positioning the frame is carried out in such a way that the face of the first wall, on which the bars are connected, is an exterior face with respect to the chamber (selective connection of the bars to this exterior face). .
  • the adsorption layer can be in contact with most of the interior surface of the permeable wall, optimizing the active surface available in the chamber. Rectilinear lines or zones at the bottom of the exterior face are part of the cusps zones (in the corrugated profile) to which the reinforcement/support part is connected, via the bars.
  • the bars of the bar structure may include bars, external to the chamber, having a comparatively reduced depth dimension compared to other bars more extensive in depth, so that the first permeable wall is linked to the bar structure in bottom lines (by the more extended bars in a direction perpendicular to the walls) and in crest/protruding lines (by the other comparatively thinner and/or shallower bars) of its external face.
  • the filling step is followed by a closure to close the opening which allowed the filling, this opening being arranged laterally in the frame.
  • the closing part used for this closure can be mounted removable so as to make the filtration device rechargeable, for example rechargeable by a single opening of the frame/support from the side.
  • the filter is rechargeable and/or provided with an adsorption media that can be purged or rinsed, where appropriate with the possibility of total or partial recharge using a frame opening, which is possibly l opening for initial filling.
  • the spacing between two projecting lines corresponding to two successive crest folds is greater than or equal to a defined portion width in the first permeable wall between one of these two crest folds and a bottom line corresponding to a bottom fold interposed between the two crest folds considered.
  • a bar of the bar structure has a junction edge with the bottom line of the first permeable wall extending in a direction away from the chamber (direction which is perpendicular to the first wall), to another opposite outwardly projecting edge, which is preferably protruding at least at the same level as the ridge folds or at least the two crest folds adjacent to/closest to the line bottom considered in the same (first) permeable wall.
  • This arrangement can be applied to the second air-permeable wall, also associated with a reinforcing part whose structure is made of bars.
  • a canvas and the bar structure can be overmolded, for example at the same time or just after the canvas has been shaped with a corrugated profile.
  • a pre-assembled element is obtained with a reinforcing and protective effect to maintain the conformation with undulation of the air-permeable layer/wall.
  • the permeable walls can be fibrous, for example based on synthetic fibers and/or based on polyester.
  • the direction of spacing between the bars can be parallel to an axis of extension of the support from one to the other of two axial ends, one of which can be opened during a filling step with adsorption media.
  • the support is for example elongated along this axis of extension, optionally by being at least two or three times as long as it is wide. It can also be at least twice or three times as wide as it is deep.
  • Figure 1 is a perspective view of an air filter according to one embodiment of the invention, illustrating the zig-zag profile of a first permeable wall secured to a first support structure and making it possible to retain a product adsorption.
  • Figure 2 is a sectional view of the air filter of Figure 1 which has an arrangement with two permeable walls having a zig-zag profile.
  • Figure 3A is a perspective view of two respective pre-assembled elements and an associated frame, before an assembly phase, making it possible to illustrate a second permeable wall making it possible to retain the adsorption product as well as a reinforcing part associated.
  • Figure 3B is a perspective view of a reinforcing part that can be associated with one or other of the permeable walls/sheets with a corrugated profile.
  • Figure 4 illustrates a detail of an arrangement with several filtration layers, at least one of which is used to filter dust and/or allow H13 level filtration.
  • Figure 5 is a schematic view of an example of integration of a filtration device in a housing.
  • a filtration device 1 provided for the purification of a flow of raw air F (possibly pre-filtered) coming from the outside and intended to be transmitted into a target location such as a vehicle interior, a room in a room or the like.
  • Device 1 can be part of an air conditioning system.
  • a support such as a frame 2, provided in the device 1, can constitute a peripheral part which extends around at least two layers.
  • a material 3 for filtration and/or retention of solid particles can be visible on the side of a perforated inlet face of the filtration device 1, here with multiple openings 04 formed within a wide opening delimited by the frame 2 .
  • the frame 2 can be elongated and provided with two ends E1, E2 which can possibly define a width of the filtration device 1.
  • the large, axially opposite openings of the frame 2 can be of comparable or identical dimension, delimited by the frame 2 which extends in an annular manner around a central axis A.
  • At least one bar structure, serving as a reinforcing part 4a, is coupled to the canvas or flexible retaining element/wall 5 which extends across the frame 2.
  • the wall 5 makes it possible to cover (from the inside of the frame) the passages or openings 04 formed by the reinforcing part 4a and is kept spaced to form at least one compartment for adsorption media M.
  • a single chamber is formed, corresponding to an interior volume V delimited between two thin retaining elements corresponding to the wall 5 and another wall 5' facing each other.
  • the wall 5' forming the outlet side for the air passing through the layer of adsorption media M via the openings 04.
  • the reinforcement can be carried out from the outside, outside the chamber V.
  • the incoming pressure on the flexible wall 5 deforms the fabric or material very little. similar flexible (non-woven or other) constituting this wall 5, due to the junctions J5 between the external face F5 and the reinforcing part 4a whose position remains fixed relative to the support/frame 2.
  • the reinforcing part used can be formed in a single piece, for example molded from a block of plastic material.
  • annular seal 6 for example made of compressible plastic, elastomer or suitable material, can be sandwiched laterally between the rigid frame 2 and sides or flanges 41, 42 formed laterally on two reinforcing parts 4a, 4b associated/coupled with the walls 5, 5'. More generally, it is possible to produce an annular seal around the edges of the walls 5, 5', against an interior face of the frame 2 or similar support.
  • the air filtration device 1 may have an adsorption layer structure delimited between two air-permeable fabrics, membranes or elements covering this layer and adapted for retaining the adsorption material M granular or arranged in bulk provided in this adsorption layer.
  • the adsorption material M includes, for example, activated carbon.
  • the two retaining elements are referred to in the following as air-permeable walls or permeable walls 5, 5', which define an air passage surface in the filtration device 1.
  • the frame 2 can surround these two permeable walls 5, 5' and constitutes an open/through frame (typically without a part covering the useful surface of the air-permeable walls 5, 5').
  • the frame 2 or support makes it possible to delimit an open air passage section at two opposite ends, without letting the air escape laterally relative to the direction of the axis.
  • central A which can correspond to the direction of air flow.
  • the geometric shape presented here for frame 2 is rectangular but this is in no way limiting.
  • a form of support having a direction of extension along an axis of elongation may be preferred, with for example the presence of two ends 2a and two rectilinear, parallel edges or flanks 2b, capable of covering the edges of the permeable walls 5, 5' at least one of which is wavy. These two flanks 2b extend from one to the other of the end pieces 2a which are parallel to each other and parallel to the folds provided in the wall(s) 5, 5'.
  • the walls 5, 5' are prepared and supplied in a suitable format. It is typically intended to provide a canvas or textile material/similar air permeable medium, possibly using a continuous roll or the like. This material may constitute the permeable wall 5 and possibly the other permeable wall 5’. A cut can possibly be made to obtain the desired width, in a splitting station. Folds are then formed, for pleating or obtaining a corrugation: a corrugated profile can thus already be obtained. The material can optionally be preheated in a heating station (infrared or other means) to facilitate processing to obtain this wavy profile.
  • a heating station infrared or other means
  • the two permeable walls 5, 5' optionally with a rectangular circumference, have an undulated profile with fold lines LP1, LP2, so that these walls 5, 5' form reliefs/ vertices, for example regularly spaced at their protruding LP2 ridges/fold lines.
  • connection step continuous contact against the structure forming the reinforcing part 4a or 4b, on two corrugated edges of flexible wall.
  • This contact resulting from the fixing can optionally be obtained at the level of the flanges 41, 42 of the reinforcing part 4a, 4b.
  • These flanges 41, 42 which can be toothed (with the same orientation, inwards, of the triangular shaped teeth) and possibly at the level of a contact zone with a spar 17a, 17b also toothed.
  • a spar 17a, 17b (at least one spar) is provided in the structure to be bars, parallel to the elongated sides 41, 42, such a spar 17a, 17b can form crossed junctions, typically at 90°, with an intermediate section (central section for example) of the respective bars which are distributed at regular intervals from one at the other of the two opposite ends/sides of the structure/reinforcement part 4a, 4b considered.
  • the reinforcing part 4a, 4b has support members elongated parallel to the general direction of the folds of the reinforced wall 5, 5', which are linked directly to the exterior face F5, F5' (compared to the internal chamber V) of this flexible and permeable wall.
  • This part 4a or 4b can thus be connected selectively to this exterior face F5 or F5' at the level of lines LP1 or rectilinear bottom zones in the corrugated profile of the permeable wall 5 or 5'.
  • the support effect can be obtained by making these attachments of the reinforcing part 4a, 4b on all of the fold lines LP1, LP2, namely the bottom lines LP1 and the crest lines LP2 of the external face F5, F5' pleated/wavy.
  • Fixing can be done by maintaining the structure 4a or 4b sandwiched between two pressure or containment elements, for example with pressure elements distributed on the outside of this welded or overmolded assembly.
  • the connections (structure 4a or 4b - external face F5 or F5'), distributed discontinuously, can be obtained simultaneously in the form of several strips (for example each continuous) oriented in a direction parallel to those of the pleating lines LP1, LP2 which form fold lines or cusps: respectively hollows and peaks in the corrugated profile.
  • the connection with the reinforcing part 4a, 4b can make it possible to obtain a pair of identical pre-assembled elements or with identical geometry for the air-permeable part 5, 5' of these elements.
  • each bar structure extends along the XY plane as visible in Figure 2 in particular, including a part of interior frame or adapted peripheral portion, so as to present:
  • the two flanges 41, 42 here form two interior faces F2 facing each other, in a rectangular structure for example (possibly with the presence of a beveled angle in a variant).
  • the reinforcing part 4a, 4b can optionally be glued to the support/frame 2 using a variety of techniques, such as overmolding/gluing or thermal welding, adhesive bonding or ultrasonic bonding.
  • the welding/connection station can be located downstream of a rotary pleating device, with use of a guide ensuring the desired spacing between the lines on which the bars 7a are fixed laterally, 7b, 7c, 7d or similar support bodies.
  • At least one bar 7a, 7b of the structure/reinforcing part 4a, 4b may have a junction edge that welds/sticks to said bottom line LP1 in a rectilinear junction zone J5, as illustrated in particular in Figure 4.
  • the bar 7a, 7b provided with this edge can extend, in a direction of distance from the chamber V which is perpendicular to the reinforced wall, up to another opposite edge projecting outwards, which is preferably protruding at least at the same level as the two LP2 crest folds.
  • the pleating of a fabric/wall 5, 5' can be carried out at the same time as a fixing, for example by welding or overmolding, between the fabric forming the permeable wall 5, 5' and the bars 7a, 7b, 7c, 7d of the reinforcing part 4a, 4b.
  • This fixation is done at the level of the fold lines LP1, LP2 of the canvas and also on the two elongated edges shaped in a zig-zag, by use of two elongated flanges 41, 42 included in the reinforcing part 4a, 4b, as visible for example in Figures 3A and 3B.
  • pinching may be provided to maintain wavy elongated edges.
  • the media M adsorption can be effectively and simply prevented from flowing at the edges.
  • fold lines LP1, LP2 delimit between them the inclined surface sections extending towards the interior of the chamber V from the protruding edges/protruding lines LP2 which are perpendicular to the pleating direction (direction of the pleating operation in the pleating device).
  • the juxtaposition of two elements thus preassembled makes it possible to form/delimit the chamber V.
  • An adsorption unit is obtained including the parts of reinforcement/support 4a, 4b and delimiting the chamber V, which consists of the two pre-assembled elements, for example juxtaposed using a part of the frame.
  • Each fabric forming a membrane 5, 5' can have the same elementary pattern 15 which is repeated.
  • Such a pattern 15 may have a "V" shape in profile view, as shown for example in Figure 4.
  • an angle a5 of between 95 and 160° is obtained internally at the fold line LP2, this angle a5 being measured between the sides (planes) joining/joining at this line LP2 on the interior/chamber side.
  • FIG. 1 With reference to Figures 2, 3A, 3B and 4, an example of a structure with bars 7a, 7b, 7c, 7d which can be used to maintain the corrugated profile of a permeable wall 5 or 5' is shown.
  • the bars 7a, 7b, 7c, 7d extend parallel to each other like the purlins of a roof frame, with a triangular arrangement in profile view for the three free edges of three successive bars. This can be made possible by a blade structure of some of the bars 7a, 7b bearing on the fold lines LP1, which alternate with other bars 7c, 7d which are less deep in the direction of circulation of the air flow. (direction Z recalled in Figure 2) and thus less protruding in the direction of chamber V.
  • a reinforcing part 4a can form the inlet face of a filtration stage by use of the adsorption media (activated carbon or similar for molecular adsorption), with the openings 04 delimited between bars 7a, 7b, while 'another reinforcing part 4b can form the outlet phase of this filtration stage, with the openings 04' (visible in Figure 3A) delimited between the bars 7c, 7d.
  • activated carbon can be deposited/supported on an air-permeable substrate. It is understood that the adsorption media M is held between the two walls 5, 5' and surrounded by a lateral/peripheral structure without opening during operation of the device 1.
  • the number of fold lines LP1, LP2 is greater than ten, for example greater than or equal to fifteen, which can apply for at least one of the walls 5, 5'.
  • each fold and the distance between two folds can be chosen so that an air-permeable corrugated wall 5, 5' has a height (which can correspond substantially to the height L7 d 'a blade-shaped bar) less than 9 mm, for example less than or equal to 5 or 6 mm.
  • the total extension in height of the adsorption part can be between 15 mm and 33 mm.
  • the height H of the device 1 with two filtration stages can be approximately double the height of the adsorption part, possibly without exceeding a threshold height of 60 or 70mm.
  • the media of element 8 is pleated, shaped in a parallelepiped fashion, between two faces 8a, 8b, with a thickness similar or equal to that of the adsorption stage.
  • the filter media 8 can extend inside a housing or receptacle 30 by being inserted in one piece with the adsorption part.
  • a thin cassette is thus formed (in Figure 5, the thickness dimension is exaggerated for the purposes of illustration).
  • an arrangement 10 capable of separating an upstream zone Z1 from a downstream zone Z2 in the filtration chamber delimited by the housing/receptacle 30.
  • the air to be purified F coming from the outside, is routed into the chamber via an inlet 1a of the housing 30 communicating with the upstream zone Z1.
  • the entrance can open into the housing 30 facing an entrance face formed by the reinforcing part 4a, which is locked in position by the frame 2 or by an annular fastener for connection to the frame 2.
  • An elongated shape may be preferred, for example with end pieces 2a twice or three times shorter than a length L5 of the reinforced elements 4a, 5 and 4b, 5'.
  • the bars 7a, 7b have a height L7 much higher than the height L7' of the bars 7c, 7d, for example with an excess/differential in height of at least 3 or 4 mm.
  • the permeable walls 5, 5' may include or consist of a polyester fabric.
  • a common mesh size or similar preferably identical
  • each permeable wall 5, 5' can have mesh sizes between 200 and 340 pm, for example ranging from 210 or 250 to 300 pm.
  • the reinforcing part(s) 4a, 4b may consist of a molded part, made of plastic material more rigid than the material constituting the walls 5, 5' with a corrugated profile. Apart from elongated flanges 41, 42 (on two sides) and one or more optional spars 17a which can define a thin corrugated surface, locally matching the exterior face F5 or F5', the structure of these parts 4a, 4B essentially consists of bars 7a , 7b, 7c, 7d parallel which are compatible with plastic welding and/or overmolding.
  • the walls 5, 5' can also include or consist of a plastic material, for example at least one polyester or synthetic fibers.
  • the reinforced element(s) may be devoid of metallic component.
  • the adsorption media M in bulk, may have a powder/granular consistency. As visible in particular in Figures 4 and 5 showing a filled state of the chamber V, the activated carbon or adsorbent media is typically in bulk/granular state, with a chamber spacing/thickness which can reach or exceed 5 or 8 mm. A thickness of 14 mm may be suitable to accommodate a significant ventilation/air renewal flow rate.
  • the adsorption media M can be granular and have a porosity allowing a physisorption effect (type of adsorption of gases when they are lodged in pores of the adsorption media).
  • Activated carbon can be contained in the filling material, in the chamber V.
  • the retention of the adsorption media M does not require fixing, no gluing or the like against the walls 5, 5' or against any boundary wall peripheral (such as the flanges 41, 42 or the transverse blades which join the ends of the flanges 41, 42).
  • a canvas or a fibrous/textile material with sufficiently fine mesh (for example from 210 to 300 pm)
  • the adsorption media M can be retained in the chamber V.
  • an agent with an antimicrobial and/or anti-allergenic effect may be provided in the walls 5, 5' and/or in a filter media of element 8, an agent with an antimicrobial and/or anti-allergenic effect may be provided.
  • the rigid frame 2 can carry the filter element 8 only mechanically, by pinching for example, or can include an adhesive fixing component.
  • the filter element 8 can be fixed interchangeably.
  • the media of the filter element 8 can be multi-layered. It can be fibrous, based on cotton, cellulose, synthetic fibers for example or a mixture of fibers.
  • at least one of the filter media of this element 8 and the fabrics constituting the walls 5, 5' is of the type subjected to heat treatment, to maintain a pleat due to a hardening effect.
  • a layer of microfibers (for example ultrafine microfibers) in the filter element 8 is capable of separating more than 98% of fine dust and soot particles that may be suspended in the outside air.
  • the filter element 8 may also have a specific antimicrobial layer acting against viruses and bacteria, for example of level H13 or better, and which optionally prevents the development of mold and fixes allergens and pollen in the filter layer.
  • the reinforcing parts 4a, 4b each have a peripheral portion called in the following part of the internal frame.
  • the two frame parts can form, by superposition, an annular insertion portion having a polygonal section, inserting through a large opening delimited by the frame 2, up to abutting on the shoulder 2e, internal edge or similar reliefs.
  • the deformable seal 6 visible in Figure 2 can first be attached/placed around the two frame parts, then the insertion of the annular portion is carried out, so as to allow the sandwiching of the seal 6 , for example with a compression effect caused by frame 2.
  • Frame 2 thus delimits an adsorption filtration compartment C1.
  • At least one of the two frame parts may include a slot or opening for filling with adsorption media M which is carried out at a later stage.
  • these two parts are interior frame parts complementing each other to obtain a polygonal circumference corresponding to the geometry of the frame and mounting in the exterior frame 2.
  • the frame 2 can be mounted by assembly, for example by fixing several external frame parts around the preassembled elements juxtaposed with a distance allowed by the bracing elements T1, T2 included at the periphery of the with the parts of reinforcement 4a, 4b.
  • the two flanges 41, 42 can have several types of bracing elements oriented projecting towards the inside in the mounted state in frame 2:
  • bracing elements T2 for example constituting end bars T2 in the shape of a blade in the reinforcing part 4a or 4b, which are positioned along the ends 2a of the frame 2, having a width equal to that walls 5, 5'.
  • bracing elements serve to maintain the walls 5, 5' at a constant distance from each other, with a sufficient spacing to allow the capacity of the chamber V to be increased, while avoiding the structure of the parts 4a, 4b to lie down in the room.
  • the teeth, re-entrant are only provided on one side, with the possible exception of the teeth of the spar 17a, which is thin, for example having a width less than or equal to 2 mm.
  • the options illustrated are given by way of example and, in the general assembly method, it is planned to at least assemble a flexible wall/fabric 5 or 5' to a reinforcing part 4a, 4b, of so as to maintain a pleated or wavy conformation of this permeable wall, whereby a first pre-assembled element.
  • the chamber V can be delimited by surrounding the first pre-assembled element and the second permeable wall by a frame or similar support, during a step of setting up the frame 2, so to produce a fixing which blocks the relative position of the walls 5, 5' between them, regardless of the presence or not of a reinforcing structure designed separately for the other permeable wall.
  • the spacing e4 between two protruding lines LP2 corresponding to two successive crest folds can be greater than or equal to a portion width L (pan width with conformation plane) defined in the wall considered 5 or 5'.
  • a section typically rectangular, is delimited between one of these two crest folds LP2 and a bottom line which is that of the fold interposed between the two crest folds.
  • the air admitted into the upstream zone Z1 is oriented on a perforated face of the first reinforced element, on the inlet face/external surface F5 of the wall 5 with a corrugated profile and can only reach the downstream zone Z2 by passing through the outlet face defining the exterior surface F5' of the wall 5'.
  • the sides are inclined with two alternating orientations with respect to the plane P of the access face of the frame 2, so that the flow F is deflected (in part) by the bars 7a, 7c and guided at an angle crossing the permeable wall 5, before reaching the surface interaction of the adsorption material M in the chamber V.
  • the frame 2 can carry, via a groove G for example, an annular seal J or a sealing lip for annular contact on a complementary interior face located in the receptacle 30 and participating in separating the zone d upstream Z1 of the downstream zone Z2.
  • the seal J which extends for example along the plane XY can include two lips or thinned contact portions PC1, PC2, which can rest on an interior edge of the receptacle 30.
  • fixing region RF can be shifted inwards, substantially at the same level (in the direction of the Z axis) as the fixing zone of this joint J on the frame 2.
  • An inner annular skirt of the frame, offset towards the 'interior with respect to a lower edge of the frame 2 where the joint J is secured, can be interposed between the joint J and the top of the filter element 8.
  • the two permeable walls 5, 5' can be mounted internally in a frame 2 already assembled.
  • a first filtration stage can thus be formed to separate gases.
  • a reference plane P of this first filtration stage can extend into the chamber V, intermediately between the 2 walls which extend parallel to each other.
  • the device 1, optionally while retaining a general cassette format, can integrate a second filtration stage in the form of a filter element 8 carried by the support/frame 2.
  • a compartment C1 can be delimited by the frame 2 to allow the juxtaposed assembly of the two reinforcing parts 4a and 4b.
  • This compartment 01 can correspond to a hollow space of the frame 2, delimited at the level of a shoulder 2e (visible in Figure 3A) of the frame 2 making it possible to form a double RF fixing region.
  • an interior edge or shoulder 2e makes it possible to constitute an annular seat zone where a bar structure rests, here the second reinforcing part 4b associated with the wall 5' delimiting the rear of the adsorption media layer M.
  • a rectangular base of this reinforcing part 4b can thus come into contact on the top of the edge or shoulder 2e.
  • the first reinforcement part 4a can be placed on the second reinforcement part, possibly using bracing elements T1, T2 arranged on the periphery.
  • a fixing can be made for the second filtration stage. More generally, it can be planned to include a second filtration stage, for example in the form of a filter element 8 carried by the support/frame 2 using an annular fixing zone.
  • a filter media of this second stage or an associated support structure can be fixed and/or attached to/against the support members, for example the bars 7b, 7d, which belong to the second part of reinforcement 4b.
  • the filter element 8 can extend generally parallel to the reference plane P1 and can include, in a medium for separating solid particles, in particular fine particles, fold lines parallel to those provided in the first filtration stage.
  • the media can be chosen for solid particles and/or dust passing through the first filtration stage.
  • the filter element 8 may be of the pleated type. In options, it can be planned to integrate several different layers brought together in a single constituent block of the filter element 8.
  • a media, for example pleated can constitute all or part of this filter element 8, having for example to alone an H13 level.
  • H13 filtration class H13 according to standard ISO 29463 or EN 1822 or better
  • a filtration device 1 with a frame 2 forming the support without layer which can constitute a pre-filter upstream of the assembly with two permeable walls 5, 5' enclosing the layer of media of adsorption M.
  • a layer forming a prefilter can be added in variants, possibly in a detachable and/or washable manner in a receptacle 30 such as that illustrated in Figure 5 or the like, or even further upstream (for example in an HVAC system).
  • Such a pre-filter can be designed separately from the frame 2. By detaching separately from the filtering panel arrangement 10 or by being mounted separately, it can then be selectively reused after treatment and/or washing.
  • the structure for delimiting the adsorption chamber is compatible with good gas filtration efficiency, durable, without having too much bulk in terms of thickness of the device 1 (remaining for example less than 20 mm for the adsorption part including the two flexible permeable walls, and less than 30 or 35 mm when an additional filter element is integrated into the cassette).
  • the filtration device may have a cassette or panel format, not very thick.
  • the adsorption part can have a larger air passage surface, thanks to the corrugated walls, in order to reduce the pressure loss that can be induced by the high mass level of activated carbon (or similar adsorbent).
  • this device 1 is compact.

Landscapes

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Abstract

Le dispositif de filtration d'air pour purifier une zone cible à ventiler, en particulier pour habitacle de véhicule, présente un ensemble de filtration incluant du produit granulaire permettant une captation de composés volatils. Ce produit est conservé entre deux- deux parois perméables à l'air, s'étendant transversalement par rapport à un flux d'air brut à filtrer pénétrant dans la chambre interne garnie en produit d'adsorption au travers d'un support (2) tel qu'un cadre. Une au moins des parois perméables (5'), souple, est reliée par sa face extérieure à une partie de renforcement (4b) fixée au support (2). Cette face extérieure présente des lignes de fond dans le profil ondulé de paroi, et le soutien par la partie de renforcement (4b) est réalisé au niveau d'une pluralités d'organes de soutien, à forme de barreaux (7b, 7d) espacés, solidarisés le long de lignes de pli dont les lignes de fond (LP1).

Description

DISPOSITIF DE FILTRATION D’AIR AVEC PRODUIT D’ADSORPTION ET
METHODE D’ASSEMBLAGE
Domaine technique
[0001] L’invention concerne les équipements de filtration d’air dans des zones abritées des conditions extérieures météorologiques, en particulier les systèmes de filtration de l’air d'habitacles, par exemple pour permettre de purifier l’air d’un habitacle d’un véhicule, notamment de véhicule motorisé pendant, avant ou après son fonctionnement.
Arrière-plan technologique
[0002] Dans les applications de filtration d’air habitacle, il est connu d’utiliser des éléments filtrants pour filtrer les flux de fluide ou les fluides gazeux, par exemple pour filtrer un flux d’air qui est fourni à l’intérieur de la cabine d’un véhicule automobile. L’élément filtrant est intégré dans un circuit d’alimentation en air provenant de l’extérieur, avec des fonctions de ventilation et/ou climatisation. Dans le domaine automobile, l’équipement de ventilation et contrôle de température est couramment désigné HVAC (de l’anglais « Heating, Ventilation and Air-Conditioning »). Ce système peut être formé à l’avant du véhicule et associé à des commandes accessibles par le conducteur.
[0003] L'augmentation de la pollution atmosphérique, en particulier dans les grandes villes, associée à l'utilisation de tels équipements de climatisation dans les véhicules, provoque une altération très importante de la qualité de l'air présente/admise dans l’habitacle du véhicule si l’air n’est pas purifié et traité, au moyen des filtres de cet équipement HVAC. Il est prévu par exemple des filtres à particules, des filtres à odeurs ou une combinaison de ceux-ci, qui doivent filtrer ou adsorber au mieux les matières en suspension, les particules et les odeurs contenues dans l'air ambiant.
Le document US 2009/064862 montre un exemple de filtre à ensemble multicouche monolithique intégrant un adsorbant tel que du charbon actif. L’ensemble intègre une superposition de couches pour réaliser la séparation des impuretés et requiert trois phases de fabrication : d’abord la formation de fines découpes dans les couches respectives chacune à base d’un matériau souple, l’obtention ensuite d’un empilement des couches, et enfin un étirement longitudinal réalisé aux extrémités, permettant d’allonger l’empilement (par rapport à sa forme non étirée) et de déformer et convertir les découpes en ouvertures plus larges. La structure multicouche est complexe à obtenir et la quantité de matériau adsorbant est relativement faible, ce qui conduit à une rapide réduction dans la durée de l’efficacité d’épuration.
[0004] Le document WO2017/220691 décrit un exemple d’assemblage pour réaliser des filtres incluant des matériaux non tissés plissés, pour la filtration d’air, par utilisation d'une couche particulière d adsorption avec charbon actif intégré, cette couche étant collée au milieu d’une structure multicouche, en particulier entre deux couches fibreuses. La structure du filtre peut être compacte.
[0005] Un inconvénient de la filtration réalisée avec un filtre du genre décrit dans le WO2017/220691 est que la surface effective disponible pour l’adsorption reste limitée. Ceci limite l’efficacité dans le temps du filtre.
Résumé
[0006] Afin d’améliorer la situation, il est proposé selon l'invention un dispositif de filtration d’air, comportant :
- un support ayant deux extrémités distantes l’une de l’autre ;
- deux parois perméables à l’air, sensiblement parallèles entre elles, en s’étendant chacune de l’une à l’autre des deux extrémités du support ;
- une chambre, destinée à contenir un média d’adsorption (tel que du charbon actif, par exemple), délimitée entre les deux parois perméables à l’air, une première des deux parois perméables à l’air permettant à un flux d’air brut à filtrer de pénétrer dans la chambre, entre les deux extrémités du support ; dans lequel une première paroi parmi les deux parois perméables, souple et/ou apte à être pliée, est reliée à au moins une partie de renforcement fixée au support et se raccordant à la première paroi sélectivement sur une face de la première paroi qui est une face extérieure par rapport à la chambre, et dans lequel la face extérieure présente des lignes ou zones rectilignes de fond dans un profil ondulé de ladite première paroi, la première paroi étant soutenue dans une conformation avec ledit profil ondulé par la partie de renforcement qui inclut une pluralités d’organes de soutien solidarisés à la première paroi le long des lignes ou zones rectilignes de fond.
[0007] Les parois perméables peuvent être espacées l’une de l’autre au sein du compartiment/espace d’intégration formé par le support. Un tel dispositif de filtration permet une intégration compacte du média d’adsorption avec la possibilité d’augmenter la quantité de produit dans la couche d’adsorption par un ajustement dimensionnel de l’écartement entre les deux parois. La surface totale pour le passage d’air dans et/ou hors de la chambre peut en outre être augmentée du fait du profil ondulé au moins sur une des parois (perméables à l’air) de délimitation de la chambre recevant le média d’adsorption.
[0008] Les organes de soutien peuvent être directement ou indirectement reliés au support, par une fixation rigide. Ces organes de soutien peuvent inclure des barreaux plus rigides que le matériau de la première paroi. Les organes de soutien peuvent être espacés et agencés parallèles entre eux. Ils peuvent former des barreaux (espacés et parallèles entre eux, de préférence rigides) pouvant avoir au moins deux types de section transversale. Les organes de soutien forment tout ou partie d’un moyen de maintien de conformation relié au support et permettant de maintenir et structurer une conformation à profil ondulé de la première paroi, par une liaison sur la première paroi qui est discontinue et distribuée le long de lignes ou zones rectilignes de rebroussement dans le profil ondulé de la première paroi. Un tel moyen de maintien présent par exemple une portion périphérique pour sa solidarisation à un cadre ou support similaire.
[0009] Pour l’une et/ou l’autre des parois perméables (en amont du média d’adsorption et en aval de ce média suivant le sens de circulation d'air), une structure à barreaux, de préférence d'un seul tenant, éventuellement moulée en matériau plastique, peut permettre de rassembler tous les barreaux reliés à la face extérieure de la paroi perméable considérée. Certains des barreaux peuvent avoir un format de lame pour s’étendre jusqu’aux lignes de fond de la face externe de paroi perméable à l’air. Plus généralement, on comprend que la face extérieure d’une première paroi perméable est régulièrement reliée à des barreaux espacés et parallèles entre eux, formant au moins les organes de soutien dans la partie de renforcement et permettant de maintenir et structurer la conformation à profil ondulé de cette première paroi.
Les barreaux ne traversent ou ne contournent pas la paroi perméable, ceux-ci étant adaptés pour être sélectivement/uniquement reliés à la face extérieure pour réaliser la liaison barreau paroi perméable à l'air. Typiquement, une face latérale de barreau sert à la fixation contre la paroi perméable, de préférence le long d’une ligne de pliage réalisée dans un matériau constitutif de la première paroi perméable. Autrement dit, les barreaux sont adaptés pour être sélectivement reliés, chacun par une face latérale de barreau, à une face de la première paroi qui est une face extérieure par rapport à la chambre.
[0010] On comprend que la partie de renforcement avec les barreaux constitue un moyen de maintien de conformation relié au support qui peut éviter de recouvrir le matériau perméable (non tissé formant toile ou membrane) de la paroi perméable considérée, hormis les zones de pli, sans encombrer le volume intérieur formant la chambre.
Optionnellement, au moins une partie des barreaux peuvent être raccordés aux lignes ou zones rectilignes de fond dans le profil ondulé, tandis qu’une autre partie des barreaux peuvent être raccordés au lignes de crêtes de la face extérieure dans ce même profil ondulé.
[0011] Selon une particularité, les deux parois perméables à l’air peuvent être adaptées pour s’étendre transversalement par rapport à un flux d'air brut à filtrer pénétrant dans la chambre via l’une de ces deux parois, entre les deux extrémités du support.
Les deux parois perméables ont quatre bords, qui sont par exemple inscrits dans un rectangle virtuel, ces quatre bords étant liés chacun à un flanc constituant une partie latérale du cadre ou une partie de cadre intérieur configurée pour longer un cadre externe du dispositif de filtration prévu pour supporter les deux parois perméables renforcées.
[0012] Grâce à ces dispositions, il est permis d’ajuster la profondeur (épaisseur) de la couche de matériau d’adsorption en fonction des besoins, par réglage de la distance entre les deux parois perméables, tout en disposant d'une paroi ondulée et structurée par des barreaux qui interfèrent avec le flux d’air et peuvent contribuer à limiter la vitesse de passage. Autrement dit, la surface effective disponible pour l’adsorption peut être importante et le temps de passage dans la couche d’adsorption également augmenté. Ceci permet d’optimiser l’efficacité du filtre et sa durabilité.
[0013] Bien entendu, la première paroi perméable et éventuellement aussi l’autre paroi dite deuxième paroi perméable peuvent consister en des toile ou membranes disposant d’un profil plissé ou ondulé. Ce profil peut résulter d’une conformation avec une succession de creusements/concavités comme vu de l’extérieur (à l’opposé de la chambre). De cette façon, la première paroi perméable peut élargir localement la chambre vers une face d’entrée ou une face de sortie du dispositif de filtration.
[0014] Lorsque les deux parois sont ondulées ou plissées, les pans en regard via la chambre peuvent être parallèle deux à deux. De cette façon, chaque forme en V ou U d’une membrane/paroi perméable peut être en correspondance avec la même forme (sans effet miroir), de sorte que l’écartement prévu pour former la chambre peut rester sensiblement constant. Les écartements des éléments de cloisonnement, dans le sens de circulation de l’air sont alors constants. Il en résulte que la couche de remplissage peut présenter une épaisseur homogène, sensiblement constante, dès lors que la totalité du volume de la chambre est rempli en produit incluant/formé par le média d’adsorption.
[0015] Les organes de soutien, par exemple sous formes de barreaux ou organes allongés suivant la direction des plis/lignes dans le profil ondulé, sont par exemple fixement/rigidement attachés à la paroi, sans mobilité relative de la partie de renforcement par rapport au support. Les organes de soutien peuvent former des barreaux disposés transversalement par rapport à des flancs latéraux, typiquement plans, de la partie de renforcement. Un longeron, parallèle aux flancs et situé en position intermédiaire entre les deux flancs, peut optionnellement être prévu dans la partie de renforcement.
[0016] Eventuellement, le longeron participant au renforcement s'étend dans la direction d’un plissage de la première paroi perméable et suit généralement le contour des zones de plis qu’il recouvre par l’extérieur et des pans/surfaces latérales inclinées formées entre deux plis consécutifs. En d'autres termes, le longeron peut s'étendre dans les plis, par exemple le long d’un axe X parallèle à une direction d’extension commune aux deux parois perméables défini par l'avant de la machine. Le longeron peut comporter une pluralité de reliefs saillants/rentrants vers la chambre 210. Une partie plane du longeron peut s’étendre de façon rectiligne en formant une base commune pour les reliefs, qui ont par exemple chacun une forme triangulaire avec une pointe orientée avec une ligne de pli de fond dans la face externe de la première paroi perméable.
Ce type de structure, avec ou sans longeron, est utilisable pour renforcer chacune des deux parois perméables, selon une option.
[0017] Avantageusement, une des parois perméables est soutenue par l’extérieur (hors de la chambre) ce qui permet de disposer d’un volume optimisé pour le média d’adsorption. Dans des options, il y a une utilisation complète de l’espace entre les parois perméables, par exemple deux toiles, le moyen de renforcement (avec effet espaceur des plis) qui soutient la toile ou paroi perméable similaire (souple ou apte à se plier) étant à l’extérieur.
Chaque moyen espaceur/de renforcement peut consister en une pièce en matériau plastique, en formant des barreaux ayant deux types de profondeur suivant une direction de circulation du flux d’air dans la chambre.
Chaque paroi perméable peut être réalisée d’une seule pièce, avec une épaisseur homogène, éventuellement constante qui est typiquement submillimétrique, par exemple allant de 0,05 à quelques millimètres.
[0018] Typiquement la chambre pour le média d'absorption peut être limitée par un cadre et/ou entre deux parois perméables ayant chacune un profil ondulé et un moyen espaceur pourvu de barreaux. On comprend que le dispositif de filtration dispose d'une plus grande efficacité de filtration de gaz sans avoir un encombrement trop élevé en termes d'épaisseur du filtre. En effet, l'ondulation des parois perméables/filtrantes pour délimiter la chambre, permet dans un volume donné d'augmenter la surface de passage d'air et ainsi diminuer la perte de charge pouvant être induite par l'augmentation de la masse de produits absorbant, par exemple du charbon actif.
Dans des formes de réalisation, le dispositif présente une ou plusieurs des dispositions/caractéristiques suivantes :
- au moins une des parois perméables a le profil ondulé en ayant une épaisseur submillimétrique.
- une deuxième paroi parmi les deux parois perméables est reliée à des barreaux qui forment un sous-groupe d’organes de soutien entièrement distincts des organes de soutien reliés à la première paroi.
- les organes de soutien consistent en des barreaux qui ont de préférence une même longueur pour définir une longueur identique de fixation sur la paroi perméable à laquelle ils sont attachés. - dans chaque structure à barreaux, un longeron (au moins un longeron) peut être prévu, parallèlement à deux flancs allongés d’un cadre périphérique, en formant des jonctions croisées, typiquement à 90°, avec un tronçon intermédiaire (tronçon central par exemple) des barreaux respectifs qui sont distribués à intervalles réguliers de l'une à l’autre des deux extrémités/côtés opposés du support prévu sous forme de cadre.
- la première paroi et la deuxième paroi, perméables à l’air, sont maintenues espacées entre elles d’une distance qui peut être directement proportionnelle ou sensiblement égale à un écartement prédéterminé.
- l’écartement prédéterminé est prévu/défini au sein de paires respectives de barreaux incluant chacune, d’une part un barreau relié à une ligne de fond de la face externe d’une des parois perméables à l’air, et d’autre part un barreau relié à une ligne saillante de la face externe de l’autre paroi perméable.
- les deux barreaux dans une telle paire peuvent être situés à l’aplomb l’un de l’autre pour une disposition généralement horizontale des deux parois perméables.
- les parois perméables ont un profil ondulé identique, de façon à être superposées avec un écartement stable/constant, chacun des barreaux fixés à une paroi étant disposé coplanaire avec un autre barreau fixé à l’autre paroi, en formant ainsi une paire de barreaux.
- entre deux paires adjacentes de barreaux coplanaires, les parois perméables à l’air forment deux pans inclinés parallèle l’un à l’autre dont les dimensions sont identiques.
- les deux parois perméables sont aptes à former, avec le média d’adsorption, un étage de filtration pour séparer des gaz dont des composés organiques volatils.
- les deux parois perméables sont parallèles (généralement parallèles entre elles) et réparties de part et d’autre d’un même plan de référence s’étendant dans la chambre.
- les organes de soutien, de préférence tous à forme de barreaux, se répartissent dans au moins deux groupes avec une différenciation dans leur hauteur (ou profondeur) telle que mesurée suivant une direction Z perpendiculaire au plan de référence.
- les deux parois perméables, conçues en matériau souple et dont la conformation est à profil ondulé, sont associées chacune à une structure à barreaux.
- chaque structure à barreaux, prévue dans/formant une partie de renforcement directement en contact avec la face extérieure d’une des parois perméables, est pourvue de barreaux parallèles.
- il est prévu, dans chaque structure à barreaux, un premier type de barreaux, pour lequel chaque barreau est accolé et lié à une ligne de fond de la face extérieure correspondante, et un deuxième type de barreaux, pour lequel chaque barreau est accolé et lié à une ligne en saillie de la face extérieure correspondante.
- les barreaux du premier type peuvent être plus étendus/épais que les barreaux du second type, suivant une direction de traversée perpendiculaire aux deux parois perméables à l’air, par exemple de façon à ce que les barreaux du premier type et du second type affleurent au même niveau.
- tout ou partie des barreaux peuvent éventuellement former des moyens déflecteurs ou de guidage du flux d'air, permettant un ralentissement pour augmenter le temps de passage en fluide dans la chambre remplie en média d’adsorption.
- le média d’adsorption est stocké en vrac entre les deux parois perméables.
- le média d’adsorption en vrac peut en outre être stocké dans la délimitation circonférentielle d’un cadre constitutif de tout ou partie du support.
- un écartement entre les deux parois perméables est supérieur ou égal à 5 mm.
- la première paroi est un préfiltre par rapport à la couche d’adsorption remplissant la chambre, avec par exemple une aptitude de la première paroi perméable à séparer des particules de diamètre ou taille caractéristique submillimétrique.
[0019] Dans des formes de réalisation, le support des parois perméables s’étend de manière périphérique autour de la chambre, par exemple avec un format annulaire s’étendant autour d’un axe central. Eventuellement, le cadre formant le support présente une partie fixée ou rapportée d’obturation pour obturer une ouverture d’accès latéral à la chambre. La partie d'obturation peut s’étendre en périphérie, en permettant de fermer la forme annulaire du cadre. L’ouverture d’accès est celle ayant permis de remplir la chambre en média d’adsorption. Soit l’obturation correspond à une soudure, un collage ou une fermeture permanente similaire, soit la partie d'obturation se ferme de manière amovible.
[0020] Selon une particularité, les deux parois perméables ont chacune une face extérieure au niveau de laquelle une structure à barreaux correspondante est fixée, de préférence surmoulée ou soudée, de façon à obtenir deux éléments préassemblés. Ces éléments sont conçus séparément et peuvent être maintenus dans une configuration de délimitation de la chambre avec un contact périphérique réalisé contre un cadre commun et/ou à l’aide de partie de cadre qui se rejoignent avec un maintien en position.
Eventuellement, le cadre est agencé pour délimiter un compartiment dans lequel sont maintenus :
- un premier élément préassemblé qui contient la première paroi perméable à l’air ; et
- un second élément préassemblé qui contient l’autre paroi perméable à l’air.
[0021] Le cadre peut inclure une face interne réalisant la fixation des deux éléments préassemblés. Optionnellement, le premier élément préassemblé et le deuxième élément préassemblé sont mutuellement espacés par le cadre, de préférence par une partie du cadre incluant deux flancs allongés de ce cadre, de sorte que les deux structures à barreaux se situent uniquement à l’extérieur de la chambre. [0022] Dans des formes de réalisation, le dispositif de filtration présente des moyens de déflection d’air intégrés dans le même compartiment où sont logés les deux parois perméables, par exemple dans un espace intérieur creux délimité par un cadre formant tout ou partie du support. Ces moyens de déflexion peuvent inclure tout ou partie des organes de soutien, par exemple en utilisant une forme de lame dans des barreaux constituant certains des organes de soutien.
Plus généralement, au moins une partie des organes de soutien peut consister en des barreaux de cloisonnement de la section de passage correspondant au cadre ou support sur lequel sont montées les parois perméables à l’air. Chacun des barreaux de cloisonnement ayant par exemple :
- deux faces de déflection orientées dans des directions opposées et s’étendant parallèlement l’une à l’autre depuis un premier bord déflecteur, préférentiellement rectiligne, jusqu’à un deuxième bord, opposé au premier bord déflecteur, qui définit une zone de jonction avec une ligne ou zone rectiligne de rebroussement obtenue par plissage en tant que ligne de fond de la première paroi perméable (ligne de fond de la face externe de paroi perméable),
- une orientation des deux faces de déflection en vis-à-vis de deux portions adjacentes de la première paroi perméable, préférentiellement rectangulaires, ces deux portions adjacentes se rejoignant au niveau de la zone de jonction.
[0023] Dans le dispositif de filtration, les deux parois perméables et une couche d’adsorption incluant le média d’adsorption permettent de former un premier étage de filtration pour séparer des gaz. Le dispositif peut comporter en outre un deuxième étage de filtration, par exemple sous forme d'un élément filtrant porté par le support et/ou accolé contre les organes de soutien qui sont reliés, en dehors de la chambre, à une des parois perméables qui présente un profil ondulé. Le deuxième étage peut permettre de séparer des poussières/particules fines solides.
Optionnellement, l’élément filtrant est généralement parallèle au premier étage de filtration ou au plan de référence et adapté pour séparer des particules solides et/ou des poussières traversant le premier étage de filtration. L’élément filtrant se situe ainsi en aval de la chambre suivant un sens de circulation allant de l’une à l’autre des deux parois perméables.
[0024] L’étage de filtration du dispositif, à charbon actif avec le charbon utilisé seul ou associé à d’autres matériaux dans la chambre, permet de retenir non seulement certaines particules mais aussi les oxydes de soufre, les gaz d’échappement ainsi que les odeurs. Cet étage de filtration peut réduire la concentration des gaz nocifs à l'intérieur de la voiture, susceptibles de provoquer des maux de tête et des irritations. La conception de l’étage de filtration peut optionnellement consister en trois couches de filtration dont deux sont renforcées par l’extérieur: une couche à base de charbon actif - celle qui capture les gaz et les odeurs - disposée entre deux couches de média dit » non-tissé », qui retiennent les particules solides de taille importante.
[0025] Selon une particularité, le dispositif de filtration peut comporter en outre un deuxième étage de filtration, sous forme d’un élément filtrant à média non tissé (éventuellement à média plissé), cet élément filtrant étant porté par le support et/ou accolé contre les barreaux qui sont reliés, en dehors de la chambre pour le média d’adsorption, à une des parois perméables (qui présente de préférence un profil ondulé). L’élément filtrant peut être parallèle/s'étendre généralement de façon parallèle au plan de référence prévu dans la chambre, en étant éventuellement adapté pour séparer des particules solides et/ou des poussières traversant le premier étage de filtration.
[0026] Dans des formes de réalisation du dispositif il peut être prévu d’intégrer une ou plusieurs des dispositions suivantes :
- le média d’adsorption est du charbon actif granulaire, éventuellement apte à être recyclé (pour être réutilisé), par exemple via un processus de type réactivation thermique.
- la taille des grains de média d’adsorption est comprise entre environ 0,1 ou 0,2 mm et 2 ou 3 mm.
[0027] Selon un aspect, il est proposé un agencement de filtration d’air pour habitacle d’un véhicule, comprenant :
- un réceptacle, par exemple sous forme de conduit ou un boîtier, pourvu d'une entrée pour de l’air brut et une sortie pour de l’air purifié ; et
- le dispositif de filtration tel que susmentionné, monté intérieurement dans le réceptacle, de façon à séparer une zone d’amont de la filtration en communication avec l’entrée, et une zone d’aval en communication avec la sortie ; dans lequel le média d’adsorption est stocké en vrac dans la chambre délimitée entre les deux parois perméables, en formant une couche d'épaisseur au moins égale à 5 mm.
[0028] Typiquement, la circonférence de la chambre est délimitée par un cadre qui délimite une ouverture d’accès suivant un plan, du côté de la zone d’amont, le cadre supportant :
- deux parois perméables à l'air prévues dans le dispositif de filtration, par l’intermédiaire de deux structures à barreaux respectives dont celle reliée à ladite première paroi, les deux structures à barreaux s’étendant parallèlement au plan de l’ouverture du cadre en étant maintenues espacées l’une de l’autre par le cadre ; et
- un joint d’étanchéité annulaire ou une lèvre d’étanchéité pour un contact annulaire sur une face intérieure complémentaire située dans le réceptacle et participant à séparer la zone d’amont de la zone d’aval. [0029] Avec une disposition intégrée des structures à barreau, lesquelles sont entièrement contenues dans un compartiment délimité par le cadre, le dispositif de filtration est compact pour permettre de minimiser certaines dimensions du réceptacle. La chambre remplie en produit/média d’adsorption peut présenter une profondeur moyenne inférieure à la profondeur du cadre et supérieure ou égale au tiers de la profondeur du cadre.
[0030] L’agencement peut appartenir à un système de purification de l'air d'un habitacle pour passager et/ou conducteur, en particulier d’un habitacle automobile, le système comprenant :
- un média filtrant purificateur d’air séparant au moins les classes de particules fines PM0,3 et PM0,1 , ledit média filtrant étant de préférence de classe H13, et au moins une couche pour la captation de composés volatils, en particulier par adsorption moléculaire.
- une chambre de filtration dans laquelle s’étendent les paroi perméables de sorte que l’agencement filtrant délimite une zone d’amont en communication avec une ou plusieurs voies d’admission du système, pour faire entrer un flux d’air frais extérieur ;
- un moyen de mise en circulation d’air ;
- optionnellement un préfiltre pour capter des particules solides et/ou liquides en amont de la chambre de filtration (suivant un sens de circulation de l’air qui peut être sélectivement permis par le moyen de mise en circulation d’air).
[0031] Dans des modes de réalisation, le support est commun à deux étages de filtration : un premier étage de filtration pour séparer/adsorber des gaz, constitué par la structure multicouche incluant les deux éléments préassemblés (chacune avec leur paroi ou membrane perméable) et la couche de média d’adsorption intercalée entre ces deux éléments. Des barreaux d’extrémité de profondeur complémentaire et jointifs par leur bord distal des paroi perméables peuvent être prévus dans les deux structures à barreaux, par exemple sur deux côtés courts du dispositif, parallèle à la direction générale d’extension des lignes de pli.
[0032] Deux flasques allongés, rigides peuvent être prévus pour border les côtés longs de chacune des toiles ou éléments non tissés analogues formant une paroi perméable à l’air. Dans des options, le longeron est un élément intermédiaire de structure identique aux deux flasques et pouvant être placé à mi-distance entre ces deux flasques allongés et parallèles.
[0033] Selon une particularité, le média purificateur d'air fait partie d’un élément filtrant : maintenu entre deux côtés du cadre entourant les deux flancs de la partie de renforcement ; et/ou qui est accolé contre l’autre des deux parois perméables. Cet élément filtrant forme un deuxième étage de filtration et est adapté pour séparer des particules solides et/ou des poussières traversant le premier étage de filtration (donc en aval de la chambre).
[0034] L’agencement permet de combiner avantageusement les avantages de la filtration mécanique (taille de filtration) et la capacité d’adsorption de composé volatils/odorants.
[0035] La présence d’un élément filtrant de type HEPA (pour la filtration de particules aériennes à haute efficacité), qui présente un média filtrant adapté, par exemple avec au moins une couche de membrane ePTFE intégrée, pour remplir les critères de la classe de filtre H13, offre un avantage pour éviter de faire (re)circuler des particules fines indésirables dans l’habitacle.
[0036] Dans des formes de réalisation utilisant un cadre, on peut avoir optionnellement recours à une ou plusieurs de ces dispositions pour le dispositif de filtration :
- l’ouverture du cadre est adaptée pour déboucher intérieurement dans la chambre, entre les deux parois perméables à l’air (parois aptes par exemple à retenir les grains/particules solides du média d’adsorption).
- le cadre peut être rectangulaire, ou polygonal.
- le support peut présenter une forme avec des arrondis ou des courbures.
- deux flasques allongés couvrent/recouvrent les extrémités des lignes de pli, ces lignes de pli pouvant être plus courtes que les deux flasques.
[0037] Dans une option à format parallélépipédique, le dispositif de filtration peut :
- constituer un filtre cassette, par exemple se glissant linéairement dans un logement du réceptacle, avec une fixation amovible dans ce réceptacle ;
- et/ou inclure une couche de média d’adsorption à effet purificateur d'air délimitée par deux parois perméables dont l’épaisseur est sensiblement identique, la couche d’adsorption ayant de préférence une épaisseur sensiblement constante.
- entièrement intégrer les ondulations de l’une et/ou de l’autre des parois perméables dans l’épaisseur d’un cadre, la couche s’étendant de façon essentiellement plane entre les deux extrémités de son support qui constitue un cadre.
[0038] La couche peut correspondre une couche à base de charbon actif pour la captation de composés volatils. Au moins un éventuel média de filtration additionnel, éventuellement de type HEPA, peut être agencé en amont ou en aval par rapport à cette couche, en s’étendant de préférence dans une même chambre de filtration délimité par un réceptacle ou une conduite de ventilation (type HVAC par exemple).
[0039] Dans certaines réalisations, les parois perméables peuvent présenter une conformation généralement tubulaire ou en demi-tube tout en disposant d’un profil ondulé, au moins pour la première paroi. Dans ce cas, le support peut se composer d’un support allongé suivant la direction longitudinale de la forme tubulaire et de parties ou flasques opposées couvrant axialement la chambre délimitée entre les parois perméables.
[0040] Dans une option à format tubulaire ou recou rbé/arqué, la couche de média d’adsorption à effet purificateur d'air peut s'étendre de façon annulaire (partiellement annulaire) autour d’un axe central et est conçue pour permettre une filtration d’air, par exemple vers un centre de courbure ou de type centripète, en formant une couche pour la captation de composés volatils. Deux flasques couvrant les extrémités des lignes de pli peuvent être prévus. Un éventuel média de filtration, éventuellement de type HEPA, peut être agencé intérieurement ou extérieurement par rapport à cette couche, en s’étendant autour d’un espace creux, l’espace creux formant de préférence une partie de la zone d’aval de la chambre de filtration délimitée dans un réceptacle où se loge le dispositif de filtration.
[0041] Dans des options de réalisation, on prévoit une ou plusieurs des particularités suivantes pour le média filtrant du deuxième étage de filtration :
- le média filtrant est parallélépipédique et/ou est configuré pour séparer des particules de diamètre ou taille caractéristique submillimétrique, par exemple de taille inférieure ou égale à 0,1 ou 0,2 mm.
- le média filtrant présente une circonférence correspondant à un périmètre sensiblement identique à un périmètre du premier étage de filtration, défini par les différents côtés de la première paroi perméable l’air.
[0042] Optionnellement, le média filtrant du deuxième étage constitue ou fait partie d’un filtre HEPA H13 ou de qualité de filtration supérieure. Le média filtrant peut être du type plissé rectangulaire.
[0043] Dans des options de de réalisation des parois souples perméables à l’air, on peut utiliser une large variété de structure perméable, de taille de perforations et/ou de pores, de préférence avec une homogénéité dans la distribution des tailles de mailles ou microperforations, de façon à ce que des effets de chute de pression soient identiques ou similaires sur toute la surface de ces parois.
[0044] Selon un autre aspect, il est proposé une méthode d’assemblage d’un dispositif de filtration d’air tel que susmentionné, la méthode comprenant les étapes consistant essentiellement à :
- assembler, lors d’une étape d’assemblage, une première paroi perméable à l’air et une première structure à barreaux, de façon à maintenir ou structurer une conformation plissée ou ondulée de la première paroi perméable, qui peut être souple, ce grâce à quoi un premier élément préassemblé est obtenu ; - fournir une deuxième paroi perméable à l’air, qui peut être souple ;
- entourer le premier élément préassemblé et la deuxième paroi perméable par un cadre formant un support ayant deux côtés ou extrémités distantes l’une de l'autre, lors d’une étape de mise en place du cadre, de façon à réaliser une fixation qui maintient la deuxième paroi perméable orientée parallèlement (donc parallèle) à la première paroi perméable, parallèlement à une ouverture du cadre et en s'étendant de l’une à l’autre des deux extrémités du support, ce grâce à quoi une chambre délimitée entre la première paroi perméable et la deuxième paroi perméable et entourée par le cadre est obtenue ;
- après l’étape de mise en place du cadre, remplir la chambre avec un média d’adsorption, par exemple via une ouverture du cadre, pour former une couche constituée ou à base dudit média d’adsorption qui s’étend transversalement par rapport à un flux d’air brut à filtrer pénétrant dans la chambre au travers/via l’une de ces deux parois, entre les deux extrémités du support ; sachant que grâce à l’étape d'assemblage, la première paroi est reliée à des barreaux de ladite structure qui forment des organes de soutien espacés et parallèles entre eux, afin de soutenir et structurer la conformation plissée ou ondulée de la première paroi, en réalisant une liaison des barreaux sur la première paroi par une face latérale de barreau respectivement pour chacun de ces barreaux, contre une même face de la première paroi, de manière discontinue et distribuée le long de lignes ou zones rectilignes de rebroussement dans un profil ondulé de la première paroi.
[0045] Avec ce type d’assemblage, on peut obtenir une paroi perméable à l’air, par exemple sous forme de toile ou membrane, qui est délimité par un périmètre réduit en longueur comparativement à une longueur de cette paroi dans un état déployée, tout en permettant au média d’adsorption de former une couche importante dans la chambre directement délimitée par cette paroi (typiquement souple) à profil ondulé.
[0046] L’étape de mise en place du cadre est réalisée de manière que la face de la première paroi, sur laquelle sont reliés les barreaux, soit une face extérieure par rapport à la chambre (liaison sélective des barreaux à cette face extérieure). De cette façon, aucun de ces barreaux n’est dans la chambre et la couche d’adsorption peut être en contact avec l’essentiel de la surface intérieure de la paroi perméable, en optimisant la surface active disponible dans la chambre. Des lignes ou zones rectilignes de fond de la face extérieure font partie des zones de rebroussement (dans le profil ondulée) sur lesquelles se raccordent la partie de renforcement/soutien, par l’intermédiaire des barreaux.
[0047] En complément, les barreaux de la structure à barreaux peuvent inclure des barreaux, extérieurs à la chambre, ayant une dimension de profondeur comparativement réduite par rapport à d’autres barreaux plus étendus en profondeur, de sorte que la première paroi perméable est liée à la structure à barreaux dans des lignes de fond (par les barreaux plus étendus suivant une direction perpendiculaire aux parois) et dans des lignes de crête/saillantes (par les autres barreaux comparativement plus fins et/ou moins profonds) de sa face externe.
[0048] L’étape de remplissage est suivie d’une fermeture pour obturer l’ouverture ayant permis le remplissage, cette ouverture étant disposée latéralement dans le cadre. La partie d’obturation utilisée pour cette fermeture peut être montée amovible de façon à rendre le dispositif de filtration rechargeable, par exemple rechargeable par une unique ouverture du cadre/support par le côté.
Plus généralement, le filtre est rechargeable et/ou pourvu d’un média d’adsorption pouvant être purgé ou rincé, le cas échéant avec une possibilité de recharge totale ou partielle à l'aide d’une ouverture de cadre, qui est éventuellement l’ouverture pour le remplissage initial.
[0049] Selon une particularité, l’écartement entre deux lignes saillantes correspondant à deux plis de crête successifs (au moins dans le profil plissé ou ondulé de la première paroi perméable à l’air) est supérieur ou égal à une largeur de portion définie dans la première paroi perméable entre l'un de ces deux plis de crêtes et une ligne de fond correspondant à un pli de fond intercalé entre les deux plis de crête considérés.
En complément ou alternative, un barreau de la structure à barreaux a un bord de jonction avec la ligne de fond de la première paroi perméable en s’étendant, suivant une direction d’éloignement par rapport à la chambre (direction qui est perpendiculaire à la première paroi), jusqu’à un autre bord opposé saillant vers l’extérieur, qui est de préférence saillant au moins au même niveau que les plis de crête ou tout du moins les deux plis de crêtes adjacents à/les plus proches de la ligne de fond considérée dans la même (première) paroi perméable. Cette disposition peut s’appliquer à la deuxième paroi perméable à l’air, associée également à une partie de renforcement dont la structure est à barreaux.
[0050] Une toile et la structure à barreaux peuvent être surmoulés, par exemple en même temps ou juste après que la toile a été conformée avec un profil ondulé. On obtient un élément préassemblé avec un effet de renforcement et de protection pour maintenir la conformation avec ondulation de la couche/paroi perméable à l’air.
Les parois perméables peuvent être fibreuses, par exemple à base de fibres synthétiques et/ou à base de polyester.
[0051] Lorsque le support est annulaire ou en forme de cadre, la direction d’espacement entre les barreaux peut être parallèle à un axe d’extension du support de l’une à l’autre de deux extrémités axiales dont l’une peut être ouverte lors d’une étape de remplissage en média d’adsorption. Le support est par exemple allongé suivant cet axe d’extension, optionnellement en étant au moins deux ou trois fois plus long que large. Il peut aussi être au moins deux fois ou trois fois plus large que profond.
Brève description des dessins
[0052] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
La figure 1 est une vue en perspective d’un filtre à air selon un mode de réalisation de l’invention, illustrant le profil en zig-zag d’une première paroi perméable solidarisée à une première structure de support et permettant de retenir un produit d’adsorption.
La figure 2 est une vue avec coupe du filtre à air de la figure 1 qui présente un agencement à deux parois perméables ayant le profil en zig-zag.
La figure 3A est une vue en perspective de deux élément préassemblés respectifs et d’un cadre associé, avant une phase d’assemblage, permettant d’illustrer une deuxième paroi perméable permettant de retenir le produit d’adsorption ainsi qu’une partie de renforcement associée.
La figure 3B est une vue en perspective d'une partie de renforcement pouvant être associée à l’une ou l’autre des parois/toiles perméables à profil ondulé.
La figure 4 illustre un détail d’un agencement à plusieurs couches de filtration dont l’une au moins sert à filtrer des poussières et/ou permettre une filtration de niveau H13.
La figure 5 est une vue schématique d’un exemple d'intégration d’un dispositif de filtration dans un boîtier.
Description de modes de réalisation
[0053] En référence aux figures 1 , 2 et 5, il est illustré un dispositif de filtration 1 prévu pour la purification d’un flux d’air F brut (éventuellement préfiltré) provenant de l’extérieur et destiné à être transmis dans un emplacement cible tel qu’un habitacle de véhicule, une pièce d’un local ou similaire. Le dispositif 1 peut faire partie d’un système climatiseur. Un support tel qu’un cadre 2, prévu dans le dispositif 1 , peut constituer une partie périphérique qui s’étend autour de deux couches au moins. Un matériau 3 de filtration et/ou rétention de particules solides peut être visible du côté d’une face d’entrée ajourée du dispositif 1 de filtration, ici avec de multiples ouvertures 04 formées au sein d'une ouverture large délimitée par le cadre 2.
[0054] Le cadre 2 peut être allongé et pourvus de deux extrémités E1 , E2 pouvant éventuellement définir une largeur du dispositif de filtration 1. Les larges ouvertures, axialement opposées, du cadre 2 peuvent être de dimension comparable ou identique, délimitées par le cadre 2 qui s’étend de façon annulaire autour d’un axe central A. Au moins une structure à barreaux, servant de partie de renforcement 4a, est couplée à la toile ou élément/paroi souple 5 de retenue qui s’étend en travers du cadre 2. La paroi 5 permet de recouvrir (par l’intérieur du cadre) les passages ou ouvertures 04 formées par la partie de renforcement 4a et est maintenue espacée pour former au moins un compartiment pour du média d’adsorption M. Par exemple, comme dans le cas non limitatif des figures 4 et 5, une chambre unique est formée, correspondant à un volume intérieur V délimité entre deux éléments de retenue minces correspondant à la paroi 5 et une autre paroi 5’ en vis-à-vis. La paroi 5’ formant le côté de sortie pour l’air traversant la couche de média d’adsorption M via les ouvertures 04.
[0055] En référence à la figure 2 et à la figure 4 notamment, le renforcement peut être réalisé par l’extérieur, hors de la chambre V. Par exemple, la pression entrante sur la paroi 5 souple déforme très peu la toile ou matériau souple similaire (non tissé ou autre) constituant cette paroi 5, en raison des jonctions J5 entre la face externe F5 et la partie de renforcement 4a dont la position reste fixe par rapport au support/cadre 2. La partie de renforcement utilisée peut être formée en une seule pièce, par exemple moulée d’un bloc en matière plastique. Dans une option, comme visible sur la figure 2, un joint annulaire 6, par exemple en plastique compressible, élastomère ou matériau adapté, peut être pris latéralement en sandwich entre le cadre 2 rigide et des flancs ou flasques 41 , 42 formés latéralement sur deux parties de renforcement 4a, 4b associées/couplées aux parois 5, 5’. Plus généralement, il est possible de réaliser une étanchéité annulaire autour des bordures des parois 5, 5', contre une face intérieure du cadre 2 ou support analogue.
[0056] Indépendamment de l’utilisation spécifiquement retenue, le dispositif 1 de filtration d’air peut présenter une structure à couche d’adsorption délimitée entre deux toiles, membranes ou éléments perméables à l’air recouvrant cette couche et adaptés pour la retenue du matériau d’adsorption M granulaire ou disposé en vrac prévu dans cette couche d’adsorption. Le matériau d’adsorption M inclut par exemple du charbon actif. Les deux éléments de retenue sont appelés dans tout ce qui suit parois perméables à l’air ou paroi perméables 5, 5’, qui définissent une surface de passage d’air dans le dispositif 1 de filtration. Le cadre 2 peut entourer ces deux parois perméables 5, 5’ et constitue un cadre ouvert/ traversant (typiquement sans partie recouvrant la surface utile des parois 5, 5’ perméables à l’air).
[0057] Comme bien visible sur les figures 1 et 3A, le cadre 2 ou support permet de délimiter un tronçon de passage d'air ouvert à deux extrémités opposées, sans laisser l’air sortir latéralement par rapport à la direction de l’axe central A, qui peut correspondre à la direction d'écoulement d’air. La forme géométrique ici présentée pour le cadre 2 est rectangulaire mais ce n'est en rien limitatif. Une forme de support ayant une direction d’extension suivant un axe d’allongement peut être préférée, avec par exemple la présence de deux embouts 2a et deux bords ou flancs 2b rectilignes, parallèles, pouvant recouvrir des bords des parois perméables 5, 5’ dont l’un au moins est ondulé. Ces deux flancs 2b s’étendent de l’un à l'autres des embouts 2a qui sont parallèles entre eux et parallèles aux plis prévus dans la ou les parois 5, 5’.
Obtention d’un élément perméable à l’air renforcé
[0058] Avant de commencer l’assemblage du dispositif de filtration 1 par utilisation du support/cadre, les parois 5, 5’ sont préparés et fournies à un format adapté. Il est typiquement prévu de fournir un matériau de toile ou textile/médium analogue perméable à l’air, éventuellement à l’aide d’un rouleau continu ou similaire. Ce matériau peut être constitutif de la paroi perméable 5 et éventuellement de l’autre paroi perméable 5’. Une découpe peut être éventuellement réalisée pour obtenir la largeur désirée, dans un poste de fendage. Des plis sont ensuite formés, pour un plissage ou l’obtention d’une ondulation : un profil ondulé peut ainsi être déjà obtenu. Le matériau peut éventuellement être préchauffé dans une station de chauffage (à infrarouge ou autre moyen) pour faciliter le traitement pour obtention de ce profil ondulé.
[0059] Dans les exemples non limitatifs illustrés, les deux parois perméables 5, 5’, optionnellement à circonférence rectangulaire, présentent un profil ondulé avec des lignes de pli LP1 , LP2, de sorte que ces parois 5, 5’ forment des reliefs/sommets, par exemple régulièrement espacés au niveau de leurs crêtes/lignes de plis LP2 saillantes.
[0060] Pour renforcer les parois 5, 5’, on peut réaliser une soudure ou un surmoulage permettant de rapporter la partie 4a ou 4b de renforcement et de maintien constituée par la structure à barreaux. En référence aux figures 1 et 5, au moins une paroi souple parmi les deux parois perméables 5, 5’, est maintenue pliée/ondulée en étant attachée à une partie de renforcement 4a ou 4b correspondante montée intérieurement dans le support. Avec cette fixation, il est permis plus facilement de monter les deux parois perméables 5, 5’ sur un support tel qu’un cadre 2. Les parois 5, 5’ peuvent s’étendre transversalement par rapport à un flux d’air brut F à filtrer pénétrant dans la chambre V via l'une de ces deux parois 5, entre les deux extrémités E1 , E2 du support/cadre 2.
[0061] Lors de l’étape de liaison, un contact continu contre la structure formant la partie de renforcement 4a ou 4b, sur deux bords ondulés de paroi souple. Ce contact résultant de la fixation peut être optionnellement obtenu au niveau des flasques 41 , 42 de la partie de renforcement 4a, 4b. Ces flasques 41 , 42 qui peuvent être dentés (avec une même orientation, vers l’intérieur, des dents à forme triangulaire) et éventuellement au niveau d’une zone de contact avec un longeron 17a, 17b également denté. Il peut y avoir une correspondance de forme/profil ondulé entre la structure dentée rigide prévu dans la partie de renforcement 4a ou 4b et le profil ondulé de la paroi perméable 5, 5’ correspondante. Ce type d’agencement est bien visible par exemple sur les figures 3A ou 3B.
Lorsqu’un longeron 17a, 17b (au moins un longeron) est prévu dans la structure à barreaux, parallèlement aux flancs allongés 41 , 42, un tel longeron 17a, 17b peut former des jonctions croisées, typiquement à 90°, avec un tronçon intermédiaire (tronçon central par exemple) des barreaux respectifs qui sont distribués à intervalles réguliers de l’une à l’autre des deux extrémités/côtés opposés de la structure/partie de renforcement 4a, 4b considérée.
[0062] En complément ou en alternative, la partie de renforcement 4a, 4b présente des organes de soutien allongés parallèlement à la direction générale des plis de la paroi 5, 5’ renforcée, qui sont liés directement sur la face extérieure F5, F5’ (par rapport à la chambre V interne) de cette paroi souple et perméable. Cette partie 4a ou 4b peut ainsi se raccorder sélectivement sur cette face extérieure F5 ou F5’ au niveau de lignes LP1 ou zones rectilignes de fond dans le profil ondulé de la paroi perméable 5 ou 5’. L’effet de soutien peut être obtenu en réalisant ces fixations de la partie de renforcement 4a, 4b sur la totalité des lignes de pli LP1 , LP2, à savoir les lignes de fond LP1 et les lignes de crête LP2 de la face externe F5, F5’ plissée/ondulée.
[0063] La fixation peut se faire en maintenant la structure 4a ou 4b en sandwich entre deux éléments de pression ou contention, par exemple avec des éléments de pression répartis sur l’extérieur de cet ensemble soudé ou surmoulé. Les liaisons (structure 4a ou 4b - face externe F5 ou F5’), distribuées de façon discontinue, peuvent être obtenues simultanément sous la forme de plusieurs bandes (par exemple chacune continue) orientées dans une direction parallèle à celles des lignes de plissage LP1 , LP2 qui forment des lignes de pli ou rebroussement : respectivement des creux et des sommets dans le profil ondulé. Dans le cas illustré sur la figure 4, on peut voir que le plissage a été réalisé de façon similaire ou identique pour les deux paroi perméables 5, 5’. De plus, la liaison avec la partie de renforcement 4a, 4b peut permettre d’obtenir une paire d’élément préassemblés identiques ou à géométrie identique pour la partie perméable à l’air 5, 5’ de ces éléments.
[0064] Dans des options d’assemblage, chaque structure à barreaux s’étend suivant le plan XY comme visible sur la figure 2 notamment, en incluant une partie de cadre intérieur ou portion périphérique adaptée, de façon à présenter :
- deux flasques 41 , 42 de support latérale des bords ondulés des parois 5, 5’ ;
- deux extrémités de terminaison (qui sont deux côtés opposés complémentaires des deux flasques 41 , 42) parallèles aux plis et supportant les autres bords, typiquement droits, des parois 5, 5’.
Les deux flasques 41 , 42 forment ici deux faces intérieures F2 en vis-à-vis, dans une structure rectangulaire par exemple (éventuellement avec présence d’un angle biseauté dans une variante). [0065] Dans des options, la partie de renforcement 4a, 4b peut éventuellement être collée au support/cadre 2 en utilisant une variété de techniques, telles que le surmoulage/collage ou soudure thermique, le collage par adhésif ou le collage par ultrasons. Dans des modes de réalisation, le poste pour la soudure/liaison peut se trouver en aval d'un dispositif de plissage rotatif, avec utilisation d’un guide assurant l’espacement souhaité entre les lignes sur lesquelles viennent se fixer latéralement les barreaux 7a, 7b, 7c, 7d ou organes de soutien similaires.
Au moins un barreau 7a, 7b de la structure/partie de renforcement 4a, 4b peut présenter un bord de jonction se soudant/collant à ladite ligne de fond LP1 dans une zone de jonction J5 rectiligne, comme illustré notamment sur la figure 4. Le barreau 7a, 7b pourvu de ce bord peut s’étendre, suivant une direction d’éloignement par rapport à la chambre V qui est perpendiculaire à la paroi renforcée, jusqu’à un autre bord opposé saillant vers l’extérieur, qui est de préférence saillant au moins au même niveau que les deux plis de crête LP2.
[0066] Dans une forme de réalisation, le plissage d'une toile/paroi 5, 5’ peut être réalisée en même temps qu’une fixation, par exemple par soudure ou surmoulage, entre la toile formant la paroi perméable 5, 5’ et les barreaux 7a, 7b, 7c, 7d de la partie de renforcement 4a, 4b. Cette fixation se fait au niveau des lignes de pli LP1 , LP2 de la toile et également sur les deux bords allongés conformés en zig-zag, par utilisation de deux flasques allongés 41 , 42 inclus dans la partie de renforcement 4a, 4b, comme visible par exemple sur les figures 3A et 3B. Dans certaines options, un pincement peut être prévu pour le maintien des bords allongés ondulés.
En scellant ces bords ondulés et les bords droits transversaux à une portion périphérique continue de la partie de renforcement 4a, 4B, éventuellement à l'aide d'une résine ou d’un adhésif durcissant et/ou à prise physique, le média d’adsorption M peut être efficacement et simplement empêché de s'écouler au niveau des bordures.
[0067] Avec la partie de renforcement 4a, 4b fixée sur la paroi perméable 5, 5’ correspondante, il est permis de figer/rigidifier la pluralité de plis définissant, dans chaque paroi perméable 5, 5’ :
- la pluralité d’arêtes saillantes ou sommets de plis (lignes de pli LP1 ) ;
- la pluralité de lignes de fond (LP2).
Ces lignes de pli LP1 , LP2 délimitent entre elles les pans de surfaces inclinés s'étendant vers l’intérieur de la chambre V depuis les arêtes saillantes/lignes saillantes LP2 qui sont perpendiculaires à la direction de plissage (direction de l’opération de plissage dans le dispositif de plissage).
[0068] La juxtaposition de deux éléments ainsi préassemblés permet de former/délimiter la chambre V. On obtient une unité d’adsorption incluant les parties de renforcement/soutien 4a, 4b et délimitant la chambre V, qui se compose des deux éléments préassemblés, par exemple juxtaposés à l’aide d’une partie de cadre. Chaque toile formant une membrane 5, 5’ peut présenter un même motif élémentaire 15 qui se répète. Un tel motif 15 peut présenter une forme de "V" en vue de profil, comme montré par exemple sur la figure 4. Par exemple, un angle a5 compris entre 95 et 160° est obtenu intérieurement à la ligne de pli LP2, cet angle a5 étant mesuré entre les pans (plans) jointifs/se rejoignant à cette ligne LP2 du côté intérieur/chambre.
[0069] En référence aux figure 2, 3A, 3B et 4, il est montré un exemple de structure à barreaux 7a, 7b, 7c, 7d pouvant servir à maintenir le profil ondulé d’une paroi perméable 5 ou 5’. Les barreaux 7a, 7b, 7c, 7d s’étendent parallèlement entre eux à la manière de pannes d’une charpente de toiture, avec une disposition triangulaire en vue de profil pour les trois bords libres de trois barreaux successifs. Ceci peut être permis par une structure en lame de certains des barreaux 7a, 7b venant en appui sur les lignes de pli LP1 , qui sont en alternance avec d’autres barreaux 7c, 7d moins profonds dans la direction de circulation du flux d’air (direction Z rappelée en figure 2) et ainsi moins saillants en direction de la chambre V.
[0070] Ce type de structure, non limitative, peut être réalisée pour le soutien et le maintien de la conformation des deux parois perméables 5, 5’, qui peuvent être identiques ou similaires. Une partie de renforcement 4a peut former la face d’entrée d’un étage de filtration par utilisation du média d’adsorption (charbon actif ou similaire pour une adsorption moléculaire), avec les ouvertures 04 délimitées entre des barreaux 7a, 7b, tandis qu'une autre partie de renforcement 4b peut former la phase de sortie de cet étage de filtration, avec les ouvertures 04’ (visibles sur la figure 3A) délimitées entre les barreaux 7c, 7d. Eventuellement, du charbon actif peut être déposé/supporté sur un substrat perméable à l’air. On comprend que le média d’adsorption M est maintenu entre les deux parois 5, 5’ et entouré par une structure latérale/périphérique sans ouverture lors du fonctionnement du dispositif 1 .
[0071] Il a été exposé ci-dessus des options d’obtention d’un élément renforcé permettant de délimiter une face interne en contact avec du média d’adsorption, par utilisation d’une seule toile ou paroi souple dont la face extérieure est directement fixée à une partie de renforcement 4a ou 4b. Deux élément renforcés préassemblés peuvent être ainsi obtenus. Bien entendu, on peut aussi prévoir seulement un élément renforcé de ce genre, par exemple pour former l’interface par laquelle le flux d’air brut F entre dans la couche d’adsorption. Du côté arrière/aval de cette couche d’adsorption, on peut éventuellement utiliser un autre type de renforcement, par exemple avec une grille plus classique et/ou l’utilisation de portions rigidifiés localement (au niveau de plis par exemple) sur l’autre paroi perméable 5’. Exemples non limitatifs de paramètres géométriques/dimensionnels
[0072] Sur le dispositif illustré sur la figure 1 , le nombre de lignes plis LP1 , LP2 est supérieur à dix, par exemple supérieur ou égal à quinze, ce qui peut s’appliquer pour au moins une des parois 5, 5’.
L’angle formé par chaque pli et la distance entre deux plis (formant une largeur des pans) peuvent être choisis pour qu’une paroi ondulée perméable à l’air 5, 5’ présente une hauteur (pouvant correspondre sensiblement à la hauteur L7 d’un barreau à forme de lame) inférieure à 9 mm, par exemple inférieure ou égale à 5 ou 6 mm.
[0073] Pour un écartement inter parois perméables compris entre 5 et 15 mm, l’extension totale en hauteur de la partie d’adsorption peut être comprise entre 15 mm et 33 mm. Sur la figure 5, on a illustré une zone de compartiment C1 correspondant à une telle hauteur de la partie d’adsorption. Lorsqu'un élément filtrant 8 supplémentaire est prévu pour former un deuxième étage de filtration, la hauteur H du dispositif 1 à deux étages de filtration peut être environ le double de la hauteur de la partie d’adsorption, éventuellement sans dépasser une hauteur seuil de 60 ou 70 mm.
[0074] En référence aux figures 1 et 5, le média de l’élément 8 est plissé, conformé de façon parallélépipédique, entre deux faces 8a, 8b, avec une épaisseur similaire ou égale à celle de l’étage d’adsorption. Le média filtrant 8 peut s’étendre à l’intérieur d’un boîtier ou réceptacle 30 en étant inséré d’un seul bloc avec la partie d’adsorption. Il est ainsi formé une cassette peu épaisse (sur la figure 5, la dimension d’épaisseur est exagérée pour les besoins d’illustration). On forme ici un agencement 10, apte à séparer une zone d’amont Z1 d’une zone d’aval Z2 dans la chambre de filtration délimitée par le boîtier/réceptacle 30. L’air à purifier F, issu de l’extérieur, est acheminé dans la chambre par une entrée 1 a du boîtier 30 communiquant avec la zone d’amont Z1 . L’entrée peut déboucher dans le boîtier 30 en regard d’une face d'entrée formée par la partie de renforcement 4a, qui est verrouillée en position par le cadre 2 ou par une attache annulaire pour le raccordement au cadre 2. Une forme allongée peut être préférée, avec par exemple des embouts 2a deux fois ou trois fois plus courts qu’une longueur L5 des élément renforcés 4a, 5 et 4b, 5’.
Pour permettre le décalage en hauteur (suivant la direction Z) des lignes de pli LP1 , LP2, les barreaux 7a, 7b présentent une hauteur L7 bien plus élevée que la hauteur L7’ des barreaux 7c, 7d, par exemple avec un excès/différentiel de hauteur d’au moins 3 ou 4 mm.
Exemple(s) de composition de structures multicouches à média d’adsorption
[0075] Les parois perméables 5, 5’, souples de préférence, peuvent inclure ou consister en une toile en polyester. Indépendamment du choix du matériau de la paroi perméable 5, 5’ pour délimiter la chambre/volume intérieur V, une taille de maille commune ou similaire (préférentiellement identique) peut être choisie. A titre d'exemple non limitatif, chaque paroi perméable 5, 5’ peut avoir des mailles entre 200 et 340 pm, par exemple allant de 210 ou 250 à 300 pm.
[0076] La ou les parties de renforcement 4a, 4b peuvent consister en une pièce moulée, en matériau plastique plus rigide que le matériau constitutif des parois 5, 5’ à profil ondulé. Hormis des flasques allongés 41 , 42 (sur deux côtés) et un ou plusieurs longerons 17a optionnels pouvant définir une mince surface ondulée, épousant localement la face extérieure F5 ou F5’, la structure de ces parties 4a, 4B se compose essentiellement de barreaux 7a, 7b, 7c, 7d parallèles qui sont compatibles avec une soudure plastique et/ou un surmoulage. Les parois 5, 5’ peuvent aussi inclure ou consister en une matière plastique, par exemple au moins un polyester ou des fibres synthétiques. Le ou les éléments renforcés peuvent être dépourvus de composant métallique.
[0077] Le média d’adsorption M, en vrac, peut avoir une consistance de poudre /granulaire. Comme visible notamment sur les figures 4 et 5 montrant un état rempli de la chambre V, le charbon actif ou média adsorbant est typiquement en vrac/ état granulaire, avec un écartement/épaisseur de chambre qui peut atteindre ou dépasser 5 ou 8 mm. Une épaisseur de 14 mm peut convenir pour s’adapter un débit important de ventilation/renouvellement d’air.
[0078] Le média d’adsorption M peut être granulaire et présenter une porosité permettant un effet de physisorption (type d’adsorption des gaz lorsque ceux-ci se logent dans des pores du média d’adsorption). Du charbon actif peut être contenu dans le matériau de remplissage, dans la chambre V. La retenue du média d’adsorption M ne nécessite pas de fixation, pas de collage ou similaire contre les parois 5, 5’ ou contre une quelconque paroi de délimitation périphérique (comme les flasques 41 , 42 ou les lames transversales qui rejoignent les extrémités des flasques 41 , 42). Par utilisation d’une toile ou d’un matériau fibreux/textile avec des mailles suffisamment fines (par exemple de 210 à 300 pm), le média d’adsorption M peut être retenu dans la chambre V.
[0079] Dans les parois 5, 5’ et/ou dans un média filtrant de l’élément 8, il peut être prévu un agent à effet antimicrobien et/ou anti-allergénique. Le cadre 2, rigide peut porter l'élément filtrant 8 uniquement de manière mécanique, par pincement par exemple, ou peut inclure un composant adhésif de fixation. Eventuellement, l’élément filtrant 8 peut être fixé de manière interchangeable.
[0080] Le média de l’élément filtrant 8, éventuellement pourvu de plis, peut être multicouches. Il peut être fibreux, à base de coton, cellulose, de fibres synthétiques par exemple ou d’un mélange de fibres. Dans des modes de réalisation, l’un au moins parmi le média filtrant de cet élément 8 et les toiles constituant les parois 5, 5’ est du type soumis à un traitement thermique, pour conserver un plissage en raison d’un effet de durcissement.
Dans des options, une couche de microfibres (par exemple des microfibres ultrafines) dans l’élément filtrant 8 est apte à séparer à plus de 98 % les poussières fines et les particules de suie pouvant se trouver en suspension dans l’air extérieur. L’élément filtrant 8 peut disposer également d’une couche antimicrobienne spécifique agissant contre les virus et les bactéries, par exemple de niveau H13 ou mieux, et qui empêche optionnellement le développement des moisissures et fixe les allergènes et le pollen dans la couche filtrante.
Assemblage du dispositif de filtration
[0081] Les parties de renforcement 4a, 4b présentent chacune une portion périphérique appelée dans ce qui suit partie de cadre intérieur. Les deux parties de cadre peuvent former, par superposition, une portion annulaire d’insertion ayant une section polygonale, s’insérant au travers d’une large ouverture délimitée par le cadre 2, jusqu’à buter sur l’épaulement 2e, bord interne ou reliefs analogues. Eventuellement, le joint 6 déformable visible sur la figure 2 peut être d’abord attaché/mis en place autour des deux parties de cadre, puis l’insertion de la portion annulaire est réalisée, de façon à permettre la prise en sandwich du joint 6, par exemple avec un effet de compression causé par le cadre 2.
[0082] Le cadre 2 délimite ainsi un compartiment C1 de filtration par adsorption. L'une au moins parmi les deux parties de cadre peut inclure une fente ou ouverture pour le remplissage en média d’adsorption M qui est réalisé à un stade ultérieur. Dans une option, ces deux parties sont des parties de cadre intérieur se complétant pour obtenir une circonférence polygonale correspondant à la géométrie du cadre et se montant dans le cadre extérieur 2. Dans ce cas, on peut prévoir d’abord de superposer les deux parties de cadre intérieur en formant une ouverture sur un côté pour l’accès à la chambre/volume intérieur V délimité entre les parois perméables 5, 5’.
[0083] Alternativement, le cadre 2 peut être monté par assemblage, par exemple par fixation de plusieurs parties de cadre externe autour des éléments préassemblés juxtaposés avec un écart permis par les éléments d'entretoisement T1 , T2 inclus en périphérie des avec les parties de renforcement 4a, 4b.
[0084] Dans le cas non limitatif des figures 3A et 3B, les deux flasques 41 , 42 peuvent présenter plusieurs types d’éléments d’entretoisement orientés en saillie vers l’intérieur à l’état monté dans le cadre 2 :
- des premiers éléments d’entretoisement T1 formés sur un sommet des dents de l’un des flasques 41 ou 42, en étant ainsi décalés latéralement sur un côté par aux parois 5, 5’ ; et
- des deuxièmes élément d’entretoisement T2, par exemple constituant des barreaux d’extrémité T2 en forme de lame dans la partie de renforcement 4a ou 4b, qui se positionnent le long des embouts 2a du cadre 2, en ayant une largeur égale à celle des parois 5, 5’.
De tels éléments d’entretoisement servent à maintenir les parois 5, 5' à distance constante de l’autre, avec un écartement suffisant pour permettre d’accroitre la capacité de la chambre V, tout en évitant à la structure des parties 4a, 4b de s'étendre dans la chambre. Les dents, rentrantes, sont seulement prévues sur un côté, à l’éventuelles exception des dents du longeron 17a, qui est mince, par exemple en ayant une largeur inférieure ou égale à 2 mm.
[0085] Les options illustrées sont données à titre d'exemple et, dans la méthode générale d’assemblage, il est prévu au moins d’assemble une paroi souple/toile 5 ou 5’ à une partie de renforcement 4a, 4b, de façon à maintenir une conformation plissée ou ondulée de cette paroi perméable, ce grâce à quoi un premier élément préassemblé. Avec l’autre paroi perméable à l’air, la chambre V peut être délimitée en entourant le premier élément préassemblé et la deuxième paroi perméable par un cadre ou support similaire, lors d’une étape de mise en place du cadre 2, de façon à réaliser une fixation qui bloque la position relative des parois 5, 5’ entre elles, indépendamment de la présence ou non d’une structure de renforcement conçue séparément pour l’autre paroi perméable.
[0086] Le maintien en parallèle des parois 5, 5’ est alors assuré et un accès reste libre, latéralement, pour le remplissage de la chambre V ainsi créée. Un côté du cadre 2 est ouvert dans la cassette obtenue avant chargement en média d’adsorption M. Ce côté ouvert permet un remplissage en charbon ou média d’adsorption analogue. Il est fermé après le remplissage, par exemple par un obturateur 24 fixé ou rapporté.
[0087] Dans des réalisations et comme illustré par exemple sur la figure 3A, l’écartement e4 entre deux lignes saillantes LP2 correspondant à deux plis de crête successifs peut être est supérieur ou égal à une largeur de portion L (largeur de pan à conformation plane) définie dans la paroi considérée 5 ou 5'. Un tel pan, typiquement rectangulaire, est délimité entre l'un de ces deux plis de crêtes LP2 et une ligne de fond qui est celle du pli intercalé entre les deux plis de crête.
[0088] En pratique lors du fonctionnement normal du dispositif 1 de filtration, l’air admis dans la zone d’amont Z1 est orienté sur une face ajourée du premier élément renforcé, sur la face d’entrée/surface extérieure F5 de la paroi 5 à profil ondulé et ne peut parvenir dans la zone d’aval Z2 qu’en passant par la face de sortie définissant la surface extérieure F5’ de la paroi 5’. Les pans sont inclinés avec deux orientations en alternance par rapport au plan P de la face d'accès du cadre 2, de sorte que le flux F est dévié (en partie) par les barreaux 7a, 7c et guidé en biais en traversant la paroi perméable 5, avant d’atteindre la surface d’interaction du matériau d’adsorption M dans la chambre V.
[0089] Le cadre 2 peut porter, via une gorge G par exemple, un joint d’étanchéité J annulaire ou une lèvre d’étanchéité pour un contact annulaire sur une face intérieure complémentaire située dans le réceptacle 30 et participant à séparer la zone d’amont Z1 de la zone d’aval Z2. Comme dans le cas non limitatif de la figure 2, le joint J qui s’étend par exemple suivant le plan XY peut inclure deux lèvres ou portions de contact amincies PC1 , PC2, pouvant s’appuyer sur un rebord intérieur du réceptacle 30. La région de fixation RF peut être décalée vers l’intérieur, sensiblement au même niveau (suivant la direction de l'axe Z) que la zone de fixation de ce joint J sur le cadre 2. Une jupe annulaire intérieur du cadre, décalée vers l’intérieur par rapport à un bord inférieur du cadre 2 où est solidarisé le joint J, peut être interposée entre le joint J et le dessus de l’élément filtrant 8.
Utilisation d’un élément filtrant additionnel
[0090] Comme visible sur les figures 1 et 2, les deux parois perméables 5, 5’ peuvent être montées intérieurement dans un cadre 2 déjà assemblé. Un premier étage de filtration peut être ainsi formé pour séparer des gaz. Un plan de référence P de ce premier étage de filtration peut s'étendre dans la chambre V, de façon intermédiaire entre les 2 parois qui s'étendent parallèlement l'une à l'autre. Le dispositif 1 , optionnellement en conservant un format général de cassette, peut intégrer un deuxième étage de filtration sous forme d'un élément filtrant 8 porté par le support/cadre 2.
[0091] Un compartiment C1 peut être délimité par le cadre 2 pour permettre le montage juxtaposé des deux parties de renforcement 4a et 4b. Ce compartiment 01 peut correspondre à un espace creux du cadre 2, délimité au niveau d’un épaulement 2e (visible en figure 3A) du cadre 2 permettant de former une double région de fixation RF. [0092] Dans une option de réalisation du support en forme de cadre, un tel bord ou épaulement intérieur 2e permet de constituer une zone annulaire de siège où repose une structure à barreaux, ici la deuxième partie de renforcement 4b associée à la paroi 5’ délimitant l’arrière de la couche à média d’adsorption M. Une base rectangulaire de cette partie de renforcement 4b peut ainsi venir en contact sur le dessus du bord ou épaulement 2e. La première partie de renforcement 4a peut se poser sur la deuxième partie de renforcement, éventuellement à l’aide d’éléments d’entretoisement T1 , T2 disposés en périphérie.
[0093] Sur les figures 3A et 3B, il est illustré le cas non limitatif d’un contact aux extrémités des parties 4a, 4b qui sont adjacentes aux embouts 2a du cadre 2, avec utilisation d’un contact direct au niveau d’un bord B7 de barreaux à forme de lame lorsqu’un pli de fond LP 1 est formé à cette extrémité de l’élément renforcé préassemblé 4a, 5 ou 4b, 5’. La disposition est compacte et facilite l’ajout de l’élément filtrant 8 en le portant par le même cadre 2
[0094] Sur le dessous du bord ou épaulement intérieur 2e, il peut être réalisé une fixation pour le deuxième étage de filtration. Plus généralement, il peut être prévu d’inclure un deuxième étage de filtration, par exemple sous forme d'un élément filtrant 8 porté par le support/cadre 2 en utilisant une zone de fixation annulaire. Eventuellement, tout ou partie d’un média filtrant de ce deuxième étage ou une structure de support associée peut être fixée et/ou accolée à/contre les organes de soutien, par exemple les barreaux 7b, 7d, qui appartiennent à la deuxième partie de renforcement 4b.
[0095] L’élément filtrant 8 peut s’étendre de façon généralement parallèle au plan de référence P1 et peut inclure, dans un média de séparation de particules solides, en particulier de particules fines, des lignes de pli parallèles à celles prévues dans le premier étage de filtration. Le média peut être choisi pour des particules solides et/ou des poussières traversant le premier étage de filtration.
[0096] En référence aux figures 4 et 5, on peut voir que l’élément filtrant 8 peut-être du type plissé. Dans des options, il peut être prévu d’intégrer plusieurs couches différentes rassemblées en un seul bloc constitutif de l’élément filtrant 8. Un média, par exemple plissé, peut constituer tout ou partie de cet élément filtrant 8, en ayant par exemple à lui seul un niveau H13. A l’aide d’un élément filtrant 8 ayant un niveau H13 (classe de filtration H13 selon la norme ISO 29463 ou EN 1822 ou mieux) pour la filtration de particules fines, on s’assure d’assainir l’air intérieur F’ admis dans l’espace cible via la sortie 1 b de l’agencement 10 de filtration incluant ce type de dispositif 1 à plusieurs étages de filtration.
[0097] Dans un cas de structure multicouche, l’une au moins des autres couches, distincte d’une paroi renforcée par la partie de renforcement 4a et/ou 4b, peut être plissée. Dans le cas de la figure 4, on a représenté un dispositif de filtration 1 avec un cadre 2 formant le support sans couche pouvant constituer un préfiltre en amont de l’assemblage à deux parois perméables 5, 5’ renfermant la couche de média d’adsorption M. Bien entendu, une telle couche formant un préfiltre peut être ajoutée dans des variantes, éventuellement de façon détachable et/ou lavable dans un réceptacle 30 tel que celui illustré sur la figure 5 ou analogue, ou encore plus en amont (par exemple dans un système HVAC). Un tel préfiltre peut être conçu séparément du cadre 2. En se détachant séparément de l’agencement filtrant 10 en panneau ou en étant monté à part, il peut alors être réutilisé sélectivement après un traitement et/ou un lavage.
Test d’efficacité [0098] La structure pour délimiter la chambre d’adsorption est compatible avec une bonne efficacité de filtration de gaz, durable, sans avoir un encombrement trop élevé en termes d’épaisseur du dispositif 1 (restant par exemple à moins de 20 mm pour la partie d’adsorption incluant les deux parois perméables souples, et moins de 30 ou 35 mm lorsqu’un élément filtrant additionnel est intégré dans la cassette). Le dispositif de filtration peut avoir un format de cassette ou panneau, peu épais. La partie d’adsorption peut avoir une surface de passage d’air plus importante, grâce aux parois ondulées, afin de diminuer la perte de charge pouvant être induite par le niveau important de masse de charbon actif (ou adsorbant similaire).
Le tableau suivant illustre l’intérêt de cette disposition compacte, la dernière colonne correspondant à l’utilisation de deux parois perméables ondulées ayant chacune 16 plis, avec un encombrement de cassette/panneau (hauteur totale) de l’ordre de 24 mm.
[Tableau 1]
Figure imgf000029_0001
[0099] Le recours à une seule paroi ondulée peut déjà suffire à augmenter la masse de charbon de manière significative pour un débit volumique donné, avec cependant le risque d’accentuer la chute de pression du côté de la paroi ayant une géométrie non ondulée (même si une géométrie courbée adaptée peut contribuer aussi à augmenter la surface de paroi de délimitation).
[0100] Lorsque deux toiles formant les parois ondulées sont utilisées, avec un écartement constant dans cet exemple entre les parois 5, 5’, on obtient dans un encombrement à section/périmètre donné, une augmentation du volume de charbon avec une utilisation complète de l’espace entre les deux toiles. La partie de renforcement (ici à barreaux minces et à barreaux en forme de lames), par exemple en plastique, qui soutient la toile est à l’extérieur de la chambre.
[0101] Il est constaté une maitrise de la perte de charge :
- par diminution de la vitesse d'air dans la chambre grâce à la structure à barreaux parallèles (répartis à la façon d’un peigne), qui entraîne une légère déviation du flux d’air, et grâce à la plus grande surface de passage d’air ;
- par augmentation de la masse de charbon (x2,8) sans trop augmenter l’épaisseur (x2).
En outre, ce dispositif 1 est peu encombrant.
[0102] Il doit être évident pour les personnes versées dans l’art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l’éloigner du domaine d’application de l’invention comme revendiqué.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (1) de filtration d’air, comportant :
- un support (2) ayant deux extrémités (E1 , E2) distantes l’une de l’autre ;
- deux parois (5, 5’) perméables à l’air, sensiblement parallèles entre elles, en s’étendant chacune de l’une à l’autre des deux extrémités (E1 , E2) du support ;
- une chambre (V), destinée à contenir un média d’adsorption (M) par une étape de remplissage, la chambre (V) étant délimitée avant l'étape de remplissage entre les deux parois (5, 5’) perméables à l’air, les deux parois perméables à l’air étant adaptées pour s’étendre transversalement par rapport à un flux d'air brut (F) à filtrer pénétrant dans la chambre (V) via l’une de ces deux parois (5), entre les deux extrémités (E1 , E2) du support (2) ; dans lequel une première paroi parmi les deux parois perméables, souple et/ou apte à être pliée, est reliée à au moins une partie de renforcement (4a ; 4b) fixée au support (2) et se raccordant à la première paroi sélectivement sur une face de la première paroi qui est une face extérieure (F5 ; F5’) par rapport à la chambre (V), et dans lequel la face extérieure (F5 ; F5’) présente des lignes (LP1 ) ou zones rectilignes de fond dans un profil ondulé de ladite première paroi, la première paroi étant soutenue dans une conformation avec ledit profil ondulé par la partie de renforcement (4a ; 4b) qui inclut une pluralités d’organes de soutien solidarisés à la première paroi le long des lignes (LP1) ou zones rectilignes de fond.
2. Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel la face extérieure (F5 ; F5’) de la première paroi est reliée à des barreaux (7a, 7b, 7c, 7d) espacés et parallèles entre eux, de préférence rigides, formant au moins les organes de soutien dans la partie de renforcement (4a ; 4b) et permettant de maintenir et structurer la conformation à profil ondulé de la première paroi, et dans lequel lesdits barreaux (7a, 7b, 7c, 7d) sont adaptés pour être sélectivement reliés à ladite face extérieure (F5 ; F5’), chacun par une face latérale de barreau, de préférence le long d’une ligne de pliage réalisée dans un matériau constitutif de la première paroi perméable.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les deux parois perméables (5, 5’), conçues en matériau souple et dont la conformation est à profil ondulé, sont associées chacune à une structure à barreaux formant une partie respective de renforcement (4a, 4b), de sorte qu’il est prévu dans chaque structure à barreaux :
- un premier type de barreaux, pour lequel chaque barreau (7a, 7b) est accolé et lié à une ligne (LP1) de fond de la face extérieure (F5, F5’) correspondante ; et
- un deuxième type de barreaux, pour lequel chaque barreau (7c, 7d) est accolé et lié à une ligne (LP2) en saillie de la face extérieure (F5, F5’) correspondante.
4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le média d’adsorption (M) est stocké en vrac entre les deux parois perméables à l’air (5, 5’) et dans la délimitation circonférentielle d’un cadre constitutif de tout ou partie du support (2), et dans lequel un écartement entre les deux parois perméables (5, 5’) est supérieur ou égal à 5 mm.
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le cadre présente une partie fixée ou rapportée d’obturation (24) pour obturer une ouverture (02) d’accès latéral à la chambre (V), ladite ouverture (02) ayant permis de remplir la chambre (V) en média d’adsorption (M).
6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, dans lequel les deux parois perméables (5, 5’) ont chacune une face extérieure (F5, F5’) au niveau de laquelle une structure à barreaux correspondante, formant une partie de renforcement (4a, 4b), est fixée et de préférence surmoulée ou soudée, de façon à obtenir deux éléments préassemblés, et dans lequel le cadre est agencé pour délimiter un compartiment (C1 ) dans lequel sont maintenus :
- un premier élément préassemblé choisi parmi les deux éléments préassemblés, comprenant la première paroi (5) ; et
- un second élément préassemblé choisi parmi les deux éléments préassemblés, comprenant l’autre paroi dite deuxième paroi (5’) des parois perméables ; le premier élément préassemblé et le deuxième élément préassemblé étant mutuellement espacés par le cadre, de préférence par une partie du cadre incluant deux flancs allongés (2b) de ce cadre, de sorte que les deux structures à barreaux (4a, 4b) se situent uniquement à l’extérieur de la chambre (V).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une deuxième paroi (5’ ; 5) parmi les deux parois perméables est reliée à des barreaux (7a, 7b, 7c, 7d) qui forment un sous-groupe d’organes de soutien entièrement distincts des organes de soutien reliés à la première paroi (5 ; 5’).
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel les organes de soutien consistent en des barreaux (7a, 7b, 7c, 7d) qui ont de préférence une même longueur pour définir une longueur identique de fixation sur la paroi perméable (5, 5') à laquelle ils sont attachés, et dans lequel la première paroi perméable (5) et la deuxième paroi perméable (5’) sont maintenues espacées entre elles d’une distance qui est directement proportionnelle ou sensiblement égale à un écartement prédéterminé prévu au sein de paires respectives de barreaux (7a, 7b, 7c, 7d) incluant chacune :
- un barreau (7a ; 7b) relié à une ligne de fond de la face externe (F5 ; F5’) de l'une parmi la première ou la deuxième paroi perméable ; et
- un barreau (7d ; 7c) relié à une ligne saillante de la face externe (F5’ ; F5) de l’autre paroi perméable.
9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, dans lequel les deux parois (5, 5’) perméables à l’air sont aptes à former, avec le média d’adsorption (M), un étage de filtration pour séparer des gaz dont des composés organiques volatils, les deux parois perméables (5, 5’) étant parallèles et réparties de part et d’autre d’un même plan de référence (P1 ) s’étendant dans la chambre (V), et dans lequel les organes de soutien, de préférence tous à forme de barreaux (7a, 7b, 7c, 7d), se répartissent dans au moins deux groupes avec une différenciation dans leur hauteur (L7, L7’) telle que mesurée suivant une direction (Z) perpendiculaire au plan de référence (P1 ).
10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel l’étage de filtration est un premier étage de filtration, le dispositif (1) comprenant en outre un deuxième étage de filtration sous forme d’un élément filtrant (8) porté par le support (2) et/ou accolé contre les organes de soutien (7b, 7d) qui sont reliés, en dehors de la chambre (V), à une des parois perméables (5, 5’) qui présente un profil ondulé, l’élément filtrant (8) étant généralement parallèle au plan de référence (P1 ) et adapté pour séparer des particules solides et/ou des poussières traversant le premier étage de filtration.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une partie des organes de soutien consiste en des barreaux (7a, 7b) de cloisonnement ayant chacun :
- deux faces de déflection orientées dans des directions opposées et s’étendant parallèlement l’une à l’autre depuis un premier bord (B7) déflecteur, préférentiellement rectiligne, jusqu’à un deuxième bord, opposé au premier bord déflecteur, qui définit une zone de jonction (J5) avec une ligne ou zone rectiligne de rebroussement obtenue par plissage en tant que ligne de fond (LP1 ) de la première paroi perméable, - une orientation des deux faces de déflection en vis-à-vis de deux portions adjacentes de la première paroi perméable (5, 5’), préférentiellement rectangulaires, lesdites deux portions adjacentes se rejoignant au niveau de la zone de jonction (J5).
12. Agencement (10) de filtration d’air pour habitacle d'un véhicule, comprenant :
- un réceptacle (30) sous forme de conduit ou un boîtier, pourvu d’une entrée (1a) pour de l’air brut (F) et une sortie (1 b) pour de l’air purifié (F’) ; et
- le dispositif de filtration (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, monté intérieurement dans le réceptacle (30), de façon à séparer une zone d’amont (Z1 ) de la filtration en communication avec l’entrée (1 a), et une zone d’aval (Z2) en communication avec la sortie ; dans lequel le média d’adsorption (M) est stocké en vrac dans la chambre (V) délimitée entre les deux parois perméables (5, 5’), en formant une couche d’épaisseur au moins égale à 5 mm, une circonférence de la chambre (V) étant délimitée par un cadre qui délimite une ouverture d’accès suivant un plan (P), du côté de la zone d’amont (Z1 ), le cadre supportant :
- deux parois (5, 5’) perméables à l’air prévues dans le dispositif de filtration (1 ), par l’intermédiaire de deux structures à barreaux respectives dont celle reliée à ladite première paroi (5), les deux structures à barreaux s’étendant parallèlement au plan (P) de l'ouverture du cadre en étant maintenues espacées l'une de l’autre par le cadre ; et
- un joint d’étanchéité (J) annulaire ou une lèvre d’étanchéité pour un contact annulaire sur une face intérieure complémentaire située dans le réceptacle (30) et participant à séparer la zone d'amont (Z1) de la zone d’aval (Z2).
13. Méthode d’assemblage d’un dispositif (1 ) de filtration d’air tel que défini dans la revendication 1 ou 2, la méthode comprenant les étapes consistant essentiellement à :
- assembler, lors d’une étape d’assemblage, une première paroi perméable à l'air (5, 5’) avec une première structure à barreaux, de façon à maintenir une conformation plissée ou ondulée de la première paroi perméable, ce grâce à quoi un premier élément préassemblé est obtenu ;
- fournir une deuxième paroi perméable à l’air ;
- entourer le premier élément préassemblé et la deuxième paroi perméable par un cadre formant un support (2) ayant deux extrémités (E1 , E2) distantes l’une de l’autre, lors d’une étape de mise en place du cadre, de façon à réaliser une fixation qui maintient la deuxième paroi perméable parallèle à la première paroi perméable, parallèlement à une ouverture du cadre et en s’étendant de l’une à l’autre des deux extrémités (E1 , E2), ce grâce à quoi une chambre (V) délimitée entre la première paroi perméable et la deuxième paroi perméable et entourée par le cadre est obtenue ;
- après l’étape de mise en place du cadre, remplir la chambre (V) avec un média d’adsorption (M), de préférence via une ouverture (02) du cadre, pour former une couche constituée ou à base dudit média d’adsorption (M) qui s’étend transversalement par rapport à un flux d’air brut (F) à filtrer pénétrant dans la chambre (V) via l’une de ces deux parois (5), entre les deux extrémités (E1 , E2) du support (2) ; dans lequel lors de l’étape d’assemblage, la première paroi est reliée à des barreaux (7a, 7b, 7c, 7d) de ladite structure qui forment des organes de soutien espacés et parallèles entre eux, afin de soutenir et structurer la conformation plissée ou ondulée de la première paroi, en réalisant une liaison des barreaux sur la première paroi par une face latérale de barreau respective, contre une même face de la première paroi, et dans lequel l’étape de mise en place du cadre est réalisée de manière à ce que la face de la première paroi sur laquelle sont reliés lesdits barreaux (7a, 7b, 7c, 7d) soit une face extérieure (F5, F5’) par rapport à la chambre (V), liaison des barreaux sur la première paroi étant réalisée sélectivement sur ladite face extérieure (F5, F5'), de manière discontinue et distribuée le long de lignes (LP1 , LP2) ou zones rectilignes de rebroussement dans un profil ondulé de la première paroi (5, 5’), dont font partie des lignes (LP1 ) ou zones rectilignes de fond de la face extérieure (F5, F5’).
14. Méthode d’assemblage selon la revendication 13, dans lequel l’écartement (e4) entre deux lignes saillantes correspondant à deux plis de crête (LP2) successifs dans le profil plissé ou ondulé de la première paroi perméable (5, 5’) est supérieur ou égal à une largeur de portion (L) définie dans la première paroi perméable entre l'un de ces deux plis de crêtes (LP2) et une ligne de fond (LP1 ) correspondant à un pli de fond intercalé entre les deux plis de crête, et dans lequel un barreau (7a, 7b) de la structure à barreaux a un bord de jonction avec ladite ligne de fond (LP1 ) en s’étendant, suivant une direction d’éloignement par rapport à la chambre (V) qui est perpendiculaire à la première paroi, jusqu’à un autre bord opposé (B7) saillant vers l’extérieur, qui est de préférence saillant au moins au même niveau que les deux plis de crête (LP2).
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4197099A (en) * 1976-11-30 1980-04-08 Lundberg Bo E I H Apparatus for mounting and holding filter bags and the like
US4363643A (en) * 1981-10-16 1982-12-14 Emerson Electric Co. Support means for filter material in a non-electric air cleaner
US20050138906A1 (en) * 2003-12-24 2005-06-30 Kubokawa James O. Self-spacing pleated filter insert
US20090064862A1 (en) 2007-09-11 2009-03-12 Columbus Industries, Inc. Air filter formed from slit and expanded layers of electrostatically enhanced material
US20150128540A1 (en) * 2013-11-12 2015-05-14 Bha Altair, Llc Gas turbine filter and methods of assembling same
WO2017220691A1 (fr) 2016-06-21 2017-12-28 Mann+Hummel Gmbh Élément filtrant, dispositif de filtration et procédé associé

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4197099A (en) * 1976-11-30 1980-04-08 Lundberg Bo E I H Apparatus for mounting and holding filter bags and the like
US4363643A (en) * 1981-10-16 1982-12-14 Emerson Electric Co. Support means for filter material in a non-electric air cleaner
US20050138906A1 (en) * 2003-12-24 2005-06-30 Kubokawa James O. Self-spacing pleated filter insert
US20090064862A1 (en) 2007-09-11 2009-03-12 Columbus Industries, Inc. Air filter formed from slit and expanded layers of electrostatically enhanced material
US20150128540A1 (en) * 2013-11-12 2015-05-14 Bha Altair, Llc Gas turbine filter and methods of assembling same
WO2017220691A1 (fr) 2016-06-21 2017-12-28 Mann+Hummel Gmbh Élément filtrant, dispositif de filtration et procédé associé

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