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Title:
DEVICE FOR DETECTING PARTICULATE MATTER IN AN AIRFLOW FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/046845
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system for detecting particulate matter in an airflow (F) for a motor vehicle, termed the airflow to be analysed, comprising an optical means (2) for detecting the particulate matter in said airflow, the optical means (2) comprising a light source (3) capable of emitting light waves and a receiver element (4) capable of receiving light rays, the system (1) comprising a so-called analysis zone (8) and configured so that the airflow (F) flows therethrough, the light source (3) being arranged so as to emit light waves in the analysis zone (8), the system comprising a Venturi device for driving said airflow (F).

Inventors:
GUIGOU, Pascal (ZA l'Agiot 8 rue Louis Lorman, CS 80517 La Verrière Le Mesnil Saint-denis Cedex, 78322, FR)
Application Number:
FR2017/052360
Publication Date:
March 15, 2018
Filing Date:
September 06, 2017
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Assignee:
VALEO SYSTEMES THERMIQUES (ZA l'Agiot, 8 rue Louis LormandCS 80517 La Verriere, Le Mesnil Saint Denis Cedex, 78322, FR)
International Classes:
G01N21/85; G01N15/02; G01N21/05; G01N21/53
Domestic Patent References:
WO2016028996A12016-02-25
WO2005043479A12005-05-12
Foreign References:
EP1598226A12005-11-23
JP2005283152A2005-10-13
US20130265574A12013-10-10
KR20120103326A2012-09-19
US20040046957A12004-03-11
Other References:
"Strahlpumpe", WIKIPEDIA, 16 April 2016 (2016-04-16), XP002769463, Retrieved from the Internet [retrieved on 20170421]
None
Attorney, Agent or Firm:
METZ, Gaëlle (Valeo Systemes Thermiques, Département Propriété IndustrielleZA l'Agiot,8 rue Louis Lorman, CS 80517 La Verrière Le Mesnil Saint-denis Cedex, 78322, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . Système de détection de matière particulaire dans un flux d'air (F), dit flux d'air à analyser, pour un véhicule automobile, comprenant un moyen optique (2) pour la détection de la matière particulaire dans ledit flux d'air à analyser (F), ledit moyen optique (2) comprenant une source lumineuse (3) apte à émettre des ondes lumineuses et un élément de réception (4) apte à recevoir des ondes lumineuses, le système (1 ) comprenant une zone dite zone d'analyse (8) et configurée pour que ledit flux d'air à analyser (F) y circule, la source lumineuse (3) étant disposée de sorte à émettre des ondes lumineuses dans la zone d'analyse (8), le système comprenant un dispositif à effet venturi (16) pour entraîner ledit flux d'air à analyser (F).

2. Système de détection selon la revendication 1 , comprenant un canal de circulation (13) dudit flux d'air à analyser (F) délimitant la zone d'analyse.

3. Système de détection selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel ledit dispositif à effet venturi (16) comprend un canal de circulation (17) d'un autre flux d'air (F'), dit flux d'air d'entraînement, en relation fluidique avec le canal de circulation (13) dudit flux d'air à analyser (F).

4. Système de détection selon la revendication précédente, dans lequel le canal de circulation (17) du flux d'air d'entraînement (F') comprend une entrée (20) du flux d'air (F) à analyser, ladite entrée d'air (20) étant disposée en aval de la zone d'analyse (8) relativement au sens d'écoulement du flux d'air à analyser (F).

5. Système de détection selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel le canal de circulation (17) du flux d'air d'entraînement (F') et le canal de circulation (13) du flux s'air à analyser (F) s'étendent sensiblement orthogonalement l'un relativement à l'autre.

6. Système de qualité d'air pour véhicule automobile, comprenant un système de détection (1 ) de matière particulaire selon l'une des revendications précédentes, et un dispositif de purification (32) d'un flux d'air à destination d'un habitacle du véhicule automobile.

7. Système de qualité d'air selon la revendication 6, comprenant une entrée d'air (35).

8. Système de qualité d'air selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de purification (32) comprend un filtre à air (33) disposé dans ladite entrée d'air (35).

9. Système de qualité d'air selon l'une des revendications 7 ou 8, comprenant une volute (39) de circulation de l'air en relation fluidique avec l'entrée d'air (35).

10. Système de qualité d'air selon la revendication 9 quand elle dépend de la revendication 8, dans lequel la volute (39) comprend un capot (40), le filtre à air (33) étant disposé en contact avec le capot (40) de la volute (39).

1 1 . Système de qualité d'air selon l'une des revendications 6 à 10, dans lequel le dispositif de purification (32) comprend un élément ioniseur (34).

12. Système de qualité d'air selon l'une des revendications 6 à 1 1 , comprenant une sortie d'air (36).

13. Système de qualité d'air selon la revendication 12 quand elle dépend de la revendication 1 1 , dans lequel l'élément ioniseur (34) est disposé en contact avec la sortie d'air (36).

14. Système de qualité d'air selon l'une des revendications 12 ou 13, comprenant un piquage (43) dans la sortie (36) configuré pour alimenter le dispositif de détection de matière particulaire (1 ) en flux d'air à analyser (F).

15. Système de qualité d'air selon la revendication précédente, dans lequel le piquage (43) est configuré pour alimenter en air l'élément ioniseur (34).

16. Système de qualité d'air selon l'une des revendications 12 à 15, comprenant une grille (44) de protection de la sortie d'air (36).

17. Système de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, comprenant un système de qualité d'air selon l'une des revendications 6 à 16.

Description:
DISPOSITIF DE DETECTION DE MATIERE PARTICULAIRE DANS UN FLUX

D'AIR POUR VEHICULE AUTOMOBILE

L'invention concerne un système de détection de matière particulaire dans un flux d'air pour un véhicule automobile.

Par matière particulaire, on entend toute particule de dimension suffisamment faible pour être transportées par l'air et être inhalées.

Un tel système de détection permet d'agir sur un système de qualité d'air du véhicule automobile afin de dépolluer l'air destiné à alimenter l'habitacle du véhicule automobile.

Ce système est soit intégré à un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation du véhicule automobile, soit un module spécialement dédié.

Dans un cas comme dans l'autre, le système comprend généralement un purificateur d'air, tel qu'un filtre et/ou un ioniseur, permettant d'assainir le flux d'air qui le parcourt avant de pénétrer dans l'habitacle du véhicule.

Par exemple, si le système de détection de matière particulaire détecte une quantité de matière particulaire dans le flux d'air à destination de l'habitacle supérieure à une valeur seuil, il est possible que le système de qualité d'air déclenche le purificateur d'air.

Généralement, le système de détection comprend un ventilateur dédié pour générer le flux d'air circulant dans le système, ce qui augmente la masse et l'encombrement du système de détection, ainsi que la consommation du véhicule, du fait de l'alimentation électrique du ventilateur.

Le but de l'invention est de remédier au moins partiellement à cet inconvénient.

A cet effet, l'invention a pour objet un système de détection de matière particulaire dans un flux d'air, dit flux d'air à analyser, pour un véhicule automobile, comprenant un moyen optique pour la détection de la matière particulaire dans ledit flux d'air, ledit moyen optique comprenant une source lumineuse apte à émettre des ondes lumineuses et un élément de réception apte à recevoir des ondes lumineuses, le système comprenant une zone dite zone d'analyse configurée pour que ledit flux d'air à analyser y circule, la source lumineuse étant disposée de sorte à émettre des ondes lumineuses dans la zone d'analyse, le système comprenant un dispositif à effet venturi pour entraîner ledit flux d'air à analyser.

Ainsi, grâce à la présente invention, il est possible de s'affranchir de tout ventilateur dédié, ce qui réduit drastiquement la masse et l'encombrement du système de détection et contribue également à diminuer la consommation du véhicule équipé du système de détection.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le système comprend un canal de circulation dudit flux d'air à analyser délimitant la zone d'analyse.

Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit dispositif à effet venturi comprend un canal de circulation d'un autre flux d'air, dit flux d'air d'entraînement, en relation fluidique avec le canal de circulation dudit flux d'air à analyser.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le canal de circulation du flux d'air d'entraînement comprend une entrée du flux d'air à analyser, ladite entrée d'air étant disposée en aval de la zone d'analyse relativement au sens d'écoulement du flux d'air à analyser.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le canal de circulation du flux d'air d'entraînement et le canal de circulation du flux s'air à analyser s'étendent sensiblement orthogonalement l'un relativement à l'autre.

L'invention a également pour objet un système de qualité d'air pour véhicule automobile, comprenant un système de détection de matière particulaire tel que décrit précédemment et un moyen de purification d'un flux d'air à destination d'un habitacle du véhicule automobile.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de qualité d'air comprend une entrée d'air.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de purification comprend un filtre à air disposé dans ladite entrée d'air. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de qualité d'air comprend une volute de circulation de l'air en relation fluidique avec l'entrée d'air.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la volute comprend un capot, le filtre à air étant disposé en contact avec le capot de la volute.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de purification comprend un élément ioniseur.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de qualité d'air comprend une sortie d'air.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément ioniseur est disposé en contact avec la sortie d'air.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de qualité d'air comprend un piquage dans la sortie configuré pour alimenter le dispositif de détection de matière particulaire en flux d'air à analyser.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le piquage est configuré pour alimenter en air l'élément ioniseur.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de qualité d'air comprend une grille de protection de la sortie d'air.

L'invention a également pour objet un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, comprenant un système de qualité d'air tel que décrit précédemment.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 illustre une vue en coupe longitudinale d'un système de détection de matière particulaire selon une vue de principe de la présente invention ;

- la figure 2 illustre une vue en perspective d'un extérieur d'un système de qualité d'air équipé du système de détection de la figure 1 ; - la figure 3 illustre une vue en perspective d'un intérieur du système de la figure 2 ; et

- la figure 4 illustre une autre vue en perspective d'un intérieur (sans grille) d'un système de qualité d'air équipé du système de détection de la figure 1 .

Système de détection de matière particulaire

L'invention a pour objet un système de détection de matière particulaire dans un flux d'air pour un véhicule automobile, référencé 1 dans les figures.

Par matière particulaire, on entend toute particule de dimension suffisamment faible pour être transportées par l'air et être inhalées.

Les particules peuvent être solides, liquides, ou un mélange de solides et liquides.

Par exemple, le diamètre des particules est compris entre 0,005 μιτι et 100 μιτι.

Par exemple, la matière particulaire comprend un mélange de spores, de pollen, de fumée de cigarettes, de carbone ...

Le système de détection 1 s'applique tout particulièrement à un système de qualité d'air d'un véhicule automobile, détaillé ultérieurement.

Dans la description qui va suivre, le flux d'air à analyser, F, auquel il est fait référence, est destiné à alimenter en air l'habitacle du véhicule automobile.

Le flux d'air F transporte des particules référencées P de la matière particulaire.

Le système 1 comprend un moyen optique 2 pour la détection de la matière particulaire dans le flux d'air F.

Comme visible sur la figure 1 , le moyen optique 2 comprend une source lumineuse 3 apte à émettre des ondes lumineuses.

La source lumineuse 3 est par exemple une diode laser.

Comme visible sur les figures 1 et 2, le moyen optique 2 comprend également un élément de réception apte à recevoir des ondes lumineuses, référencé 4.

Dans la suite de la description, l'élément de réception est appelé photorécepteur. Le système 1 comprend une chambre de mesure 5 munie d'un orifice 6 d'entrée du flux d'air F dans la chambre de mesure 5.

La chambre de mesure 5 est également munie d'un orifice 7 de sortie du flux d'air F hors de la chambre de mesure 5.

La chambre de mesure 5 délimite une zone dite d'analyse 8 dans laquelle les particules P, portées par le flux d'air F, circulent.

Comme visible sur la figure 1 , la source lumineuse 3 émet un faisceau lumineux incident 10.

La source lumineuse 3 est disposée de sorte à émettre des ondes lumineuses dans la zone d'analyse 8.

Comme visible sur la figure 1 , le photorécepteur 4 est disposé de sorte à recevoir des ondes lumineuses provenant de la zone d'analyse 8.

La direction principale du faisceau lumineux 10 fait un angle non nul avec la direction d'écoulement du flux d'air F.

Le faisceau lumineux 10 est dévié dans de multiples directions par interaction avec les particules en suspension dans le flux d'air, en particulier dans la direction du photorécepteur 4.

Le photorécepteur 4 est disposé de sorte à recevoir un faisceau lumineux 12.

On note que le photorécepteur 4 fonctionne dans une plage de valeurs de longueurs d'onde cohérente avec la ou les longueurs d'ondes du faisceau lumineux 12, qui éventuellement coïncide avec une plage de longueurs d'onde de fonctionnement de la source lumineuse 3.

Le moyen optique comprend également un ou des éléments (non illustré(s)) de mise en forme du faisceau lumineux incident 10 et du faisceau lumineux diffusé 12, tels que des lentilles par exemple.

Comme visible sur la figure 1 , la chambre 5 constitue un canal de circulation du flux d'air à analyser F, référencé 13, dans lequel la zone d'analyse 8 est délimitée.

Comme visible sur la figure 1 , le système 1 comprend un dispositif à effet venturi pour entraîner le flux d'air à analyser F, référencé 16.

Le dispositif à effet venturi 16 comprend un canal de circulation 17 d'un autre flux d'air, dit flux d'air d'entraînement, et noté F', en relation fluidique avec le canal de circulation 13 du flux d'air à analyser F.

Le canal de circulation 17 comprend une entrée 18 et une sortie 19 du flux d'air F'.

Le canal de circulation 17 comprend également une entrée 20 du flux d'air à analyser F.

Sur la figure 1 , l'entrée d'air 20 coïncide avec la sortie 7 du canal de circulation 13.

L'entrée d'air 20 est disposée en aval de la zone d'analyse 8 relativement au sens d'écoulement du flux d'air à analyser F.

Comme visible sur la figure 1 , le canal de circulation 17 et le canal de circulation 13 s'étendent sensiblement orthogonalement l'un relativement à l'autre.

Le flux d'air F' circulant dans le canal de circulation 17 entraine par effet venturi la circulation du flux d'air F dans le canal de circulation 13 depuis l'entrée 6 jusqu'à la sortie 7, où le flux d'air F rejoint le flux d'air F'.

Système de qualité d'air pour véhicule automobile

L'invention a également pour objet un système de qualité d'air pour véhicule automobile, équipé du système de détection de matière particulaire 1 .

Le système de qualité d'air permet de dépolluer l'air destiné à alimenter l'habitacle du véhicule automobile.

Le système de qualité d'air est référencé 30.

Sur le mode de réalisation illustré, le système de qualité d'air est un module autonome, éventuellement installé dans un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, ou dans une console centrale ou encore un plafonnier d'un véhicule automobile.

Comme visible sur la figure 2, le système de qualité d'air 30 comprend une coque 31 , constituée de préférence de deux demi-coques. Comme visible sur les figures 3 et 4, le système de qualité d'air 30 comprend à l'intérieur de l'enceinte 31 un dispositif 32 de purification d'un flux d'air F" à destination d'un habitacle du véhicule automobile.

Le dispositif de purification 32 comprend au moins un filtre à air et/ou au moins un élément ioniseur permettant d'assainir le flux d'air avant de pénétrer dans l'habitacle du véhicule.

Sur le mode de réalisation illustré, le dispositif de purification 32 comprend un filtre à air 33 et un élément ioniseur 34.

Comme visible sur la figure 3, le système de qualité d'air 30 une entrée 35 par laquelle entre le flux d'air F" et une sortie 36 par laquelle le flux d'air F" sort du système 30.

L'entrée 35 est constituée par un couvercle 37 disposé à distance d'une fente 38.

Le système 30 comprend un ventilateur ou pulseur apte à générer le flux d'air F".

Le mode de réalisation illustré en figure 2, comprend un ventilateur ou pulseur centrifuge, constitué d'une roue à aubes entraînée par un moteur électrique, à balais ou à commutation électronique, et d'une volute 39 apte à collecter et canaliser l'air.

L'aspiration de l'air se fait axialement par une entrée 35 et un filtre 33 en amont du pulseur.

Le refoulement de l'air se fait radialement dans la volute 39 qui se termine par un conduit 41 . Ce dernier débouche sur une sortie 36.

Comme il ressort des figures 2 et 4, l'élément ioniseur 34 est disposé en contact du conduit 41 .

Sur le mode de réalisation illustré, l'élément ioniseur 34 est disposé du même côté du système 30 que le filtre 33.

Comme visible sur la figure 4, le conduit 41 est muni d'un piquage 43 configuré pour alimenter le dispositif de détection 1 de matière particulaire en flux d'air à analyser F.

Un autre mode de réalisation possible consiste à placer le piquage 43 en amont du ventilateur dans l'entrée d'air 35.

Comme visible sur la figure 2, le système 30 comprend une grille 44 de protection de la sortie d'air.

On note que le système de qualité d'air 30 agit en selon les résultats indiqués par le système de détection de matière particulaire 1 .

Par exemple, si le système 1 détecte une quantité de matière particulaire dans le flux d'air à destination de l'habitacle supérieure à une valeur seuil, il est possible que le système de qualité d'air déclenche l'élément ioniseur.

Comme déjà indiqué, l'invention a également pour objet un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, comprenant le système de qualité d'air 30.

Avantages

Comme déjà indiqué, le système de détection 1 est dépourvu d'un ventilateur, du fait de la présence du dispositif d'entrainement à effet venturi 16, ce qui lui permet d'être léger et peu encombrant.

Le système de qualité d'air 30 équipé du système de détection 1 est lui aussi plus léger et peu encombrant, ce qui lui permet d'être installé dans tout endroit approprié du véhicule.