Brevet FR2261414A1 — publié le 19750912

La présente invention concerne un dispositif d'atténuation du bruit transmis par les gaz en circulation dans les machines alternatives. On connaît des dispositifs d'atténuation du bruit constitués par un cylindre de détente pourvu à l'une de ses extrémités d'un tuyau d'entrée pour les gaz en circulation, la sortie des gaz s effectuant par un tuyau d'échappement situé à 11 extrémité opposée. On sait également que les caractéristiques d'atténuation des bruits qui d'une manière générale, sont fonction de la fréquence, dépendent dans le cas d'un système tel que mentionné plus haut, de deux paramètres importants, a savoir la longueur du cylindre I qui conditionne les zones d'atténuation minimale et maximale dite plage datténuation, et le rapport d'expansion S qui conditionne la valeur de l'atténuation maximale, S représentant la s surface de la section du cylindre et s la surface de la section du tuyau entrée des gaz. En outre, la pratique a montré que dans un tel système les atténuations relevées sont inférieures à celles que la théorie laisse prévoir et ceci à cause des effets de propagation sphérique au niveau du changement brutal de section entre le tuyau entrée et le cylindre, d'une part, et aussi de lteffet directionnel dû au fait que le tuyau'entrée et celui de sortie sont disposés sur un meme axe. Enfin, si l'on est amené à dédoubler l'appareil, on peut réduire le rapport d'expansion du cylindre et par conséquent le diamètre de ce dernier, mais il n'est absolument pas possible de réduire sa longueur, les diverses fréquences où 11 atténuation est nulle étant en fonction de cette longueur. Ceci fait que lton obtient un dispositif d'atténuation encombrant constitué par deuxou plusieurs cylindres de détente ayant la même longueur que si on n'avait qu'un seul cylindre. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et d'élaborer un dispositif basé sur les phénomènes de propagation spatiale sans effet directionnel. Pour ce faire,ltobjet de la présente invention est un dispositif d'atténuation qui se caractérise en ce qu'il comporte au moins une portion de sphère ou d'ellipsolde peu allongé pourvue d'une tubulure d'entrée et d'une tubulure de sortie des gaz en circulation l'une voisine de son centre ou d'un de ses foyers et l'autre sur la périphérie dans une zone autre que celle faisant face à la précédente. Il est à noter que cette définition englobe la sphère et les ellipsoldes peu allongés, qui du point de vue acoustique, ont des propriétés identiques. Toutefois, il semble qu'en pratique il soit plus aisé d'utiliser des sphères et l'on se limitera donc à ce cas particulier dans la suite du présent exposé. On conçoit aisément que grâce à cette disposition les caractéristiques d'atténuation des bruits dépendent d'un seul paramètre important, à savoir le rapport entre le diamètre de la tubulure d'entrée et le diamètre de la sphère, qui conditionne à la fois la plage d'atténuation et la valeur d'atténuation maximale. Il en résulte entre autres que l'on peut réaliser la division de llappa- reil en utilisant deux sphères plus petites, ce qui n'est pas possible avec les dispositifs d'atténuation connus à l'heure actuelle. De plus, la sphère étant la forme mécanique la plus rigide, les radiations émises par le volume lui-meme se trouvent diminuées. Enfin, dans une telle disposition, l'effet directionnel est complètement supprimé, la tubulure de sortie des gaz étant située dans une zone autre que celle faisant face à la tubulure d'entrée des gaz et vice versa. Selon un mode de réalisation auquel il semble qu'il y ait lieu de donner la préférence, lorsque le dispositif est utilisé pour l'échappement, la tubulure d'entrée est celle voisine du centre. Avantageusement, la tubulure voisine du centre est partiellement fermée et pourvue d'orifices sur l'extrémité de sa paroi. Cette disposition permet une propagation supplémentaire des gaz à travers ces orifices, ce qui a pour résultat un affranchissement partiel de la vitesse des gaz. Quelques modes de réalisation de l'invention sont décrits ci-après à titre d'exemples, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif d'atténuation conforme à l'invention - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, la tubulure d'entrée comportant des orifices ; et - les figures 3 à 5 sont des variantes de réalisation d'un dispositif d'atténuation conforme à l'invention. On notera en outre que dans les modes de réalisation représentés sur les figures, la tubulure d'entrée est celle voisine du centre de la sphère. Le dispositif d'atténuation représenté sur la figure 1 comprend une sphère creuse 1 pourvue d'une tubulure d'entrée 2 des gaz en circulation voisine de son centre. La sortie des gaz s'effectue par une tubulure de sortie 3 située sur la périphérie de la sphère, les deux tubulures formant entre elles un angle d'environ 90".- Selon la figure 2, des orifices 4 sont prévus en outre sur l'extrémité de la tubulure d'entrée 2 voisine du centre de la sphère, cette tubulure étant partiellement obstruée. Pour augmenter le degré d'atténuation, on peut combiner deux ou plusieurs sphères comme ceci est représenté sur les figures 3 et 4. Selon la figure 3, la tubulure de sortie 3 de la première sphère 1 débouche au centre d'une seconde sphère 5 qui, à son tour, est pourvue d'une tubulure de sortie 6 faisant un angle de 90 avec le précédent On réalise ainsi deux atténuations successives en série. Le mèse résultat est obtenu avec la disposition selon la figure 4 dans laquelle la tubulure de sortie de la première sphère est remplacée par un simple orifice 7 débouchant au centre d'une calotte sphérique 8 soudée en 9 à la sphère 1. Là encore, on obtient deux atténuations en série grâce au fait que la tubulure de sortie finale 10 fait un angle de l'ordre de 90 avec la direction de sortie des gaz en 7. La figure 5 représente un dernier mode de réalisation du dispositif d'atténuation conforme à l'invention, constitué d'une demi-sphère 11 accolée à un cylindre 12 dont elle est séparée par une paroi 13 pourvue d'un large orifice 14 dans lequel débouche la tubulure d'entrée 15. La sortie se fait par la @@@@@@@@ @@ @@@@@@ 16. Selon ce mode de réalisation, le cylindre 12 est destiné à réfléchir les gaz à leur entrée et à résoudre certains problèmes particuliers qui ne sont pas étudiés dans le cadre du présent mémoire. D'ailleurs, selon les problèmes à résoudre, le cylindre 12 pourrait etre remplacé par tout autre volume convenable. Ce qui est important, c'est que les gaz sortant du cylindre 12 ont une direction générale parallèle à la tubulure d'entree 15, mais de sens oppose. Le phénomène étudié dans le cadre de la présente invention se produit à l'intérieur de la demi-sphère 11 puisque la sortie 16 est perpendiculaire à cette direction générale. n~ essais réalisés ava ces dispositifs conformes à l'invention ont donné des résultats tres satisfaisants, la plage d'atténuation et l'atténuation maximale à dimensions identiques étant plus importantes dans le cas d'une sphore que dans le cas d'un cylindre. Ainsi, l'application à un moteur d'un dispositif d'atténuation comprenant une sphère dont le diamètre est cinq fois celui du diamètre de la tubulure d'entrée a permis d'obtenir sur toute la plage d'utilisation, comprise entre I 500 tours/mn à 6 000 tours/mn, une atténuation de 30 dBA, l'atténuation maximale mesurée étant de l'ordre de 40 dB. Bien entendu, on peut, comme indiqué plus haut, remplacer la sphère de détente par un ellipsolde dont les foyers sont assez proches l'un de l'autre, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'atténuation du bruit transmis par les gaz en circulation dans les machines alternatives, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une portion de sphère ou d'ellipsoide peu allongé pourvue d'une tubulure d'entrée et d'une tubulure de sortie des gaz en circulation, l'une voisine de son centre ou d'un de ses foyers et l'autre sur la périphérie dans une zone autre que celle faisant face à la précédente. 2.- Dispositif d'atténuation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tubulure d'entrée est celle voisine du centre. 3.- Dispositif d'atténuation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tubulure voisine de son centre est partiellement fermée et pourvue d'orifices sur l'extrémité de sa paroi.