Brevet FR2278936A1 — publié le 19760213

On connait, par les brevets précédents du demandeur, des divers systèmes de déphasages des ondes sonores utilisés dans les silencieux, pour écoulement pulsatoire des fluides gazeux dont le système décrit dans le Brevet N 73 02082 du 22 Janvier 1973 présentant des conduits de déphasage circulaires ou semicirculaires de section uniforme entourrant une chambre cylindrique. Ce système donne d'excellents résultats acoustiques lorsque l'emplacement disponible permet le montage des silencieux d'un grand diamètre ce qui est le cas lorsque ces silencieux sont montés A l'aspiration des gros compresseurs ou à l'aspiration ou à l'échappement des gros moteurs ou d'autres machines carac térisées par l'écoulement pulsatoire;Par contre, lorsque le diamètre du silencieux est faible, les résultats acoustiques sont moins bons, et, ceci parce que dans ces silencieux la longueur des conduits circulaires de déphasage est insuffisante.Le per Pectionnement, suivant l'invention, permet de remedier à cet inconvenient en augmentant la longueur acoustique d'un conduit de déphasage sans que sa longueur géométrique soit Mo di fiée et ceci par des modifications successives de la section d'Xcoulement Un moyen pratique, suivant l'invention, consiste à placer à l'in trieur d'une enveloppe cylindrique une boite présentant des anglet par exemple une boite triangulaire, rectangulaire ou polygonale pouvant présenter soit tous se cotés fermés, soit les premiers cotés fermés et les derniers ouverts. Un seul angle j' d'une .telle boite est très rapproché de la parois extérieure de préférence cylindrique à l'intérieur de laquelle la boite est placée, ou mûrie, cet angle peut touchEr cette parois, tandis que les distances entre les autres angles et la parois extérieure sont suffisantes pour assurer un éooulment du fluide gazeux sans perte de charge importante. I1 va de soi que la distanceenir les parois plates de la boite et la parois cylindrique est plus importante entre les angles qu'aux endroits des angles où se trouvent les points d'étranglement de la section de passage. C'est précisément ces variations successives de sections de passage qui permettent d'augmenter le temps d'écQulement lelong du conduit de déphasage. La description qui suit ainsi que les des sins annexés présentent à titre d'exemples deux formes de réalisation des dispositifs suivant l'invention. La Fig. 1 présente en coupe axiale un élément de déphasage suivant la première forme de réalisation et la figure 2 présente le même élément en coupe transversale suivant la ligne AA' de la figure 1.La figure 3 présente en coupe axiale une autre forme de réalisation applicable à l'aspiration des moteurs et des compresseurs et la figure 4 présente le meme dispositif en coupe transversale suivant la ligne cassée BCFG de la figure 3, la figure 1 montre l'entrée d'un silencieux applicable à l'aspiration ou à l'é- chappement pulsatoire d'une machine telle qu'un moteur à explosions, un compresseur , une pompe à vide, un surpresseur rotatif etc. Un dispositif de déphasage à l'intérieur de l'enveloppe 1 est placé entre les deux fonds ronds 2 & 3 munis respectivement d'un tube d'arrivée 4 et d'orifices de sortie 5 .Il est constitué principalement par une boite triangulaire 6 dont un seul angle 7 est rapproché de l'enveloppe 1 tandis que les deux autres angles 8 & 9 se trouvent à une certaine distance de cette enveloppe comme on le voit bien à la figure 2. Les parois 10, 11 & 12 de la boite triangulaire 6 présentent des orifices 13, 14 & 15 de section décroissante dans le sens de l'écoulement. Ces orifices font communiquer la boite 6 avec les secteurs 16, 17 & 18 du conduit de déphasage. Dans les silencieux simplifiés la paroi 12 peut être supprimez. la suite de ce premier élément de déphasage ont peut placer d'autres éléments identiques mais les résultats seront supérieurs si chaque élément est renversé de 1800 par rapport à l'élément précédant, c'est-à-dire les éléments impairs seront logés dans le cylindre 1 comme celui présenté à la figure 1 ctest-à-dire les orifices 5 à la sortie de chaque élément tandis que les éléments paires (2me 4me etc) présenteront les orifices 5 à l'entrée de chaque élément,De plus, les éléments successifs pourront êtretournés angulairement de 1800, les uns par rapport aux autres, de sorte que les orifices 5 du 2me et du 4me élément ne seront pas en face des orifices 5 du ler et du 3me élément mais qu'ils se trouveront du coté diamétralement opposé. Dans ce cas on doit aménager des chambres de détente entre les éléments successifs et tout au moins une chambre entre le 1er et le 2me élément et une autre chambre entre le 3me et le 4me. Il n'est pas nécessaire de disposer une chambre de détente entre le 2me et le 3me éléments puisque la communication entre ces deux éléments s'établit par 11 axe du silencieux.Le fonctionnement du ler élément est le suivant : le gaz pénètre dans la boite triangulaire 6 par le tube d'arrivée 4 et passe simultanément par les orifices 13,14 & 15 dans les secteurs 16.17 & 18 mais en raison de la différence des sections de ces orifices les pressions dans les secteurs successifs 16,17 & 18 seront dégressives et le gaz circulera du secteur 16 vers le secteur 18 en passant par le secteur 17. L'onde de pres s ion acoustique suivra le seze chemin et traversera les orifices 5 après avoir été divisée en plusieurs fragments échelonnés dans le temps. Dans le deuxième élément la circulation se fera de l'ex extérieur vers l'intérieur, dans le 3me comme dans le ler etc.Le silencieux suivant les figures 3 et 4 est muni d'une cartouche filtrante 19 placée dans le centre du silencieux dont la calotte emboutie 20 comporte une cloison transversale 21 qui présente un orifice de résonance 22 faisant communiquer la chambre de r*sonan- ce 23 avec la chambre rectlaire inférieure 24 ouverte d'un coté et renfermant la cartouche filtrante 19.Ira calotte 20 s'ap punit sur le fond inférieur démontable 25 solidaire du tube d'aspiration 26 et do l'étrier 27 qui est muni d'un boulon 28 dont l'extrémité filetée coaporte l'écrou 29 pour serrer ensemble la calotte 20 et le fond 25 sur lequel est fixée ira'boite rectangalaire 24 dont une des deux extrémités de la paroi 31 est très rapprochée de la paroi cylindrique de la calotte 20 tandis que l'extremité opposée formant l'anglessde m8me que l'angle 35 entre les parois 34 & S5 sont situées à lie distance suffisante de la paroi cylindrique extérieure pour permettre le passage de l'air sans perte de charge. Pour la meme raison l'extrémité de la paroi 35 se trouve également à une distance suffisante de ltenveloppe extérieure. La hauteur des parois de la boite rectangulaire 24 est légèrement plus faible que la distance entre la cloison médiane 21 et le fond inférieur 25 de façon à former une fente mince sous la cloison 21 dont la largeur est plus faible en haut de la paroi 31, un peu plus forte au-dessus de la paroi 34 et la plus forte audessus de la paroi 35. Cette fente fait communiquer la boite rectangulaire 24 avec les trois secteurs 36,37 a 38 du conduit de déphasage dont le premier communique avec l'atmosphère par les orifices 39 & 40 et le dernier communique par le passage 41 avec l'intérieur de la boite reQtangaaire 24. Les orifices 39 & 0 peuvent etre remplacés par un tube d'entrée soudé sur la calotte 20 à l'endroit indiqué par la lettre B.I1 est possible d'ajouter une 4me paroi à la boite rectangulaire, mais ceci n'est pas abso lument indispensable. Le fonctionnement du silencieux est le suivant : l'air atmosphérique est aspiré par les orifices et 40 ou par le tube latéral non présenté sur le dessin.Une très faible partie d'air passe dans la chambre 24 par la fente très mince au-dessus de la paroi 31 et la majeure partie passe dans le secteur 37 d'où par une fente au-dessus de la paroi 34 une partie de l'air passe dans la chambre 24 mais la majeure partie contourne l'angle 33 et passe dans le tronçon 38, d'où encore une partie de l'air, plus importante que les précédentes passe au-dessus de la paroi35 et la plus grande partie traverse le passage 41 pour pénétrer directement dans la boite 24 dont la quatrième paroi a été supprimée comme n'étant pas indispensable. Enfin, après avoir traversé la cartouche filtrante 19 et le tube 26, l'air est aspiré par un comprésseur un moteur ou une autre machine aspirante. De cette façon des divers fragments de l'onde sonore sont échelonnes dans le temps et arrivent sans bruit jusqu'aux orifices 39 & 40. Les basses fréquences sont réduites par la chambre de résonance23. I1 est à noter que dans les silencieux d'échappement l'onde sonore se propage dans le même sens que le fluide gazeux tandis que dans les silencieux d'aspiration dans le sens opposé. RBVENDICATIONS 1) Silencieux comportant un conduit circulaire de déphasage des ondes sonores est caractérisé par ceci que la section transversale de ce conduit n'est pas constante mais elle comporte des étranglements successifs entre lesquels se trouvent les troncons du conduit dont la section transversale est notablement plus forte que celle dans is étranglements. 2) Silencieux selon la revendication 1 caractérisé par ceci que les parties élargies du conduit de déphasage communiquent avec la chambre qu'ils entourent par des passages dont la section croit dans le sens d'écoulement du fluide gazeux lorsque celuici traverse ces passages de l'extérieur vers l'intérieur, et décroît lorsque le fluide gazeux passe de la chambre intérieure vers le circuit de déphasage extérieur entourant cette chambre. 3) Silencieux selon les renvendications 1 & 2 est caractérisé par ceci que les variations des sections du conduit de déphasage sont obtenues par des étranglements de section de passage aux endroits des angles formés par les parois de la chambre int*- rieure dont un seul angle est très rapproché de l'enveloppe extérieure de facon à laisser un passage très faible ou même nul, tandis que les autres angles sont suffisament éloignés de cette enveloppe pour permettre des passages de section suffisante. 4) Silencieux selon les revendications 1,2 & 3 caractérisé par ceci que la chambre intérieure présente une section triangulaire perpendiculairement à l'axe du silencieux. 5) Silencieux selon les revendications 1,2,3 & 4 caractérisé par ceci que la chambre triangulaire est remplacée par un seul angle formé par deux premières parois du triangle, la troisième paroi présentant la plus large section de communication entre le conduit de déphasage extérieur avec la chambre triangulaire intérieure étant purement et simplement supprimée. 6) Silencieux selon les revendications 1,2 & 3 caractérisé par ceci que la chambre intérieure, qui est entourée par le conduit de déphasage présente une section rectangulaire perpendiculai le rement à l'axe du silencieux | quatrième paroi de cette chambre présentant la plus forte section de communication avec le conduit extérieur de déphasage pouvant être supprimée. 7) Silencieux selon les revendications 1,2 & 3 caractérisé par ceci que la chambre intérieure qui est entourée par le conduit de déphasage extérieur avec lequel elle communique présente une section polygonale perpendiculairement à l'axe du silencieux. Les trois premières parois de ce polygone étant indispensables, les dernières qui communiquent avec le conduit de déphasage par des passages de larges sections pouvant etre supprimées. 8) Silencieux selon les revendications de 1 à 7 est caractérisé par ceci que le passage de communication entre le conduit de déphasage extérieur et la chambre intérieure présente la forme d'une fente mince aménagée entre les bords des parois de la chambre intérieure et la cloison limitant le volume de la chambre de résonance. 9) Silencieux selon une quelconque des revendications précédentes caractérisé par ceci que, lorsque au moins deux éléments de déphasage sont placés en série dans l'enveloppe extérieure la position linéaire des éléments de l'ordre paire est renversée de 1800 par rapport à la position des éléments de l'ordre impair de façon à ce que lorsque la circulation du fluide se fait dans les premiers de l'intérieur vers l'extérieur, elle se fera dans les autres éléments de l'extérieur vers l'intérieur.