Brevet FR2339744A1 — publié le 19770826

La présente invention a pour objet un dispositif de silencieux pour échappement de gaz ou dispositif atténuateur de bruit à contre-pression faible ou négative pour échappement de fluides gazeux. I1 existe un grand nombre de types de silencieux pour échappement. On peut distinguer en gros trois types fondamentaux de silencieux : les silencieux à étranglement, les silencieux à absorption et les silencieux à réflexion. L'inconvénient de ces silencieux est que, par suite des pertes d'écoulement et d'étranglement, ils donnent naissance à une contre-pression. Par conséquent, lorsqu'il s'agit de cylindres pneumatiques où il est nécessaire d'évacuer rapidement le gaz contenu dans le volume du cylindre, ce genre de silencieux ne peut être envisagé. De même, de nombreux moteurs et notamment les moteurs d'avion, réagissent avec beaucoup de sensibilité à la contre-pression. Celle-ci diminue le rendement du moteur et peut meame provoquer des incidents de fonctionnement. C'est un but de 1 t invention de réaliser un silencieux d'échappement à contre-pression très faible ou négative. Une dépression accélère le processus d'évacuation des gaz, par exemple pour un vérin. Ce résultat est obtenu par l'invention en associant au silencieux une pompe à jet de gaz. Selon un mode de réalisation préféré, la pompe à jet de gaz est montée en amont du silencieux et engendre une dépression dans une ou plusieurs chambres intermédiaires que le jet de gaz traverse sous forme de jet libre, jet de paroi ou éjecteur. Lorsque la pression d'échappement diminue, la dépression régnant dans la chambre intermédiaire augmente le gradient de pression et provoque ainsi une évacuation rapide des gaz contenus dans le cylindre de travail. A la chambre intermédiaire fait suite un silencieux d'échappement de type connu ou bien le jet de gaz s'échappe directement à l'air libre. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu à la sortie de la chambre intermédiaire ou plus en aval des soupapes de retenue. Ces soupapes empêchent le gaz de refluer dans la chambre intermédiaire. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, on peut utiliser un dispositif à jet de gaz à plusieurs étages disposés les uns derrière les autres. Les différentes chambres intermédiaires sont compartimentées, ce qui permet de toujours combiner le nombre optimal d'étages en fonction de la situation. Pour éviter les instabilités de pulsation provoquées par réaction, il est prévu suivant une autre caractéristique de l'invention de séparer un jet partiel et de l'amener par un parcours d'étranglement dans la chambre intermédiaire. Ce jet partiel est déterminé de façon que la pression ne puisse descendre en dessous d'un niveau de pression stable minimal dans la chambre intermédiaire. Selon un autre mode de réalisation avantageux, l'éjecteur peut prendre la forme d'un diffuseur adapté à transformer l'énergie d'écoulement en pression afin de surmonter la résistance du silencieux, et permettant aussi d'obtenir un effet d'aspiration plus élevé dans la chambre intermédiaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente en coupe longitudinale schématique un mode de réalisation de base de l'invention à un seul étage ; - la figure 2 représente de la même façon un mode de réalisation à deux étages - la figure 3 représente de la même façon un mode de réalisation de l'invention destiné à être utilisé dans des moteurs à combustion interne ; - la figure 4 représente de la même façon un mode de réalisation de l'invention destiné à être utilisé dans des conduites tubulaires. On a représenté à la figure I un mode de réalisation de base de l'invention. I1 est constitué par une tubulure d'entrée 1, une chambre intermédiaire 2 et un éjecteur 3. Le jet de gaz pénétrant par la tubulure d'entrée 1 entrain de l'air hors de la chambre intermédiaire 2 et donne ainsi naissance dans cette chambre à une dépression. Le jet de gaz passant par l'éjecteur 5 pénètre dans un silencieux à étranglement 4. Dans la phase finale du processus d'échappement dans laquelle la pression d'échappement régnant dans la tubulure d'entrée diminue, la dépression régnant dans la chambre intermédiaire 2 maintient un gradient de pression et provoque ainsi une évacuation rapide, par exemple celle d'un cylindre de travail non représenté.La dimension de la chambre intermédiaire 2 est fonction du volume du cylindre de travail ou de l'agrégat à vider. A l'entrée de l'éjecteur 5 se trouve une tôle perforée 7 qui, dans certains cas déterminés, améliore encore l'effet recherché. La figure 2 représente un dispositif à deux étages. Le jet de gaz pénètre par une tubulure d'entrée 11, traverse les chambres intermédiaires 12 et 12' et les éjecteurs 13 et 17'. Au bout du dispositif se trouve ici aussi un silencieux 14. Le fonctionnement de ce dispositif est analogue à celui du dispositif représenté à la figure 1. Néanmoins, il est en plus prévu ici des soupapes de retenue 15 qui ont pour rôle d'empêcher le gaz de refluer dans les chambres intermédiaires 12 et 12' et d'y annuler la dépression. En outre, il est prévu à la tubulure d'entrée 11 des lumières secondaires 16. Une partie du gaz qui entre passe par ces lumières et empêche qu'il ne se forme dans la chambre intermédiaire 12 une trop forte dépression. A l'entrée de l'éjecteur 13 se trouve une tôle perforée 17 qui contribue à amortir le bruit. La figure 3 montre un exemple de réalisation de l'invention destiné à être utilisé dans les moteurs à combustion interne. La tubulure d'entrée 21 part de la soupape d'échappement ou bien forme cette soupape d'échappement elle-même. L'effet d'aspiration exercé par le gaz qui s 'échappe est mis à profit pour aspirer par un canal 22 l'air ambiant. Ce mécanisme de circulation d'air peut également être utilisé directement pour refroidir le moteur. En même temps, le jet de gaz à haute température se trouve refroidi. L'éjecteur 25 se présente ici sous la forme d'un diffuseur allant en s'évasant. En lui donnant la longueur voulue, on parvient ainsi à obtenir l'effet d'aspiration supplémentaire. De même que dans les exemples de réalisation représentés aux figures 1 et 2, il est prévu une tôle perforée 27 à l'entrée de l'éjecteur. La figure 4 montre un exemple de réalisation destiné à être monté dans des tuyauteries, par exemple pour amortir les bruits de soupapes et clapets. Au moyen de la bride 38, le silencieux est bridé immédiatement derrière la soupape à rendre silencieuse. La conduite tubulaire qui suit est passée dans le silencieux et est également fixée avec la bride de soupape. Par ailleurs, le dispositif est analogue au mode de réalisation de base représenté à la figure 1. Sur l'éjecteur 37 se trouve une tôle perforée 37. La chambre intermédiaire 32 forme l'amortisseur à dépression. Quel que soit le mode de réalisation adopté, il peut être avantageusement prévu de donner aux éjecteurs la forme de faisceaux de tubes. En même temps, on peut donner une longueur différente aux différents tubes du faisceau. En procédant ainsi on empêche que ne se produisent des bruits à basse fréquence et des résonances propres prononcées, très difficiles à amortir. I1 est également possible de garnir les éjecteurs d'un revêtement à la manière d'un silencieux à absorption. REVENDICATIONS 1. Dispositif de silencieux à contre-pression réduite ou négative pour échappement de fluides gazeux, caractérisé en ce qu t une pompe à jet de gaz est associée au silencieux (4, 14). 2. Dispositif de silencieux pour échappement de gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe à jet de gaz est montée en amont du silencieux (4, 14) et produit une dépression dans une ou plusieurs chambres intermédiaires (2, 12, 22, )2) dans lesquelles on fait passer le jet de gaz. 3. Dispositif de silencieux pour échappement de gaz selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que des soupapes de retenue (15) destinés à empêcher des reflux de gaz sont associés aux chambres intermédiaires. 4. Dispositif de silencieux pour échappement de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à ), caractérisé en ce qu 'une-partie du jet de gaz est détournéedu jet principal, freinée, et dirigée dans une ou plusieurs chambres intermédiaires, de sorte que la pression ne peut descendre en dessous du niveau minimal stable. 5. Dispositif de silencieux pour échappement de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'entrée du silencieux forme diffuseur pour récupération de pression. 6. Dispositif de silencieux pour échappement de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'effet de succion exercé par le jet de gaz est utilisé pour aspirer l'air extérieur.