Brevet FR2321102A1 — publié le 19770311

La présente invention concerne les réfrigarants atmosphériques à tirage mécanique dans lesquels un fluide , par exemple de l'eau , est refroidi soit directement , soit indirectement par l'air atmosphérique , et dans lesquels l'air , qui entre à la base du réfrigérant et est évacué 9 sa partie supérieure, est mis en mouvement car un ou plusieurs ventilateurs montés chacun dans une virole et aspirant l'air travers le réfrigérant Dans les réfrigérants "humides" , un liquide tel que de l'eau est refroidi directement par l'air atmosphérique1 ce liquide étant distribué à la partie supérieure d'un corps d'échange constitué généralement de olaques ou de feuilles planes ou ondulées , de grilles de formes diverses , sur lesquelles le liquide ruisselle et/ou rebondit avec éclaboussement , tandis que le flux d'air atmosphérique qui pénètre par des orifices d'entrée d'air du réfrigérant circule dans le corps d'échange soit perpendiculairement , soit en sens inverse du sens d'écoùle- ment du liquide On dit généralement que la mise en contact du liquide avec le gaz se fait car courants croisés dans le premier cas et à contre-courants dans le second cas. Dans les réfrigérants "secs" , le fluide , qui est liquide , gazeux ou en cours de condensation , traverse un échangeur à contact indirect comportant une paroi imperméable qui l'isole de l'air atmosphérique. Un tel échangeur est cons titué ar exemple de batteries de tubes métalliques à ailettes parcourus intérieurement par le fluide à refroidir. I1 existe également des réfrigérants "mixtes" comportant à la fois des corps d'échange à contact direct et à contact indirect. Par leurs ventilateurs et , pour les réfrigérants humides , par la distribution et la chute de l'eau , les réfrigérants engendrent du bruit qui constitue une nuisance pour 1 'environnement et doit , dès lors , souvent être réduit. Le bruit est émis dans l'environnement des réfrigérants par leurs orifices d'entrée d'air et par les orifices de sortie ou d'évacuation des viroles. Généralement , l'énergie sonore reçue près du sol en provenance des bouches ou orifices d'évacuation de l'air est inférieure à celle provenant des entrées d'air et souvent négligeable. Toutefois , les exigences accoustiques en matière d'environnement peuvent nécessiter la réduction du bruit émis par les deux orifices du réfrigérant. De plus , certains réfrigérants , notamment les réfrigérants humides à ventilateurs aspirants dont le corps d'échange absorbe du bruit , neuvent émettre vers le sol , dans la partie. grave du spectre sonore , un niveau de bruit plus élevé par les orifices d'évacuation que par les orifices d'entrée d'air , particulièrement lorsque des moyens sont utilisés pour atténuer le bruit rayonné à travers les entres d'air du réfrigérant. On connaît de nombreux moyens pour atténuer le bruit rayonné par les réfrigérants à travers leurs entrées d'air. La demande de brevet français nO 75 13 512 décrit notamment une solution particulièrement efficace qui consiste à disposer dans les entrées d'air des réfrigérants des pannneaux inclinés en un matériau absorbant le bruit. Cependant , ces panneaux sont peu appropriés aux orifices d'évacuation des viroles des réfrigérants à ventilateurs aspirants car ils sont relativement coûteux et atténuent inutilement le bruit émis vers le ciel. De plus , ils travaillent en atmosphère chaude et , pour les réfrigérants humides , humide et presque toujours sur-saturée ce qui pose des problèmes technologiques coûteux. Enfin , ils provoquent également une perte de charge particuli3- rement élevée car la vitesse de l'air à la sortie des viroles des ventilateurs est très grande , bien plus grande que dans les entrées d'air , à moins que la section des orifices des viroles ne soit élargie , ce qui est une solution très coûteuse. Le but de la présente invention est de réaliser un réfrigérant atmosphérique à ventilateur(s) aspirant(s) dans lequel la propagation vers le sol , depuis les orifices de sortie des viroles , du bruit engendre à l'intérieur du réfrigérant est atténuée de façon sensible , particulièrement dans la gamme des fréquences graves , de manière relativement économique et sans perte de charge -excessive pour le flux dvair atmosDhzri- que évacué. A cet effet , la présente invention a pour objet un réfrigérant atmosphérique du type comprenant une chambre dans laquelle un fluide est mis en contact avec l'air atmosphérique et au moins un ventilateur monté dans une virole à la partie supérieure de ladite chambre et aspirant l'air à travers celleci , caractérisé en ce que , sur au moins une partie de sa hauteur , ladite virole comprend une paroi supérieure de forme convergente dont la section diminue progressivement jusqu'à son orifice de sortie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation , faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la Fig. 1 est une vue en coupe et en élévation d'un réfrigérant atmosphérique à ventilateur aspirant pourvu d'une virole à paroi convergente selon l'invention ; - la Fig. 2 est une vue de détail en couve de la partie convergente de la virole du réfrigérant représenté à la Fig. 1 , et - la Fig. 3 est une vue analogue à la Fig. 2 d'une variante de la virole selon l'invention. En se reportant à la Fig. 1 t on voit un réfrigérant à ventilateur aspirant comportant une chambre circulaire 1 pour la mise en contact d'un liquide , par exemple de l'eau , avec l'air atmosphérique , cette chambre 1 comportant une toiture 2 pourvue d'un orifice central 3 d'évacuation de l'air dans lequel est monté un ventilateur 4 équipé d'une virole 5 raccordée à sa base à la toiture 2. A l'intérieur de la chambre 1 sont superposés , de haut en bas , un séparateur de gouttes 6 , un réseau de distribution de liquide 7 , un corps d'échange thermique 8 à contre-courants et un bassin 9 destiné à recueillir le liquide après son refroidissement tar l'air atmosphérique.Enfin , la base de la chambre 1 comnorte une ouverture 10 d'entrée d'air tériphérique équipée de persiennes 11. La virole 5 , qui est de préférence en béton comme la chambre 1 et dont une représentation plus détaillée est donnée à la Fig. 2 , comprend une paroi inférieure 12 de forme cylindrique et une paroi supérieure convergente 13 de forme tronconique dont la section diminue progressivement jusqu'S l'orifice 14 de sortie de la virole. La paroi convergente 13 est raccordée à la paroi inférieure 12 en ménageant un rebord intérieur 15 contre lequel trend appui une garniture 16 d'un matériau absorbant le bruit , notamment de la laine de roche ou des déchets de caoutchouc , recouvrant intérieurement la paroi tronconique 13. Cette garniture 16 est retenue contre la paroi 13 par tous moyens appropriés (non représentes} , par exemple par des crochets ou des barres métalliques ancrées dans le béton ou par un treillis fixé par des crochets ou analogues à la paroi. En fonctionnement , lorsque le ventilateur 4 tourne et que le liquide distribué par le réseau de distribution 7 traverse le corps d'échange thermique 8 oh il est mis en contact avec l'air atmosphérique aspiré par le ventilateur 4, puis tombe dans le bassin 9 , les ondes sonores rayonnées par le ventilateur 4 et la chute du liquide sont en partie interceptées par la garniture 16 de la paroi tronconique 13 oû elles sont partiellement absorbées et partiellement réfléchies vers l'intérieur du réfrigérant. A l'intérieur du réfrigérant ces ondes réfléchies sont également partiellement absorbées et partiellement réfléchies vers le haut , soit directement vers l'orifice 14 , soit vers la garniture 16 qui les atténue à nouveau. Par conséquent , seule une partie des ondes sonores est rayonne directement vers l'orifice de sortie 14 de la virole 5 , tandis que le reste du rayonnement est fortement absorbé par la partie convergente 13 , 16 dont l'efficacité est fonction de la longueur d'onde du bruit émis. Pour les courtes longueurs d'onde , au moins quatre fois environ plus petites que le diamètre de l'orifice 14 , la part de la puissance sonore affectée par la paroi absor- bante 13 , 16 rabattant les ondes est faible et déterminée essentiellement par le rapport des sections non rétrécies et rétrécies. Par contre , pour les grandes longueurs d'onde celles de l'ordre de grandeur du diamètre de l'orifice 14 et supérieures à celles-ci , les ondes sonores sont fortement affectées par la partie convergente 13 , 16 , et la réduction du bruit émis par la virole dépend du pouvoir absorbant de la garniture 16 et du pouvoir réfléchissant en amont des ventilateurs. A titre d'exemnle,nour un ventilateur de quatre mètres de diamètre et une virole cylindrique dont l'orifice de sortie a un diamètre de trois mètres , le niveau de bruit tour les fréquences de 500 Hz et plus (longueur d'onde A 10g X = 2,5 dB. Par contre , le bruit de frequence égale et inférieure à 250 Hz( > 135 cm) est franchement affecté par la virole à paroi convergente et nettement réduit si l'épaisseur de la garniture -16 est suffisante , par exemple de l'ordre de 300 mrn. La faible atténuation des fréquences élevées (1 kHz et plus) est de moindre importance grâce à l'effet directif de ces ondes sonores , qui sont donc peu rabattues vers le sol et donc peu ou pas gênantes , d'autant plus que le bruit à ces fréquences élevées est absorbe par l'air sur des distances d'autant plus courtes que la fréquence est élevée. Selon une variante représentée à la Fig. 3 la garniture 16 peut également s'étendre sur une partie de la hauteur de la paroi cylindrique inférieure 12 , par exemple jusqu'au niveau délimité par l'axe AR , ou sur toute sa hauteur comme représenté sur cette figure. Dans ce cas , la garniture 16 absorbe le bruit à chaque rélfexion qui s'y produit au niveau de la paroi 12 contribuant ainsi à une atténuation accrue du niveau sonore rayonné à travers l'orifice 14 de la virole 5. - REVENDICATIONS 1. - Réfrigérant atmosphérique du type comprenant une chambre dans laquelle un fluide est mis en contact avec l'air atmosphérique et au moins un ventilateur monté dans une virole à la partie supérieure de ladite chambre et aspirant l'air à travers celle-ci , caractérisé en ce que , sur au moins une partie de sa hauteur , ladite virole (5) comprend une paroi supérieure (13) de forme convergente dont la section diminue progressivement jusqu'à son orifice (14) de sortie. 2. - Réfrigérant selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite paroi convergente (13) est de forme tronconique. 3. - Réfrigérant selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 , caractérisé en ce que ladite virole (5) comprend une paroi inférieure cylindrique (13) prolongée à sa partie supérieure par ladite paroi convergente (13). 4. - Réfrigérant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que ladite paroi convergente (13) est recouverte intérieurement par une garniture (16) en un matériau absorbant le bruit. 5. - Réfrigérant selon la revendication 4 lorsqu'elle dépend de la revendication 3 , caractérisé en ce que la garniture (16) recouvre intérieurement la paroi inférieure (13) sur au moins une partie de sa hauteur.