Brevet FR2457399A1 — publié le 19801219

L'invention due à la collaboration de Monsieur Tanguy FOHANNO est relative à un silencieux de ventilateur, notamment d'un ventilateur à aspiration axiale et à refoulement radial. On sait que pour insonoriser un tel ventilateur, il ne suffit pas de recouvrir le carter d'un matériau amortissant, notamment de la laine de verre, puisque les vibrations du rotor sont transmises à ltextérieur par l'ouverture d'aspiration. Généralement pour réduire le bruit transmis par l'ouverture d'aspiration on utilise un dispositif à chicanes afin d'imposer une déviation du courant d'aspiration, et le bruit est ainsi absorbé par les parois amortissantes. Un tel dispositif à chicanes présente des pertes de charge et un encombrement important surtout s'il s'agit d'un ventilateur à gros débit. Le but de l'invention est de décrire un silencieux d'encombrement réduit présentant un minimum de perte de charge et applicable à un ventilateur de gros débit, notamment un ventilateur débitant 12.000 m3/h. Un silencieux selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un conduit imposant au courant d'aspiration une trajectoire, qui est une spirale située dans un plan perpendiculaire à l'axe du ventilateur, le courant d'aspiration étant progressivement orienté vers l'entrée du ventilateur après avoir parcouru la spirale. Le silencieux selon l'invention se caractérise aussi par le fait qu'il comprend des moyens pour limiter les pertes de charge par une mise en dépression progressive de l'écoulement, ces moyens sont constitués par une disposition convenable des parois du silencieux. De préférence le silencieux devrait avoir une section perpendiculaire à ltécoulement exponentiellement décroissante en fonction de la distance à l'entrée du silencieux.Pour faciliter la réalisation, on peut utiliser des éléments plans disposés de manière à respecter approximativement la condition précédente. Selon une autre caractéristique de l'invention les parois du silencieux sont rendues absorbantes par incorporation d'un matériau amortissant, notamment de la laine de verre entre deux parois résistantes qui pourraient être en tôle ; la paroi intérieure étant perforée pour favoriser la fonction amortissante de la laine de verre, et la paroi extérieure étant pleine. Le silencieux selon l'invention se caractérise aussi par le fait que la paroi faisant face à l'aspiration du ventilateur est inclinée, préférentiellement d'un angle de 150, par rapport au plan perpendiculaire à l'axe. Les autres parois à proximité de l'aspiration sont disposées de manière à limiter les parallèlismes générateurs d'ondes stationnaires. L'invention consiste aussi, en certaines autres dispositions qui seront plus explicitement détaillées ci-dessous ; le mode de réalisation décrit avec référence aux dessins n'étant nullement limitatif. La figure 1 de ces dessins représente schématiquement un ventilateur à aspiration axiale et à refoulement radial dépourvu de silencieux. La figure 2 représente une vue éclatée du silencieux. La figure 3 représente le silencieux en élévation vu du côté du ventilateur. La figure 4 représente une coupe suivant un plan passant par l'axe du ventilateur et incliné à 300 sur l'horizontale, désigné IV-IV sur la figure 3. La figure 5 représente en coupe la paroi du silencieux. On voit sur la figure 1, un ventilateur 1 à aspiration axiale 2 et à refoulement radial 3. Le bruit émis par les vibrations de la partie tournante est transmis à l'extérieur par l'ouverture d'aspiration. La figure 2 montre une vue éclatée d'un silencieux conforme à l'invention, adapté à un tel ventilateur. On voit en particulier l'entrée 4 du ventilateur et la flêche 5 montrant la trajectoire approximative de l'écoulement. L'élément plan rectangulaire 6 comprenant l'ouverture circulaire 4 est appliqué à l'entrée du ventilateur perpendiculairement à l'axe. Les éléments plans 7, 8, 9, 10, 11, 12 forment la paroi interne latérale du silencieux. Ils prennent appui sur l'élément 6 par les arêtes 13, 14, 15, 16, 17, 18. Les éléments plans 19, 20, 21 appartiennent à la paroi externe du silencieux et sont parallèles aux précédents. Les autres éléments plans complètant la paroi externe ne figurent pas au dessin. L'élément 22 fait la jonction entre les parois interne et externe ; son arête 23 appartient à la paroi interne et son arête 24 à la paroi externe. L'intervalle entre les deux parois contient une couche de laine de verre dont l'épaisseur doit être suffisante pour un bon amortissement du son. Une épaisseur de 60mm semble convenir. L'élément plan rectangulaire 25 limite le conduit du côté opposé à l'entrée 4 du ventilateur. II prend appui sur les éléments?, 8, 9, 22 par les arêtes 26, 27, 28, 29. L'élément plan 30 est incliné par rapport à l'élément plan 25, notamment d'un angle de 150 comme le montre la figure 4. Il prend appui sur les éléments plans 10, 11, 12, 22 par les arêtes 31, 32, 33, 29. La figure 5 représente une coupe de la paroi du silencieux, on voit sur cette figure une paroi extérieure quelconque 34, une paroi intérieure 35 et le matériau amortissant 36 compris entre les deux parois qui sont de préférence métalliques. La tôle intérieure est perforée pour que la laine de verre amortisse le mieux possible les vibrations. La tôle extérieure est pleine afin d'éviter que la dépression intérieure au conduit n'engendre un courant à travers les parois, entraînant la laine de verre vers l'intérieur. La tôle perforée intérieure doit avoir un coefficient de surface, rapport entre Ja surface pleine et la surface totale, aussi petit que possible pour favoriser l'amortissement. Il est à noter qu'avec un coefficient de surface trop petit la laine de verre serait entraînée par le courant d'aspiration. On détermine expérimentalement le coefficient de surface le plus favorable. On remarque en examinant la figure 2 qu'au voisinage de l'entrée du ventilateur les différents éléments plans qui constituent les parois du silencieux sont disposés de manière à éviter que des surfaces formant vis-à-vis ne soient parallèles, ce qui provoquerait des ondes stationnaires. En particulier on peut voir que les éléments 8, et 10 font un angle de 600 ; les éléments 9 et 11 font un angle de 600, les éléments 30 et 6 font un angle de 150. On remarque également que les éléments sont disposés de manière à donner au conduit une section perpendiculaire à l'écoulement progressivement décroissante se rapprochant-d'une loi de section exponentiellement décroissante. L'invention est applicable à l'insonorisation d'un ventilateur, notamment d'un ventilateur à gros débit, de laordre de 12.000 m3/h. REVEND I CAT ONS 1. Silencieux de ventilateur, notamment d'un ventilateur à aspiration axiale et à refoulement radial, destiné à amortir les bruits émis par le rotor à travers l'aspiration caractérisé en ce qu'il se compose d'un conduit imposant au courant d'aspiration une trajectoire qui est une spirale située dans un plan perpendiculaire à l'axe du ventilateur ; le courant d'aspiration étant progressivement dirigé vers l'entrée du ventilateur après avoir parcouru la spirale. 2. Silencieux selon la revendication 1 caractérisé en ce que la section du conduit perpendiculaire à l'écoulement est une fonction exponentiellement décroissante de la distance à l'entrée du silencieux. 3. Silencieux selon la revendication 1 caractérisé en ce que le conduit est constitué d'éléments plans disposés de telle manière que la décroissance de la section transversale reste voisine de la décroissance exponentielle. 4. Silencieux selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que la paroi opposée à l'entrée du ventilateur est inclinée par rapport au plan perpendiculaire à l'axe. 5. Silencieux selon les revendications 1, 3 et 4 caractérisé en ce que l'inclinaison de la paroi opposée à l'entrée du ventilateur par rapport au plan perpendiculaire à l'axe est de 150. 6. Silencieux selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que les parois planes du conduit sont composées chacune d'une épaisseur de matériau amortissant préférentiellement de laine de verre, comprise entre deux surfaces planes parallèles en matériau résistant, préférentiellement en tôle, la têle intérieure étant perforée et la tôle extérieure pleine. 7. Silencieux selon les revendications 1, 3 et 6 caractérisé en ce que les tôles intérieures sont perforées de telle sorte que le coefficient de surface, ou rapport de la surface pleine à la surface totale, soit à la fois assez petit pour favoriser la fonction amortissante de la laine de verre et suffisarnment grand pour assurer son maintien entre les tôles intérieures et extérieures. 8. Silencieux selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que il convient pour insonoriser un ventilateur dont le débit est de 12.000m3/h.