Brevet FR2466824A1 — publié le 19810410

La présente invention concerne un volet de ventilation du type ouïes à effet insonorisant destiné à être placé dans l'ouver- ture d'une paroi séparant du milieu extérieur un compartiment qui contient une source de bruit le volet étant du type qui comprend plusieurs lames profilées conçues de façon que, dans l'orientation de travail du volet placé dans l'ouverture, chaque lame s'incline vers le haut suivant sa largeur en s'écartant du milieu extérieur de façon que la première des deux surfaces principales du volet regarde vers le haut en direction dudit milieu, tandis que la seconde des deux surfaces principales regarde vers le bas en direction du com- partiment. Un volet de ce type est destiné à permettre l'échange de courants gazeux entre ledit compartiment et le milieu extérieur tout en servant à atténuer l'émission de sons venant de la source de bruitslorsque ceux-ci passent à travers le volet en direction du milieu extérieur. De tels volets sont également appelés "grilles acoustiques". On connatt des volets de ventilation du type oules qui comportent plusieurs lames à section droite rectangulaire ou en forme de L ou de S. ces lames étant formées par compression d'un métal en tôle. Lorsqu'elles sont convenablement orientées, les lames servent à dévier vers le bas les ondes sonores émises par la source de bruit: si bien que la propagation des ondes sonores jusqu'aux oreilles d'une personne placée du coté du volet qui est du côté opposé à la source de bruit est évitée; toutefois les ondes sonores sont simplement déviées par les lames sans que leur intensité soit réduite. On connalt également des volets de ventilation du type ouïes qui comprennent des lames disposées de manière à fermer par- tiellement l'ouverture de paroi dans laquelle le volet est placé, le but visé étant de permettre aux ondes sonores de ne passer dans le milieu extérieur que par une fraction de l'airede l'ouverture de paroi. Des volets de cette forme n'ont trouvé d'utilisation pratique que pour apporter une faible réduction de l'intensité du rayonnement sonore transmis par le volet. De plus, l'utilisation de volets de cette forme autour de sources de bruits (par exemple moteurs à com- bustion interne) qui utilisent le volet pour aspirer de l'air ou rejeter des produits de combustion, produit sur la source de bruit une "charge" considérable qui doit être évitée à tout prix. 2466824. En outre, on a proposé des dispositifs dans lesquels un premier volet de ventilation formé de matériau absorbant le son est utilisé pour atténuer le bruit venant de la source de bruite tandis qu'un deuxième volet, formé seulement d'un matériau métallique et ouvrant dans le milieu extérieur, a pour r8le de protéger la source de bruitsdes agents externes, par exemple des précipitations atmos- phériques. L'invention a pour objet de proposer un volet de venti- lation à ou!es du type indiqué ci-dessus qui remplit simultanément les fonctions suivantes - réduction sensible du niveau du bruit passant dans le milieu extérieur en provenance de la source de bruits; - protection de la source de bruitsvisa&-vis des agents extérieurs; et - réduction de l'effet de charge produit par le volet dans les cas o celui-ci est utilisé comme ouverture d'admission ou d'échappement pour une source de bruits telle qu'un moteur à combus- tion interne. Pour réaliser un tel objet, l'invention propose un volet de ventilation à outes à effet insonorisant du type mentionné ci-dessus, o chaque lame se présente sous la forme dtune latte de forme aérodynamique dont les deux surfaces principales sont reliées par des sections terminales courbes à profil convexe, chacune des lames comprenant: - une partie pleine formée d'un matériau d'absorption de son et se prolongeant d'une zone intermédiaire de la lame jusqu'au bord longitudinal de celle-ci qui, dans l'orientation active du volet, es t 1 e plus proche du compartiment contenant la source de bruits, et - une partie creuse s'étendant depuis ladite zone inter- m6diaire jusqu'au bord longitudinal de la lame qui, dans l'orienta- tion active du volet, est le plus proche du milieu extérieur, la partie creuse étant délimitée par une paroi en matériau rigide et se subdivisant en plusieurs chambres qui communiquent chacune avec l'atmosphère par au moins un trou et font chacune fonction d'un résonateur. Un volet de ventilation à ouïLes de cette forme non seule- ment permet d'obtenir une réduction considérable du niveau du bruit traversant le volet en provenance de la source de bruits, mais assure également la protection de la source de bruits vis-à-vis des agents extérieurs et réduit la charge exercée sur la source de bruits par le volet pour les cas o la source de bruits est un moteur à combustion interne ou une machine analogue qui utilise le volet comme ouverture d'admission ou d'échappement. De préférence, les chambres de la partie creuse de chaque volet constituent au moins deux groupes de résonateurs, le résonateur de chaque groupe étant accord4 sur une même fréquence qui diffère de celle(s) de l'autre groupe ou des autres groupes. La description suivante, conçue à titre d'illustration - de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue de face du volet de ventilation; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; et - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III- III de la figure 2. Comme le montre la figure 1, le volet de ventilation 1 comprend plusieurs lames profilées qui sont reliées au niveau de leurs extrémités opposées à un chAssis 3. Le volet de ventilation 1 se loge dans une ouverture (non visible sur la figure 1) d'une pa- roi P qui sépare un compartiment contenant une source de bruits(non représentée) vis-à-vis du milieu extérieur. Comme on peut le voir sur la figure 2, chaque lame 2 se présente sous la forme d'une latte de forme aérodynamique dont les surfaces principales supérieure et inférieure, soit A et Bi sont reliées par deux sections terminales courbes C et D à profil convexe, Sur la figure 2, on comprendra que la source de bruits (non représentée) est située à la droite du volet de ventilation, tandis que le milieu extérieur est situé à la gauche du volet. Chaque lame 2 comporte une partie pleine 4 et une partie creuse 5. La partie pleine 4 comprend un élément 6 en matériau d'absorption de son, par exemple du polyuréthanne, et se prolonge du bord longitudinal E de la lame 2 qui est le plus proche du com- partiment contenant la source de bruits jusqu'à une zone intermé- diaire de la lame 2. La partie creuse 5 s'étend entre ladite zone intermé- diaire et le bord longitudinal F de la lame 2 qui est le plus proche du milieu extérieur. La partie creuse 5 est délimitée par une paroi mince 7 en matériau rigide et est di v isée par des cloisons 8 en plusieurs chambres 9. Chaque chambre 9 communique avec l'atmosphère par des trous 10 et fait fonction de résonateur. Comme le montre la figure 3, les chambres 9 de la partie creuse 5 de chaque lame 2 forment au moins deux groupes de résonateurs, chaque groupe étant accordé sur une fréquence différente. Comme cela est illustré, ces groupes de résonateurs peuvent être disposés sui- vant deux rangées parallèles aux bords longitudinaux F et E de la lame 2. En relation avec la figure 2, on peut voir que la partie creuse 5 de chaque lame 2 a une épaisseur sensiblement uniforme, tandis que la partie pleine 4 a une épaisseur qui diminue progres- sivement de la zone intermédiaire de la lame 2 vers le bord longitu- dinal E proche du compartiment contenant la source de bruits. Par conséquent, entre chaque couple de lames adjacentes 2, est défini un conduit d'écoulement d'air dont la section droite s'accroit pro- gressivement du milieu extérieur vers la chambre contenant la source de bruits. La partie pleine 4 de chaque lame 2 a sensiblement la forme d'un bec, et ses surfaces supérieure et inférieure présentent une double courbure. Commodément, la distance qui sépare les deux lames adja- centes 2 dans la région de leurs parties creuses 5 (laquelle distance est mesurée entre les surfaces inférieure et supérieure respectives) est égale à environ la moitié de la distance séparant leurs bords longitudinaux E (c'est-à-dire leurs bords situés du côté du comparti- ment contenant la source de bruits). De plus, les surfaces supérieure et inférieure de la partie creuse 5 de chaque lame 2 sont commodément inclinées à environ 30 par rapport à l'horizontale. La partie de la paroi 7 qui sépare les parties pleine et creuse 4 et 5 de chaque lame 2 est-parallèle aux bords longitu- dinaux E et F de la lame et coupe la surface inférieure B de la lame suivant une ligne se trouvant sensiblement dans le plan hori- zontal qui est tangentiel à l'extrémité gauche de la surface supé- rieure A de la lame 2 placée au-dessous (dans le système de réfé- rence de la figure 2). De préférence, pour chaque lame 2, l'élément 6 en maté- riau d'absorption du son est renforcé par un prolongement 7a de la partie supérieure de la paroi 7, ce prolongement 7a étant fixé à la surface supérieure dudit élément 6 d'absorption de son. Commodément, 1 a distance séparant deux lames adjacentes, mesurée entre les surfaces inférieure et supérieure de leurs parties creuses 5, est égale à environ un cinquième de l'épaisseur du volet de ventilation 1. On va maintenant indiquer le fonctionnement du volet de ventilation qui vient d'être décrit. La plus grande partie du rayonnement sonore qui émane de la source de bruits et arrive sur le volet 1 tombe sur les éléments 6 d'absorption de son des lames 2 et subit une considérable réduction d'intensité. Le rayonnement sonore fortement atténué qui est réfléchi par les éléments 6 d'aborption de son voyage entre les lames adjacentes en direction du milieu extérieur et subit une autre perte du fait de l'action des chambres 9 de résonateurs. L'action des résonateurs est particulièrement marquée aux fréquences sur lesquelles ils sont accordés. Un dimensionnement approprié des réso- nateurs 9 permet de fixer leurs fréquences de résonance de façon qu'elles correspondent sensiblement aux fréquences des pics du spectre d'émission sonore de la source de bruits. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, deux groupes de résonateurs sont accordés à des fréquences respectivement différentes; un tel mode de réalisation est particu- lièrement bien adapté à des situations o le spectre d'émission de la source de bruits comporte deux pics. Lorsque le spectre d'émission de la source de bruits com- porte un certain nombre de pIs différents, on peut prévoir un nombre cor- respondant de groupes de résonateurs, chaque groupe étant dimensionné de façon à être accordé sur l'un des pics du spectre d'émission. - Comme cela a déjà été mentionné, les conduits d'écoulement d'air qui sont définis entre les lames adjacentes voient l'air de leur section droite augmenter progressivement du milieu extérieur vers le compartiment contenant la source de bruits. En raison de leur forme, ces conduits d'écoulement d'air permettent la récupération de l'énergie cinétique provenant des cases aspirées à travers le volet, et ceci amène une réduction considérable de la perte de "charge" d'une source de bruits constituée par exemple par un moteur à combustion interne pour lequel le volet sert d'ouverture d'admission d'air. De plus, puisque les lames 2 sont inclinées par rapport à l'horizontale, elles servent à protéger la source de bruits contre l'action des agents atmosphériques extérieurs tels que la pluie et la neige. Diverses variantes du volet décrit sont naturellement possibles. De plus, on comprendra que la partie pleine 4 de chaque. lame 2 peut être faite de n'importe quel matériau d'absorption de son convenable, y compris les mousses de matériaux pleins. Enfin, on notera que les critères de dimensionnement correct des chambres de résonance 9 sont bien connus dans la technique et sont par exemple clairement explicités dans l'article intitulé "Influence of Air Flow on the Attenuation Characteristics of Resonator Type Mufflers" de Y. Hirata et T. Itow, paru dans la revue Acustica, volume 28 (1973), pages 115-120. Naturellement, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du volet dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. R E V E N D I C A Tt IO N S 1. Volet de ventilation à ouïes à effet insonorisant destiné à être placé dans une ouverture d'une paroi qui sépare du milieu extérieur un compartiment contenant une source de bruits, ledit volet comprenant plusieurs lames profilées conçues de façon que, dans l'orientation active du volet dans Ladite ouverture, chaque lame s'incline vers le haut suivant sa largeur en s'écartant du milieu extérieur si bien qu'une première des deux surfaces principales de la lame regarde vers le haut en direction du milieu tandis que la seconde des deux surfaces principales regarde vers le bas en direc- tion dudit compartiment, le volet étant caractérisé en ce que chaque lame (2) se présente sous la forme d'une latte de forme aérodynamique dont les deux surfaces principales (A;B) sont reliées par des sec- tions terminales courbes (C;D) à profil convexe, chaque lame com- prenant: - - une partie pleine (4) formée depuis une zone intermé- diaire de la lame jusqu'à son bord longitudinal qui, dans l'orienta- tion active du volet, est le plus proche de la chambre contenant la source de bruitset - une partie creuse (5) allant de ladite zone intermé- diaire jusqu'au bord longitudinal (F) de la lame (2) qui, dans l'orientation active du volet, est le plus proche du milieu exté- rieur, la partie creuse étant délimitée par une paroi (7) en maté- riau rigide et se subdivisant en plusieurs chambres (9) qui communi- quent chacune avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'au moins un trou (10) et font chacune fonction de résonateur. 2. Volet selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour chaque lame, la partie de la paroi (7) qui sépare les-parties pleine et creuse (4;5) du volet se prolonge parallèlement aux bords longitudinaux (E. F) de la lame et rencontre ladite seconde surface (B) de la lame suivant une ligne se trouvant sensiblement dans le plan horizontal qui est tangentiel à la première surface (A) de la lame voisine dans la région de son extrémité constituée par sa partie pleine. 3. Volet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les trous (10) par lesquels les chambres de chaque lame (2) q communiquent avec l'atmosphère sont formées dans ladite seconde sur- face (B) de la lame. 4. Volet selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les chambres (9) de chaque lame forment au moins deux groupes de résonateurs, les résonateurs de chaque groupe étant accordés sur une même fréquence qui diffère de celle(s) de l'autre groupe ou des autres groupes de résonateurs. 5. Volet selon la revendication 4, caractérisé en ce que deux groupes de résonateurs sont formés dans chaque lame (2), les résonateurs de chaque groupe étant disposés suivant une rangée res- pective qui est parallèle aux bords longitudinaux (E, F) de la lame (2).- 6. Volet selon la revendication 4, caractérisé en ce que, pour chaque lame, les résonateurs constituant un groupe de résona- teurs accordés sur la même fréquence sont disposés suivant une rangée s'étendant parallèlement aux bords longitudinaux (B, F) de la lame. 7. Volet selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie creuse (5) de chaque lame a une épaisseur sensiblement uniforme, tandis que la partie pleine (4) de la lame a une épaisseur qui diminue progressivement en s'éloignant de ladite zone intermédiaire de la lame. 8. Volet selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie pleine (4) de chaque lame (2) est profilée sensiblement suivant la forme d'un bec, les deux surfaces principales (A, B) de la lame présentant une double courbure dans la région dudit bec. 9. Volet selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le matériau (6) d'absorption de son qui cons- titue la partie pleine (4) de chaque lame (2) est renforcé suivant ladite première surface de la lame par un prolongement (7a) de la partie de la paroi (7) en matériau rigide qui borde la partie creuse (5) suivant ladite première surface de la lame. 10. Volet selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la distance séparant deux lames adjacentes, cette distance étant mesurée entre leurs première et deuxième surfaces en regard dans la région de la partie creuse, est égale à environ la moitié de la distance séparant leurs bords longitudinaux (E) qui, lors de l'utilisation du volet (1), sont les plus proches du compar- timent contenant la source de bruits. 11. Volet selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisd en ce que les lames sont conçues de façon que, dans l'orientation active du volet, les deux surfaces principales (A, B) de chaque lame sont inclinées d'environ 300 par rapport à l'horizon- taledans la région de leur partie creuse. 12. Volet selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la distance séparant deux lames adjacentes dans la région de leurs parties creuses est égale à environ le cin- quième de l'épaisseur totale du volet (1).