Brevet FR2732099A1 — publié le 19960927

La présente invention concerne un dispositif silencieux particulier à appliquer à l'extérieur de compresseurs hermétiques, en particulier à utiliser dans des appareils réfrigérants domestiques. I1 est connu que l'une des causes principales de bruit des réfrigérateurs domestiques est imputable au bruit produit et émis par le compresseur hermétique disposé pour compresser le gaz frigorigène. Pour reduire le bruit de tels composants importants ont été introduites de très nombreuses mesures et améliorations et la grande quantité de brevets déposés à ce propos en témoigne. Cependant, il est facile d'observer que la majeure partie de ces améliorations concerne, et pour cause, les modalités pour réduire la quantité de bruit produit, plutôt que son atténuation une fois produit. Cependant, pour ne perdre aucune possibilité de réduction du bruit, même au moyen de l'atténuation des vibrations à haute fréquence transmises via son récipient hermétique, des efforts et des études ont été effectués pour isoler acoustiquement le conteneur. Un moyen efficace pour rendre moins transparent au bruit ce conteneur consiste à augmenter l'épaisseur de ses parois. Bien sûr, ceci peut être facilement obtenu, mais au prix d'un supplément du coût de fabrication et d'une complication des technologies de fabrication, étant donné que l'épaisseur des parois est déjà assez élevée. Un autre moyen étudié pour isoler le bruit consiste à "recouvrir" entièrement ou en partie ce conteneur avec du matériau absorbant le bruit, selon une technique bien connue. Bien sûr, ce procédé permet d'atténuer, et même beaucoup, le bruit émis, mais, dans le cas des compresseurs, ce procédé ne peut pas être adopté du fait que de tels matériaux absorbant le bruit sont également notamment thermo-isolants et cette propriété en empêche l'utilisation sur des compresseurs qui atteignent en surface des températures élevées et qui sont refroidis seulement par convection entre leur surface extérieure et l'atmosphère environnante. I1 serait donc souhaitable, et c'est le but de la présente invention, de réaliser un compresseur dans lequel l'enveloppe extérieure puisse être essentiellement fabriquée selon la technologie et les matériaux classiques, mais qui présentent une moindre capacité de transmission du bruit vers l'extérieur, à l'aide de matériaux auxiliaires et de technologies connues, économiques et sûres. Ce but est atteint avec un compresseur électrique, en particulier pour des réfrigérateurs domestiques, comprenant une enveloppe extérieure constituée d'une boule inférieure et dune calotte supérieure, caractérisé par le fait qu'à l'extérieure de ladite calotte est appliquée une bande de matériau à couches multiples, adaptée pour amortir les vibrations de ladite calotte ; ledit matériau à couches multiples comprenant au moins une couche externe métallique, une couche centrale visco-élastique et une couche interne de substance adhésive. Les couches externe métallique, centrale visco-élastique et interne adhésive sont contiguës. La couche métallique externe est une plaque mince d'aluminium. La bande d'amortissement des vibrations est adaptée pour supporter des températures allant jusqu'à 150 OC, sans s'altérer définitivement, et que ladite couche interne adhésive est adaptée pour maintenir de façon stable les surfaces intérieures de ladite bande appliquée sur ladite calotte à des températures continues allant jusqu'à 120 "C. Les caractéristiques et avantages de l'invention sont illustrés par le dispositif décrit, à titre d'exemple non limitatif, au regard des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 représente une vue extérieure d'un conteneur de compresseur selon l'invention, la figure 2 représente une coupe verticale de l'épaisseur d'un composant de l'invention, les figures 3 et 4 représentent, respectivement, un tableau des valeurs comparées expérimentales du bruit émis par un compresseur, avec et sans la présente invention, et les graphiques respectifs. L'idée essentielle de l'invention est décrite ci-après : deux considérations, liées entre elles, ont été faites; la première résulte de la constatation qu'une bonne partie du bruit émis par le compresseur, dont l'enveloppe se compose de deux parties, la boule inférieure 1 et la calotte supérieure 2, dépendent des vibrations de l'enveloppe à des fréquences moyennes, en particulier de 2000 à 4000 Hz. I1 a également été observé que de telles fréquences sont amorties dans la boule inférieure 1, puisque cette dernière est liée à des moyens de support du compresseur qui sont fixés à une base de support appropriée dans le réfrigérateur, pour lequel les vibrations dans ladite boule inférieure 1 sont déchargées dans la base, en s'atténuant sensiblement et en ne donnant donc pas lieu à un bruit significatif. La deuxième partie de la constatation est que, par conséquent, la majeure partie du bruit est émise par la calotte supérieure 2 de l'enveloppe, qui n'est pas bloquée par un moyen quelconque d'absorption des vibrations. On obtient ainsi un moyen efficace de réduire le bruit doit s'orienter sur la réduction des vibrations de la calotte. C'est ici que réside l'originalité de l'invention. En effet, au lieu d'agir sur les moyens d'atténuation du bruit émis, on agit sur les causes finales de l'émission du bruit, c'est-à-dire sur la vibration de la calotte. Différents moyens d'atténuation, appliqués différemment, ont été expérimentés pour réduire les vibrations de celle-ci : il a été constaté qu'un résultat globalement optimal, également concernant les caractéristiques d'écoulement de la chaleur, est obtenu par l'application d'une bande mince 3 de matériau qui présente sioultanement des caractéristiques d'élasticité et de viscosité, outre que de transmission de la chaleur et autres qui sont expliquées ci-après. Cette bande 3 doit être appliquée de préférence sur la partie supérieure de la calotte, à l'extérieur, et peut être également subdivisée en plusieurs bandes disposées de manière que, en fonction de la géométrie de la calotte, elles exercent un meilleur effet d'atténuation. Cette bande doit posséder les caractéristiques requises suivantes - souplesse, pour pouvoir être complètement adaptée à la surface de la calotte qui est normalement incurvée, - viscosité, car les vibrations peuvent être absorbées efficacement et ne pas être retransmises, - adhérence dans la face d'application, car la bande, après application, maintient son adhérence à la calotte, - structuralité, compacité et résistance tant aux températures élevées qu'aux agents extérieurs d' altération. Puisqu'il n'existe pas de matériau qui possède de manière efficace les propriétés souhaitées, il a été nécessaire de réaliser une bande ayant plusieurs couches, dans laquelle chaque couche assure une ou plusieurs fonctions spécifiques. I1 a été vérifié qu'une telle bande doit être constituée au moins de trois couches : une couche centrale 5 en matériau visqueux, une couche inférieure 4 en matériau adhésif pour maintenir la couche centrale adhérante à la surface de la calotte, et une couche extérieure 6 adaptée pour réfléchir l'onde acoustique de nouveau vers la première surface émettrice. En effet, si l'on note qu'une manière très efficace de réduire le bruit d'une quelconque surface vibrante, et donc également de la surface d'un compresseur, est de créer sur cette surface un "amortisseur acoustique", c'est-à-dire une chambre dans laquelle les vibrations émises par une première surface se reflètent par la deuxième surface de nouveau vers la première, de manière à créer entre ces deux surfaces une couche intermédiaire dans laquelle coopèrent des ondes sonores directes et réfléchies, ayant une direction opposée et en anti-résonance et s'amortissant donc entre elles. Dans notre cas, la première surface est la surface de la calotte 2, la deuxième surface ou surface réfléchissante est une plaque métallique 6 disposée à une distance moyenne, mais régulière, par rapport à la surface de la calotte 2, et l'espace intermédiaire est constitue par la couche centrale 5 qui n'a pas grand effet sur l'atténuation du bruit. De cette manière, on obtient un vrai amortisseur acoustique au moins sur une partie de la calotte, qui est donc rendue efficacement silencieuse. Cette plaque 6 doit être adaptée pour protéger la couche visco-élastique 5 sous-jacente et la maintenir compacte et continue, agissant comme une structure extérieure de support. En outre, pour résister aux températures élevées, afin d'empêcher l'attaque par des agents corrosifs ou dégradants possibles et pour être plus plastique afin de s'adapter à la forme de la calotte, cette plaque est de préférence en aluminium. Un produit fini conforme aux caractéristiques définies ci-dessus est disponible dans le commerce et est fabriqué, par exemple, par la société anglaise WARDLB STORBYS, sous la marque de fabrique "DEDPAN" et peut être remarquablement utilisé à cette fin : en effet, ce produit est présenté sous la forme d'une bande à couches multiples, dans laquelle la couche intermédiaire visco-élastique 5 d'amortissement des vibrations est délimitée vers l'extérieur par une couche mince formée par une plaque mince d'aluminium 6, et est recouverte intérieurement par une couche adhésive 4 résistant à des températures allant jusqu'à à peu près 150 "C, qui peuvent être atteintes durant les phases du processus de fabrication subséquentes à l'application de la bande d' amortissement L'application de cette bande peut être effectuée soit avant le vernissage (éventuel) de l'enveloppe, soit après; dans un cas comme dans l'autre, les caractéristiques d'adhérence et de résistance à la température de la couche adhésive doivent être adaptées de manière appropriée aux matériaux concernés; cependant, ce choix peut être facilement effectué par l'Homme de l'art. I1 faut seulement prendre en compte le fait que, étant donne le type d'utilisation du compresseur, sa température sur la calotte peut atteindre une valeur de 100 C en fonctionnement continu. Afin de vérifier l'effet de l'application d'une bande décrite, a été effectuée l'étude du bruit émis par ce même compresseur, avec et sans cette bande. Les résultats ont été donnés sous forme de tableaux, dont le tableau de la figure 3, dans lequel la première ligne indique les fréquences de mesure, la deuxième ligne (A) représente les valeurs relevées avec la bande et la troisième ligne (B) représente les valeurs correspondantes mesurées avec le compresseur dépourvu de bande, les valeurs de bruit étant exprimées en dBA. L'amélioration apportée par la bande dans l'intervalle de fréquence allant d'à peu près 2000 à à peu près 4000 Hz, c'est-à-dire dans la zone centrale de la bande acoustique, est évidente. Cette amélioration est encore plus évidente en observant la figure 4 qui représente ces mêmes valeurs sous forme de graphique. Bnfin, la figure 2 représente une couche finale 7 de revêtement ou de vernissage, ainsi que marquage de la bande, qui n'a cependant aucun effet actif, mais seulement une fonction de finition. ReVENDICATIOS 1. Compresseur électrique, en particulier pour des réfrigérateurs domestiques, comprenant une enveloppe extérieure constituée d'une boule inférieure (1) et d'une calotte supérieure (2), caractérisé par le fait qu'à l'extérieure de ladite calotte est appliquée une bande (3) de matériau à couches multiples, adaptée pour amortir les vibrations de ladite calotte. 2. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit matériau à couches multiples comprend au moins une couche externe métallique (6), une couche centrale visco-élastique (5) et une couche interne de substance adhésive (4). 3. Compresseur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdites couches externe métallique (6), centrale visco-élastique (5) et interne adhésive (4) sont contiguës. 4. Compresseur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que ladite couche métallique externe (6) est une plaque mince d'aluminium. 5. Compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite bande d'amortissement des vibrations est adaptée pour supporter des températures allant jusqu'à 150 OC, sans s'altérer définitivement, et que ladite couche interne adhésive (4) est adaptée pour maintenir de façon stable les surfaces intérieures de ladite bande appliquée sur ladite calotte à des températures continues allant jusqu'à 120 C.