Brevet FR2752272A1 — publié le 19980213

Etat de la technique L'invention concerne un dispositif d'isolation phonique pour une machine soufflante, comportant un boîtier avec un orifice d'entrée d'air et un canal de sortie d'air axial, l'orifice d'entrée d'air et le canal de sortie d'air étant reliés par un canal sensiblement en forme de spirale dont les parois sont formées en matière absorbant le son. Les ventilateurs sont très bruyants notamment aux vitesses élevées de circulation et pour des augmentations de pressions importantes aux vitesses de rotation élevées. Ce bruit peut être réduit par des dispositifs d'isolation placés dans la zone d'aspiration Dans le cas de moteurs à combustion interne à piston linéaire, au démarrage à froid, du fait de la combus- tion incomplète du mélange, il y a entre autres du monoxyde de carbone et des hydrocarbures dans les gaz d'échappement. Lorsque de l'air frais est soufflé dans le système d'échappement d'un tel moteur à combustion interne, il provo- que une post-oxydation exothermique des hydrocarbures. La te- neur en monoxyde de carbone et en hydrocarbures est ainsi directement réduite. Le catalyseur reçoit en outre de la cha- leur supplémentaire résultant de cette combustion, ce qui est avantageux pour le démarrage à froid. Le catalyseur atteint rapidement sa température de fonctionnement, avantageuse. Pour insuffler de l'air frais dans le système d'échappement, on utilise des soufflantes secondaires. L'air frais peut être aspiré à travers un filtre à air du moteur à combustion interne à piston linéaire. Pour cela, il faut néanmoins une conduite supplémentaire, ce qui se traduit par la mise en oeuvre de moyens importants. Si de l'air frais est aspiré directement de l'extérieur c'est-à-dire à travers une ouverture non fermée, vers l'extérieur, il faut amortir ou atténuer le bruit engendré par le ventilateur, bruit créé pour les raisons exposées précédemment. Pour cela, on utilise des dispositifs d'isolation phonique distincts pour le venti- lateur. Un tel ventilateur (ou machine soufflante) est connu selon le document DE-A1 42 05 489; il est représenté aux figures 5 et 6 de ce document. Le dispositif d'isolation phonique se compose d'un boîtier en forme de pot dont le fond est plan, avec une paroi supérieure et un couvercle fermant l'ouverture du pot. Un orifice d'entrée d'air est formé par un perçage de la paroi du pot et un canal de sortie d'air est formé par un perçage central dans le couvercle du boîtier. L'orifice d'entrée d'air et le canal de sortie d'air sont re- liés par un canal en spirale. Le canal est formé par une gar- niture d'isolation en une matière d'isolation phonique, à pores ouverts. Dans la direction axiale du ventilateur, le canal va du fond du pot jusqu'au couvercle du boîtier. Le ca- nal est limité axialement par le fond du pot et par le cou- vercle. Le développement du bruit, en particulier le bruit d'aspiration généré au niveau de l'orifice d'aspiration de la machine soufflante et ainsi au niveau du canal de sor- tie d'air du dispositif d'isolation phonique, n'est pas atté- nué suffisamment. Avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dispositif d'isolation phonique du type défini ci-dessus caractérisé en ce que le réflecteur entoure partiellement le canal de sortie d'air et protège celui ci en direction de l'orifice d'entrée. Le dispositif d'isolation phonique selon l'invention offre l'avantage que le réflecteur prévu au ni- veau du canal de sortie d'air du dispositif d'isolation, s'étend dans la direction axiale du dispositif d'isolation et n'est ouvert que dans la direction dans laquelle le canal dé- bouche dans le canal de sortie d'air, en protégeant la zone de l'orifice d'entrée d'air du dispositif d'isolation pour réfléchir les ondes sonores de la zone de l'orifice d'aspiration du dispositif d'isolation et les amortir par la matière d'isolation phonique. On évite que l'onde sonore se développe vers l'extérieur en particulier à travers l'orifice d'entrée d'air. Cela augmente d'une manière toute particu- lière l'efficacité du dispositif d'isolation, car sans le ré- flecteur, la résistante est faible en direction de l'orifice d'entrée d'air et ainsi les ondes sonores peuvent facilement sortir de cette zone vers l'extérieur. L'isolation phonique est avantageusement renfor- cée du fait que le réflecteur suit le contour du canal de sortie d'air et celui du canal pour éviter ou réduire un dé- veloppement de l'onde sonore dans une plage étendue, par le réflecteur. Comme le réflecteur est pratiquement fermé, il y a à l'intérieur du réflecteur de nombreuses réflexions multi- ples de l'onde sonore qui ne peut arriver à l'extérieur ou n'y arriver qu'après avoir été fortement atténuée. La résistance phonique en direction de l'orifice d'entrée d'air et ainsi l'effet du dispositif d'isolation phonique sont augmentés si l'on accumule de la matière d'isolation phonique en direction de l'orifice d'entrée d'air. En outre, la résistance phonique est augmentée à par- tir du canal de sortie d'air en direction du côté ouvert du réflecteur par l'accumulation de la matière d'isolation pho- nique. De façon avantageuse, le réflecteur peut suivre le ca- nal selon une forme en spirale. L'effet d'amortissement du réflecteur est en ou- tre amélioré s'il est entouré complètement par de la matière d'absorption phonique. Lorsque les ondes sonores sont émises en direction du réflecteur, il faut que celles-ci traversent au moins deux fois la matière absorbant le son, en amont du réflecteur, une fois par réflexion et une fois après la ré- flexion, avant de pouvoir s'échapper à l'extérieur apres avoir traversé la couche extérieure de la matière absorbante. Cela atténue fortement les ondes sonores. Lorsque le boîtier du dispositif d'isolation pho- nique et le réflecteur sont d'une seule pièce, il ne faut au- cune pièce supplémentaire, ce qui permet un montage simple et une construction facile et peu coûteuse. Comme le réflecteur ne touche pas la machine soufflante, aucun bruit engendré par le corps de la machine soufflante ne peut être transmis, ni non plus par le réflecteur et le boîtier du dispositif d'isolation, vers l'environnement. Lorsque le réflecteur est une pièce séparée logée dans le boîtier du dispositif d'isolation phonique, et que celui-ci n'est en contact avec aucune autre pièce sauf avec la matière absorbante, le montage est légèrement plus coûteux mais le réflecteur n'est pas excité par la transmission di- recte du bruit du corps et il n'existe en soi aucune autre pièce. Cela améliore l'isolation phonique. En outre, le boî- tier du dispositif d'isolation phonique peut être fabriqué de manière peu coûteuse car il n'y a plus la mise en forme du réflecteur. Des déviations dans le canal, sensiblement en forme de spirale, augmentent la résistance phonique dans le canal du fait que celui-ci est ainsi allongé et que les ondes sonores sont partiellement absorbées à chaque déviation. Lorsque le dispositif d'isolation phonique et la machine soufflante ont une cloison commune, par exemple si le dispositif d'isolation phonique est ouvert en direction de la machine soufflante, la matière d'absorption du son est direc- tement appliquée sur la machine soufflante en réduisant ainsi son rayonnement sonore. De plus, cela économise ainsi une cloison. Le dispositif d'isolation phonique est plus court20 axialement et la construction est globalement plus légère et moins coûteuse. Comme le boîtier du dispositif d'isolation phoni- que recouvre complètement un côté de la machine soufflante, c'est-à-dire que la périphérie du boîtier est au moins aussi grande que celle de machine soufflante, cela interdit tout rayonnement direct des ondes sonores par la machine souf- flante. De plus, la grande périphérie du dispositif d'isolation phonique permet de réaliser un canal plus long, ce qui se répercute de façon positive sur l'atténuation du son, car les ondes sonores doivent parcourir un chemin plus long avant d'arriver à l'extérieur à travers le canal. Lorsque le boîtier du dispositif d'isolation pho- nique présente à sa périphérie une surface d'adaptation cy- lindrique et que la machine soufflante présente une surface antagoniste correspondante pour relier entre elles les deux pièces, on évite les mouvements relatifs entre les pièces et ainsi tout développement de bruit supplémentaire. On réduit en outre les zones ouvertes à travers lesquelles le son pour- rait facilement arriver à l'extérieur. Une extension du son du canal par le boîtier du dispositif d'isolation phonique et une extension du son le long du canal sont réduites du fait que la matière absorbant le son se compose d'au moins deux couches, une couche corres- pondant au canal et l'autre couche séparant le canal du boî- tier du dispositif d'amortissement sonore. Trois couches permettent de séparer en outre le canal d'une autre pièce, par exemple de la machine soufflante elle-même. Le développement du son le long du canal est en outre diminué par ce moyen. Le rayonnement du son par d'autres pièces, en particulier par la machine soufflante elle-même, est ainsi diminué. Si le boîtier du dispositif d'amortissement so- nore comporte trois couches de matière absorbante et si le réflecteur est utilisé dans le boîtier comme pièce séparée, celui est monté de préférence dans la couche médiane et est séparé du boîtier du dispositif d'isolation phonique et de la machine soufflante par les deux autres couches extérieures. Dessins Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés dans les dessins et seront décrits ci-après de manière plus détaillée. Ainsi: * la figure 1 est une vue de côté d'un dispositif d'isolation phonique sans cloison, * la figure 2 est une vue de face du dispositif d'isolation phonique sans cloison, * la figure 3 est une coupe longitudinale selon la ligne III de la figure 3. Description des exemples de réalisation La figure 1 montre un dispositif d'isolation pho- nique en vue de côté. Le dispositif d'isolation phonique se compose d'un boîtier 1 ayant un orifice d'entrée d'air 3 et un canal de sortie d'air 4. Le canal de sortie d'air 4 est prévu au milieu ou de manière décentrée axialement; il est relié à l'orifice d'aspiration du ventilateur ou machine soufflante. L'orifice d'entrée d'air 3 devant lequel se trouve par exemple une grille pour filtrer l'air, est en principe disposé radialement; il peut toutefois également être disposé axialement si cela est nécessaire pour des rai- sons d'encombrement. L'orifice d'entrée d'air 3 a une section importante si bien qu'à ce niveau la vitesse de circulation est faible et ne crée pas d'excitation sonore au passage de la grille. De plus, dans cette zone il ne doit pas y avoir d'émission de bruit. En outre, l'orifice d'entrée d'air 3, de grande taille, ne s'encrasse pas facilement comme cela pour- rait l'être d'un petit orifice d'entrée d'air 3. Cela est im- portant si l'orifice d'entrée d'air 3 est placé sous le véhicule. Le boîtier 1 et la machine soufflante ont une cloison commune 2, par exemple du fait que le boîtier 2 ne possède pas de paroi de boîtier en direction 10 de la machine soufflante. De préférence, le boîtier 1 du dispositif d'isolation phonique recouvre complètement un côté de la ma- chine soufflante et il est soit solidaire par fixation au boîtier de la machine soufflante, soit intégré au boîtier de la machine soufflante. L'orifice d'entrée d'air 3 et le canal de sortie d'air 4 sont reliés par un canal 6 sensiblement en forme de spirale. L'air frais est aspiré à travers le canal 6 et la matière d'isolation phonique elle-même. Les parois du canal 6 sont formées par la matière d'isolation phonique 5. Cette ma- tière 5 a de préférence une surface à pores ouverts ayant une faible perte de charge. La matière absorbante 5 est placée dans le boîtier 1 suivant 2, 3 ou plusieurs couches 18, 19, 20. Le canal 6 est toujours protégé vis-à-vis de l'extérieur par les couches 18, 19 lorsqu'il y a plus de deux couches 19, c'est-à-dire qu'il se trouve toujours au niveau de la troisième couche 20. Le boîtier 1 est ouvert dans la direction 10 de la machine soufflante, de sorte qu'une couche 18 s'applique directement sur la machine soufflante et diminue le rayonne- ment du son de la machine soufflante. Le canal 6 comporte plusieurs déviations 15, 16, 17 réalisant une plus grande résistance au bruit dans le ca- nal 6, par allongement de ce canal 6 et absorption des ondes sonores au niveau des déviations 15, 16, 17. Un réflecteur 7 entoure le canal de sortie d'air 4. Celui-ci suit le contour du canal de sortie d'air 4 qui est de préférence circulaire, et celui du canal 6, de sorte que l'angle d'ouverture 12 mesuré à partir du centre 11 du canal de sortie d'air 4 est inférieur à 180 . Le côté ouvert 8 du réflecteur 7 n'est pas dirigé dans la direction de l'orifice d'entrée 3. Le réflecteur 7 peut être monté comme pièce sépa- rée; il peut également être formé sur la paroi 9 du boîtier du dispositif d'isolation phonique. Le réflecteur 7 est en- touré complètement de matière absorbante 5. Lorsque le ré- flecteur 7 est formé sur le boîtier 1, celui-ci est en contact direct seulement avec la matière absorbante 5 et avec le boîtier 1, mais pas avec la machine soufflante. Il est sé- paré de celle-ci par un intervalle d'air ou est protégé par une couche de matière absorbante 5. Lorsque le réflecteur 7 est monté comme pièce séparée dans le boîtier 1, il est pro- tégé complètement, de préférence par deux couches de matière absorbante 5, par rapport au boîtier 1 et par rapport à la machine soufflante. La matière absorbante 5 est accumulée dans la di- rection 14 de l'orifice d'entrée d'air 3 et dans la direction 13 en s'écartant du côté ouvert 8 du réflecteur 7. Cela per- met d'avoir une absorption phonique plus importante dans ces directions 13, 14. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Dispositif d'isolation phonique pour une machine souf- flante, comportant un boîtier (1) avec un orifice d'entrée d'air (3) et un canal de sortie d'air (4) axial, l'orifice d'entrée d'air (3) et le canal de sortie d'air (4) étant re- liés par un canal (6) sensiblement en forme de spirale dont les parois sont formées en matière absorbant le son (5) caractérisé en ce que le réflecteur (7) entoure partiellement le canal de sortie d'air (4) et protège celui ci en direction de l'orifice d'entrée (3). 2 ) Dispositif d'isolation phonique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réflecteur (7) suit le contour du canal de sortie d'air (4) et du canal (6) pour que l'angle d'ouverture (12) mesuré à partir du centre (11) du canal de sortie d'air (4) soit in- férieur à 1800. 3 ) Dispositif d'isolation phonique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière absorbant le son (5) est accumulée dans la direc- tion (14) de l'orifice d'entrée d'air (3) et dans la direc- tion s'écartant du côté ouvert (8) du réflecteur (7). 4 ) Dispositif d'isolation phonique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réflecteur (7) est entouré complètement de matière absor- bant le son (5). ) Dispositif d'isolation phonique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le boîtier (1) du dispositif d'isolation phonique et le ré- flecteur (7) sont réalisés en une seule pièce. 6 ) Dispositif d'isolation phonique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réflecteur (7) est une pièce séparée qui ne touche aucune autre pièce à l'exception de la matière absorbant le son (5). 7 ) Dispositif d'isolation phonique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal (6) comporte des déviations (15, 16, 17). 8 ) Dispositif d'isolation phonique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (1) du dispositif d'isolation phonique et la ma- chine soufflante ont une cloison commune (2). 9 ) Dispositif d'isolation phonique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (1) recouvre complètement un côté de la machine soufflante. ) Dispositif d'isolation phonique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (1) présente, à la périphérie, une surface d'adaptation (21) cylindrique, et la machine soufflante a une surface antagoniste correspondante. 11 ) Dispositif d'isolation phonique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal (6) est séparé du boîtier (1) du dispositif d'isolation phonique. 12 ) Dispositif d'isolation phonique selon la revendication 11, O10 caractérisé en ce que la matière absorbant le son (5) se compose d'au moins deux couches (19, 20), une couche (20) comprenant le canal (6) et une couche (19) étant placée entre le canal (6) et une paroi de boîtier (9) du dispositif d'isolation phonique. 13 ) Dispositif d'isolation phonique selon la revendication 12, caractérisé en ce que la matière absorbant le son (5) se compose d'au moins trois couches (18, 19, 20), une couche (18) étant prévue entre le canal (6) et une pièce adjacente (1) ou une seconde paroi du boîtier du dispositif d'isolation phonique.