Brevet FR2772876A1 — publié le 19990625

ENSEMBLE TtJYAUTERIE/DISPOSITIF REDUCTEUR DE BRUIT POUR CANALISATION VEHICULANT UN FLUIDE SOUS PRESSION La présente invention concerne un ensemble tuyauterie/dispositif réducteur de bruit pour canalisation véhiculant un fluide sous pression. Elle trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine des conduits et circuits d'air conditionné pour véhicule. On connaît des systèmes réducteurs de bruit qui consistent essentiellement à mettre en ligne sur les circuits dont on veut amortir la nuisance sonore une capacité permettant la diminution brusque de la perte de charge. De tels systèmes présentent des inconvénients compte tenu des exigences toujours plus grandes des constructeurs automobiles. La présente invention vise à fournir un ensemble tuyauterie/dispositif réducteur de bruit répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il permet d'éliminer de façon sélective et particulièrement simple certaines longueurs d'ondes sonores précisément identifiées dans les circuits concernés compte tenu notamment de leur configuration géométrique. Une des idées dont part l'invention est donc notamment de chercher à éliminer plus particulièrement et efficacement certains pics sonores, plutôt que de tenter d'amortir de façon moyenne l'ensemble de bruits générés. On observe ainsi qu'avec un ensemble selon l'invention, le bruit est réduit de façon notable par rapport au dispositif de l'art antérieur pour un moindre encombrement et un prix réduit. Dans ce but, l'invention propose notamment un ensemble tuyauterie/dispositif réducteur de bruit dans une canalisation agencée pour véhiculer un fluide sous pression, caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison, d'une part une capacité en ligne de section transversale maximale supérieure à la section de la tuyauterie, et d'autre part au moins une bouteille allongée autour d'un axe sur une longueur efficace 1 déterminée, obturée d'un côté et en relation de l'autre côté avec la tuyauterie par un col de dimensions déterminées, ladite bouteille étant fixée perpendiculairement à la tuyauterie et étant située à une distance L de ladite capacité, de sorte qu'une absorption de fréquences sonores déterminées soient réalisées. Par distance L, il faut entendre la longueur de la tuyauterie entre l'axe de la bouteille et l'extrémité de la capacité située du côté de ladite bouteille. L'ensemble selon l'invention comprend donc une capacité, et piqué sur la tuyauterie de passage du fluide sous pression comme par exemple du gaz 134a+huile, au moins une bouteille ou élément tubulaire fermé à une extrémité de longueur 1 et de diamètre b, qui permet de réduire et/ou annuler les énergies aux fréquences perturbatrices, ce qui évite les transmissions de bruit par exemple à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. La bouteille définit un volume V, débouchant sur la tuyauterie par le col ou conduit de dimensions, c'est-à-dire de section transversale et de longueur déterminées. En fait, et de façon surprenante, on s'aperçoit que les dimensions du col et le diamètre de la bouteille jouent peu, du moment d'une part qu'il y ait un col, c'est-à-dire un rétrécissement de section de passage, par exemple avec un col de diamètre égal aux trois-quarts du diamètre de la bouteille, avec une hauteur de conduit du col non nulle, par exemple qui peut être réduite à l'épaisseur du tube et d'autre part qu'il s'agisse bien d'une bouteille ou élément tubulaire, c'est-à-dire que le longueur 1 soit au moins égale à deux fois le diamètre ou dimension transversale de la bouteille. La bouteille, qui joue un rôle de résonateur simplifié, se voit ainsi définie de façon simplifiée. Dès lors, en connaissant la longueur d'onde X et la fréquence à amortir, les longueurs efficaces 1 1' etc. des bouteilles peuvent être calculées par la formule avec c : vitesse du son dans le fluide et f fréquence à amortir. Le calcul de 1 est donc basé sur la connaissance de la célérité du son dans le fluide concerné et le dimensionnement de l'ensemble revient essentiellement au calcul de la valeur de 1, déterminée en fonction de la longueur d'onde ou fréquence sonore perturbatrice à l'éliminer, puis à la détermination empirique de L, étant observé que ce qui compte essentiellement c'est que cette distance L soit proche, et en tous les cas inférieure à 500 mm. Dans des modes de réalisation avantageux on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - le diamètre du col de piquage de la bouteille sur la canalisation est inférieur ou égal aux troisquarts du diamètre de la bouteille, par exemple la moitié, le quart, ou encore inférieur au cinquième de ce diamètre, avec des résultats encore améliorés - la bouteille comporte en partie haute une ouverture de remplissage du circuit, par exemple constituée par une valve - la capacité est obtenue par l'élargissement de deux embouts de tuyauterie mis bout à bout, reliés entre eux par un manchon de fixation par exemple brasé ou collé et serti sur les deux embouts - la capacité est obtenue par hydroformage de la capacité en aluminium - le dispositif comporte une ou deux bouteilles supplémentaires de longueurs 1' et l''différentes de 1 pour correspondre à d'autres fréquences à éliminer - la longueur de la bouteille 1 est comprise entre 50 et 120 mm, par exemple comprise entre 65 et 70 mm, et avantageusement égale à 67 mm, le fluide comprimé étant un mélange 134a + huile - la capacité est sensiblement cylindrique, de diamètre intérieur compris entre 20 et 30 mm avantageusement de l'ordre de 26 mm, pour une tuyauterie de diamètre interne comprise entre 10 et 15 mm - la distance L entre l'axe de la bouteille et/ou l'extrémité de la capacité est comprise entre 20 et 300 mm et avantageusement égale à de l'ordre de 200 mm. Par de l'ordre de 200 mm on entend 200 mm plus ou moins quelques millimètres par exemple 5 mm. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple non limitatif. Celle-ci se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale d'un ensemble tuyauterie/dispositif réducteur de bruit sur canalisation selon un mode de réalisation de l'invention. - la figure 2 est une vue en coupe de la bouteille du dispositif de la figure 1. - la figure 3 est une vue en coupe latérale de la capacité du dispositif de la figure 1. - la figure 4 montre une courbe de fréquences sonores obtenues avec une canalisation de circuit de climatisation d'un véhicule automobile dépourvu d'un dispositif selon l'invention. - la figure 5 montre la courbe de fréquences obtenues sur la même canalisation munie dta du dispositif de la figure 1. La figure 1 montre un ensemble 1 comprenant une tuyauterie 2 et un dispositif réducteur de bruit 3 pour une canalisation d'air conditionnée de véhicule automobile, dont les extrémités sont reliées aux extrémités 4 et 5 de l'ensemble 1 de façon connue en elle-même. Selon l'invention, l'ensemble 1 comprend en combinaison une capacité 6, en ligne, de section maximale supérieure à celle de la tuyauterie, par exemple comprise entre 1,5 fois et 3 fois la section de la tuyauterie, et un élément tubulaire 7, ou bouteille, fermé à une extrémité et allongé autour d'un axe 8. L'élément est par exemple cylindrique ou sensiblement cylindrique, et s'étend sur une longueur efficace 1 déterminée, en présentant un diamètre b. La bouteille 7 est piquée perpendiculairement à l'axe 9 de la tuyauterie 2 à une distance L de la capacité, avec L = longueur de tuyauterie entre l'axe 9 et l'extrémité 10 de la capacité 6 située du côté de la bouteille. L'ensemble est par exemple en alliage d'aluminium, le fluide sous pression véhiculés étant le fluide connu sous la référence 134A+huile, utilisé classiquement comme fluide réfrigérant pour circuit d'air conditionnée. On a représenté sur la figure 2 une v-ue en coupe d'une bouteille 7 utilisée selon l'invention. La bouteille est constituée par un corps cylindrique 11 en aluminium par exemple d'épaisseur 2 mm allongée autour de l'axe 8, terminée d'un côté par un rétrécissement 12 conique muni à son extrémité d'un col cylindrique 13 coaxial au corps 11, de diamètre interne x égal au quart du diamètre interne b du corps et de hauteur y égale à x ou inférieure à x. On a vu que les dimensions précises du col importaient peu, du moment qu'il y avait rétrécissement significatif, et que la hauteur du piquage étant faible, c'est-à-dire à tout le moins inférieure au diamètre du col, la dimension étant limitée structurellement par le montage du piquage 14, sur la tuyauterie 2. Le piquage 14 comprend, en plus du col 13, l'orifice 15 percé dans la tuyauterie et muni de ce fait d'une lèvre annulaire 16 dirigée vers l'intérieur de la tuyauterie qui épouse comme un manchon la surface externe du col. La bouteille est terminée de l'autre côté par un second rétrécissement conique 17 muni d'une vanne 18 de remplissage du circuit constituée de façon connue en elle-même. La longueur 1 de la bouteille est par exemple égale à 67 mm entre la base du second rétrécissement conique 17, et la sortie du col 13 pour un diamètre interne du corps 11 de 20 mm, et un diamètre interne de tuyauterie 2 de 15 mm. Le col de la bouteille est par ailleurs fixé sur la tuyauterie par collage, brasage ou tout autre moyen. On a schématiquement représenté sur la figure 2 en traits mixtes deux bouteilles complémentaires 19, 20 de longueur 1' et 1' ' par exemple 45 mm et 32 mm pour amortir les nuisances dans des fréquences également pertinentes. L'ensemble 1 de la figure 1 comprend de plus, située à une distance L de 200 mm de l'axe 8 de la bouteille 7, la capacité 6. Cette capacité est constituée par un corps 22 cylindrique de diamètre interne 26 mm, relié à la tuyauterie 2 par ses extrémités via deux parties tronconiques 22. Dans le mode de réalisation de la figure 3, la capacité 6 est obtenue par l'élargissement de deux embouts de la tuyauterie mis bout à bout, reliés entre eux par un manchon cylindrique 23 externe collé et serti sur les deux embouts. Dans un autre mode de réalisation avantageux, la capacité peut par exemple être formée par expansion de la tuyauterie obtenue par hydroformage, dans le cas d'un métal ductil comme l'aluminium. On a représenté sur les figures 4 et 5, les courbes 24 et 25 montrant l'atténuation obtenue (en ordonnée) en fonction des fréquences sonores émises dans le circuit (en abscisse) dans des conditions identiques et sur une tuyauterie de même configuration, sans dispositif amortisseur (figure 4), et avec un dispositif selon l'invention (figure 5) (bouteille cylindrique de 67 mm, de diamètre interne 16,5 mm, avec un col de diamètre égal à 12 mm, située à 220 mm, en longueur développée, d'une capacité de diamètre interne de 26 mm). Sur les figures, l'échelle en abscisse est en hertz et en ordonnée en puissance inverse de décibels. On constate un résultat important avec l'invention, notamment pour la fréquence de 500 Hz (pic 26) particulièrement gênante dans le cas d'un circuit de réfrigération d'air conditionnée pour véhicule utilisant le gaz 134a+huile structurellement préconisé par la norme actuellement en vigueur pour ce type de circuit. La présente invention ne se limite pas au mode de réalisation plus particulièrement décrit. Elle en embrasse au contraire toutes les variantes et notamment celles où les bouteilles sont espacées les unes des autres d'une longueur déterminée, et/ou disposées en opposition sur la tuyauterie. REVENDICATIONS 1. Ensemble (1) tuyauterie/dispositif réducteur de bruit pour canalisation agencée pour véhiculer un fluide sous pression, caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison, d'une part une capacité (6) en ligne de section transversale maximale supérieure à la section de la tuyauterie (2), et d'autre part au moins une bouteille (7) allongée autour d'un axe (3), sur une longueur efficace 1 déterminée, obturée d'un côté et en relation de l'autre côté avec la tuyauterie par un col (13) de dimensions déterminées, ladite bouteille (7) étant fixée perpendiculairement à la tuyauterie (2), et étant située à une distance L de ladite capacité, de sorte qu'une absorption de fréquences sonores déterminées soient réalisées. 2. Ensemble tuyauterie/dispositif réducteur de bruit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre (x) de l'orifice du col (13) de la bouteille sur la canalisation est inférieur ou égal aux trois-quarts du diamètre (d) de la bouteille. 3. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bouteille (7) comporte en partie haute une ouverture (18) de remplissage du circuit. 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la capacité (6) est obtenue par l'élargissement de deux embouts de tuyauterie mis bout à bout, reliés entre eux par un manchon de fixation. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la capacité est obtenue par hydroformage de la tuyauterie en alliage d'aluminium. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comporte une ou deux bouteilles (19, 20) supplémentaires de longueurs 1' et l''différentes de 1 pour correspondre à d'autres fréquences à éliminer. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur de la bouteille 1 est comprise entre 65 et 70 mm. 8. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que 1 est égale à 67 mm, le fluide comprimé étant un mélange 134a+huile. 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre intérieur de la capacité est compris entre 20 et 30 mm. 10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance L entre l'axe (8) de la bouteille (7) et/ou l'extrémité (10) de la capacité (6) est comprise entre 20 et 300 mm.