Brevet FR2822225A1 — publié le 20020920

l'ergot d'amortissement (20) est pliée vers le ressort d'amortissement (10). La présente invention concerne d'une manière générale un canal de guidage d' air et en particulier un canal de guidage d'air dans une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation d'un véhicule automobile. Des canaux de guidage d' air trouvent une large application, entre autres dans l'industrie automobile, pour conduire par exemple l'air, qui est fourni par une soufflante, à travers une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation et ensuite vers des bouches d'éjection, par exemple dans la région du tableau de bord du véhicule. En plus des bruits qui émanent du dispositif d'entraînement du ventilateur, de la roue du ventilateur elle-même ou aussi du moteur du véhicule, il se produit fréquemment des bruits, désagréables pour les occupants du véhicule, dans les canaux de guidage dair, en particulier lorsque la vitesse de l'air y est élevée. Jusqu'à ce jour, on a considéré que, pour éviter les bruits, il fallait prévoir une paroi de canal aussi lisse et continue que possible. De plus, on a sporadiquement employé des résonateurs dits de Helmholtz, qui permettent de réduire des oscillations acoustiques d'une fréquence spécifique. Ainsi, le document EP-A-0968857 propose par exemple une installation de chauffage et/ou de climatisation pour un véhicule automobile avec une puissance acoustique améliorce, dans laquelle il est prévu, à des endroits spécifiques auxquels des bruits se produisent particulièrement fréquemment, comme par exemple dans la région de transition entre deux canaux de guidage d'air qui se rejoignent, ou à des endroits auxquels la direction de l'air en circulation change fortement, des résonateurs de Helmholtz, qui doivent être conçus spécifiquement pour la fréquence spécifique locale des ondes sonores. De tels résonateurs de Helmholtz comprennent usuellement un volume creux formé sur la paroi du canal, qui est séparé du canal de guidage d'air à l' exception de petites ouvertures exactement définies. En variante, il est également possible de prévoir des matériaux d'amortissement, par exemple sous la forme de plastique cellulaire dans la région de l' embouchure des volumes creux. Dans chaque cas, on met l' accent comme auparavant, lors de la conception de tels résonateurs, sur le fait qu'il faut influencer aussl peu que possible les propriétés d' écoulement dans le canal de guidage d' air contigu. Des résonateurs de Helmholtz ne peuvent en outre contribuer que pour une fréquence spécifique à l'atténuation des ondes sonores présentes, de sorte que seuls quelques pics dans le spectre de fréquences total peuvent être réduits, lesquels sont fortement variables aussi bien en fonction de l'appareil qu'en fonction de la situation. Un autre inconvénient des résonateurs de Helmholtz précités consiste en ce que non seulement le dimensionnement et la conception sont complexes, mais aussi que la fabrication entraîne des coûts supplémentaires considérables, parce que des volumes creux pratiquement fermés sur des parois de canal ne peuvent pas être formés simplement par la technique de moulage par injection. Il existe dès lors depuis longtemps un besoin d'un canal de guidage d' air amélioré au point de vue acoustique, qui peut réduire des ondes sonores produites dans une bande aussi large que possible et qui doit néanmoins être relativement simple à concevoir et surtout simple à fabriquer. De ce fait, un objet de la présente invention est de perfectionner un canal de guidage dair, connu en soi, en particulier dans une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation d'un véhicule automobile, d'une manière telle qu'il puisse, tout en étant de conception simple et simple à fabriquer, au moins réduire en partie ou éliminer dans une large bande l 'apparition de fréquences acoustiques indésirables. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que, dans un canal de guidage d'air connu, est formé au moins un lieu de saut de section transversale. De manière surprenante, il est en fait apparu que, contrairement aux efforts actuels pour prévoir des parois de canal aussi continues et lisses, la formation d'un lieu de saut de section transversale peut contribuer à réduire le dégagement de bruit et à atténuer dans une large bande les ondes sonores déjà existantes, en faisant usage de phénomènes qui se produisent comme des processus de dispersion purement acoustiques au lieu de saut de section transversale. Le lieu de saut de section traneversale devrait s'étendre sensiblement perpendiculairement à la direction d' écoulement dans le canal de guidage d' air. Dans des formes de réalisation particulièrement simples, le lieu de saut de section transversale sera par conséquent prévu de façon sensiblement perpendiculaire au canal de guidage d'air, d'autres formes plus complexes étant cependant possibles également, qui tiennent compte du profil d'écoulement dans le canal de guidage d'air, comme par exemple une forme parabolique. Différentes formes géométriques du canal de guidage d' air peuvent par conséquent conduire à des lieux différents de saut de section traneversale. Une forme de réalisation particulièrement avantageuse au point de vue de la technique de fabrication peut être obtenue en réalisant le lieu de saut de section transvereale par une augmentation de la section transversale du canal de guidage d'air. De cette façon, les ondes sonores produites, à moyenne et haute fréquence, peuvent être dispersces au lieu de saut de section tranevereale, la pression sonore aux fréquences plus élevées étant abaissée par interférence et amortissement des modes plus élevés. Dans de nombreuses applications, il est souhaitable que le canal de guidage d' air dispose d'une section transversale pratiquement identique à l'entrée et à la sortie, de sorte qu'il puisse être avantageux que le lieu de saut de section transversale soit façonné sous forme d'un bord d'un volume creux contigu au canal de guidage d'air. A titre dexemple, il est possible de préparer un tel volume creux par un enfoncement profond local de la paroi du canal. En variante, il est également possible de mouler par injection un tel canal de guidage d'air avec un volume creux contigu, parce que, contrairement aux résonateurs de Helmholtz connus, le volume creux débouche dans le canal de guidage d'air par une grande surface, en particulier pratiquement avec toute sa grandeur. Dans une forme de réalisation préférée, le lieu de saut de section transversale est formé à l'extrémité d'une saillie, par exemple à une saillie de la paroi du canal, qui pénètre dans un volume creux contigu au canal de guidage d'air. Par la formation du lieu de saut de section transversale à une saillie, on peut utiliser des interférences supplémentaires pour l'amortissement du bruit. Dans une forme de réalisation particulièrement préférée, la saillie s'aligne sensiblement avec la paroi contiguë du canal de guidage d' air, d' autres configurations pouvant cependant aussi être avantageuses, comme par exemple en oblique vers l'intérieur du volume creux, en fonction de l'application. Le lieu de saut de section transversale est avantageusement formé sensiblement au milieu dans une paroi du canal de guidage d' air, parce que la vitesse d'écoulement y est la plupart du temps la plus grande, des phénomènes de résonance et des interférences pouvant fréquemment être perçus ou créés au milieu du canal de guidage d'air. I1 est en outre préférable que le lieu de saut de section transversale s'étende sur au moins 50 % de la largeur du canal de guidage d' air, en particulier sensiblement sur toute la largeur. Dans chaque cas, le lieu de saut de section transvereale ne devrait pas être de trop petites dimensions, afin d'éviter l 'apparition de sifflements, ce qui serait diamétralement opposé au but poursuivi par la présente invention. Dans une forme de réalisation préférée, le lieu de saut de sect ion tranevereal e est opt imi sé en ce qui concerne de poss ibles turbulences à une arête de fuite d'une face d'arrivée de l'air et/ou à une arête d'arrivée de l'air, de telle manière qu'il apparaisse les couches de cisaillement qui se forment et pas ou pratiquement pas de turbulences lors du retour de l'écoulement à la dimension initiale du canal. Par exemple, on peut provoquer/favoriser une déviation de l'air vers/sur le lieu de saut de section tranevereale dans le canal ou aussi dans le volume creux en arrondissant les arêtes. Enfin, il est prétérable de prévoir plusieurs lieux de saut de section transversale de largeur différente, de configuration différente et/ou des volumes creux contigus de dimensions/de formes différentes. Il est ainsi possible d'éviter les fractions sonores en particulier dans le domaine de fréquences moyennes de 1000 Hz à 5000 Hz, parce que les ondes sonores de moyennes à hautes fréquences produites sont dispersoes sur les lieux respectifs de saut de section transversale. En raison de la différence des multiples lieux de saut de section transversale, respectivement des volumes creux contigus, différentes interférences et amortissements de modes plus élevés peuvent abaisser la pression sonore aux fréquences plus hautes. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention deviendront plus apparents par la description qui suit, donnée uniquement à titre d'exemple, de quelques formes de réalisation actuellement préférées, qui fait référence aux dessins annexés, dans lesquels la: Fig. 1 montre deux coupes orChogonales d'un canal de guidage dair constituant une forme de réalisation préférée de l' invention; la Fig. 2 montre une forme de réalisation alternative, dans une vue analogue à la figure 1; la Fig. 3 représente une autre variante de réalisation, dans une représentation correspondant à la partie supérieure de la figure 2; la Fig. 4 montre, dans une vue en coupe analogue à la partie supérieure de la figure 1, un perfectionnement du canal de guidage d'air illustré dans la figure 1; la Fig. 5 montre enfin, dans une représentation analogue à la figure 1, un canal de guidage d'air dans une forme de réalisation perfectionnée préférée à titre d'exemple de combinaison des formes de réalisation illustrées dans les figures 1 et 2. La figure 1 montre dans sa partie supérieure, dans une vue en coupe schématique, un canal de guidage d' air constituant une forme de réalisation préférée de la présente invention. Le canal de guidage d'air dispose d'une paroi de canal 2, qui peut par exemple définir une section transvereale rectangulaire. Le repère numérique 10 désigne un saut de section transvereale formé par une arête, et qui définit un volume creux 20 supplémentaire au volume du canal de guidage d'air. Dans la vue en coupe illustrée, le volume creux 20 présente une forme sensiblement rectangulaire, qui est définie par une paroi latérale 21, qui se raccorde à l'arête 10, une paroi de fond 23 et une paroi 22, qui ramène la section transversale à la dimension qui existait avant le saut de section transvereale. La transition entre la paroi 22 et la paroi du canal définit une arête 24. Comme on peut le voir dans la représentation schématique de la figure 1, il existe ainsi une configuration symétrique qui crée une réduction de bruit correspondante, indépendamment du sens de l'écoulement. Par la suite, on considérera cependant que l'air pénètre par le côté gauche dans le canal de guidage d'air et quitte ce dernier par le côté droit. L'air pénétrant dans le canal de guidage d'air à une vitesse déterminée entraîne avec lui un certain spectre sonore, qui doit être réduit dans une large bande conformément à l'invention. Dès que l'air atteint le lieu de saut de section transversale 10, les ondes sonores produites, des moyennes aux hautes fréquences, sont dispersées au lieu de saut de section transversale. Par l'interférence et l'amortissement des modes plus élevés, la pression sonore aux fréquences plus élevées est abaissée. Le volume creux 20 peut déjà être programmé à la construction et, puisqu'il n'existe pas de prises arrière dans la forme de réalisation illustrée dans la figure 1, ce canal de guidage d' air peut être façonné en une pièce simplement par enfoncement de la paroi du canal ou aussi par la technique du moulage par injection. Comme cela résulte de la moitié inférieure de la figure 1, le lieu de saut de secClon transversale 10 de la forme de réalisation illustrce ici s'étend pratiquement sur toute la largeur du canal, comme aussi le volume creux 20 qui s'y raccorde. I1 convient de préciser que la forme du volume creux peut aussi ne pas être rectangulaire dans la vue en plan. A titre d'exemple, il est possible que le volume creux 20 se rétrécisse ou même s'élargisse dans le sens de l'écoulement, si l'on envisage une largeur plus petite pour le lieu de saut de section transversale. La figure 2 montre une autre forme de réalisation, dans une représentation correspondante à la figure 1, dans laquelle une saillie 12 pénètre dans le volume creux et forme, à son extrémité distale, le lieu de saut de section transversale 10. On peut ainsi obtenir des avantages supplémentaires par des interférences, mais la fabrication n'est cependant pas aussi simple que pour la forme de réalisation illustrce dans la figure 1. Bien que la saillie 12, dans la forme de réalisation représentée, s'aligne sensiblement avec la paroi du canal, une position inclinée par rapport à celle-ci est également possible, par exemple vers le bas vers l'intérieur du volume creux ou aussi vers le haut dans le volume du canal de guidage d'air. La forme de réalisation montrée dans la figure 3 se distingue de celle illustrce dans la figure 2 par le fait que l'extrémité aval du volume creux 20 a été optimisée en vue d'éviter des turbulences, en prévoyant des transitions arrondies 22, 24. L'homme de métier comprendra que des arrondis correspondants sont également possibles au lieu de saut de section transversale, et qu'ils peuvent être optimisés en ce qui concerne les turbulences, la pression sonore et le spectre de fréquences, sans qu'il soit cependant nécessaire de se limiter à une fréquence spécifique, comme c'était le cas gusqu'à présent avec les résonateurs de Helmholtz. La figure 4 montre, dans une vue analogue aux moitiés supérieures des figures 1 - 3, un canal de guidage d'air perfectionné, dans lequel la paroi 22 est incurvoe pour provoquer une déviation de l'air en retour vers le canal 10. Comme cela est représenté, la paroi du fond se raccorde en continu à la paroi du canal, pour éviter le tourbillonnement de l'air guidé dans le canal de guidage d'air. Enfin, on a représenté dans la figure 5 une forme de réalisation, qui combine les concepts des figures 1 et 2. On a façonné dans le canal de guidage d'air de la figure 5, 3 lieux de saut de section transversale 10 suivis chaque fois d'un volume creux 20. Comme on peut le voir clairement, le premier et le troisième lieux de saut de section transversale présentent sensiblement la même largeur, les volumes creux 20 qui les suivent sont cependant de longueur différente. Le lieu de saut de section transversale disposé entre eux est plus étroit, mais est néanmoins suivi d'un volume creux 20 de même longueur que le premier volume creux 20. Comme on peut le voir clairement, on peut ainsi réaliser toute combinaison de lieux de saut de section traneversale et de formes géométriques de volumes creux, pour réduire divers domaines à large bande du spectre de fréquences. Bien que la présente invention ait été décrite ci-dessus en faisant entièrement référence à des formes de réalisation donnces à titre d'exemples, l'homme de métier comprendra que diverses variantes et modifications sont possibles dans le cadre des revendications. En particulier, on devra admettre que des caractéristiques d'une forme de réalisation peuvent être combinées d'une façon quelconque avec des caractéristiques d'autres formes de réalisation. L' invention n'est pas davantage limitée à une géométrie spécifique de la section traneversale du canal. La coopération entre lieu de saut de section transvereale - volume creux - arête/face d'arrivée d'air peut être modifiée de différentes manières, aussi bien en ce qul concerne la géométrie de chaque partie lndividuelle qu'en ce qui concerne leur espacement respectif. S En résumé, on peut constater que la présente invention permet, de manière surprenante, une amélioration acoustique du canal de guidage d'air grâce à la présence d'au moins un lieu de saut de secÉlon transvereale, contrairement aux efforts actuels pour réallser une paroi de canal aussi uniforme que possible. REVEND I CAT I ONS 1. Canal de guidage dair, en particulier dans une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation dun véhicule automobile, caractérisé par au moins un lieu de saut de section traneversale (10). 2. Canal de guidage d'air suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le lieu de saut de section traneversale (10) est formé par une augmentation de la section transversale du canal de guidage d' air. 3. Canal de guidage d'air suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le lieu de saut de section transversale (10) est constitué par un bord d'un volume creux (20) contigu au canal de guidage d'air. 4. Canal de guidage d'air suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lieu de saut de section transversale (10) est formé sur une saillie (12), qui pénètre dans un volume creux (20) contigu au canal de guidage d'air. 5. Canal de guidage d'air suivant l'une queleonque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lieu de saut de section transvereale est formé sensiblement au milieu dans une paroi du canal de guidage d'air. 6. Canal de guidage d'air suivant l'une quelcouque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lieu de saut de section transversale (10) s'étend sur au moins 50 % de la largeur du canal de guidage d'air, en particulier sensiblement sur toute la largeur. 7. Canal de guidage d'air suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arête du lieu de saut de section transversals (10) et/ou l'arête du volume creux (20) est de forme arrondie. 8. Canal de guidage d'air suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu plusleurs lieux de saut de section transversale (10) de largeur différente, de configuration différente et/ou avec des volumes creux (20) de dimensions/de formes