Brevet FR2911660A1 — publié le 20080725

-1- CONDUIT DE VENTILATION COMPORTANT DES MOYENS D'ATTENUATION DE BRUIT La présente invention se rapporte à un conduit de ventilation pour un système de climatisation d'habitacle de véhicule comportant des moyens d'atténuation de bruit. Le système de climatisation pour habitacle de véhicule automobile comporte, en général, un appareil de traitement thermique de l'air qui est mis en circulation vers l'habitacle par un moto ventilateur. Divers conduits de ventilation permettent la circulation de l'air entraîné par le ventilateur de l'appareil vers des sorties convenablement localisées dans l'habitacle, par exemple les sorties pare-brise, conducteur, passager avant ou passagers arrière, au niveau de la tête ou des pieds. Avec la réduction constante des nuisances acoustiques dues au moteur du véhicule, le système de climatisation est devenu une source acoustique plus facilement perceptible et gênante à laquelle contribuent les conduits de ventilation. Ces conduits de ventilation permettent au bruit du ventilateur de se propager dans l'habitacle par simple propagation d'ondes sonores, d'une part, et d'autre part, sont également générateurs de bruit du fait des turbulences d'écoulement d'air générées par leurs formes et architectures. On considère toutefois aujourd'hui que le bruit du ventilateur, perçu par les occupants du véhicule, est la source principale de bruit généré par le système. Le document FR2871872 décrit un dispositif acoustique d'un conduit de ventilation pourvu de moyens d'atténuation de bruit pour un système de climatisation d'habitacle de véhicule. Le dispositif décrit comprend des moyens d'atténuation de bruit pourvus d'une cavité acoustique placée dans l'écoulement d'air dans le conduit. La cavité, placée sur une portion du conduit droite ou légèrement courbe, est constituée d'un élargissement localisé du conduit à transitions amont et aval brusques. Bien que donnant parfaitement satisfaction dans certains cas d'implantation dans un véhicule, un tel dispositif, relativement 2911660 -2- encombrant, peut ne pas être adapté à d'autres cas, notamment lorsque la place disponible pour l'implantation des moyens d'atténuation de bruit sur le conduit est très limitée. C'est un objet de la présente invention que de proposer un conduit 5 du type précité dans lequel le conduit comporte un tronçon amont pourvu d'une embouchure d'entrée et un tronçon de virage, et dans lequel les moyens d'atténuation de bruit comportent une zone de réflexion localisée dans le tronçon de virage, face au tronçon amont, et apte à réfléchir au moins en partie des ondes incidentes vers l'embouchure d'entrée. 10 Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention qui peuvent être prises séparément ou en combinaison: - la zone de réflexion est plane ; - la zone de réflexion est orientée de telle manière que celle-ci forme un angle d'au moins 90 degrés par rapport à un axe 15 longitudinal du tronçon amont pris au voisinage du tronçon de virage ; la surface de la zone de réflexion est supérieure à la surface d'une projection d'une section du tronçon amont sur le tronçon de virage, selon un axe longitudinal du tronçon amont aux 20 abords du tronçon de virage ; - une projection d'une section d'un tronçon aval du conduit sur le tronçon de virage, selon un axe longitudinal du tronçon aval pris aux abords du tronçon de virage sur ce tronçon de virage, se situe en dehors de la zone de la zone de réflexion ; 25 - la section du conduit se situant entre le tronçon amont et la zone de réflexion dans le tronçon de virage et/ou la section du conduit se situant entre la zone de réflexion dans le tronçon de virage et un tronçon aval varie de façon continue ; - la zone de réflexion est raccordée aux portions du conduit qui 30 lui sont adjacentes par l'intermédiaire de congés ; - un dégagement externe est ménagé entre le tronçon amont et la zone de réflexion ; - 3 - un bossage interne est ménagé au raccordement du tronçon amont et du tronçon de virage, en amont de la zone de réflexion ; - le rapport de la section correspondant à la hauteur maximale h du bossage avec la section du tronçon amont est sensiblement de 0,2 ; - le tronçon de virage prend une forme d'une portion coudée dont l'angle entre les deux bras du coude est compris entre 30 et 150 ; Un autre objet de l'invention est dirigé vers un véhicule automobile comportant un système de climatisation muni d'un moto ventilateur et d'une sortie d'air dans un habitacle du véhicule, reliés par un conduit selon l'invention, le tronçon amont étant relié au moto ventilateur de manière à ce que de l'air circule d'amont en aval du moto ventilateur vers le tronçon amont puis vers le tronçon aval via le tronçon de virage. Avantageusement du point de vue acoustique, la zone de réflexion a pour effet de diminuer à la sortie du conduit et sur de nombreuses bandes de fréquences, l'amplitude des ondes sonores qui y circulent. D'autres avantages découlent de la localisation de la zone de réflexion sur un petit tronçon du conduit ne nécessitant qu'une faible augmentation du volume du conduit pour être efficace. La zone de réflexion est décalée sur le petit tronçon, ce qui permet de ménager une zone d'expansion vide. Cette zone ne provoquant pas de turbulences ou autres dégradations indésirables de l'écoulement, les zones de réflexion et d'expansion sont de fait transparente pour l'écoulement de l'air. Il en découle que l'invention peut être mise en oeuvre sans difficulté en modifiant la forme de la paroi du conduit lui-même et par conséquent être réalisée à faible coût lors de la fabrication du conduit. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante du mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une section schématique d'un premier mode de réalisation d'un conduit comportant un tronçon en virage selon l'état de la -4- technique, sans dispositif acoustique, conduit dans lequel le flux d'air est représenté par des flèches, - la figure 2 est une section du conduit de la figure 1, conduit dans lequel des ondes acoustiques sont représentées, - la figure 3 est une section schématique d'un conduit comportant un tronçon en virage avec un dispositif acoustique selon l'invention, conduit dans lequel le flux d'air est représenté par des flèches, - la figure 4 est une section du conduit de la figure 3, conduit dans lequel des ondes acoustiques sont représentées, - la figure 5 est une vue en perspective d'un conduit selon l'invention dont un tronçon est représenté en section aux figures 6 et 7, - les figures 6, 8, 10 et 12 sont des vues correspondant à la figure 3 pour des modes de réalisations, - les figures 7, 9, 11 et 13 sont des vues correspondant à la figure 4 pour les modes de réalisations respectivement des figures 6, 8, 10 et 12, - les figures 14 et 16 sont des sections correspondant aux figure 6 ou 7 pour mettre en évidence les dimensions, -la figure 15 est une section correspondant aux figures 8 ou 9 pour mettre en évidence les dimensions, - la figure 17 est une section correspondant à un aménagement du mode de réalisation des figures 6 et 7, - la figure 18 est une section correspondant aux figures 12 ou 13 pour mettre en évidence les dimensions. Traditionnellement, un véhicule automobile est équipé d'un système de ventilation pour l'habitacle. Le système de ventilation comporte, en général, un appareil de traitement thermique de l'air, entre une entrée d'air extérieur complétée, le cas échéant, par une entrée d'air recyclé et des sorties d'air dans l'habitacle. L'air est mis en circulation depuis la ou les entrées d'air vers l'habitacle par un moto ventilateur. Divers conduits de ventilation permettent le transport de l'air entraîné par le ventilateur de l'appareil vers des sorties convenablement localisées dans l'habitacle, par exemple les sorties pare-brise, -5 conducteur, passager avant ou passagers arrière, au niveau de la tête ou des pieds Le bruit émis, notamment par le moto ventilateur, du fait du brassage de l'air par exemple, est transmis vers l'habitacle par les conduits. Dans la réalisation d'un conduit 100 coudé selon l'état de la technique représenté aux figures 1 et 2, dans le sens de circulation de l'air dans le conduit, c'est-à-dire d'amont en aval, une onde acoustique 110A incidente est intégralement transmise entre un tronçon amont 120 du conduit relié à une embouchure d'entrée 140 du conduit et un tronçon aval 160 relié à une embouchure de sortie 180 du conduit, malgré la présence d'un tronçon en virage 200. Comme schématisé à la figure 2, l'onde transmise 110B est de même amplitude que l'onde incidente 110A. Le bruit émis par exemple par le moto ventilateur côté embouchure d'entrée 140 n'est donc pas amorti dans le conduit 100. Selon l'invention, un dispositif acoustique est placé dans un conduit coudé 10, le dispositif acoustique comprenant des moyens d'atténuation de bruit. Le conduit de ventilation coudé 10 selon l'invention comporte un tronçon amont 12 raccordé à un tronçon de virage 20. L'air est prévu pour circuler d'amont en aval, de l'appareil vers le tronçon amont 12 puis vers le tronçon de virage 20. Sur les figures 4, 7, 9, 11 et 13, l'onde incidente 111 du bruit dans le conduit 10 est représentée en traits pleins épais, l'onde transmise 11T vers l'embouchure de sortie du conduit 18 en traits pleins simples, et l'onde réfléchie 11R en traits pointillés. La notion de tronçon de virage 20 doit être comprise au sens d'une portion coudée dont l'angle formé par les deux bras du coude est comprise entre 30 et 150 degrés. Les moyens d'atténuation de bruit comportent, dans le tronçon de virage 20 qui forme un coude du conduit 10, une zone de réflexion 30, dessinée en traits gras sur les figures. La réponse en fréquence de la caractéristique en réflexion de cette zone 30 est fonction du matériau utilisé et de son épaisseur. On peut ainsi privilégier l'atténuation d'une fréquence ou bande de fréquence particulière. 2911660 -6- La zone de réflexion 30 est située, dans le conduit 10, côté extérieur du tronçon de virage 20, face au tronçon amont 12, à distance d'une portion de la paroi coudée du tronçon en virage 20 qui comporte le point de corde du virage. 5 La zone de réflexion 30 est préférentiellement plane mais peut également présenter des bosses et plus généralement des déformations de formes diverses de manière à épouser la forme interne du conduit 10. L'orientation de la zone de réflexion 30 est telle que les ondes incidentes 111 sont réfléchies sensiblement dans la direction de 10 l'embouchure d'entrée 14 c'est-à-dire dans une direction autre que celles menant vers le point de corde du virage de la portion de virage 20 ou menant vers l'embouchure de sortie 18. On évite ainsi que les ondes réfléchies 11R ne se propagent vers l'embouchure de sortie 18. Les dimensions de la zone de réflexion 30, ainsi que son 15 positionnement se définissent en fonction de la section du tronçon amont 12. Selon l'invention, la projection de la section du tronçon amont 12, selon son axe longitudinal aux abords du coude, sur le tronçon de virage 20 doit, pour une efficacité optimale, se retrouver entièrement sur la zone de réflexion 30. Dit autrement, la surface de la zone de réflexion 30 est 20 supérieure ou égale à la surface de cette projection de la section du tronçon amont 12 sur un plan moyen de la zone de réflexion 30. De même, pour une efficacité optimale, la projection de la section du tronçon aval 16, selon son axe longitudinal pris aux abords du coude, sur le tronçon de virage 20, se situe en dehors de la zone de réflexion 30. 25 Dans les exemples illustrés sur les figures 14 et 18, la largeur D du conduit 10, dans le tronçon amont 12 à proximité du tronçon en virage 20, détermine la longueur L de la zone de réflexion 30. Comme représenté sur les figures 3, 6, 8 et 10, le conduit 10 peut présenter une zone vide d'expansion 32 disposée à proximité de la zone 30 de réflexion 30. Cette zone 32 est une zone morte pour l'écoulement, c'est-à-dire une zone dans laquelle il peut être considéré qu'il n'y a pas d'écoulement ou un écoulement tellement faible qu'il est considéré comme insignifiant. De cette manière, la zone vide 32 peut être considérée comme ne produisant pas de perte de charge. 2911660 -7- Pour limiter les pertes de charge, la section du conduit 10 est aménagée. Entre le tronçon amont 12 et la zone de réflexion 30 dans le tronçon de virage 20 et entre la zone de réflexion 30 dans le tronçon de virage 20 et le tronçon aval 16, la section du conduit 10 varient 5 continûment. Ce faisant, on réduit les pertes de charge, sans préjudice à la réflexion des ondes sonores sur la zone de réflexion 30. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, représenté sur les figures 3 et 4, la zone de réflexion 30 est orientée de telle manière qu'elle fasse un angle égal à 90 degrés par rapport à l'axe longitudinal du 10 tronçon amont 12 à proximité du tronçon de virage. Cette angle est calculé dans le sens anti-trigonométrique à partir de l'axe longitudinal du tronçon amont 12. Dit autrement, l'orientation de la zone de réflexion 30 est telle qu'elle se trouve sensiblement parallèle à l'axe du tronçon aval 16 situé à proximité du tronçon de virage 20. 15 Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, représenté aux figures 6, 7, et 16, la zone de réflexion 30 est orientée de telle manière qu'elle fasse un angle supérieur à 90 degrés par rapport à l'axe longitudinal du tronçon amont 12 à proximité du tronçon de virage 20. Comme dans le premier mode de réalisation, cette angle est calculé dans 20 le sens anti-trigonométrique à partir de l'axe longitudinal du tronçon amont 12. Plus précisément, sur les figures, la valeur de cet angle est de 110 degrés. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 16, pour décrire l'orientation de la zone de réflexion, on définit un angle par rapport à l'axe longitudinal du tronçon aval 16 du conduit 10. Cette angle 25 noté a sur la figure prend une valeur d'environ 10 degrés dans cette exemple. On calcule cet angle dans le sens anti-trigonométrique à partir de l'axe longitudinal du tronçon aval 16 du conduit 10. Ce mode de réalisation permet d'augmenter la réflexion des ondes incidentes 111 vers le tronçon amont 12 par rapport au premier mode de réalisation. 30 En variante, pour une continuité optimale de la variation de la section du conduit 10, dans l'exemple de réalisation de la figure 17, la zone de réflexion 30 est raccordée aux portions du conduit 10 qui lui sont adjacentes par l'intermédiaire de congés, indiqués par des flèches. 2911660 -8- Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, représenté aux figures 8 et 9, un bossage interne 36 est réalisé au raccordement du tronçon amont 12 et du tronçon en virage 20, juste en amont de la zone de réflexion 30. En reproduisant le début d'un virage classique, ce 5 bossage 36 permet un meilleur écoulement de l'air dans le tronçon de virage 20, en donnant une impulsion de virage. Avantageusement, le rapport de la section correspondant à la hauteur maximale du bossage 36 avec la section du tronçon amont est sensiblement de 0,2. Sur la figure 15, la hauteur de ce bossage 36 est notée h. 10 Un quatrième mode de réalisation représenté aux figures 1 0 et 1 1 , présente à la fois les particularités des deuxième et troisième modes de réalisation. La géométrie du conduit est empruntée au deuxième mode de réalisation et notamment l'orientation de la zone de réflexion 30, et on ajoute un bossage 36 du type de celui réalisé dans le troisième mode de 15 réalisation. Ce quatrième mode de réalisation combine alors avantageusement les avantages de ces modes de réalisation dont il est issu. Selon un cinquième mode de réalisation représenté aux figures 12, 13 et 18, un dégagement externe 34 est réalisé entre le tronçon amont 12 20 et la zone de réflexion 30. Ce mode de réalisation présente pour avantage d'éviter la formation de tourbillons dans l'écoulement de l'air au niveau de la zone vide d'expansion 32 pour faciliter l'écoulement d'air dans le conduit 10. Ce dégagement externe 34 permet alors d'élargir la zone vide d'expansion 32 en amont de la zone de réflexion 30. 25 Le conduit 10, objet de l'invention peut être obtenu par injection ou par soufflage. Le conduit 10 selon l'invention est prévu pour être relié à un appareil de climatisation comprenant un moto ventilateur, par exemple de la manière illustrée à la figure 5. Le tronçon amont 12 est alors raccordé à 30 un tronçon droit d'une canalisation 40 dont l'extrémité libre amont 42 est prévue pour être reliée à un appareil de climatisation. REVENDICATIONS 1) Conduit de ventilation (10) pour un système de climatisation d'habitacle de véhicule comportant des moyens d'atténuation de bruit caractérisé en ce que le conduit comporte un tronçon amont (12) pourvu d'une embouchure d'entrée (14) et un tronçon de virage (20), et en ce que les moyens d'atténuation de bruit comportent une zone de réflexion (30) localisée dans le tronçon de virage (20), face au tronçon amont (12), et apte à réfléchir au moins en partie des ondes incidentes (111) vers l'embouchure d'entrée (14). 2) Conduit de ventilation (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de réflexion (30) est plane. 3) Conduit de ventilation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone de réflexion (30) est orientée de telle manière que celle-ci forme un angle d'au moins 90 degrés par rapport à un axe longitudinal du tronçon amont (12) pris au voisinage du tronçon de virage (20). 4) Conduit de ventilation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de la zone de réflexion est supérieure à la surface d'une projection d'une section du tronçon amont sur le tronçon de virage, selon un axe longitudinal du tronçon amont aux abords du tronçon de virage. 5) Conduit de ventilation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une projection d'une section d'un tronçon aval (16) du conduit (10) sur le tronçon de virage (20), selon un axe longitudinal du tronçon aval (16) pris aux abords du tronçon de virage sur ce tronçon de virage (20), se situe en dehors de la zone de la zone de réflexion. 6) Conduit de ventilation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section du conduit (10) se situant entre le tronçon amont (12) et la zone de réflexion (30) dans le tronçon de virage (20) et/ou la section du conduit (10) se situant 2911660 -entre la zone de réflexion (30) dans le tronçon de virage (20) et un tronçon aval (16) varie de façon continue. 7) Conduit de ventilation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone de réflexion 5 (30) est raccordée aux portions du conduit (10) qui lui sont adjacentes par l'intermédiaire de congés. 8) Conduit de ventilation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un dégagement externe (34) est ménagé entre le tronçon amont (12) et la zone de réflexion (30). 10 9) Conduit de ventilation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un bossage interne (36) est ménagé au raccordement du tronçon amont (12) et du tronçon de virage (20), en amont de la zone de réflexion (30). 10) Conduit de ventilation (10) selon la revendication précédente, 15 caractérisé en ce que le rapport de la section correspondant à la hauteur maximale (h) du bossage (36) avec la section du tronçon amont (12) est sensiblement de 0,2. 11) Conduit de ventilation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tronçon de virage 20 (20) prend une forme d'une portion coudée dont l'angle entre les deux bras du coude est compris entre 30 et 150 . 12) Véhicule automobile comportant un système de climatisation muni d'un moto ventilateur et d'une sortie d'air dans un habitacle du véhicule, reliés par un conduit (10) selon l'une quelconque des 25 revendications précédentes, le tronçon amont (12) étant relié au moto ventilateur de manière à ce que de l'air circule d'amont en aval du moto ventilateur vers le tronçon amont (12) puis vers le tronçon aval (16) via le tronçon de virage (20).