Brevet FR3088132A1 — publié le 20200508

Description Titre de l'invention : Panneau acoustique ductile 1/ DOMAINE DE L'INVENTION [0001] L'invention sc rapporte au domaine général de l'acoustique. [0002] L'invention concerne plus particulièrement une structure de panneau destiné à corriger l'acoustique d'une pièce. Un tel panneau acoustique peut être utilisé dans les bâtiments ou des locaux dans lesquels une correction acoustique est nécessaire, tels que les bâtiments industriels ou destinés au public (salles de conférences, salles de spectacles, salles de classes, locaux commerciaux, salles de restaurants, halls de gares, bureaux, hôpitaux...). 2/ ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE [0003] L'utilisation de panneaux acoustiques est fréquente dans les milieux rencontrant des niveaux de bruits élevés. [0004] De tels panneaux acoustiques se posent dans les bâtiments comme cloisons ou bien le long d'une cloison ou d'un plafond, avec ou sans espace par rapport à la cloison ou au plafond. [0005] De tels panneaux acoustiques visent à corriger l'acoustique d'une pièce et atténuer les bruits, de façon à cc que l'activité qui s'y déroule se passe dans les meilleures conditions possibles. [0006] Ces panneaux acoustiques sont classiquement constitués par une âme absorbante en laine de verre ou en laine de roche munis, côté apparent au moins, d'une couche de parement constitué d'un voile en fibre de verre qui lui confère un aspect fini décoratif [0007] Ces panneaux acoustiques font constamment l'objet d'améliorations en vue d'augmenter leurs performances, toutefois cette augmentation de leurs performances s'accompagne également d'une augmentation importante de leur épaisseur, de leur poids ou encore de leur prix. [0008] Par ailleurs, certains de ces panneaux présentent un cadre de support fabriqué habi- tuellement en bois ou en aluminium. Par nature, ces matériaux présentent des propriétés d'absorption acoustiques faibles ou nulles. En outre, la surface du cadre représente un pourcentage non négligeable de la surface totale du panneau. Par conséquent, une telle structure de support diminue de façon relativement importante l'efficacité acoustique du panneau. [0009] Par ailleurs, certains de ces panneaux présentent une structure de type sandwich, constituée d'une âme à structure alvéolaire (dite en nid d'abeille, en matériaux choisis parmi le carton, le papier, et l'aramide), ouverte sur une face. La face ouverte et la face fermée de l'âme étant recouverte par une peau en matériau amortissant. En outre, cette structure alvéolaire en matériaux non ductiles, ne permet donc, par définition, aucune I déformation plastique. Par conséquent, une telle structure ne peut aucunement être déformée pour s'adapter à son environnement. 3/ OBJECTIFS DE L'INVENTION 100101 L'invention, dans au moins un mode de réalisation, a notamment pour objectif de pallier au moins certains inconvénients de l'état de la technique. [0011] Plus précisément, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un objectif est de fournir un nouveau type de panneau acoustique capable de se déformer plastiquement pour s'adapter à son environnement. [0012] Un autre objectif, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, est de fournir un panneau acoustique garantissant une bonne efficacité acoustique pour un poids très faible. [0013] Un autre objectif, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, est de fournir un panneau acoustique garantissant une bonne rigidité pour un poids très faible. [0014] Un autre objectif, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, est de fournir un panneau acoustique composé de matériaux écologiques ct entièrement recyclables. [0015] Un autre objectif, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, est de fournir unc technique de fabrication d'un tel panneau qui soit peu coûteuse à mettre en oeuvre. 4/ EXPOSE DE L'INVENTION [0016[ L'invention parvient à remplir tout ou partie de ses objectifs grâce à un panneau acoustique de type nouveau. [0017] Selon l'invention, le panneau acoustique comprend une âme constituée par exemple d'un maillage de fils de type grillage ou d'une plaque ajourée. Ccttc âme est intercalée cntrc deux couches externes en matériau amortissant, chaque couche amortissante étant fixée sur l'âme, ct entre elles par une couche de colle, par exemple au travers des interstices du maillage ou des jours de la plaque. [0018] L'âmc est constituée en matériau ductile (présente une déformation plastique), cc qui permet au panneau acoustique d'être déformé manuellement et de conserver ccttc déformation. Ainsi, un tel panneau acoustique peut être plat ou présenter des déformations lui permettant de s'adapter à son environnement. [0019] L'âmc est suffisamment rigide pour supporter les deux couches externes de matériau amortissant, ce qui donne à l'ensemble du panneau des qualités de légèreté, de rigidité, pour une très faible épaisseur. Aussi, ce panneau acoustique est suffisamment rigide, ce qui évite l'addition d'une structure périphérique de type cadre, et qui apporte des plus-values aussi bien sur le design que sur l'efficacité acoustique (plus grande surface effective). [0020] La mise en oeuvre de l'assemblage entre l'âme et les couches externes est un collage sous presse, ce qui simplifie grandement la mise en oeuvre. Les couches externes sont 3 collées sur l'âme, mais aussi entre elles au travers des interstices, ce qui permet un assemblame robuste et durable. [0021] L'âme comme les couches externes sont composés de matériaux naturels pouvant être recyclés, ce qui donne à l'ensemble du panneau des caractéristiques écologiques fondées. [0022] L'âme est centrée, de même forme et de taille inférieure aux couches amortissantes qui la recouvrent, de sorte que ces couches amortissantes débordent sur le pourtour et soient collées directement entre elles, ce qui permet de ne pas rendre visible l'âme sur les tranches du panneau acoustique. [0023] Cc panneau peut être disposé proche d'un mur ou d'un plafond (il est destiné notamment à être utilisé comme élément de plafonds suspendus), être utilisé comme panneau de séparation ou de délimitation intérieure (formant ainsi un paravent acoustique), ou être utilisé pour la confection d'objets à suspendre ou à poser, dans des locaux à usage de bureaux, par exemple. [0024] Selon un aspect particulier de l'invention, l'âme est constituée d'une structure ajourée, par exemple d'un maillage de fils de type grillage ou d'une plaque ajourée. [0025] Selon un aspect particulier de l'invention, l'âme est constituée d'un matériau ou d'une combinaison de matériaux choisi(s) parmi l'acier, l'aluminium, le zinc, le laiton, ou tout autre matériau ductile. [0026] Selon un aspect particulier de l'invention, lesdites couches externes sont constituées d'un matériau choisi parmi le liège, le lin, le bois, le feutre par exemple. [0027] Selon un aspect particulier de l'invention, avant déformation manuelle, ledit panneau acoustique est de forme plane carrée, rectangulaire, circulaire, ou quelconque. 5/ DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 5.1/ Structure du panneau acoustique [0028] La figure 1 est une vue en coupe schématique d'un panneau acoustique 1 conforme à l' invention. [0029] Lc panneau acoustique 1, qui est ici de forme plane et s'étend dans le plan x-y, présente une construction en sandwich. Il est constitué d'une âme 11, comprenant par exemples une structure en maillage de fils de type grillage ou bien unc plaque ajourée, qui est formée par au moins un matériau ductile. [0030] La structure de l'âme 11 est, par exemple réalisée en un matériau ou une com- binaison de matériaux choisi(s) parmi l'acier, l'aluminium, le zinc, le laiton, ou tout autre matériau ductile. Le choix de ce matériau est tel que la structure est deformable manuellement. [0031] La figure 2 est une vue de dessus schématique de la structure en maillage de fils de type grillage qui pourrait constituer l'âme 11. 4 [0032] La structure en maillage de fils de type grillage comprend un ensemble de fils espacés et parallèles 21, perpendiculairement croisé à un second ensemble de fils espacés et parallèles 22. Ces ensembles de fils espacés parallèles s'étendent dans le plan x-y. [0033] Les fils formant la structure en maillage de fils de type grillage sont par exemple, de section allant de 0.5 mm à 3 mm. [0034] Les espaces entre les fils de la structure en maillage de type grillage sont par exemple compris entre 5 mm et 50 mm. [0035] Les figures 3A et 3B sont deux vues de dessus schématiques de la structure en plaque ajourée qui pourraient constituer l'âme 11. [0036] La structure en plaque ajourée comprend une plaque ajourée dont les jours ont des formes parallélépipédiques rectangles 3A ou circulaires 3B disposés en motifs réguliers. Ces ensembles de jours s'étendent dans le plan x-y. [0037] Les jours de la plaque sont par exemple, de surfaces allant de 20 mm2 à 1000 mm2. [0038] Les espaces entre les jours de la plaque sont par exemple compris entre 2 mm et 10 mm. [0039] Sur la figure 1, les couches externes 12A et 12B peuvent être constituées d'un matériau acoustiquement amortissant tel que le liège, le lin, le bois, le feutre par exemple. La combinaison de certains de ces matériaux peut également être envisagée. [0040] Les couches externes 12A, 12B amortissantes sont fixées de part et d'autre de l'âme par collage, en utilisant une couche de colle 13 de type biologique par exemple (la couche de colle présente, par exemple, une épaisseur de 1,5mm) [0041] Il est à noter que le panneau acoustique conforme à l'invention ne met pas en oeuvre de cadre de support. [0042] Le panneau acoustique conforme à l'invention présente une épaisseur « e » inférieure à 100 mm De préférence, son épaisseur « e » est inférieure à 15 mm Préférentiellement, son épaisseur « e » se situe entre 6 mm et 14 mm. [0043] Dans certain cas d'applications, l'âme est centrée, de même forme et de taille in- férieure aux couches amortissantes qui la recouvrent, de sorte que ces couches amortissantes débordent sur le pourtour et soient collées directement entre elles. [0044] 5.2/ Mise en oeuvre du panneau acoustique et avantages [0045] La figure 4 est un schéma de principe illustrant la mise en oeuvre du panneau acoustique 1, tel que décrit en relation avec la figure 1, dans une pièce et son interaction avec un son issu d'une source sonore S, située d'un des deux côtés des couches amortissantes 12A et 12B constituant la face avant ou arrière du panneau acoustique. [0046] L'énergie sonore incidente Si est en partie réfléchie par le panneau acoustique 1, l'énergie réfléchie S2 revenant du côté de la source S est en partie absorbée transver- salement dans le panneau acoustique 1 (l'énergie absorbée est référencée S3). Une autre partie de l'énergie sonore incidente SI est transmise à travers le panneau 1 (l'énergie transmise est référencée S4). [0047] La figure 5 est un schéma de principe illustrant la mise en oeuvre du panneau acoustique 1, tel que décrit en relation avec la figure 1, dans une pièce et son interaction avec un son issu d'une source sonore S orientée vers une des quatre tranches du panneau acoustique. [0048] L'énergie sonore incidente S1 est en partie réfléchie par le panneau acoustique 1, l'énergie réfléchie S2 revenant du côté de la source S est en très grande partie absorbée longitudinalement dans le panneau acoustique 1 (l'énergie absorbée est référencée S3). Une autre infime partie de l'énergie sonore incidente S1 est transmise à travers le panneau 1 (l'énergie transmise est référencée S4). [0049] En d'autres termes, cette structure particulière du panneau acoustique 1 (sans protection de l'épaisseur par un cadre rigide) permet d'optimiser la performance de l'absorption longitudinale. (Selon les axes x, y). [0050] La structure particulière du panneau acoustique 1, décrite précédemment et présentant notamment une structure, ductile, en maillage de fils de type grillage ou en plaque ajourée, permet de modifier la forme de la surface du panneau acoustique. [0051] En d'autres termes, cette structure particulière du panneau acoustique, et notamment la caractéristique ductile de l'âme, permet d'adapter la forme du panneau acoustique à son environnement et d'obtenir des formes personnalisées. 5.3/ Exemples de formes du panneau acoustique [0052] Les figures 6a, 6h et 6c illustrent un panneau acoustique 1 selon un premier mode de réalisation, avant déformation de leur surface, comme expliqué précédemment. [0053] Lc panneau acoustique 1 peut présenter, par exemple, une forme parallélépipédique rectangle (figure 6a), le panneau peut présenter une autre forme, telle une forme carrée. [0054] Le panneau acoustique 1 peut présenter, par exemple, une forme circulaire (figure 6b). [0055] Le panneau acoustique 1 peut présenter, par exemple, une forme quelconque (figure 6c). [0056] A partir de ces formes planes, la structure particulière du panneau acoustique composé d'une âme (en acier par exemple) ductile, permet d'adapter la forme de la surface du panneau acoustique à son environnement et d'obtenir des formes personnalisées. 6