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" SILENCIEUX "
La présente invention est relative à des per- fectionnements aux silencieux pour les gaz producteurs de bruits, et spécialement aux silencieux pour les canalisa- tions d'admission et d'échappement des moteurs à combus- tion interne, compresseurs, etc...
L'un des objets de l'invention est de réaliser un silencieux qui soit très eff icace pour les sons les plus bas de la gamme. Le principal objet de l'invention est, toutefois, de réaliser un silencieux qui soit égale- ment efficace pour supprimer aussi bien les sons les plus bas que les plus élevés. D'autres particularités seront
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mises en évidence au cours de la description ci-dessous, faite à l'aide des dessins annexés, sur lesquels :
Les Fig. 1 à 10 représentent, en coupe axiale ou médiane, divers types de silencieux qui constituent des modes divers de réalisation de l'invention.
Les silencieux pour courants gazeux producteurs de bruits, tels que ceux qui sont disposés sur les canali- sations d'admission et d'échappement des moteurs, sont ba- sés sur des principes divers. Le silencieux le plus commu- nément employé est basé sur le principe de la chicane. Ce type de silencieux, bien qu'il supprime effectivement le bruit, produit une contrepression, qui est indésirable dans de nombreux cas. Dans un second type, le conduit dans lequel passent les gaz est entouré d'une matière absorban- te pour les sons ou pour la pression des gaz et les sons, le long de laquelle passent les gaz. Il ne se produit pra- tiquement aucune augmentation de la contrepression, avec ce procédé d'absorption des sons. Si la canalisation est incurvée, ou repliée, la contrepression s'accroit, en rai- son du changement de direction des gaz.
Ce second type de silencieux se trouve décrit dans le brevet français N
675. 907 déposé le 29 Mai 1929, par la Société demanderesse.
Ce type de construction donne d'excellents résultats dans de nombreux cas, mais il présente l'inconvénient de n'être pas aussi efficace pour les sons de basse fréquence, spé- cialement pour ceux de moins de 400 périodes par seconde que pour les sons de haute fréquence. Ces sons ne sont ha- bituellement pas aussi gênants que les sons de haute fré- quence. Bien que les matières absorbantes employées dans le silencieux décrit dans le brevet ci-dessus mentionné varient quant à leur efficacité, avec les sons des diver- ses fréquences; aucune ne s'est montrée complètement effi-
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cace avec les notes basses.
Les matières absorbantes qui ont de très petites ouvertures se sont montrées très ef- ficaces, mais elles sont indésirables pour les échappe- ments de moteurs, puisque les orifices capillaires sont facilement obstrués par les particules de carbone déposées par les gaz. L'allongement du silencieux est efficace, mais il est indésirable au point de vue du prix et il augmente la contrepression en raison de l'augmentation de la surfa- ce de frottement.
Il est possible de supprimer les notes basses, aussi bien que les notes hautes, en faisant passer les gaz dans des filtres acoustiques ou neutralisateurs. Ces derniers sont employés dans des formes diverses pour neu- traliser les sons d'espèces diverses. La difficulté que l'on rencontre pour la suppression des sons dans une gam- me de fréquences étendue est que l'appareil devient très encombrant et très dispendieux, puisque chaque neutralisa- teur ou filtre n'est efficace que sur une gamme de fréquen- ces étroite. Puisque le type de silencieux absorbeur est efficace pour une gamme de fréquences étendue, on a trou- vé, selon l'invention, que l'on pouvait compléter ce type de silencieux absorbeur avec un type neutralisateur effi- cace sur une bande étroite pour les basses fréquences, et de la sorte rendre silencieuse la gamme entière de fréquen- ces.
Les filtres ou neutralisateurs pour basses fré- quences n'exigent pas de longs tubes, mais sont efficaces avec des longueurs très courtes, de sorte que le silen- cieux peut être construit dans des limites raisonnables de dimensions. La Société demanderesse a trouvé, de plus, ainsi que cela sera expliqué plus en détail ci-après, com- ment on peut supprimer plus complètement le bruit par la
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combinaison d'un absorbeur et d'un neutralisateur, soit pour les basses fréquences, soit pour les hautes fréquen- ces, lorsqu'il existe à la fois, des unes et des autres et qu'il est désirable de supprimer à la fois les unes et les autres dans les gaz en mouvement.
Dans les modes de réalisation de l'invention re- présentés sur les dessins annexés:
La Fig. 1 représente un type simple de filtre acoustique ou de neutralisateur, combiné avec une matière qui absorbe les sons. On fait usage d'une enveloppe 10, sensiblement non perforée. Cette enveloppe porte un orifice d'entrée pour les sons 11 et un orifice de sortie des sons 12. Ces orifices peuvent être inversés, de façon que 11 soit l'orifice de sortie et 12 l'orifice d'entrée, bien que la première disposition soit préférable pour certains types de construction. Un conduit 13 s'étend depuis l'une des ouvertures vers l'autre ouverture.
Ce conduit possède des parois formées d'une matière qui absorbe les sons ou d'une matière combinée qui absorbe à la fois la pression des gaz et les sons, indiquée par 14, et/qui est du genre indiqué dans le brevet dont il a été question précédemment.
Si la paroi absorbante n'est pas susceptible d'être moulée, il est nécessaire d'avoir recours à un tube perforé 15 pour soutenir la matière absorbante 14. Ce tube perforé peut être constitué par un tamis, une toile métallique, du métal perforé, etc..., ainsi qu'il est dit dans le bre- vet ci-dessus mentionné, de manière que les sons et les ondes de pression des gaz puissent atteindre/la matière ab- sorbante.
Pour les canalisations d'admission des moteurs et compresseurs, on peut employer des absorbants inflamma- bles tels que: coton, laine, feutre de poils, fibre de bois, etc..., tandis que pour les conduits d'échappement
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des moteurs et autres conduits de gaz chauds,.on doit em- ployer des absorbeurs ininflammables tels que : lained'a- cier et autres laines métalliques, tournures ou copeaux métalliques, fibres d'amiante, laine minérale, pierre pon- ce, "Haydite" et autres agrégats céramiques non compacts.
Les agrégats peuvent cependant, être réunis ensemble, en laissant des canaux d'absorption qui communiquent entre eux. Une paroi externe 16 de retenue est utilisée pour ceux de ces absorbeurs qui ne sont pas compacts ou qui peu- vent se désintégrer. Cependant, cette paroi de retenue n'est pas indispensable, et elle peut être supprimée lors- que la matière absorbante est telle que cela peut être fait sans inconvénient. La matière absorbante peut n'avoir qu'une épaisseur de 6 m/m, mais de préférence, son épaisseur doit être d'au moins 13 m/m, afin d'être plus efficace pour l'ab- sorption des sons et des pointes de surpression des gaz.
Une chambre 17 est ménagée entre l'enveloppe 10 et l'absor- beur 14. Les sons de la gamme inférieure sont neutralisés dans cette chambre. Une ouverture 19, de grandes dimensions, est laissée entre la paroi absorbante 14 et la paroi d'ex- trémité 18 de l'enveloppe externe. L'ouverture 19 permet aux sons transmis par les gaz, spécialement à ceux de bas- se fréquence qui traversent la canalisation 13, de passer dans la chambre annulaire 17, où ils sont neutralisés. L'ou- verture 19 n'a pas besoin d'être entièrement ouverte comme cela est indiqué. En prolongeant le tube perforé 15 jusqu'à la paroi d'extrémité 18, comme le montre la fig. 2, on peut obtenir le même résultat.
Le diamètre du conduit 1 eut varier par rapport à celui de l'ouverture 11. S'il est de même dimension que celui de l'ouverture 11, la longueur du conduit absorbant 13 est moindre que celle de l'enveloppe 10, comme le mon-
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trent les Fig . 1 et 2. La longueur de la canalisation 13, par rapport à celle de l'enveloppe 10, le volume de la chambre annulaire 17 et les autres dimensions déterminent les caractéristiques neutralisantes du dispositif, et ces variables peuvent être réglées de manière à neutraliser les sons dans une certaine gamme de basses fréquences.
Ainsi, par exemple, dans un filtre acoustique ou un neu- tralisateur dans lequel l'absorbeur 14 serait supprimé, le tube 15 (Fig. 1) non perforé, et où l'enveloppe 10 au- rait 88 m/m de diamètre et 150 m/m de longueur, en augmen- tant la longueur du tube 15 de 112 à 175 m/m, l'ouverture 11 étant plus grande que le diamètre externe du tube 15, on augmente beaucoup la neutralisation des sons de fréquen- ce comprise entre 175 et 375 périodes par seconde, mais on diminue celle des sons dont la fréquence est comprise en- tre 375 et 1. 500 périodes par seconde. L'augmentation du diamètre de l'enveloppe 10 augmente encore l'efficacité de la neutralisation des sons de la gamme de basse fréquence.
Lorsque le tube 15 est plus petit que l'ouverture 11, l'in- version du sens des sons, de sorte qu'ils entrent en 12, réduit l'absorption des sons dans cette gamme de fréquence.
La modification du profil soit du conduit, soit de l'enve- loppe soit de l'un et de l'autre, lequel profil peut, au lieu de circulaire, être ovale ou d'une autre forme, fait également varier les caractéristiques.
Au lieu que l'ouverture 19 soit disposée dans la chambre neutralisatrice 17, à l'une des extrémités du conduit 13 elle peut être placée au centre, ou en un autre point, comme le montre la Fig. 3. Cette disposition donne deux chambres de neutralisation, de longueurs différentes, dans le même dispositif. En excentrant le conduit 13, ou en faisant ce conduit et l'enveloppe 10 de contours diffé-
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rents en coupe transversale, on peut modifier les dñien- @ sions de la chambre 17 dans le même appareil et les ca- ractéristiques d'absorption de celui-ci peuvent ainsi être modifiées..
Sur la fig. 4, la paroi 14 d'absorption des sons ou le conduit 13 sont plus longs que la partie de plus grand diamètre de l'enveloppe 10, et cette enveloppe est munie d'une partie coaxiale, de diamètre réduit, indiquée en 50, dans laquelle se prolonge l'extrémité du conduit..
La paroi d'extrémité 18 est disposée en échelons, de fa- çon à laisser une ouverture annulaire 20, destinée à per- mettre aux sons de parvenir à la chambre neutralisatrice 17. Le son doit entrer, de préférence, par l'ouverture 11, dans ce type de silencieux, bien que les gaz qui transpor- tent les sons puissent passer dans l'un ou dans 'l'autre sens, sans modifier apparemment les caractéristiques silen- cieuses du dispositif.
Sur la Fig. 5, l'absorbeur 14 ou le conduit 13, ne se prolongent pas jusqu'à la paroi d'extrémité 18, mais s'arrêtent un peu auparavant. Si un tube perforé 15 revêt intérieurement le tube 13, il ne s'étend que sur la lon- gueur du revêtement absorbant 14. L'extrémité 21, qui est facultative et qui peut être supprimée, se prolonge au delà de la paroi d'extrémité 18, et elle est non perforée.
Sur la fig. 6, la matière absorbante 23 est dis- posée à l'intérieur de l'enveloppe 10, de manière à garnir extérieurement la chambre neutralisatrice 17. Le tube 24, non perforé, traverse l'enveloppe, et sa longueur peut être modifiée, c'est-à-dire qu'il peut se prolonger au delà de la paroi d'extrémité 18, comme le montre la figure, ou bien il peut ne pas arriver jusqu'à cette paroi, comme sur les
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figures 1 et 2. L'ouverture 25 permet aux sons qui traver- sent le tube 24 d'arriver,à la chambre neutralisatrice 17 et à la matière absorbante 23.
Cette disposition, bien que plus efficace pour les basses fréquences, ne l'est pas autant pour absorber les hautes fréquences, que celles dans lesquelles le conduit central possède une paroi ab- sorbante. Les deux types de construction peuvent être com- binés de façon que le conduit et l'enveloppe possèdent tous deux des parois absorbantes.
Sur la fig. 7, la construction des Fig. 1 et 2 est modifiée par l'insertion d'une chicane 26, qui fait saillie intérieurement sur la paroi d'extrémité 18, de ma- nière à former une ouverture 27, plus sinueuse ou plus étranglée et plus longue, pour le passage du,son dans la chambre neutralisatrice 17. On peut employer une chicane similaire dans l'ouverture 19 de la Fig. 3, l'ouverture 20 de la Fig. 4, l'ouverture 22 de la Fig. 5 et l'ouverture 25 de la Fig. 6. La longueur et l'espacement de la chicane 26 peuvent être modifiés pour changer les caractéristiques neutralisatrices du dispositif. Les essais indiquent que l'allongement du recouvrement de la chicane 26, abaisse la fréquence de la bande qui est atténuée.
De nombreuses modifications peuvent être appor- tées aux dispositifs décrits. Par exemple, sur la Fig. 8, la construction du silencieux selon le brevet précédemment indiqué, se trouve modifiée par l'insertion d'une chambre de neutralisation 28. L'enveloppe 10, et le conduit 13 pos- sèdent une paroi absorbante 14, et vont de l'extrémité 11 à l'extrémité 12. La chambre neutralisatrice 28 est insé- rée dans la paroi absorbante 14, et elle est reliée au con- duit 13 par l'orifice 29. Les caractéristiques du neutra-
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lisateur peuvent être modifiées par la dimension et la forme de la chambre, et par l'insertion d'une chicàne 30, destinée à réaliser un passage plus sinueux ou plus long 31, pour les)sons qui doivent parvenir à la chambre 28.
Des parties des parois ou toutes les parois de la chambre 28 peuvent être formées de matière absorbante. Ce résul- tat est obtenu facilement enormant ces parois d'une ma- tière perforée 32, comme le montre le dessin.
Dans la variante de construction de la fig. 9, la chambre neutralisatrice 17 est combinée à la matière absorbante 14 bout à bout, au lieu que cette chambre et cette matière absorbante forment deux anneaux concentri- ques. La chambre neutralisatrice est également, de préfé- rence, revêtue d'un absorbeur 33.
Dans l'application de la présente invention à une situation spéciale dans laquelle il était nécessaire de changer la direction du courant gazeux, en raison du manque de place, le dispositif de la fig. 10 a été trouvé satisfaisant. La direction du courant gazeux et le sens de propagation du son sont inverses, ainsi que le montrent les flèches. Avec un conduit 13, muni d'une enveloppe ab- sorbante 14, et ouvert aux deux extrémités, les sons de basse fréquence n'étaient pas supprimés, bien que ceux de haute fréquence le fussent d'une façon satisfaisante. Le conduit 13 fut alors fermé à son extrémité de gauche,avec un morceau de tôle d'acier, et les notes de basse fréquen- ce se trouvèrent neutralisées. En interrompant le conduit en 34, ainsi qu'on le voit en traits ponctués, les sons de basse fréquence furent à nouveau perceptibles.
Une paroi absorbante disposée à l'extrémité de gauche, au lieu d'une tôle d'acier ne diminue pas la neutralisation des sons de basse fréquence. par suite, on constate qu'un absorbant
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des sons, convenable pour les hautes fréquences (environ 500 périodes par seconde) lorsqu'il est employé pour entou- rer une chambre neutralisatrice, et quoiqu'il offre une surface d'absorption sur laquelle les ondes sonores de- vraient apparemment se réfléchir, n'interfère pas avec l'action neutralisante de la chambre, à laquelle il ajoute aussi un effet absorbant.
Il est évident, pour les personnes expertes, que de nombreuses modifications aux modes de réalisation dé- crits et représentés peuvent être réalisées.
Lorsque le diamètre intérieur du conduit 13 est égal à celui de l'ouverture d'extrémité 11, le bruit peut être transmis dans un sens ou dans l'autre et l'action amor- tissante est la même dans les deux cas, mais si le diamètre du conduit est moindre que celui de l'ouverture, comme c'est le cas sur les fig. 4 et 5, le fonctionnement est plus effi- cace lorsque l'entrée du bruit se fait en 11.
Quoique beaucoup des variantes de construction du dispositif objet de la présente demande représentent la communication entre le conduit 13 et la chambre neutrali- sante 17 comme adjacente à la paroi d'extrémité 18, on com- prend facilement que cette communication puisse être placée à l'une ou à l'autre extrémité, ou encore en un point dé- terminé d'avance le long du conduit, comme sur la fig. 3.
Les enveloppes et conduits peuvent être de formes diverses, et les conduits n'ont pas besoin d'être concentriques aux enveloppes. Les enveloppes peuvent également varier de for- me d'une extrémité à l'autre.
Dans le cas où l'on sait, d'avance, que des har- moniques des notes de basse fréquence fondamentales exis- tent dans la source de production des sons, qu'il s'agit de rendre silencieuse, l'application de filtres acoustiques
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pour supprimer en premier ces sons fondamentaux peut occa- sionner un renforcement excessif de certaines de ces har- moniques, lesquelles sont de haute fréquence. Une suppres- sion partielle, par absorption, qui suit le filtre ou neu- tralisateur acoustique, peut encore laisser presque autant d'intensité dans l'harmonique, que celle qui existait origi- nairement, sans dispositif silencieux. Dans ce cas, il est préférable de permettre au silencieux absorbeur d'agir d'a- bord sur le son à supprimer.
Cependant, inversement, il est possible que le silencieux absorbant renforce les sons de basse fréquence, et qu'ainsi, l'effet apparent du filtre acoustique suivant ne soit moindre qu'il n'est réellement. par conséquent, il est possible, pour obtenir un résultat, que l'on supprime l'autre, et que le fonctionnement du si- lencieux ne produise aucune différence dans l'intensité de l'ensemble du son, bien qu'il donne une différence de gam- me : dans le premier cas une gamme supérieure, et dans le second une gamme inférieure. La relation entre les pério- des des deux types de silencieux, leur efficacité silen- cieuse, détermine le son d'ensemble résultant (qui est égal, sans égard au fonctionnement, pour un cas spécial seulement).
Le fonctionnement convenable est déterminé, dans chaque cas, par un réglage manuel. Dans le cas de non existence d'har- moniques, ou, en d'autres termes, de l'existence d'un son fondamental de basse fréquence et de sons de haute fréquen- ce non harmoniques, il est préférable de placer le filtre acoustique en premier, pour empêcher le silencieux absor- bant de renforcer le son de basse fréquence, en raison des effets de résonance ci-dessus mentionnés. puisque les échappements de moteurs à gaz consis- tent en une succession rapide de pulsations gazeuses, ces échappements ont des sons assez ressemblants résultant d'une
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succession rapide d'ondes de gaz sous pression. Toutefois, les pulsations gazeuses dans l'échappement sont de fréquen- ce relativement basse, et par conséquent, peuvent être com- parées aux sons de basse fréquence.
Les résultats montrent toutefois qu'elles ne sont pas absolument semblables, en particulier dans leur action sur les absorbants de sons.
En raison de cette relation entre les vibrations sonores et les pulsations de gaz sous pression, les principes de la présente invention peuvent être appliqués dans l'un et l'autre cas, en tenant compte des différences qui ont été mentionnées, lors de l'application pratique de ces princi- pes.
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" QUIET "
The present invention relates to improvements to silencers for noise-producing gases, and especially to silencers for the intake and exhaust pipes of internal combustion engines, compressors, etc.
One of the objects of the invention is to provide a silencer which is very effective for the lowest sounds of the range. The main object of the invention is, however, to provide a silencer which is also effective in suppressing both lower and higher sounds. Other particularities will be
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highlighted during the description below, made with the aid of the appended drawings, in which:
Figs. 1 to 10 show, in axial or median section, various types of silencer which constitute various embodiments of the invention.
Silencers for noise-producing gaseous streams, such as those placed in the intake and exhaust pipes of engines, are based on various principles. The most commonly used silencer is based on the baffle principle. This type of muffler, while effectively suppressing noise, produces back pressure, which is undesirable in many cases. In a second type, the conduit through which the gases pass is surrounded by an absorptive material for sounds or for the pressure of gases and sounds, along which the gases pass. Almost no increase in back pressure occurs with this sound absorption process. If the line is bent, or bent, the back pressure increases, due to the change in throttle direction.
This second type of silencer is described in the French patent N
675. 907 filed May 29, 1929, by the Applicant Company.
This type of construction gives excellent results in many cases, but it has the disadvantage of not being as effective for low frequency sounds, especially for those of less than 400 periods per second as for sounds. high frequency. These sounds are usually not as annoying as high frequency sounds. Although the absorbent materials employed in the silencer disclosed in the above mentioned patent vary in their effectiveness, with sounds of various frequencies; none has been shown to be completely effective.
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cacious with low notes.
Absorbent materials which have very small openings have been shown to be very effective, but they are undesirable for engine exhausts, since the capillary orifices are easily blocked by carbon particles deposited by the gases. Extending the silencer is effective, but it is undesirable from a cost standpoint and increases the back pressure due to the increased friction surface.
It is possible to suppress low notes, as well as high notes, by passing the gases through acoustic filters or neutralizers. These are used in various forms to neutralize sounds of various species. The difficulty encountered in suppressing sounds in a wide frequency range is that the apparatus becomes very bulky and very expensive, since each neutralizer or filter is only effective over a range of frequencies. these narrow. Since the type of absorber silencer is effective for a wide frequency range, it has been found, according to the invention, that this type of absorber silencer can be supplemented with a neutralizer type effective in a narrow band for noise. low frequencies, thus silencing the entire frequency range.
Low frequency filters or neutralizers do not require long tubes, but are effective with very short lengths, so that the silencer can be built within reasonable limits of dimensions. The Applicant Company has further found, as will be explained in more detail below, how the noise can be more completely suppressed by
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combination of an absorber and a neutralizer, either for low frequencies or for high frequencies, when both exist and it is desirable to eliminate both both in moving gases.
In the embodiments of the invention shown in the accompanying drawings:
Fig. 1 represents a simple type of acoustic filter or neutralizer, combined with a material which absorbs sound. Use is made of an envelope 10, substantially unperforated. This envelope has an inlet for sounds 11 and an outlet for sounds 12. These ports can be reversed, so that 11 is the outlet and 12 the inlet, although the first layout is preferable for certain types of construction. A duct 13 extends from one of the openings towards the other opening.
This duct has walls formed of a material which absorbs sound or of a combined material which absorbs both gas pressure and sound, indicated by 14, and / which is of the kind indicated in the patent of which it has been question previously.
If the absorbent wall is not capable of being molded, it is necessary to have recourse to a perforated tube 15 to support the absorbent material 14. This perforated tube may consist of a screen, a wire mesh, perforated metal. , etc., as stated in the above mentioned patent, so that the sounds and pressure waves of the gases can reach the absorbent material.
For the intake pipes of engines and compressors, flammable absorbents can be used such as: cotton, wool, pile felt, wood fiber, etc., while for the exhaust pipes
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motors and other hot gas conduits, non-flammable absorbers such as: steel wool and other metal wool, metal turnings or shavings, asbestos fibers, mineral wool, sandstone, " Haydite "and other non-compact ceramic aggregates.
The aggregates can, however, be joined together, leaving absorption channels which communicate with each other. An outer retaining wall 16 is used for those of these absorbers which are not compact or which may disintegrate. However, this retaining wall is not essential, and it can be omitted when the absorbent material is such that it can be done without inconvenience. The absorbent material may be only 6 m / m thick, but preferably its thickness should be at least 13 m / m, in order to be more effective for the absorption of sounds and materials. gas overpressure peaks.
A chamber 17 is formed between the casing 10 and the absorber 14. The sounds of the lower range are neutralized in this chamber. An opening 19 of large dimensions is left between the absorbent wall 14 and the end wall 18 of the outer casing. The opening 19 allows the sounds transmitted by the gases, especially those of low frequency which pass through the pipe 13, to pass into the annular chamber 17, where they are neutralized. The opening 19 does not need to be fully open as indicated. By extending the perforated tube 15 to the end wall 18, as shown in fig. 2, we can get the same result.
The diameter of the duct 1 may have varied with respect to that of the opening 11. If it is of the same dimension as that of the opening 11, the length of the absorbent duct 13 is less than that of the casing 10, like the my-
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trent Figs. 1 and 2. The length of the pipe 13, relative to that of the casing 10, the volume of the annular chamber 17 and the other dimensions determine the neutralizing characteristics of the device, and these variables can be adjusted so as to neutralize the sounds in a certain range of low frequencies.
Thus, for example, in an acoustic filter or a neutralizer in which the absorber 14 would be omitted, the tube 15 (Fig. 1) unperforated, and where the casing 10 would be 88 m / m in diameter and 150 m / m in length, increasing the length of tube 15 from 112 to 175 m / m, the opening 11 being larger than the external diameter of tube 15, the neutralization of frequency sounds is greatly increased. between 175 and 375 periods per second, but we decrease that of sounds whose frequency is between 375 and 1,500 periods per second. Increasing the diameter of the envelope 10 further increases the effectiveness of neutralizing sounds in the low frequency range.
When the tube 15 is smaller than the opening 11, reversing the direction of the sounds, so that they enter at 12, reduces the absorption of sounds in this frequency range.
Changing the profile of either the duct or the casing or both, which profile may, instead of circular, be oval or some other shape, also varies the characteristics.
Instead of the opening 19 being placed in the neutralization chamber 17, at one end of the duct 13 it can be placed in the center, or at another point, as shown in FIG. 3. This arrangement gives two neutralization chambers, of different lengths, in the same device. By off-centering the duct 13, or by making this duct and the casing 10 of different contours
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In cross-section, the dimensions of chamber 17 can be changed in the same apparatus and the absorption characteristics thereof may thus be changed.
In fig. 4, the sound absorption wall 14 or the duct 13 are longer than the part of larger diameter of the casing 10, and this casing is provided with a coaxial part, of reduced diameter, indicated at 50, in which extends the end of the conduit.
The end wall 18 is arranged in steps, so as to leave an annular opening 20, intended to allow sounds to reach the neutralization chamber 17. The sound should preferably enter through the opening 11. , in this type of silencer, although the gases which carry the sound may pass in either direction, apparently without modifying the silent characteristics of the device.
In Fig. 5, the absorber 14 or the duct 13, do not extend to the end wall 18, but stop a little earlier. If a perforated tube 15 lines the tube 13 internally, it extends only the length of the absorbent liner 14. The end 21, which is optional and which can be omitted, extends beyond the wall of the tube. end 18, and it is unperforated.
In fig. 6, the absorbent material 23 is placed inside the casing 10, so as to line the neutralization chamber 17 on the outside. The tube 24, unperforated, passes through the casing, and its length can be varied, ie. 'that is to say that it may extend beyond the end wall 18, as shown in the figure, or it may not reach this wall, as in the
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Figures 1 and 2. Opening 25 allows sounds which pass through tube 24 to arrive, neutralizing chamber 17 and absorbent material 23.
This arrangement, although more effective for low frequencies, is not so effective for absorbing high frequencies, as those in which the central duct has an absorbent wall. The two types of construction can be combined so that the duct and the casing both have absorbent walls.
In fig. 7, the construction of Figs. 1 and 2 is modified by the insertion of a baffle 26, which projects internally on the end wall 18, so as to form an opening 27, more sinuous or more constricted and longer, for the passage of the sound in neutralization chamber 17. A similar baffle can be employed in opening 19 of FIG. 3, the opening 20 of FIG. 4, the opening 22 of FIG. 5 and the opening 25 of FIG. 6. The length and spacing of baffle 26 can be altered to change the neutralizing characteristics of the device. Tests indicate that lengthening the overlap of baffle 26 lowers the frequency of the band which is attenuated.
Numerous modifications can be made to the devices described. For example, in FIG. 8, the construction of the silencer according to the previously indicated patent is modified by the insertion of a neutralization chamber 28. The casing 10 and the duct 13 have an absorbent wall 14, and extend from the end 11 at the end 12. The neutralization chamber 28 is inserted into the absorbent wall 14, and it is connected to the pipe 13 through the orifice 29. The characteristics of the neutralizer
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Liser can be modified by the size and shape of the chamber, and by the insertion of a chicane 30, intended to achieve a more sinuous or longer passage 31, for the) sounds which must reach the chamber 28.
Portions of or all of the walls of chamber 28 may be formed from absorbent material. This result is easily obtained by adding these walls to a perforated material 32, as shown in the drawing.
In the construction variant of FIG. 9, the neutralizing chamber 17 is combined with the absorbent material 14 end to end, instead of this chamber and this absorbent material forming two concentric rings. The neutralization chamber is also preferably coated with an absorber 33.
In applying the present invention to a special situation in which it was necessary to change the direction of the gas flow, due to lack of space, the device of fig. 10 was found to be satisfactory. The direction of the gas flow and the direction of sound propagation are reversed, as shown by the arrows. With a conduit 13, provided with an absorbent envelope 14, and open at both ends, low frequency sounds were not suppressed, although high frequency sounds were satisfactorily. Conduit 13 was then closed at its left end with a piece of sheet steel, and the low frequency notes were neutralized. By interrupting the conduit at 34, as seen in dotted lines, low frequency sounds were again perceptible.
An absorbent wall arranged at the left end, instead of a sheet of steel does not decrease the neutralization of low frequency sounds. as a result, it is observed that an absorbent
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sound, suitable for high frequencies (about 500 periods per second) when used to surround a neutralizing chamber, and although it provides an absorbing surface on which sound waves should apparently be reflected, does not interfere with the neutralizing action of the chamber, to which it also adds an absorbing effect.
It is obvious to those skilled in the art that many modifications to the embodiments described and shown can be made.
When the internal diameter of the duct 13 is equal to that of the end opening 11, the noise can be transmitted in either direction and the damping action is the same in both cases, but if the diameter of the duct is smaller than that of the opening, as is the case in fig. 4 and 5, the operation is more efficient when the noise input is made at 11.
Although many of the constructional variations of the device which is the subject of the present application represent the communication between the conduit 13 and the neutralizing chamber 17 as adjacent to the end wall 18, it is easily understood that this communication can be placed at the same time. at one or the other end, or at a point determined in advance along the duct, as in FIG. 3.
The casings and conduits can be of various shapes, and the conduits need not be concentric with the casings. Envelopes can also vary in shape from end to end.
If it is known in advance that harmonics of the fundamental low frequency notes exist in the source of sound production, which must be silenced, the application of filters acoustic
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to suppress these fundamental sounds first may cause some of these harmonics to be over-boosted, which are high frequency. A partial suppression, by absorption, which follows the filter or acoustic neutralizer, can still leave almost as much intensity in the harmonic, as that which existed originally, without a silencing device. In this case, it is preferable to allow the absorber silencer to act first on the sound to be suppressed.
Conversely, however, it is possible that the absorbent silencer reinforces the low frequency sounds, and thus the apparent effect of the following acoustic filter is not less than it actually is. therefore, it is possible, in order to obtain one result, that one suppress the other, and that the operation of the silencer makes no difference in the intensity of the whole sound, although it gives a range difference: in the first case a higher range, and in the second a lower range. The relationship between the periods of the two types of silencers, their quiet efficiency, determines the resulting overall sound (which is equal, regardless of operation, for a special case only).
Proper operation is determined in each case by manual adjustment. In the case of non-existence of harmonics, or, in other words, of the existence of a fundamental low frequency sound and non-harmonic high frequency sounds, it is preferable to place the filter acoustic first, to prevent the absorbent muffler from reinforcing the low frequency sound, due to the resonance effects mentioned above. since the exhausts of gas engines consist of a rapid succession of gaseous pulsations, these exhausts have rather similar sounds resulting from a
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rapid succession of pressurized gas waves. However, the gaseous pulses in the exhaust are of relatively low frequency, and therefore, can be compared to low frequency sounds.
The results show, however, that they are not absolutely similar, in particular in their action on sound absorbers.
Due to this relationship between sound vibrations and pulsations of pressurized gas, the principles of the present invention can be applied in either case, taking into account the differences which have been mentioned, when discussing. practical application of these principles.