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La présente invention concerne des filtres acoustiques ou amortisseurs de sons destinés à des con- duits d'air. Les conduits dans lesquels circule de l'air transmettent également les sons. Cette transmission des sons est souvent indésirable. Un procédé couramment utilisé pour amortir ces sons consiste à garnir le con- duit de matières d'insonorisation. Le tableau ci-après indique des diminutions typiques de bruits obtenues grâce, à ces garnitures d'insonorisation.
TABLEAU
EMI1.1
<tb> Fréquence <SEP> en <SEP> Diminution <SEP> en <SEP> décibels <SEP> par
<tb>
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<tb> cycles/seconde <SEP> 0,304 <SEP> m <SEP> de <SEP> conduit
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<tb> -------------- <SEP> --------------------------------------
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<tb> Conduit <SEP> de <SEP> Conduit <SEP> de
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<tb> 304,8 <SEP> x <SEP> 304,8 <SEP> mm <SEP> 609,6 <SEP> x <SEP> 609,6 <SEP> mm
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<tb> 125 <SEP> 0,5 <SEP> 0,3
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<tb> 250 <SEP> 1,5 <SEP> 0,8
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<tb> 500 <SEP> 2,5 <SEP> 1,5 <SEP> @
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<tb> 1000 <SEP> 3 <SEP> 2
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<tb> 2000 <SEP> 3 <SEP> 2
<tb>
Une diminution minimum exige habituellement 20 à 30 db, et il existe des cas où 50 à 60 db sont nécessaires pour l'obtention du silence.
Le ce fait, on peut voir facile- ment qu'il faut de très grandes longueurs de conduits insonorisés de manière classique pour assurer une dimi- nution convenable des sons. C'est là une solution coû- teuse. En outre, il existe de nombreux cas où l'on ne dispose pas de place pour un conduit de grande longueur.
Un exemple en est le problème courant qui consiste à empêcher la transmission des sons par des conduits de ventilation entre deux bureaux voisins. La présente invention a pour objet un filtre acoustique qui, lors-
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qu'il est disposé dans un conduit d'air, laisse l'air circuler librement dans le conduit mais assure une dimi- nution du bruit de 20 à 60 db sur une longueur totale de 0,608 à 3,04 m, avec une fraction raisonnable de cett diminution comprise dans la gamme des fréquences basses (50 à 500 cycles/seconde).
Sur le dessin annexé, qui représente un mode préféré de réalisation de l'invention : - la figure 1 est une vue schématique en plan d'un ventilateur, d'un conduit d'air et d'un filtre acoustique placé dans ce dernier; - la figure 2 est une vue en plan d'un bloc de verre cellulaire à alvéoles ouverts, qui a été décou- pé en deux corps le long d'une ligne sinueuse, les deux corps formant, une fois assemblés aec les autres élé- ments, le filtre acoustique; - la figure 3 est une vue en perspective du filtre acoustique, la plaque supérieure ayant été arra- chée ; . la figure 4 est une coupe horizontale longi, tudinale faite par IV-IV de la figure 3.
En examinant plus particulièrement le dessin, on voit qu'on y a représenté un ventilateur 2 raccordé d un conduit d'air 4. Un filtre acoustique 6 est dispo- sé dans le conduit d'air auquel il est relié par des rac- cords flexibles 8. En circulant dans le filtre 6, l'air suit un passage sinueux 10 délimité en partie par deux corps 12 et 14 de verre cellulaire à alvéoles ouverts.
On peut fabriquer par n'importe quel procédé approprié le verre cellulaire à alvéoles ouverts dont sont faits les corps 12 et 14. On notera particulièrement que le deux corps 12 et 14 sont faits de verre cellulaire à alvéoles ouverts. On comprendra l'importance de cette
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particulârit-é.';qi4and omse rappellera que-la plupart dee matières rigides sont soumises à des vibrations en raison dessous, et. qu'elles transmettent ces vibrations assez librement. Ce phénomène de transmission est appelé dans la vocabulaire familier:=de l'acoustique une "télégraphie" du son.
Or., il n'est pas possible de réaliser un filtre acoustique-efficace de faible longueur, fait d'une, ma tière rigide quelconque transmettant les sons, sans solu- t'ions de continuité compliquée des vibrations. Bien qu'on n'en connaisse pas, exactement, la raison, le verre cellulaire à alvéoles ouverts ne transmet pas les sons à un degré appréciable quelconque. De ce fait, la pré- sente invention se révèle économique et efficace quand on utilise du verre cellulaire à alvéoles ouverts, du fait que le seul rôle du filtre consiste à diminuer le bruit transmis dans l'air.
On a illustré sur la figure 2 les deux corps 12 et 14 de verre cellulaire à alvéoles ouverts, qu'on obtient en coupent un bloc 16 de ce verre le long d'une ligne sinueuse 18. On peut voir particulièrement sur les figures 3 et 4 que chaque bloc 12 et 14 comporte des évidements 20 débouchant dans le passage 10. Le corps 12.comporte des sommets 12a et des creux 12b, et le corps 14 comporte des sommets 14a et des creux 14b On place un corps 12 et un corps 14 sur une plaque de support 22 à laquelle on les fixe par un liant, ces corps étant . espacés l'un de l'autre de manière à délimiter le passage 10 entre eux. On peut utiliser de l'asphalte chaud'un liant au "Néoprène" ou tout autre liant approprié pour unir les corps 12 et 14 à la plaque 22.
On fixe ensuite de la même manière une plaque supérieure 24 sur ces corps. Les plaques 22 et 24 maintiennent les corps amor, tisseurs de bruit 12 et 14 à une certaine distance l'un
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de l'autre, de manière à ménager le passage 10. Dans le mode de réalisation représenté, les plaques 22 et 24 sont faites de verre cellulaire à alvéoles fermés,'mais on peut utiliser pour ces plaques n'importe quelle autre matière appropriée, du fait qu'il n'est pas essentiel.' qu'elles aient des propriétés d'insonorisation.' Toute-, fois, si on le désire, on peut les fabriquer en verre cellulaire à alvéoles ouverts ou en une autre matière poreuse. Conformément à la présente invention, au moins la majeure partie des parois du passage sinueux 10 est faite de verre cellulaire à alvéoles ouverts.
On va examiner plus particulièrement la figure 4. Les évidements 20 agissent comme des cavités de réso- nance amortie pour l'insonorisation. La fréquence à la- quelle un évidement est accordé, c'est-à-dire la fréquen- ce à laquelle l'amortissement des sons est le plus effi- cace, dépend de divers facteurs parmi lesquels figurent la profondeur de l'évidement, le diamètre de l'orifice de l'évidement, la distance entre les évidements, les caractéristiques acoustiques de la matière dans laquelle sont formés les évidements et la forme de ces derniers, c'est-à-dire selon qu'ils sont droits ou coniques.
Dans les filtres acoustiques conformes à la présente invention, certains des évidements 20 ménagés dans la face comprise entre deux creux successifs sont accordés à des fréquences différentes de celles des au- tres évidements de cette face. D'une manière générale, les évidements 20a qui sont ménagés dans les parties épaisses des corps 12 et 14, c'est-à-dire dans les par- . ties situées au voisinage des sommets 12a et 14a, sont plus profonds et ont un orifice de plus grand diamètre que les évidements restants 20b. Ainsi, dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4, on a prévu, au voi-
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sinage de chacun des sommets 12a, quatre évidements 20a ayant un diamètre d'orifice de 7,94 mm et un entre'axe de 19,05 mm.
Le diamètre de l'orifice de tous les évi- dements restants 20b est de 6,35 mm et ceux-ci sont espa cés mutuellement de 12,7 mm. Les évidements profonds 20a de grand diamètre conviennent mieux pour l'amortis- sement des sons à basse fréquence, et les évidements moins profonds 20b de plus petit diamètre conviennent mieux pour les fréquences moyennes. Dans le mode de réalisation représenté, tous les évidements sont coni- ques mais, si on le désire, ils peuvent être droits, ou bien certains peuvent être coniques et les autres droits, La hauteur h (figure 4) des sommets 12a et 14a, mesurée au-dessus des creux 12b et 14b, est au moins de 76,2 mm.
Dans le mode de réalisation préféré, les sommets 14a du corps 14 et les sommets 12a du corps 12 se trouvent ap- proximativement sur une même droite longitudinale L s'é- tendant dans le filtre, comme illustré sur les figures' 1 et 3. En tout cas, il est désirable que la distance transversale entre la droite passant par les sommets du corps 12 et la droite passant par les sommets du corps 14 ne soit pas supérieure à 1/5 de la hauteur h des som- mets au-dessus des creux.
Dans le mode de réalisation représenté, un seul filtre acoustique 6 est placé dans le conduit d'air 4.' Toutefois, si l'on désire augmenter la capacité de "traitement" d'air au delà de celle qu'on peut obtenir au moyen d'un seul filtre, on peut utiliser plusieurs filtres acoustiques disposés en parallèle pour obtenir plusieurs passages 10 disposés en parallèle et raccordé, au conduit d'air.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to acoustic filters or sound absorbers for air ducts. The ducts in which air circulates also transmit sound. This transmission of sound is often undesirable. A commonly used method of dampening these sounds is to line the duct with sound absorbing materials. The table below shows typical noise reductions obtained by means of these soundproofing fittings.
BOARD
EMI1.1
<tb> Frequency <SEP> in <SEP> Decrease <SEP> in <SEP> decibels <SEP> by
<tb>
<tb>
<tb> cycles / second <SEP> 0.304 <SEP> m <SEP> of <SEP> led
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<tb> 125 <SEP> 0.5 <SEP> 0.3
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<tb> 250 <SEP> 1.5 <SEP> 0.8
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<tb> 1000 <SEP> 3 <SEP> 2
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<tb> 2000 <SEP> 3 <SEP> 2
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A minimum decrease usually requires 20 to 30 db, and there are cases where 50 to 60 db is needed to achieve silence.
Because of this, it can easily be seen that very long lengths of soundproof ducts are required in a conventional manner to ensure a suitable reduction in sounds. This is an expensive solution. In addition, there are many cases where space is not available for a very long duct.
One example is the common problem of preventing sound transmission through ventilation ducts between two neighboring offices. The present invention relates to an acoustic filter which, when
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that it is placed in an air duct, allows air to circulate freely in the duct but ensures a reduction in noise of 20 to 60 db over a total length of 0.608 to 3.04 m, with a reasonable fraction of this decrease included in the range of low frequencies (50 to 500 cycles / second).
In the accompanying drawing, which shows a preferred embodiment of the invention: - Figure 1 is a schematic plan view of a fan, an air duct and an acoustic filter placed in the latter; FIG. 2 is a plan view of a block of cellular glass with open cells, which has been cut into two bodies along a sinuous line, the two bodies forming, when assembled with the other elements. ments, the acoustic filter; FIG. 3 is a perspective view of the acoustic filter, the upper plate having been cut away; . Figure 4 is a long, tudinal horizontal section taken through IV-IV of Figure 3.
By examining more particularly the drawing, we see that there is shown a fan 2 connected to an air duct 4. An acoustic filter 6 is arranged in the air duct to which it is connected by couplings. flexible 8. By circulating in the filter 6, the air follows a sinuous passage 10 delimited in part by two bodies 12 and 14 of cellular glass with open cells.
The open-cell cellular glass from which bodies 12 and 14 are made can be manufactured by any suitable method. It will be particularly appreciated that both bodies 12 and 14 are made of open-cell cellular glass. We will understand the importance of this
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peculiarity. '; qi4and omse recall that-most rigid materials are subjected to vibrations due below, and. that they transmit these vibrations quite freely. This transmission phenomenon is called in the colloquial terms: = of acoustics a "telegraphy" of sound.
However, it is not possible to produce an acoustic-efficient filter of short length, made of any rigid material which transmits sounds, without solutions of complicated continuity of vibrations. Although the exact reason is not known, open cell cellular glass does not transmit sound to any appreciable degree. As a result, the present invention is found to be economical and effective when using open-cell cellular glass, since the only role of the filter is to reduce the noise transmitted in the air.
Illustrated in Figure 2 the two bodies 12 and 14 of cellular glass with open cells, which is obtained by cutting a block 16 of this glass along a sinuous line 18. One can see particularly in Figures 3 and 4 that each block 12 and 14 comprises recesses 20 opening into the passage 10. The body 12 has vertices 12a and recesses 12b, and the body 14 comprises vertices 14a and recesses 14b A body 12 and a body are placed. 14 on a support plate 22 to which they are fixed by a binder, these bodies being. spaced from each other so as to delimit the passage 10 between them. Hot asphalt, a "Neoprene" binder or any other suitable binder can be used to join bodies 12 and 14 to plate 22.
An upper plate 24 is then fixed in the same way on these bodies. The plates 22 and 24 keep the amor bodies, noise weavers 12 and 14 at a certain distance one
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on the other, so as to provide the passage 10. In the embodiment shown, the plates 22 and 24 are made of closed-cell cellular glass, but any other suitable material can be used for these plates, because it is not essential. ' that they have soundproofing properties. ' However, if desired, they can be made from open cell cellular glass or other porous material. In accordance with the present invention, at least the major part of the walls of the meandering passage 10 is made of open cell cellular glass.
In particular, FIG. 4 will be examined. The recesses 20 act as resonance damped cavities for soundproofing. The frequency to which a recess is tuned, that is, the frequency at which sound damping is most effective, depends on various factors including the depth of the recess, the diameter of the orifice of the recess, the distance between the recesses, the acoustic characteristics of the material in which the recesses are formed and the shape of the latter, i.e. according to whether they are straight or conical.
In the acoustic filters according to the present invention, some of the recesses 20 formed in the face between two successive recesses are tuned to frequencies different from those of the other recesses of this face. In general, the recesses 20a which are formed in the thick parts of the bodies 12 and 14, that is to say in the par-. Ties located in the vicinity of the peaks 12a and 14a, are deeper and have a larger diameter orifice than the remaining recesses 20b. Thus, in the embodiment illustrated in FIG. 4, provision has been made, on the other hand
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sinage of each of the tops 12a, four recesses 20a having an orifice diameter of 7.94 mm and a center distance of 19.05 mm.
The diameter of the orifice of all the remaining recesses 20b is 6.35mm and these are spaced 12.7mm apart. Large diameter deep recesses 20a are more suitable for damping low frequency sound, and shallower recesses 20b of smaller diameter are more suitable for mid frequencies. In the embodiment shown, all the recesses are conical but, if desired, they can be straight, or else some can be conical and the others straight, The height h (figure 4) of the vertices 12a and 14a, measured above valleys 12b and 14b, is at least 76.2mm.
In the preferred embodiment, the vertices 14a of the body 14 and the vertices 12a of the body 12 lie approximately on the same longitudinal line L extending into the filter, as illustrated in Figures 1 and 3. In any case, it is desirable that the transverse distance between the line passing through the vertices of the body 12 and the line passing through the vertices of the body 14 is not greater than 1/5 of the height h of the vertices above. hollows.
In the embodiment shown, a single acoustic filter 6 is placed in the air duct 4. ' However, if it is desired to increase the air "treatment" capacity beyond that which can be obtained by means of a single filter, it is possible to use several acoustic filters arranged in parallel to obtain several passages 10 arranged in parallel. parallel and connected, to the air duct.
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