FR2780348A1 - Conduite d'air dans une installation de ventilation chauffage et/ou climatisation, notamment de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une conduite d'air pour guider un flux d'air (F) dans une installation de ventilation, chauffage et/ ou climatisation d'un habitacle, notamment de véhicule automobile. Cette conduite est du type comprenant une paroi supérieure (7) et une paroi inférieure (6) sensiblement parallèles à une direction générale du flux (F), et au moins une paroi latérale (16). Selon l'invention, la conduite comporte au moins une cloison percée (9), en contact avec le flux et formant un compartiment (8) d'épaisseur choisie avec l'une des parois supérieure (7) et inférieure (6). Ce compartiment forme alors une cavité bafflée (8) pour atténuer un bruit acoustique que génèrent les percussions du flux d'air sur la paroi latérale (16).

Description

Conduite d'air dans une installation de ventilation chauffage et/ou

climatisation, notamment de véhicule automobile L'invention concerne une conduite d'air pour guider un flux d'air dans une direction choisie. Plus particulièrement, l'invention concerne une conduite d'une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation d'un habitacle,

notamment de véhicule automobile.

Une telle conduite comporte généralement une paroi supérieure et une paroi inférieure, approximativement parallèles à une direction générale du flux. Cette conduite comporte en outre au moins une paroi latérale notamment déflectrice, par exemple sensiblement inclinée par rapport la direction du

flux en amont, pour orienter celui-ci vers une autre direc-

tion choisie.

Une conduite de ce type peut être disposée par exemple en sortie d'un groupe moto-ventilateur faisant partie d'une installation du type précité. Un tel groupe moto-ventilateur comporte un boîtier logeant une turbine centrifuge entraînée par un moteur pour refouler un flux d'air sous pression vers une conduite de sortie. Ce flux d'air traverse ensuite un

bloc de chauffage-réfrigération monté en aval du groupe moto-

ventilateur et comportant un échangeur thermique (radiateur et éventuellement évaporateur). Cet échangeur permet de réchauffer ou refroidir, le cas échéant, l'air qui sera ensuite délivré à l'habitacle par diverses conduites et

bouches de distribution.

Une conduite du type précité peut être disposée directement en sortie de la turbine centrifuge, formant ainsi un bec d'une volute que comporte le boîtier précité. Dans ce cas, la volute est agencée pour collecter le flux d'air refoulé tangentiellement par la turbine en rotation, tandis que la conduite l'évacue dans une direction sensiblement différente,

vers le bloc de chauffage-réfrigération précité.

Cependant, une telle conduite peut, par ailleurs, être disposée dans le bloc de chauffage-réfrigération, par exemple

en entrée d'un évaporateur.

Une conduite de ce type est généralement un élément bruyant de l'installation de ventilation, chauffage et/ou climatisa tion. L'inconvénient qui en résulte est d'autant plus gênant que le bruit engendré peut aisément se propager jusqu'à l'habitacle par les diverses conduites de distribution. Il

est donc important de réduire ce bruit à un minimum.

La présente invention vient améliorer la situation.

Selon une caractéristique générale de l'invention, la conduite d'air comporte au moins une cloison percée, disposée entre les parois supérieure et inférieure pour être en contact avec le flux d'air précité. Cette cloison forme alors un compartiment d'épaisseur choisie avec l'une desdites parois supérieure et inférieure. Ainsi, cette configuration de la cloison percée permet d'atténuer un bruit acoustique que produisent des percussions du flux d'air sur la paroi

latérale. En particulier, cette configuration permet avanta-

geusement d'atténuer un bruit acoustique généré par des ondes transversales progressives provenant du pulseur et/ou de la

propagation du flux.

Il est à noter que les termes qualificatifs des parois "supérieure" et "inférieure" sont utilisés ici pour des raisons de commodité, en correspondance avec les dessins qui seront présentés par la suite. Il est clair que l'invention

s'applique aussi à une conduite d'orientation différente.

Avantageusement, la conduite comporte deux cloisons percées, en contact avec le flux et formant deux compartiments respectifs d'épaisseurs choisies avec la paroi supérieure et

avec la paroi inférieure.

Préférentiellement, la cloison percée et les parois supé-

rieure et inférieure sont sensiblement parallèles entre elles.

Selon un premier mode de réalisation de la présente inven-

tion, la cloison comporte une multiplicité d'ouvertures

sensiblement circulaires, de sections respectives sensible-

ment aléatoires et réparties sensiblement aléatoirement sur la surface de la cloison. Selon un second mode de réalisation de la présente invention, la cloison comporte une multiplicité de fentes sensiblement perpendiculaires à la direction du flux et de largeur, de longueur, et d'espacement entre elles, sensiblement aléatoi res. Dans ce second mode de réalisation, les fentes s'étendent jusqu'à un bord de la cloison distant de la paroi latérale, et le compartiment précité comporte avantageusement des

éléments de support de la cloison à fentes.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le compartiment comporte un matériau absorbant, tel qu'une

mousse, propre à absorber des vibrations acoustiques.

Dans une forme de réalisation particulière de la présente

invention, la conduite comporte en outre une cloison latéra-

le, en contact avec le flux d'air et qui forme un comparti-

ment d'épaisseur choisie avec la paroi latérale.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention

apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-

après, donnée ici à titre d'exemple, et des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente très schématiquement une vue en coupe d'un groupe moto-ventilateur faisant partie d'une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation d'un habitacle de véhicule automobile, dans l'exemple décrit, comportant un boitier muni d'une volute dont une conduite d'air selon l'invention forme le bec, - la figure 2 représente une conduite d'air selon un premier mode de réalisation de l'invention, formant le bec de la volute du groupe moto- ventilateur représenté sur la figure 1, - la figure 3 représente une conduite d'air formant le bec de la volute représentée sur la figure 1, selon un second mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 représente la conduite d'air avec une cloison latérale formant un compartiment d'épaisseur choisie avec la paroi latérale précitée, - la figure 5A représente une vue en coupe dans un plan vertical de la figure 4, - la figure 5B représente une vue en coupe dans un plan horizontal de la figure 4, - la figure 5C représente une vue de face de la conduite représentée sur la figure 4, sans la volute précitée, et - la figure 6 représente la volute portant le prolongement de la paroi supérieure de la conduite d'air, cette paroi étant percée à proximité d'un rebord incurvé que comporte le

boitier du groupe moto-ventilateur.

Les éléments représentés sur les dessins et apparaissant dans

la description détaillée ci-après sont de caractère certain.

Ils peuvent contribuer aussi bien à faciliter la compréhen-

sion de la présente invention, qu'à la définir, le cas échéant. On se réfère tout d'abord à la figure 1, sur laquelle la

référence 2 désigne de façon générale le groupe moto-venti-

lateur d'un dispositif de ventilation, chauffage et/ou climatisation d'un véhicule automobile. Ce groupe comprend (de manière connue en elle-même) une turbine centrifuge 1, qui présente par exemple une forme générale sensiblement conique, avec, en périphérie, un cylindre comportant une série de pales radiales 19 (figures 2, 3, 4 et 6) réunies entre elles à chacune de leur extrémité respective par des couronnes (non représentées). Le moyeu de cette turbine est

monté sur l'arbre 3 d'un moteur d'entraînement 14.

Lorsque la turbine est en rotation autour de l'axe X-X, l'air

est aspiré par une face ouverte supérieure du groupe moto-

ventilateur, situé du côté de la turbine opposé à celui o se trouve le moteur 14. L'air est entraîné par les pales 19 en direction radiale vers l'extérieur (flèche F). L'air ainsi refoulé radialement est collecté par un élément appelé volute, référencé 4, qui enveloppe circonférentiellement la turbine. Cette volute 4 est prolongée tangentiellement par une partie 5 dite "bec de volute", cette partie étant

délimitée par une paroi latérale déflectrice 16, tangentiel-

le, et une paroi latérale 20, radiale.

La volute 4 a pour fonction de dévier selon une direction sensiblement tangentielle (flèche F) le flux d'air refoulé radialement par la turbine pour diriger celui-ci, via le bec de volute 5, vers une conduite de sortie (non représentée) o il sera ensuite délivré à un bloc de chauffage-climatisation,

par exemple pour traverser un échangeur thermique.

L'invention concerne plus particulièrement la structure du bec de volute 5, formant une conduite d'aération déflectrice, propre à rabattre le flux d'air évacué tangentiellement en sortie de la volute 4, dans une direction choisie, en vue

d'acheminer ce flux vers la conduite de sortie précitée.

Généralement, la percussion du flux d'air F sur la paroi latérale déflectrice 16 engendre un bruit intolérable qui

peut être perçu par les passagers dans l'habitacle.

On se réfère maintenant à la figure 2 pour décrire la conduite déflectrice formant le bec de la volute 4 selon l'invention. Le bec de volute 5 comporte une paroi supérieure 7 et une paroi inférieure 6, formant chacune un compartiment supérieure 8 et un compartiment inférieur 13, avec une cloison percée supérieure 9 et une cloison percée inférieure 12. Ainsi, les compartiments 8 et 13 forment des cavités cloisonnées formant "baffles" propre à absorber une partie au moins des modes acoustiques transverses générés par la percussion du flux F sur la paroi latérale déflectrice 16. Les compartiments 8 et 13 comportent préférentiellement un matériau absorbant de coefficient d'absorption acoustique

proche de 1, tel qu'une mousse à pores ouverts.

Dans le premier mode de réalisation précité, représenté sur la figure 2, les cloisons 9 et 12 portent une pluralité de trous 10, de formes sensiblement circulaires de sections respectives aléatoires. Par ailleurs, la répartition de ces trous 10 est aussi aléatoire, ce qui permet de briser une symétrie susceptible d'engendrer un mode de vibrations

acoustiques particulier.

On se réfère maintenant à la figure 3 pour décrire la conduite d'aération déflectrice formant un bec de volute 5 selon le second mode de réalisation précité. Dans ce second mode de réalisation, les ouvertures sensiblement circulaires de la figure 2 sont remplacées par des fentes 15 de largeur et de longueur aléatoires. Par ailleurs, ces fentes, disposées perpendiculairement par rapport au trajet du flux F, sont réparties aléatoirement pour briser une symétrie de configuration. De manière à éviter des vibrations et/ou une rupture des languettes que forme le découpage en fentes 15 des cloisons 9 et 12, le compartiment supérieur 8 et le compartiment inférieur 13 comportent par ailleurs des cloisons transversales 21 pour supporter ces languettes. Dans ce second mode de réalisation, les sous-compartiments formés par les cloisons transversales 21 peuvent être remplis d'une mousse capable d'absorber une grande partie des vibrations acoustiques. On se réfère maintenant à la figure 4 pour décrire une variante du premier mode de réalisation représenté sur la figure 2, dans laquelle le bec de volute 5 comporte en outre une cloison latérale supplémentaire 17 (figure 5A et figure B). Une telle adjonction d'une cloison supplémentaire latérale 17 permet avantageusement d'absorber les modes acoustiques de fréquence basse. Il est à noter que cette cloison supplémentaire 17 n'est pas percée et le compartiment 18 que forme la cloison 17 et la paroi latérale 16 ne

contient pas de matériau absorbant du type précité.

Typiquement, les épaisseurs des compartiments supérieur 8 et inférieur 13 sont sensiblement de l'ordre de quelques millimètres. Les sections des trous (ou les largeurs des fentes) sont en moyenne voisines de 1 mm. La formation de telles cavités formant baffles dans le bec de volute 5 permet d'atténuer le bruit acoustique précité d'environ 2 décibels

en moyenne.

Comme le montre la figure 1, la paroi supérieure 7 et la paroi inférieure 6 se prolongent jusqu'aux faces supérieure et inférieure de la volute 4. Par ailleurs, la cloison supérieure 9 et la cloison inférieure 12 se prolongent également dans la volute 4 pour former les compartiments 8a, 8b, 13a et 13b représentés sur la figure 1. Dans la volute 4, les cloisons 9a, 9b, 12a et 12b sont percées pour absorber les modes transversaux générés par la circulation d'un flux d'air dans la volute 4, que produit la rotation de la turbine 1. Comme le montre la figure 6 en particulier, la paroi supérieure 7 s'étend pour recouvrir le bord supérieur d'un boîtier que forme la volute 4. Plus précisément, la volute 4, de forme sensiblement cylindrique avec une face ouverte formant entrée d'air, est délimitée au niveau de cette face ouverte par un rebord incurvé périphérique formant une virole

déflectrice d'aspiration.

Par ailleurs, la paroi supérieure 7 (ou 7a et 7b) est percée à proximité de ce rebord incurvé. Les trous 11 formés dans la

paroi 7 à proximité du rebord incurvé sont répartis aléatoi-

rement et forment des ouvertures sensiblement circulaires, de

sections aléatoires, typiquement voisines en moyenne de 1 mm.

L'adjonction de ces trous 11 à proximité du rebord incurvé, dans la paroi 7, permet avantageusement de réduire la pression de l'air aspiré qui vient percuter le rebord incurvé, et ainsi d'éliminer une partie des modes de

vibrations acoustiques transverses.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à la

forme de réalisation décrite précédemment à titre d'exemple.

Elle s'étend à d'autres variantes.

Ainsi, on comprendra que la conduite déflectrice formant le bec de volute 5 dans l'exemple décrit peut ne comporter qu'un compartiment supérieur ou inférieur. Dans ce cas, la conduite ne comporte qu'une cloison percée, sensiblement parallèle à la direction générale du flux F. En outre, la cloison supplémentaire latérale 17 est, de la

même manière, facultative, bien qu'elle permette une élimi-

nation d'une partie au moins des modes acoustiques de basse fréquence. Dans le second mode de réalisation représenté sur la figure 3, les cloisons transversales 21 sont décrites à titre d'exemple. En variante, d'autres éléments de support peuvent être utilisés pour porter les languettes que forme le découpage en fentes des cloisons supérieure 9 et inférieure 12. Par exemple des tiges solidaires des parois 7 et 6 d'une part, et des cloisons 9 et 12 d'autre part, peuvent être utilisées. La formation des cavités 8a, 8b, 13a et 13b dans la volute 4, assurée par les prolongements des parois 7 et 6 et des

cloisons 9 et 12, comporte également un caractère optionnel.

Dans une variante, les compartiments 8a et 8b et/ou les

compartiments 13a et 13b sont susceptibles d'être supprimés.

Il est à noter en outre que la paroi latérale de la conduite décrite ciavant n'est pas nécessairement déflectrice. En effet, la présente invention peut s'appliquer par ailleurs à une conduite d'air comportant au moins une paroi latérale

sensiblement parallèle à la direction du flux.

Enfin, la présente invention ne se limite pas à une conduite d'air en sortie d'une volute d'un groupe moto-ventilateur. En effet, elle peut être disposée en un point quelconque du trajet d'un flux d'air circulant dans une installation de5 ventilation, chauffage et/ou climatisation. Cette conduite comporte, de manière générale, au moins une cavité bafflée

dans la direction du flux, pour éliminer une partie au moins des vibrations acoustiques transverses que génère la propa- gation du flux.

Claims (12)

Revendications

1. Conduite d'air pour guider un flux d'air (F) dans une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation d'un habitacle, notamment de véhicule automobile, du type comprenant une paroi supérieure (7) et une paroi inférieure (6) sensiblement parallèles à une direction générale du flux (F), et au moins une paroi latérale (16), caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une cloison

percée (9), en contact avec le flux et formant un comparti-

ment (8) d'épaisseur choisie avec l'une des parois supérieure (7) et inférieure (6), ce qui permet d'atténuer un bruit acoustique généré par des ondes transversales progressives

provenant de la propagation du flux (F).

2. Conduite selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte deux cloisons percées (9,12), en contact avec le flux (F) et formant deux compartiments respectifs (8,13) d'épaisseurs choisies avec la paroi supérieure (7) et

avec la paroi inférieure (6).

3. Conduite selon l'une des revendications 1 et 2, caractéri-

sée en ce que la cloison percée (9) et les parois supérieure (7) et inférieure (6) sont sensiblement parallèles entre

elles.

4. Conduite selon l'une des revendications précédentes,

caractérisée en ce que la cloison (9) comporte une multipli-

cité d'ouvertures (10) sensiblement circulaires, de sections respectives sensiblement aléatoires et réparties sensiblement

aléatoirement sur la surface de la cloison.

5. Conduite selon l'une des revendications 1 à 3, caractéri-

sée en ce que la cloison (9) comporte une multiplicité de fentes (15) sensiblement perpendiculaires à la direction du flux (F) et de largeurs, de longueurs et d'espacement entre

elles, sensiblement aléatoires.

6. Conduite selon la revendication 5, caractérisée en ce que les fentes s'étendent jusqu'à un bord de la cloison distant de la paroi latérale (16), tandis que ledit compartiment (8)

comporte des éléments de support (21) de la cloison.

7. Conduite selon l'une des revendications précédentes,

caractérisée en ce que le compartiment (8) comporte un matériau absorbant propre à absorber des vibrations acousti ques.

8. Conduite selon l'une des revendications précédentes,

caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une cloison latérale (17), en contact avec le flux (F) et formant un compartiment (18) d'épaisseur choisie avec ladite paroi

latérale (16).

9. Conduite selon l'une des revendications précédentes,

caractérisée en ce qu'elle est agencée pour guider un flux d'air (F) que produit la rotation d'une turbine (1) d'un groupe moto-ventilateur (2) de ladite installation, et en ce qu'elle est disposée en sortie d'une volute (4) du groupe

pour former un bec (5) de ladite volute.

10. Conduite selon la revendication 9, caractérisée en ce que ladite cloison (9) forme un prolongement de l'un des bords supérieur et inférieur d'un boîtier comportant la volute (4), tandis que la paroi (7) formant le compartiment (8) avec la cloison (9) s'étend pour recouvrir l'un des bords supérieur et inférieur du boîtier (4), en formant avec ce bord un

compartiment (8a,8b) d'épaisseur choisie.

11. Conduite selon la revendication 9 prise en combinaison avec la revendication 2, caractérisée en ce que lesdites cloisons (9,12) forment des prolongements de bords supérieur et inférieur d'un boîtier comportant la volute (4), tandis que les parois supérieure (7) et inférieure (6) de la conduite s'étendent pour recouvrir les bords supérieur et inférieur du boîtier (4), en formant avec ces bords des

compartiments (8a,8b,13a,13b) d'épaisseurs choisies.

12. Conduite selon l'une des revendications 10 et 11,

caractérisée en ce que la paroi supérieure (7) s'étend jusqu'à recouvrir le bord supérieur du boîtier (4), de forme sensiblement cylindrique avec une face ouverte formant entrée d'air, cette entrée étant délimitée par un rebord incurvé périphérique formant virole déflectrice d'aspiration, et en ce que ladite paroi supérieure (7) est percée à proximité du rebord incurvé, ce qui permet de réduire la pression de l'air

aspiré sur ledit rebord.