FR2780454A1 - Dispositif d'absorption de bruit pour groupe moto-ventilateur centrifuge - Google Patents
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Abstract
Un résonateur d'Helmholtz est réalisé par un caisson creux définissant une partie (22, 11, 12) de la paroi périphérique (8) du groupe moto-ventilateur et dont l'intérieur forme une cavité fermée (21), voisine de l'ouverture de sortie (15), qui communique par des orifices (20) traversant cette partie de paroi avec le trajet d'air (4) à l'intérieur du groupe moto-ventilateur.Application au chauffage ou à la climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile.
Description
A Dispositif d'absorption de bruit pour groupe moto-ventilateur centrifuge
L'invention concerne un groupe moto-ventilateur centrifuge, notamment pour une installation de chauffage/ventilation ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule, comprenant une turbine entourée par des parois définissant un trajet pour un
flux d'air, à savoir une première paroi transversale présen-
tant une ouverture centrale d'entrée d'air, une seconde paroi transversale écartée de la première dans la direction de l'axe de la turbine, et une paroi périphérique reliant les
bords périphériques des première et seconde parois transver-
sales et interrompue par une ouverture de sortie d'air.
JP-A-07228128 décrit un tel groupe moto-ventilateur, dans lequel la cavité est disposée au-delà de la première paroi
transversale par rapport au trajet du flux d'air, et communi-
que avec celui-ci à travers cette paroi. Cette disposition suppose un encombrement important du groupe moto-ventilateur
dans la direction axiale.
Un but principal de l'invention est de réduire les bruits
générés par le flux d'air et donc d'améliorer les performan-
ces acoustiques du boîtier.
Un autre but est de réduire l'encombrement du groupe moto-
ventilateur en logeant la cavité dans un espace mort.
Un autre but encore est de proposer une structure facilitant
la réalisation pratique de la cavité.
L'invention vise notamment un groupe moto-ventilateur du
genre défini en introduction, et prévoit que le groupe moto-
ventilateur comporte des moyens d'absorption de bruits d'écoulement comprenant une cavité communiquant avec ledit
trajet, ladite cavité étant adjacente à ladite paroi périphé-
rique et communiquant avec ledit trajet par des orifices traversant celle-ci, ladite cavité étant pratiquement fermée
à l'exception desdits orifices.
Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémen-
taires ou alternatives, sont énoncées ci-après: - La paroi périphérique présente une première région en arc concave vers l'intérieur, délimitant une partie tournante du trajet d'air, qui se raccorde selon un angle aigu à une seconde région orientée sensiblement tangentiellement, délimitant une partie finale tangentielle du trajet d'air, lesdits orifices étant formés au voisinage de la jonction
entre lesdites première et seconde régions.
- La première région se raccorde à la seconde région par l'intermédiaire d'une troisième région en arc convexe vers l'intérieur, lesdits orifices étant formés au moins en partie
dans ladite troisième région.
- La cavité est séparée en au moins deux volumes, communi-
quant chacun avec certains desdits orifices, par au moins une
cloison pleine.
- L'étendue de la cavité dans la direction de l'axe est
comprise entre les première et seconde parois transversales.
- La cavité forme un résonateur d'Helmholtz et le ou les volumes sont dimensionnés de manière à absorber certaines fréquences. - Il comprend un boîtier principal et un caisson juxtaposé au boîtier principal, le caisson définissant la portion de la paroi périphérique adjacente à la cavité, des portions de paroi complémentaires contribuant à délimiter la cavité, et le cas échéant la ou les cloisons, et le boîtier principal
définissant le reste de la paroi périphérique.
- La section du caisson par un plan perpendiculaire à l'axe est allongée dans la direction circonférentielle, l'une de ses extrémités étant définie par ladite seconde région et sa largeur étant maximale au voisinage de cette extrémité et
minimale au voisinage de l'extrémité opposée.
- Le caisson présente une face ouverte à l'opposé de l'axe, sur laquelle s'applique, pour fermer la cavité, une paroi appartenant à des moyens de traitement du flux d'air en aval
du groupe moto-ventilateur.
- Le caisson est propre à être glissé à la manière d'un tiroir, parallèlement à l'axe, entre le boîtier principal et
ladite paroi des moyens de traitement.
L'invention a également pour objet un caisson creux propre à
faire partie d'un groupe moto-ventilateur tel que défini ci-
dessus, présentant deux faces principales opposées dont une première au moins est fermée, deux faces d'extrémités fermées et deux faces latérales également fermées, la première face principale faisant saillie à l'opposé de la seconde face principale au voisinage d'une première face d'extrémité et des orifices faisant communiquer l'intérieur et l'extérieur du caisson étant ménagés dans la première face d'extrémité et/ou, au voisinage de celle-ci, dans la première face principale. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront
exposés plus en détail dans la description ci-après, en se
référant aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue en coupe transversale du boîtier d'un groupe moto-ventilateur selon l'invention, selon la ligne I-I
de la figure 2.
La figure 2 est une vue en coupe axiale du groupe moto-
ventilateur, selon la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue en élévation du caisson, depuis le
côté droit de la figure 1.
La figure 2 montre la structure générale, connue, d'un groupe motoventilateur centrifuge utilisé couramment pour produire
un flux d'air à traiter dans une installation de chauffage/-
ventilation ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule.
Le groupe moto-ventilateur comprend une turbine 1 entraînée
par un moteur électrique et logée dans un boîtier 3 définis-
sant un trajet 4 pour un flux d'air mis en mouvement par la turbine. Le boîtier 3 comporte deux parois transversales opposées 5 et 6 s'étendant sensiblement selon des plans perpendiculaires à l'axe de rotation A de la turbine, la paroi 5 présentant une ouverture d'entrée d'air 7 centrée sur l'axe A et la paroi 6 étant fermée et, dans l'exemple illustré, traversée par le moteur 2. Les bords périphériques des parois 5 et 6 sont reliés entre eux par une paroi
périphérique 8 dont le profil est visible sur la figure 1.
Elle comporte une région 9 dont le profil est sensiblement en arc de cercle, excentré par rapport à l'axe A, s'étendant sur plus de trois quarts de tour entre un point PI et un point P2. Au point Pi, la région 9 se raccorde tangentiellement à une région plane 10. Au point P2, elle se raccorde à une région 11 à profil en arc dont la concavité est tournée vers l'intérieur du trajet 4, et qui se raccorde à son tour tangentiellement à une région 12 s'étendant sensiblement dans un plan parallèle à celui de la région 10. Le plan tangent à la région 9 au point P2 forme avec le plan de la région 12 un angle aigu a. La région 9 délimite une partie du trajet 4 dans lequel le flux d'air circule en tournant selon la flèche F1, tandis que les régions 10 et 12 délimitent entre elles une partie dans laquelle le flux d'air circule linéairement et tangentiellement par rapport à la partie F1, selon la flèche F2, jusqu'à une ouverture de sortie 15. Les régions 10 et 12 sont prolongées respectivement par des portions de paroi 13 et 14 appartenant à des moyens non représentés prévus pour le traitement du flux d'air en aval du groupe
moto-ventilateur, notamment pour son chauffage ou son refroi-
dissement et pour sa distribution dans l'habitacle du véhicule. Selon l'invention, des orifices 20 traversant la région 11 de la paroi périphérique 8 font communiquer le trajet d'air 4 avec une cavité 21 par ailleurs fermée, également adjacente à la région 12 et à la zone 22 de la région 9 voisine de la région 11. La cavité 21 constitue l'intérieur d'un caisson 23
présentant une face principale ouverte 24, une face princi-
pale fermée, opposée à la face 24, constituée par la région 11 et la zone 22, deux faces d'extrémités opposées dont l'une est constituée par la région 12 et l'autre par une portion de paroi 25 sensiblement plane et parallèle à celle-ci, et deux faces latérales fermées par des parois 26 et 26' s'étendant sensiblement dans des plans perpendiculaires à l'axe A. Ainsi, le boîtier du groupe moto-ventilateur comprend deux composants indépendants, un boîtier principal et le caisson
23, le boîtier principal définissant la région 9, à l'excep-
tion de la zone 22, et la région 10 de la paroi périphérique,
ainsi que les parois transversales 5 et 6.
Pour réaliser la fermeture de la cavité 21, les bords libres des parois d'extrémités 12 et 25 et des parois latérales 26 et 26' s'appuient sur une paroi 27 appartenant aux moyens de
traitement précités, qui est sensiblement plane et perpendi-
culaire aux parois 12, 25, 26 et 26'.
La région convexe 11 forme à l'opposé de la face 24 une saillie conférant au caisson une épaisseur maximale au voisinage de l'extrémité 12, l'épaisseur du caisson étant
minimale au voisinage de l'extrémité 25.
La cavité 21 et les orifices 20 sont avantageusement dimen-
sionnés de manière à réaliser un résonateur d'Helmholtz,
permettant d'obtenir une absorption acoustique optimale.
De manière avantageuse, la cavité 21 est constituée d'un caisson représenté sur la figure 3 qui comporte une cloison pleine 30 s'étendant, perpendiculairement à l'axe A, de l'une à l'autre des parois d'extrémité 12 et 25 et de la paroi 11, 22 à la face ouverte 24, qui sépare la cavité 21 en deux volumes inégaux 28 et 29 dans chacun desquels débouche une partie des orifices 20. La fréquence absorbée est fonction du volume de la cavité et de la longueur des parois 26 et 26' selon la formule suivante: 2it VL o A représente la section transversale des orifices 20, V représente le volume de la cavité, et L représente la profondeur du caisson 23 ou encore la longueur des parois 26 et 26',
les volumes inégaux 28 et 29 permettant d'absorber simulta-
nément deux fréquences différentes. En variante, il est possible de subdiviser la cavité en deux, ou plus de deux,
volumes égaux lorsqu'une seule fréquence doit être absorbée.
La cavité peut également n'être pas divisée si son volume
correspond à la fréquence qu'on souhaite absorber.
Lors du montage de l'installation de chauffage ou de climati-
sation, le caisson 23 peut être mis en place, entre le boîtier principal du groupe moto-ventilateur et la paroi 27 des moyens de traitement, par un mouvement de translation parallèlement à l'axe A, la position finale étant maintenue, de façon connue en soi, par des moyens de verrouillage ou d'encliquetage et/ou par coopération de forme entre les
différentes parois.
Bien que les orifices 20 soient représentés comme étant formés dans la région 11 de la paroi périphérique 8 du groupe moto-ventilateur, ils peuvent également être formés dans la région 12 ou dans la zone 22 ou répartis sur deux ou trois de
ces régions.
En outre, les orifices peuvent avoir des formes très diffé-
rentes, et il peut s'agir aussi de fentes.
Claims (11)
1. Groupe moto-ventilateur centrifuge, notamment pour une installation de chauffage/ventilation ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule, comprenant une turbine (1) entourée par des parois définissant un trajet (4) pour un flux d'air, à savoir une première paroi transversale (5) présentant une ouverture centrale (7) d'entrée d'air, une seconde paroi transversale (6) écartée de la première dans la direction de l'axe de la turbine, et une paroi périphérique (8) reliant les bords périphériques des première et seconde parois transversales et interrompue par une ouverture de
sortie d'air (15), caractérisé en ce que le groupe moto-
ventilateur comporte des moyens d'absorption de bruits d'écoulement comprenant une cavité (21) communiquant avec ledit trajet, ladite cavité étant adjacente à ladite paroi périphérique (8) et communiquant avec ledit trajet par des orifices (20) traversant celle-ci, ladite cavité étant
pratiquement fermée à l'exception desdits orifices.
2. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi périphérique (8) présente une
première région (9) en arc concave vers l'intérieur, délimi-
tant une partie tournante (F1) du trajet d'air, qui se raccorde selon un angle aigu (a) à une seconde région (12) orientée sensiblement tangentiellement, délimitant une partie finale tangentielle (F2) du trajet d'air, lesdits orifices (20) étant formés au voisinage de la jonction entre lesdites
première (9) et seconde régions (12).
3. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première région (9) se raccorde à la seconde région (12) par l'intermédiaire d'une troisième région (11) en arc convexe vers l'intérieur, lesdits orifices (20) étant formés au moins en partie dans ladite troisième
région (11).
4. Groupe moto-ventilateur selon l'une des revendications
1 à 3, caractérisé en ce que la cavité (21) est séparée en au moins deux volumes (28, 29), communiquant chacun avec certains desdits orifices, par au moins une cloison pleine (30).
5. Groupe moto-ventilateur selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'étendue de la cavité dans la direction de l'axe est comprise entre les première et
seconde parois transversales (5, 6).
6. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 4,
caractérisé en ce que la cavité forme un résonateur d'Helm-
holtz et en ce que le ou les volumes (28, 29) sont dimension-
nés de manière à absorber certaines fréquences.
7. Groupe moto-ventilateur selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier principal et un caisson (23) juxtaposé au boîtier principal, le caisson définissant la portion (22, 11, 12) de la paroi périphérique (9) adjacente à la cavité (21), des portions de paroi complémentaires (25, 26) contribuant à délimiter la cavité, et le cas échéant la ou les cloisons (30), et le
boîtier principal définissant le reste de la paroi périphéri-
que (9).
8. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la section du caisson par un plan perpendiculaire à l'axe est allongée dans la direction circonférentielle, l'une de ses extrémités étant définie par ladite seconde région (12) et sa largeur étant maximale au voisinage de cette extrémité et minimale au voisinage de
l'extrémité opposée (25).
9. Groupe moto-ventilateur selon l'une des revendications
7 et 8, caractérisé en ce que le caisson présente une face ouverte (24) à l'opposé de l'axe, sur laquelle s'applique, pour fermer la cavité, une paroi (27) appartenant à des
moyens de traitement du flux d'air en aval du groupe moto-
ventilateur.
10. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le caisson est propre à être glissé à la manière d'un tiroir, parallèlement à l'axe (A), entre le
boîtier principal et ladite paroi des moyens de traitement.
11. Caisson creux propre à faire partie d'un groupe moto-
ventilateur selon l'une des revendications 7 à 10, présentant
deux faces principales (24; 11, 22) opposées dont une
première (11, 22) au moins est fermée, deux faces d'extrémi-
tés fermées (12, 25) et deux faces latérales également fermées (26), la première face principale (11, 22) faisant saillie à l'opposé de la seconde face principale (24) au voisinage d'une première face d'extrémité (12) et des
orifices (20) faisant communiquer l'intérieur (21) et l'exté-
rieur du caisson étant ménagés dans la première face d'extré-
mité (12) et/ou, au voisinage de celle-ci, dans la première
face principale (11, 22).
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