FR2973472A1 - Conduit interne de reduction de bruit a zone locale deformable, pour un conduit flexible - Google Patents

Abstract

Un conduit interne de réduction de bruit (Cl) est destiné à être inséré à l'intérieur d'un conduit flexible (CF) dans lequel peuvent circuler un fluide et des ondes sonores. Ce conduit interne (Cl) comprend au moins deux portions rigides (P1, P2), sensiblement linéaires et couplées entre elles par au moins une zone déformable (ZD) de faible extension et propre à lui permettre de présenter localement une courbure similaire à une courbure locale subie par le conduit flexible (CF) tout en conservant sa capacité à réduire l'influence des ondes sonores circulant dans ce dernier (CF).

Description

CONDUIT INTERNE DE RÉDUCTION DE BRUIT À ZONE LOCALE DÉFORMABLE, POUR UN CONDUIT FLEXIBLE L'invention concerne les conduits flexibles dans lesquels peuvent circuler un fluide. On notera que les conduits flexibles concernés par l'invention peuvent faire partie de n'importe quel système, installation ou dispositif dans lequel circule un fluide, éventuellement frigorigène. Par conséquent, l'invention Zo concerne notamment et non limitativement les installations de climatisation, et en particulier les boucles froides (de réfrigération) que comprennent ces installations de climatisation. Comme le sait l'homme de l'art, certains systèmes, dispositifs ou installations, du type précité, comportent au moins un équipement dans lequel 15 circule un fluide et qui génère en fonctionnement des ondes sonores qui peuvent induire des bruits perturbateurs. C'est par exemple le cas du compresseur qui fait partie de la boucle froide d'une installation de climatisation et qui est alimenté en fluide frigorigène en basse pression par un évaporateur, via des conduits. Le fluide frigorigène circule de l'évaporateur 20 vers le compresseur, et les ondes sonores, qui sont induites par les fluctuations de pression provoquées par le compresseur, se propagent dans les conduits à partir du compresseur selon un sens qui est opposé au sens de circulation du fluide, jusqu'à ce qu'elles parviennent au niveau des bouches de diffusion d'air traité de l'installation de climatisation, qui débouchent dans 25 une enceinte climatisée, où elles sont perçues comme des vibrations et/ou du bruit parasite ou perturbateur. Afin de réduire l'influence de ces ondes sonores, il a été proposé d'équiper un conduit rigide, généralement situé entre le compresseur et l'évaporateur (c'est-à-dire dans une zone de basse pression), d'une capacité 30 tampon ou acoustique définissant une rupture d'impédance locale. Généralement cette rupture d'impédance est obtenue grâce à une brusque augmentation du diamètre du conduit. Cette solution s'avère partiellement efficace et de surcroît encombrante. En outre, elle induit des pertes de charge relativement importantes, ce qui n'est pas souhaité en amont d'un compresseur. Il a également été proposé d'insérer à l'intérieur d'un conduit rigide un conduit interne de réduction de bruit. Le conduit interne est solidarisé par sertissage à l'embout de raccordement du conduit rigide, de manière à être le moins possible en contact avec la paroi interne de ce dernier. La rupture d'impédance est ici obtenue grâce à une brusque réduction du diamètre du conduit rigide. Le conduit interne (ou insert acoustique) est dimensionné de manière à induire des interférences destructrices de nature à détruire les ondes sonores. Son principe de fonctionnement est issu de ce que l'homme de l'art appelle "la dérive de Quincke". Cette dernière solution offre de bons résultats en matière d'atténuation des ondes sonores et induit moins de pertes de charge qu'une capacité tampon ou acoustique. Cependant, lorsque le conduit rigide est remplacé par un conduit flexible, qui facilite son positionnement et permet d'absorber, lorsqu'il est courbé, une partie des vibrations émanant du compresseur et/ou d'autres pièces sur lesquelles sont fixées les conduits, l'utilisation d'un conduit interne de réduction de bruit ne permet pas d'atténuer suffisamment les ondes sonores. En effet, le conduit interne (ou insert acoustique) étant rigide, il ne peut pas prendre une courbure similaire à celle du conduit flexible, et donc il rigidifie ce dernier. Cette rigidification empêche le conduit flexible d'amortir (ou d'absorber) correctement les vibrations, si bien que ces dernières peuvent se propager. En outre, le conduit interne se retrouvant au contact de la paroi interne du conduit flexible sur une distance relativement importante, il n'assure plus correctement sa fonction. Afin d'éviter que le conduit flexible ne soit rigidifié par le conduit interne, ce dernier peut être intégralement de type annelé, de manière à être également flexible. Hélas, ces anneaux induisent une importante perte de charge, sont au contact de la paroi interne du conduit flexible, et ne permettent pas, du fait de leur flexibilité, un sertissage de qualité sur l'embout de raccordement du conduit flexible, ce qui l'empêche de réduire efficacement l'influence des ondes sonores.

L'invention a donc pour but d'améliorer la situation dans le cas d'un conduit flexible. Elle propose à cet effet un conduit interne de réduction de bruit, destiné à être inséré à l'intérieur d'un conduit flexible dans lequel peuvent circuler un fluide et des ondes sonores, et comprenant au moins deux portions rigides, sensiblement linéaires et couplées entre elles par au moins une zone déformable de faible extension et propre à lui permettre de présenter localement une courbure similaire à une courbure locale subie par le conduit flexible, tout en conservant sa capacité à réduire l'influence des ondes sonores qui circulent dans ce dernier. On comprendra que grâce à l'invention le conduit interne peut présenter une courbure qui évite la rigidification du conduit flexible, et l'une des deux extrémités de l'une de ses deux portions rigides et linéaires peut être correctement solidarisée à l'embout de raccordement du conduit flexible, ce qui lui permet de réduire l'influence des ondes sonores. Le conduit interne selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - il peut comprendre au moins un trou traversant définissant localement une zone d'interférences propre à absorber partiellement certaines au moins des ondes sonores; - dans un premier mode de réalisation, ses portions rigides peuvent être couplées entre elles par une portion intermédiaire déformable qui définit la zone déformable, l'ensemble constituant un élément monobloc; - la portion intermédiaire déformable peut comprendre une paroi munie de déformations présentant des sections sensiblement identiques; - chaque déformation peut être de type annulaire; - les déformations peuvent se prolonger les unes les autres en constituant une spirale; - la section peut présenter une forme générale choisie parmi (au moins) un triangle, un créneau rectangulaire et une sinusoïde; - en variante, la portion intermédiaire déformable peut comprendre une paroi munie de trous qui constituent ensemble une zone d'affaiblissement structurel; - les trous peuvent présenter une forme générale choisie parmi (au moins) un cercle, une ellipse et un rectangle; - dans un deuxième mode de réalisation, ses portions rigides peuvent être couplées entre elles par des moyens de liaison qui définissent la zone déformable; - ses portions rigides peuvent comprendre chacune au moins une extrémité munie de trous traversants propres à permettre le passage d'au moins un fil de liaison constituant les moyens de liaison; - en variante, ses portions rigides peuvent être couplées entre elles par au moins une bande déformable qui est solidarisée à l'une de leurs extrémités et qui constitue les moyens de liaison; - la bande déformable peut être solidarisée aux extrémités des portions rigides par une technique qui est choisie parmi (au moins) le collage, le thermo-soudage et le sertissage; dans un troisième mode de réalisation, ses portions rigides peuvent être couplées entre elles par des moyens de clippage complémentaires qui sont définis au niveau de l'une de leurs extrémités et qui définissent la zone déformable. L'invention propose également un conduit flexible, dans lequel peuvent circuler un fluide et des ondes sonores, et comprenant dans une partie interne un conduit interne de réduction de bruit du type de celui présenté ci-avant.

L'invention propose également une installation de climatisation comprenant au moins un conduit flexible du type de celui présenté ci-avant. Par exemple, le conduit flexible peut être installé entre un évaporateur et un compresseur de l'installation de climatisation. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant une installation de climatisation du type de celle présentée ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en coupe longitudinale, une partie d'un conduit flexible équipé d'un embout de raccordement et d'un premier exemple de réalisation d'un conduit interne de réduction de bruit selon l'invention, en l'absence de courbure, - la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en coupe longitudinale, le conduit interne de réduction de bruit de la figure 1, en présence d'une courbure, les figures 3 à 7 illustrent schématiquement, dans des vues en coupe longitudinale, cinq variantes du conduit interne de réduction de bruit de la figure 1, en l'absence de courbure, - la figure 8 illustre schématiquement, dans une vue de côté, un deuxième exemple de réalisation d'un conduit interne de réduction de bruit selon l'invention, en l'absence de courbure, - la figure 9 illustre schématiquement, dans une vue de côté, une variante du conduit interne de réduction de bruit de la figure 8, en l'absence de courbure, et - la figure 10 illustre schématiquement, dans une vue de côté, un troisième exemple de réalisation d'un conduit interne de réduction de bruit selon l'invention, en l'absence de courbure. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour but d'offrir un conduit interne de réduction de bruit (Cl) destiné à être logé dans une partie interne d'un conduit flexible (CF). Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le conduit flexible (CF) est destiné à faire partie de la boucle froide d'une installation de climatisation. Par exemple, ce conduit flexible (CF) est destiné à être installé entre l'évaporateur et le compresseur de cette installation de climatisation, c'est-à-dire dans la partie dite "basse pression". Mais, l'invention n'est pas limitée à cette application. En effet, le conduit flexible (CF) peut faire partie de n'importe quel système, installation ou dispositif dans lequel circule un fluide. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que l'installation de climatisation fait partie d'un véhicule automobile, comme par exemple une voiture. Mais, l'invention n'est pas limitée à cette application. En effet, cette installation de climatisation peut faire partie de n'importe quel type de véhicule ou de bâtiment devant faire l'objet d'une climatisation. On a schématiquement représenté sur la figure 1 une partie d'un conduit flexible CF comprenant une première extrémité munie d'un embout de raccordement EM (ici serti au moyen d'une douille DO). Ce conduit flexible CF loge dans sa partie interne, au voisinage de sa première extrémité, un conduit interne de réduction de bruit (ou insert acoustique) Cl selon l'invention. Ce dernier (Cl) est solidarisé à la partie de l'embout de raccordement EM qui est logée dans le conduit flexible CF, grâce au sertissage de la douille DO.

Comme illustré sur la figure 1, un conduit interne (de réduction de bruit) Cl, selon l'invention, comprend au moins deux portions rigides Pi (ici i = 1 ou 2) qui sont sensiblement linéaires et couplées entre elles par au moins une zone déformable ZD de faible extension. Cette dernière (ZD) est agencée de manière à permettre au conduit interne Cl de présenter localement une courbure qui est similaire à une courbure locale subie par le conduit flexible CF, tout en conservant sa capacité à réduire l'influence des ondes sonores qui circulent dans le conduit flexible CF. Les portions rigides Pi étant raides (notamment au niveau de leurs extrémités), elles peuvent être solidarisées efficacement à l'embout EM par sertissage. On notera que dans l'exemple illustré sur la figure 1, le conduit flexible CF ne présente pas de courbure. Par conséquent, son conduit interne Cl ne présente pas non plus de courbure. La figure 2 illustre le conduit interne Cl de la figure 1 en présence d'une courbure (mais sans son conduit flexible CF).

Comme on peut le constater, la courbure a bien lieu au niveau de la zone déformable ZD. Grâce à cette courbure locale, le conduit interne (ou insert acoustique) Cl n'est quasiment pas au contact de la paroi interne du conduit flexible CF, et donc il n'est quasiment pas perturbé par les vibrations qui atteignent ce dernier (CF). Comme c'est le cas dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le conduit interne Cl peut comprendre au moins un trou traversant TT qui constitue un résonateur et donc définit localement une zone d'interférences propre à permettre l'absorption partielle de certaines au moins des ondes sonores. Plus précisément, dans cet exemple chaque portion rigide Pi comporte plusieurs trous traversants TT. Mais, seule l'une de ses deux portions rigides Pi pourrait comporter un ou plusieurs trous traversants TT.

Au moins trois familles d'exemples de réalisation peuvent être envisagées pour le conduit interne Cl. Une première famille regroupe les conduits internes Cl dans lesquels les portions rigides Pi sont couplées entre elles par une portion intermédiaire déformable PI qui définit la zone déformable ZD. Dans ce cas, le conduit interne Cl constitue un élément monobloc déformable au niveau de chacune de ses zones déformables ZD. Cette première famille peut être décomposée en deux sous-familles. Une première sous famille regroupe les conduits internes Cl dans lesquels la portion intermédiaire déformable PI comprend une partie de paroi qui est munie de déformations DF présentant des sections sensiblement identiques. Les conduits internes Cl illustrés sur les figures 1 à 4 appartiennent tous à cette première sous-famille. Plus précisément, dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, chaque déformation DF de la paroi du conduit interne Cl présente une section dont la forme générale est triangulaire (créneaux triangulaires). Dans l'exemple illustré sur la figure 3, chaque déformation DF de la paroi du conduit interne Cl présente une section en forme de créneau rectangulaire (en variante éventuellement carré). Dans l'exemple illustré sur la figure 4, chaque déformation DF de la paroi du conduit interne Cl présente une section dont la forme générale est sinusoïdale. Bien entendu, d'autres sections peuvent être envisagées dès lors qu'elles permettent une déformation locale. On notera que les déformations DF peuvent être de type annulaire, comme dans les exemples illustrés sur les figures 1 à 4. Mais dans une variante de réalisation non illustrée, les déformations DF peuvent se prolonger les unes les autres en constituant une espèce de spirale (ou d'hélice). Cette dernière variante de réalisation peut être avantageuse lorsque le fluide qui circule dans le conduit flexible CF contient un lubrifiant, comme par exemple de l'huile, destiné à faciliter le fonctionnement d'un élément, comme par exemple le compresseur.

On notera également que les déformations DF peuvent être espacées de façon périodique, comme c'est le cas dans les exemples des figures 1 à 4. Mais, cela n'est obligatoire. On notera également que la zone déformable ZD s'étend sur une longueur axiale assez courte, typiquement (mais non limitativement) 1 cm à 3 cm. Par conséquent, les déformations DF n'induisent pas de perte de charge significative. On notera également que les déformations DF peuvent être définies en même temps que le conduit interne Cl, lorsque ce dernier est réalisé par moulage d'une matière plastique ou synthétique rigide.

Une seconde sous famille regroupe les conduits internes Cl dans lesquels la portion intermédiaire déformable PI comprend une partie de paroi qui est munie de trous TR qui constituent ensemble une zone d'affaiblissement structurel. On notera que ces trous TR sont de préférence traversants. Mais, cela n'est obligatoire. Les conduits internes Cl illustrés sur les figures 5 à 7 appartiennent tous à cette seconde sous-famille. Plus précisément, dans l'exemple illustré sur la figure 5, les trous TR présentent une forme générale circulaire.

Dans l'exemple illustré sur la figure 6, les trous TR présentent une forme générale rectangulaire (éventuellement carrée), et sont décalés axialement les uns par rapport aux autres.

Dans l'exemple illustré sur la figure 7, les trous TR présentent également une forme générale rectangulaire (éventuellement carrée), mais cette fois ils sont sensiblement alignés les uns au dessus des autres. On notera que dans les deux derniers exemples, il est préférable que les quatre coins des trous TR de forme générale rectangulaire ne soient pas des angles droits. En effet, pour une question de résistance mécanique il est préférable que ces "coins" soient légèrement arrondis. Bien entendu, les trous TR peuvent présenter d'autres formes générales, et notamment une forme sensiblement elliptique (ou ovale).

On notera que les trous TR peuvent être définis en même temps que le conduit interne Cl, lorsque ce dernier est réalisé par moulage d'une matière plastique ou synthétique rigide. Mais, ils peuvent être également réalisées par découpe, par exemple au moyen d'un laser. Une deuxième famille regroupe les conduits internes Cl dans lesquels les portions rigides Pi sont couplées entre elles par des moyens de liaison ML qui définissent la zone déformable ZD. Les conduits internes Cl illustrés sur les figures 8 et 9 appartiennent à cette deuxième famille. Plus précisément, dans l'exemple illustré sur la figure 8, les portions rigides Pi comprennent chacune au moins une extrémité munie de trous traversants TR' qui sont propres à permettre le passage d'au moins un fil de liaison constituant les moyens de liaison ML. En d'autres termes, les portions rigides Pi sont liées entre elles par un ou plusieurs fils ML passant dans des trous traversants TR' dédiés. On notera que l'on peut utiliser un même fil ML pour lier deux portions rigides Pi ou bien un fil ML pour chaque paire de trous traversants TR' qui se correspondent. On notera également que chaque fil ML peut être éventuellement légèrement élastique afin de permettre une gamme de courbures plus importante. On notera également que les trous traversants TR' peuvent être définis en même temps que le conduit interne Cl, lorsque ce dernier est réalisé par moulage d'une matière plastique ou synthétique rigide. Dans l'exemple illustré sur la figure 9, les portions rigides Pi sont couplées entre elles par au moins une bande déformable qui est solidarisée à l'une de leurs extrémités et qui constitue les moyens de liaison ML. Cette bande ML doit être réalisée dans un matériau souple qui résiste au fluide et aux éventuels adjuvants qui le complètent, ainsi qu'aux frottements induits par la circulation de ce fluide. Elle (ML) peut être en tissu, éventuellement synthétique, ou bien elle (ML) peut être réalisée sous la forme d'un film en matériau synthétique. On notera que plusieurs techniques peuvent être utilisées pour solidariser une bande déformable ML aux extrémités des portions rigides Pi, notamment selon le matériau dans lequel elle est réalisée. Ainsi, cette solidarisation peut se faire par collage, thermo-soudage ou sertissage. On notera également que l'on peut éventuellement superposer plusieurs bandes ML. Une troisième famille regroupe les conduits internes Cl dans lesquels les portions rigides Pi sont couplées entre elles par des moyens de clippage MC complémentaires qui sont définis au niveau de l'une de leurs extrémités et qui définissent la zone déformable ZD.

Le conduit interne Cl illustré sur la figure 10 appartient à cette troisième famille. Plus précisément, dans l'exemple illustré sur la figure 10, l'une des deux portions rigides Pi (ici celle de gauche P1) comprend au niveau de l'une de ses extrémités au moins deux orifices définissant des premiers moyens de clippage MC, et l'autre portion rigide Pi (ici celle de droite P2) comprend au niveau de l'une de ses extrémités au moins deux pattes (ou languettes) munies respectivement de protubérances de forme choisie définissant des seconds moyens de clippage MC destinés à venir se loger (ou clipper) dans les orifices MC correspondants. On notera également que les moyens de clippage MC peuvent être définis en même temps que les portions rigides Pi, lorsque ces dernières sont réalisées par moulage d'une matière plastique ou synthétique rigide. On notera également que dans tous les exemples présentés ci-avant en référence aux figures 1 à 10, le conduit interne Cl ne comprend que deux portions rigides P1 et P2, couplées par une zone déformable ZD. Mais, dans des variantes de réalisation, le conduit interne Cl pourrait comprendre plus de deux portions rigides Pi, par exemple trois ou quatre, voire plus encore. Dans ce cas, les portions rigides Pi qui se suivent sont couplées entre elles par des zones déformables ZD.

Par ailleurs, dans les exemples présentés ci-avant en référence aux figures 3 à 10, le conduit interne Cl ne comporte pas de trou traversant TT destiné à définir localement une zone d'interférences. Mais, chacun de ces exemples pourrait comprendre au moins un trou traversant TT. De même, des trous traversants TT (destinés à définir localement une zone d'interférences) peuvent être éventuellement définis dans une zone déformable ZD. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de conduit interne de réduction de bruit, de conduit flexible, d'installation de climatisation et de véhicule décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Conduit interne de réduction de bruit (Cl) propre à être inséré à l'intérieur d'un conduit flexible (CF) dans lequel peuvent circuler un fluide et des ondes sonores, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux portions rigides (Pi), sensiblement linéaires et couplées entre elles par au moins une zone déformable (ZD) de faible extension et propre à lui permettre de présenter localement une courbure similaire à une courbure locale subie par ledit conduit flexible (CF), tout en conservant sa capacité à réduire l'influence desdites ondes sonores circulant dans ce dernier (CF).
2. 2. Conduit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un trou traversant (TT) définissant localement une zone d'interférences propre à absorber partiellement certaines au moins desdites ondes sonores.
3. 3. Conduit selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdites portions rigides (Pi) sont couplées entre elles par une portion intermédiaire déformable (PI) définissant ladite zone déformable (ZD), l'ensemble constituant un élément monobloc.
4. 4. Conduit selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite portion intermédiaire déformable (PI) comprend une paroi munie de déformations (DF) présentant des sections sensiblement identiques.
5. 5. Conduit selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque déformation (DF) est de type annulaire.
6. 6. Conduit selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites déformations (DF) se prolongent les unes les autres en constituant une spirale.
7. 7. Conduit selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ladite section présente une forme générale choisie dans un groupe comprenant au moins un triangle, un créneau rectangulaire et une sinusoïde.
8. 8. Conduit selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite portion intermédiaire déformable (PI) comprend une paroi munie de trous (TR)constituant ensemble une zone d'affaiblissement structurel.
9. 9. Conduit selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits trous (TR) présentent une forme générale choisie dans un groupe comprenant au moins un cercle, une ellipse et un rectangle.
10. 10. Conduit selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdites portions rigides (Pi) sont couplées entre elles par des moyens de liaison (ML) définissant ladite zone déformable (ZD).
11. 11. Conduit selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites portions rigides (Pi) comprennent chacune au moins une extrémité munie de trous traversants (TR') propres à permettre le passage d'au moins un fil de liaison constituant lesdits moyens de liaison (ML).
12. 12. Conduit selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites portions rigides (Pi) sont couplées entre elles par au moins une bande déformable solidarisée à l'une de leurs extrémités et constituant lesdits moyens de liaison (ML).
13. 13. Conduit selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite bande déformable est solidarisée auxdites extrémités des portions rigides (Pi) par une technique choisie dans un groupe comprenant au moins le collage, le thermo-soudage et le sertissage.
14. 14. Conduit selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdites portions rigides (Pi) sont couplées entre elles par des moyens de clippage (MC) complémentaires définis au niveau de l'une de leurs extrémités et qui définissent ladite zone déformable (ZD).
15. 15. Conduit flexible (CF) dans lequel peuvent circuler un fluide et des ondes sonores, caractérisé en ce qu'il comprend dans une partie interne un conduit interne de réduction de bruit (Cl) selon l'une des revendications précédentes.
16. 16. Installation de climatisation, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un conduit flexible (CF) selon la revendication 15.
17. 17. Installation selon la revendication 16, caractérisée en ce que ledit conduit flexible (CF) est installé entre un évaporateur et un compresseur qu'elle comprend.
18. 18. Véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend une installation de climatisation selon la revendication 17.