FR2857431A1 - Sound suppressor for use in pressurized gas outlet, has diffuser that is provided with longitudinal tubular wall situated remotely from annular layer to form annular space in which orifices are arranged - Google Patents
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Abstract
Description
Atténuateur de bruit pour sortie de gaz sous pressionNoise attenuator for gas outlet under pressure
La présente invention concerne un atténuateur de bruit destiné à être installé sur un organe de sortie de gaz sous pression en vue de son évacuation dans l'atmosphère. The present invention relates to a noise attenuator intended to be installed on an outlet member of gas under pressure for its discharge into the atmosphere.
Lorsqu'on évacue dans l'atmosphère un gaz sous pression retenu par exemple dans un réservoir, en particulier via un conduit de relativement faible section et à un débit relativement important, notamment dans le but de réduire la pression dans un tel réservoir, cette évacuation est génératrice d'un bruit souvent insupportable à proximité, qu'il convient d'atténuer. When a pressurized gas retained for example in a tank is evacuated into the atmosphere, in particular via a duct of relatively small section and at a relatively high flow rate, in particular for the purpose of reducing the pressure in such a tank, this evacuation is generating a noise often unbearable nearby, which should be mitigated.
Dans ce but, il est proposé aujourd'hui d'installer sur l'extrémité de ladite conduite une boîte ouverte renfermant un matériau poreux d'absorption sonore au travers duquel s'écoule le gaz, ce matériau pouvant comprendre par exemple de la laine, de la fibre naturelle, synthétique ou métallique, éventuellement mélangées. For this purpose, it is proposed today to install on the end of said pipe an open box containing a porous sound absorption material through which the gas flows, this material may comprise for example wool, natural, synthetic or metallic fiber, possibly mixed.
La disposition ci-dessus présente deux inconvénients principaux. Un premier inconvénient résulte du fait que le matériau absorbant se colmate du fait qu'il retient les particules en suspension dans le gaz. Un autre inconvénient résulte du fait que la traversée du matériau absorbant, plus ou moins dense, engendre des pertes de charge s'opposant à l'obtention d'un débit important. The above arrangement has two main disadvantages. A first disadvantage results from the fact that the absorbent material clogs because it retains the particles in suspension in the gas. Another disadvantage results from the fact that the crossing of the absorbent material, more or less dense, generates pressure losses opposing the obtaining of a large flow.
La présente invention a en particulier pour but de réduire les inconvénients ci-dessus. The present invention is particularly intended to reduce the above disadvantages.
L'atténuateur de bruit selon la présente invention, destiné à être installé sur un organe de sortie de gaz sous pression en vue de son évacuation dans l'atmosphère, comprend un corps présentant une enveloppe tubulaire longitudinale et une paroi radiale arrière à une extrémité arrière de cette enveloppe et muni de moyens d'accouplement audit organe de sortie, au moins une couche annulaire ou un bloc 2857431 2 annulaire en au moins un matériau d'absorption sonore tapissant au moins la face intérieure de l'enveloppe tubulaire dudit corps, et un diffuseur disposé dans ledit corps et délimitant une chambre de diffusion communiquant avec ladite sortie de gaz par au moins un canal d'entrée ménagé au travers de ladite paroi arrière, ce diffuseur présentant une paroi tubulaire longitudinale située à distance de ladite couche d'absorption de façon à laisser entre elles un espace annulaire et dans laquelle est ménagée une multiplicité d'orifices traversants d'évacuation du gaz. The noise attenuator according to the present invention, intended to be installed on a pressurized gas outlet member for its discharge into the atmosphere, comprises a body having a longitudinal tubular casing and a rear radial wall at a rear end. of this casing and provided with coupling means to said output member, at least one annular layer or an annular block 2857431 2 at least one sound absorption material lining at least the inner face of the tubular casing of said body, and a diffuser disposed in said body and defining a diffusion chamber communicating with said gas outlet by at least one inlet channel formed through said rear wall, said diffuser having a longitudinal tubular wall located at a distance from said absorption layer so as to leave between them an annular space and in which is formed a multiplicity of through orifices evacuated gas.
Selon la présente invention, le diffuseur présente de préférence une paroi tubulaire dont une extrémité arrière est fixée sur ladite paroi radiale dudit corps et une paroi radiale avant à l'extrémité avant de cette paroi tubulaire, ladite paroi radiale arrière dudit corps présentant un passage traversant pour mettre en communication ladite sortie de gaz et la chambre ainsi délimitée. According to the present invention, the diffuser preferably has a tubular wall of which a rear end is fixed on said radial wall of said body and a radial wall before the front end of this tubular wall, said rear radial wall of said body having a through passage for communicating said gas outlet and the chamber thus delimited.
Selon la présente invention, ladite paroi arrière dudit corps porte de préférence un embout tubulaire arrière d'accouplement sur ledit organe et de communication entre ladite sortie et ladite chambre de diffusion. According to the present invention, said rear wall of said body preferably carries a rear tubular coupling end on said member and communication between said outlet and said diffusion chamber.
Selon la présente invention, la longueur de la paroi tubulaire longitudinale du diffuseur est de préférence inférieure à la moitié de la longueur de l'enveloppe tubulaire longitudinale dudit corps. According to the present invention, the length of the longitudinal tubular wall of the diffuser is preferably less than half the length of the longitudinal tubular casing of said body.
Selon la présente invention, l'atténuateur peut avantageusement comprendre un noyau d'absorption sonore complémentaire s'étendant erg avant du diffuseur et présentant un paroi périphérique située à distance de ladite couche de façon à laisser entre elles un espace annulaire. According to the present invention, the attenuator may advantageously comprise a complementary sound absorption core extending erg before the diffuser and having a peripheral wall located at a distance from said layer so as to leave between them an annular space.
Selon la présente invention, ledit noyau d'absorption sonore complémentaire s'étend de préférence depuis la partie avant du diffuseur jusquà approximativement la partie avant de l'enveloppe tubulaire longitudinale dudit corps. According to the present invention, said complementary sound absorbing core preferably extends from the front of the diffuser to approximately the front portion of the longitudinal tubular casing of said body.
Selon la présente invention, ledit noyau d'absorption sonore complémentaire comprend au moins une tige longitudinale fixée sur le diffuseur et autour de laquelle est disposé au moins une couche ou un bloc en au moins un matériau d'absorption sonore. According to the present invention, said complementary sound absorption core comprises at least one longitudinal rod fixed on the diffuser and around which is disposed at least one layer or block in at least one sound absorption material.
2857431 3 Selon la présente invention, ledit noyau d'absorption sonore complémentaire peut avantageusement comprendre une paroi tubulaire longitudinale fixée sur le diffuseur et dans laquelle est ménagée une multiplicité d'orifices traversants et au moins une couche ou un bloc en au moins un matériau d'absorption sonore. According to the present invention, said complementary sound absorption core may advantageously comprise a longitudinal tubular wall fixed to the diffuser and in which is formed a multiplicity of through orifices and at least one layer or block of at least one material of sound absorption.
Selon la présente invention, la fréquence sonore maximum que le diffuseur génère est comprise entre 0,5 et 1,8 fois la fréquence d'absorption maximum dudit matériau d'absorption. According to the present invention, the maximum sound frequency that the diffuser generates is between 0.5 and 1.8 times the maximum absorption frequency of said absorption material.
Selon la présente invention, la fréquence maximum d'absorption dudit matériau absorbant est sensiblement égale à la fréquence sonore à la sortie desdits orifices traversants. According to the present invention, the maximum absorption frequency of said absorbent material is substantially equal to the sound frequency at the output of said through holes.
Selon la présente invention, la surface totale des orifices traversants de ladite paroi tubulaire longitudinale du diffuseur est comprise entre 0, 7 et 2 fois la section du canal d'entrée dans la chambre de diffusion. According to the present invention, the total area of the through holes of said longitudinal tubular wall of the diffuser is between 0, 7 and 2 times the section of the inlet channel in the diffusion chamber.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'atténuateurs de bruit, décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin sur lequel: - la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un atténuateur de bruit selon la présente invention; - la figure 2 représente une coupe transversale selon II-II de l'atténuateur de la figure 1; - la figure 3 représente une coupe longitudinale d'un autre atténuateur de bruit selon la présente invention; - et la figure 4 représente une coupe longitudinale d'un autre atténuateur de bruit selon la présente invention. The present invention will be better understood from the study of noise attenuators, described by way of non-limiting examples and illustrated by the drawing in which: FIG. 1 represents a longitudinal section of a noise attenuator according to the present invention; ; FIG. 2 represents a cross-section along II-II of the attenuator of FIG. 1; FIG. 3 represents a longitudinal section of another noise attenuator according to the present invention; and FIG. 4 represents a longitudinal section of another noise attenuator according to the present invention.
En se reportant aux figures 1 et 2, on peut voir qu'on a représenté un atténuateur de bruit 1 qui comprend un corps 2 constitué par une enveloppe tubulaire longitudinale cylindrique 3 et une paroi radiale arrière 4 qui ferme l'extrémité arrière de l'enveloppe 3 et qui porte, au travers d'un passage central 5, une bague longitudinale 6 dont la partie arrière extérieure 7 constitue un embout d'accouplement par vissage sur un conduit 8 de sortie d'un gaz sous pression, la bague 6 présentant un épaulement annulaire 9 situé en avant de la paroi radiale arrière 4. Referring to Figures 1 and 2, it can be seen that there is shown a noise attenuator 1 which comprises a body 2 consisting of a cylindrical longitudinal tubular casing 3 and a rear radial wall 4 which closes the rear end of the envelope 3 and which carries, through a central passage 5, a longitudinal ring 6, the outer rear portion 7 constitutes a coupling end by screwing on a conduit 8 for outputting a gas under pressure, the ring 6 having an annular shoulder 9 located in front of the rear radial wall 4.
2857431 4 L'atténuateur 1 comprend en outre un diffuseur 10 qui est disposé à l'intérieur du corps 1 et qui délimite une chambre de diffusion 11 communiquant avec la conduite 8 via le passage traversant 12 de la bague 6 qui constitue un canal d'entrée. The attenuator 1 further comprises a diffuser 10 which is disposed inside the body 1 and which delimits a diffusion chamber 11 communicating with the pipe 8 via the through passage 12 of the ring 6 which constitutes a channel of FIG. Entrance.
Ce diffuseur comprend une paroi tubulaire longitudinale cylindrique 13 dont la partie d'extrémité arrière est engagée et maintenue sur l'épaulement 9 de la bague 6 et une paroi radiale avant 14 qui ferme l'extrémité avant de la paroi longitudinale 13. This diffuser comprises a longitudinal cylindrical tubular wall 13 whose rear end portion is engaged and held on the shoulder 9 of the ring 6 and a front radial wall 14 which closes the front end of the longitudinal wall 13.
La paroi longitudinale 13 du diffuseur 10 présente une multiplicité d'orifices traversants de sortie 15 qui sont répartis sur sa longueur et sa périphérie. The longitudinal wall 13 of the diffuser 10 has a multiplicity of outgoing through orifices 15 which are distributed over its length and its periphery.
L'atténuateur 1 comprend en outre une couche annulaire ou un bloc annulaire 16a qui tapisse la face intérieure avant de la paroi radiale arrière 4, entre l'enveloppe longitudinale 3 et la périphérie de l'épaulement 9 de la bague 6, et une couche annulaire cylindrique ou un bloc annulaire cylindrique 16b qui tapisse la paroi intérieure de l'enveloppe longitudinale 3, cette couche ou ce bloc étant maintenu à l'avant par une bague 17 introduite dans la partie avant de l'enveloppe 3 et fixée par des vis radiales 18, l'épaisseur de cette bague correspondant sensiblement à l'épaisseur de la couche ou du bloc 16b. The attenuator 1 further comprises an annular layer or an annular block 16a which lines the inside front face of the rear radial wall 4, between the longitudinal envelope 3 and the periphery of the shoulder 9 of the ring 6, and a layer cylindrical annular or a cylindrical annular block 16b lining the inner wall of the longitudinal casing 3, this layer or this block being held at the front by a ring 17 inserted into the front part of the casing 3 and fixed by screws radial 18, the thickness of this ring substantially corresponding to the thickness of the layer or block 16b.
Les couches ou blocs 16a et 16b sont constitués en un matériau d'absorption sonore, par exemple en laine, en fibres naturelles, synthétiques ou métalliques ou un mélange. The layers or blocks 16a and 16b consist of a sound-absorbing material, for example wool, natural fibers, synthetic or metallic fibers or a mixture.
L'atténuateur 1 est dimensionné de telle sorte qu'il subsiste un espace annulaire cylindrique 19a entre la paroi longitudinale 13 du diffuseur 10 et la paroi intérieure de la couche ou du bloc 16b recouvrant l'enveloppe 3, cet espace 19 étant ouvert vers l'avant. The attenuator 1 is dimensioned such that there remains a cylindrical annular space 19a between the longitudinal wall 13 of the diffuser 10 and the inner wall of the layer or block 16b covering the envelope 3, this space 19 being open towards the 'before.
La longueur de la paroi longitudinale 13 du diffuseur 10 est inférieure à la longueur de l'enveloppe longitudinale 3 du corps 2 de telle sorte qu'il subsiste, dans le corps 1 et en avant de la paroi radiale avant 14 du diffuseur 10, un espace 19b complètement libre ouvert vers l'avant. The length of the longitudinal wall 13 of the diffuser 10 is less than the length of the longitudinal envelope 3 of the body 2 so that there remains in the body 1 and in front of the front radial wall 14 of the diffuser 10, a 19b space completely free open forward.
Ainsi, le gaz sous pression arrivant par la conduite 8, pénètre dans la chambre 11 du diffuseur 10 via le passage d'entrée 12 formé dans 2857431 5 la bague 6 et sort radialement de la chambre 11 au travers des orifices traversants 15 sous la forme de jets orientés vers la couche ou le bloc d'absorption 16b recouvrant l'enveloppe 3. Thus, the pressurized gas coming through line 8 enters chamber 11 of diffuser 10 via inlet passage 12 formed in ring 6 and radially out of chamber 11 through through-holes 15 in the form jets oriented towards the absorption layer or block 16b covering the envelope 3.
Le flux de gaz circule alors vers l'avant dans l'espace annulaire 19a puis passe en avant du diffuseur 10, circule vers l'avant dans l'espace 19b et est évacué dans l'atmosphère à l'avant du corps 2. The flow of gas then circulates forwards in the annular space 19a and then passes in front of the diffuser 10, flows forwards into the space 19b and is discharged into the atmosphere at the front of the body 2.
L'onde sonore créée est alors absorbée partiellement notamment par la couche ou le bloc 16b lors de ses impacts et de ses réflexions sur ce dernier, jusqu'à l'extrémité avant du corps 2. The sound wave created is then partially absorbed in particular by the layer or the block 16b during its impacts and its reflections on the latter, to the front end of the body 2.
Dans un exemple de réalisation, l'atténuateur peut être adapté de la manière suivante. In an exemplary embodiment, the attenuator can be adapted as follows.
Le diamètre extérieur du diffuseur 10 peut être compris entre 0,7 et 0,9 fois le diamètre intérieur de la couche ou du bloc annulaire 16b et la longueur de la paroi longitudinale 13 du diffuseur 10 peut être comprise entre 0,2 et 0,5 fois la longueur de la couche ou du bloc annuleire 16b. The outer diameter of the diffuser 10 may be between 0.7 and 0.9 times the inner diameter of the layer or the annular block 16b and the length of the longitudinal wall 13 of the diffuser 10 may be between 0.2 and 0, 5 times the length of the annular layer or block 16b.
La surface totale additionnée des orifices traversants de sortie 15 de la paroi longitudinale 13 du diffuseur 10 peut être comprise entre 0,7 et 2 fois la section du passage 15 d'entrée dans la chambre de diffusion 11. The total surface area of the outlet through-holes 15 of the longitudinal wall 13 of the diffuser 10 may be between 0.7 and 2 times the section of the inlet passage in the diffusion chamber 11.
La fréquence maximum d'absorption dudit matériau absorbant constituant les couches ou blocs 16a et 16b est sensiblement égale à la fréquence sonore à la sortie desdits orifices traversants. The maximum absorption frequency of said absorbent material constituting the layers or blocks 16a and 16b is substantially equal to the sound frequency at the output of said through holes.
La fréquence sonore maximum que le diffuseur 10 génère à une distance d'environ un mètre peut être comprise entre 0,5 et 1,8 fois la fréquence d'absorption maximum dudit matériau d'absorption. The maximum sound frequency that the diffuser 10 generates at a distance of about one meter may be between 0.5 and 1.8 times the maximum absorption frequency of said absorption material.
En se reportant à la figure 3, on peut voir qu'on a représenté un atténuateur de bruit 20 qui ne se différencie de l'atténuateur de bruit 1 qui vient d'être décrit qu'uniquement par le fait que la paroi radiale avant 14 de son diffuseur 10 porte une tige longitudinale 21 qui s'étend jusqu'à proximité de la partie avant du corps 2 et autour de laquelle est disposé un noyau intérieur d'absorption 22 cylindrique constitué par une multiplicité de rondelles 23 empilées en un matériau d'absorption sonore tel que celui constituant les couches ou blocs 16a et 16b, cet empilage 2857431 6 étant maintenu par une rondelle avant 21a retenue sur l'extrémité de la tige 21. Referring to FIG. 3, it can be seen that a noise attenuator 20 has been shown which differs from the noise attenuator 1 which has just been described only by the fact that the front radial wall 14 its diffuser 10 carries a longitudinal rod 21 which extends to near the front portion of the body 2 and around which is disposed a cylindrical inner absorption core 22 constituted by a multiplicity of washers 23 stacked in a material of sound absorption such as that constituting the layers or blocks 16a and 16b, this stack 2857431 6 being maintained by a front washer 21a retained on the end of the rod 21.
Ainsi, un espace annulaire cylindrique 24 est formé entre le noyau 22 et la couche ou bloc d'absorption 16a, dans le prolongement de l'espace annulaire 19. Thus, a cylindrical annular space 24 is formed between the core 22 and the absorption layer or block 16a, in the extension of the annular space 19.
Le flux de gaz sortant du diffuseur 10 par les orifices traversants de sortie 15 s'écoule ainsi vers l'avant dans l'espace annulaire 19a et dans l'espace annulaire 24 pour être évacué dans l'atmosphère à l'avant du corps 2. The flow of gas leaving the diffuser 10 through the outlet through-holes 15 thus flows forwardly in the annular space 19a and in the annular space 24 to be discharged into the atmosphere at the front of the body 2 .
L'onde sonore créée est alors partiellement absorbée notamment non seulement par la couche ou le bloc 16b mais aussi par le noyau d'absorption 22 lors de ses impacts et de ses réflexions sur ces derniers, jusqu'à l'extrémité avant de sortie dans l'atmosphère de l'espace annulaire 24. The sound wave created is then partially absorbed, in particular not only by the layer or the block 16b but also by the absorption core 22 during its impacts and its reflections on the latter, up to the front end of the exit. the atmosphere of the annular space 24.
En se reportant à la figure 4, on peut voir qu'on a représenté un atténuateur de bruit 25 qui se différencie de l'atténuateur de bruit 20 décrit en référence à la figure 3 uniquement par le fait que son noyau intérieur 26 d'absorption comprend une boîte cylindrique fixée sur la partie avant du diffuseur 10, dont la paroi périphérique 27 cylindrique présente une multiplicité d'orifices traversants 28, cette boîte étant remplie d'un bloc en un matériau d'absorption sonore 29 tel que par exemple celui constituant les couches ou blocs 16a et 16b. Referring to FIG. 4, it can be seen that a noise attenuator 25 is shown which differs from the noise attenuator 20 described with reference to FIG. 3 only in that its inner absorption core 26 comprises a cylindrical box fixed on the front part of the diffuser 10, whose cylindrical peripheral wall 27 has a multiplicity of through orifices 28, this box being filled with a block made of a sound absorbing material 29 such as for example that constituting the layers or blocks 16a and 16b.
Ce noyau 26 produit, dans l'espace 24, les mêmes effets que le noyau 22 de l'exemple précédent. This core 26 produces, in space 24, the same effects as the core 22 of the previous example.
Les atténuateurs de bruit qui viennent d'être décrits présentent les avantages d'être incolmatables et de produire peu de pertes de charge entre la sortie 8 de gaz sous pression et la sortie avant du corps 2. The noise attenuators that have just been described have the advantages of being colorless and producing little pressure drop between the outlet 8 of gas under pressure and the front outlet of the body 2.
Ils peuvent en particulier être installés sur une sortie d'un réservoir de gaz sous pression, pour supporter un débit de 150 litres par seconde de façon à faire passer la pression dans ce réservoir d'environ 6 à environ 4,5 bars. They can in particular be installed on an outlet of a pressurized gas tank, to withstand a flow rate of 150 liters per second so as to increase the pressure in this tank from about 6 to about 4.5 bars.
La présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits. Bien des variantes sont possibles sans sortir du cadre des revendications annexées. The present invention is not limited to the examples described above. Many variations are possible without departing from the scope of the appended claims.
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Claims (11)
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ID=33522881
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| FR0308374A Pending FR2857431A1 (en) | 2003-07-09 | 2003-07-09 | Sound suppressor for use in pressurized gas outlet, has diffuser that is provided with longitudinal tubular wall situated remotely from annular layer to form annular space in which orifices are arranged |
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