FR2887007A1 - AIR CIRCULATION CONDUIT HAVING ACOUSTIC ABSORPTION PROPERTIES - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un conduit de circulation d'air. Elle se rapporte à un conduit (10) de circulation d'air délimité par des parois rigides, une paroi (12) du conduit comportant une partie formée d'un complexe poreux (14) indéformable dans les conditions d'utilisation. Il comporte une chambre (16) formée du côté du complexe (14) opposé à l'intérieur du conduit (10), et la largeur de la chambre (16), en direction sensiblement perpendiculaire à la surface du complexe (14), est inférieure à la largeur du conduit (10) au niveau de la partie de complexe (14). La chambre (16) est fermée, et elle a une largeur comprise entre 20 et 30 mm. Le complexe (14) est un feutre aiguilleté formé de fibres de verre et de fibres d'une matière thermoplastique.Application aux planches de bord d'automobile.The invention relates to an air circulation duct. It relates to an air duct (10) delimited by rigid walls, a wall (12) of the duct comprising a portion formed of a porous complex (14) dimensionally stable under the conditions of use. It has a chamber (16) formed on the side of the opposite complex (14) inside the conduit (10), and the width of the chamber (16), in a direction substantially perpendicular to the surface of the complex (14), is less than the width of the conduit (10) at the complex portion (14). The chamber (16) is closed and has a width of between 20 and 30 mm. The complex (14) is a needle felt made of fiberglass and fibers of a thermoplastic material.Application to automotive dashboards.

Description

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La présente invention concerne un conduit d'air de climatisation ayant de bonnes propriétés acoustiques, c'est-à-dire, dans le cadre du présent mémoire, ayant des propriétés de réduction de la propagation du bruit de climatisation, dans une planche de bord d'automobile.  The present invention relates to an air conditioning air duct having good acoustic properties, that is to say, in the context of the present disclosure, having properties for reducing the propagation of air conditioning noise, in a dashboard automobile.

Les circuits de climatisation et de conditionnement d'air des automobiles, notamment utilisés pour le désembuage et le dégivrage, propagent des bruits de climatisation, ayant leur origine dans le système de traitement et de déplacement de l'air, et des bruits de circulation dus à l'écoulement de l'air sur les parois et les aspérités des conduits.  The air-conditioning and air-conditioning systems of automobiles, particularly those used for defogging and de-icing, propagate air-conditioning noises, originating in the air handling and displacement system, and traffic noise due to the flow of air on the walls and asperities of the ducts.

La réduction du bruit de circulation peut être effectuée par exemple par absorption de l'énergie acoustique propagée par addition d'un revêtement d'un matériau absorbant mis en forme sur les parois internes des conduits. Cependant, un tel matériau est peu efficace pour l'absorption du bruit de climatisation (cette absorption étant limitée aux hautes fréquences, et n'étant pas à large bande).  The reduction of the circulation noise can be effected for example by absorbing the propagated acoustic energy by adding a coating of absorbent material shaped on the inner walls of the ducts. However, such a material is not very effective for the absorption of air conditioning noise (this absorption being limited to high frequencies, and not being broadband).

Le problème de la propagation du bruit de climatisation est surtout important lorsque les conduits sont relativement courts. Des exemples de conduits courts sont les conduits centraux de dégivrage et les conduits centraux d'aération, surtout dans le cas de planches de bord de dimensions réduites.  The problem of air conditioning noise propagation is especially important when the ducts are relatively short. Examples of short ducts are the central defrosting ducts and the central air ducts, especially in the case of small dashboards.

On a déjà essayé de réduire le bruit de climatisation. Par exemple, le document japonais JP 2003083186 a suggéré, pour les conduits de conditionnement d'air, la formation d'une chambre latérale placée sur un conduit au niveau d'une partie de paroi du conduit d'épaisseur réduite. Cette partie de paroi mince peut vibrer et propager une partie de l'énergie des vibrations à la chambre formée derrière elle, en assurant ainsi une certaine absorption acoustique (prin- cipe des membranes résonantes).  We have already tried to reduce the noise of air conditioning. For example, JP 2003083186 has suggested for the air conditioning ducts the formation of a side chamber placed on a duct at a wall portion of the reduced thickness duct. This thin wall portion can vibrate and propagate a portion of the vibration energy to the chamber formed behind it, thereby providing some acoustic absorption (principle of the resonant membranes).

On connaît aussi la réalisation d'un conduit de climatisation dans lequel une partie de paroi est remplacée par un tampon d'un feutre comprimé de polyester rendu cohérent 2887007 2 par compression. Du côté opposé au conduit, le tampon débouche directement dans le volume interne de la planche de bord. Comme ce tampon de feutre comprimé possède une certaine perméabilité, une certaine quantité d'air du conduit traverse le tampon et s'échappe à l'intérieur de la planche de bord. On considère qu'un tel tampon agit par propagation d'une partie du bruit de climatisation vers l'intérieur de la planche de bord, et par absorption de bruit par un effet de résonateur tel que le tampon forme un col entre le volume interne du conduit et l'espace important formé à l'intérieur de la planche de bord.  It is also known to provide an air conditioning duct in which a portion of the wall is replaced by a pad of a compressed polyester felt 2887007 2 made by compression. On the opposite side of the duct, the buffer opens directly into the internal volume of the dashboard. As this pad of compressed felt has a certain permeability, a certain amount of air duct passes through the buffer and escapes inside the dashboard. It is considered that such a buffer acts by propagation of a part of the air conditioning noise towards the inside of the dashboard, and by absorption of noise by a resonator effect such that the buffer forms a neck between the internal volume of the led and the important space formed inside the dashboard.

Cette solution paraît attrayante, mais elle présente plusieurs inconvénients. Un premier inconvénient est que l'effet obtenu dépend de l'équipement intérieur de la planche de bord. En effet, l'intérieur de la planche de bord n'est pas un espace infini, et le volume libre et la disposition de ce volume à l'intérieur de la planche de bord modifient l'effet obtenu sur l'absorption acoustique.  This solution seems attractive, but it has several disadvantages. A first drawback is that the effect obtained depends on the interior equipment of the dashboard. Indeed, the interior of the dashboard is not an infinite space, and the free volume and the disposition of this volume inside the dashboard modify the effect obtained on the sound absorption.

Un second inconvénient plus important est qu'une pro- portion non négligeable du débit d'air de climatisation traverse le tampon de feutre comprimé et s'échappe à l'intérieur de la planche de bord. En conséquence, soit l'effet du courant de climatisation est réduit, soit la réduction de débit due à ces fuites est compensée par accroissement du débit, et donc de la consommation, du climatiseur avec augmentation du bruit que crée ce climatiseur. Un inconvénient secondaire est que l'air ainsi chassé à l'intérieur de la planche de bord doit pouvoir s'échapper de celle-ci sans créer de bruit. Si la planche de bord est bien étanche et n'a que quelques fissures, l'air qui s'échappe peut créer un sifflement.  A second, more important disadvantage is that a sizeable proportion of the air-conditioning air flow passes through the compressed felt pad and escapes into the dashboard. As a result, either the effect of the cooling current is reduced, or the reduction in flow due to these leaks is compensated by increasing the flow rate, and therefore the consumption, of the air conditioner with noise increase that creates the air conditioner. A secondary drawback is that the air thus driven into the dashboard must be able to escape from it without creating noise. If the dashboard is tight and has only a few cracks, the escaping air can create a hissing sound.

En conclusion, on peut considérer que cette solution du tampon de feutre comprimé pose des problèmes dus à la difficulté de la maîtrise du résultat obtenu, et à la perte de rendement provoquée.  In conclusion, it can be considered that this solution of the compressed felt pad poses problems due to the difficulty of controlling the result obtained, and the loss of yield caused.

L'invention concerne une solution qui tire avantage des propriétés de réduction du bruit de climatisation obtenues avec un tampon de feutre comprimé, tout en permettant la 2887007 3 maîtrise des propriétés acoustiques obtenues, à la fois au point de vue de la reproductibilité des résultats obtenus et du réglage fréquentiel du pic d'absorption en fonction des objectifs recherchés.  The invention relates to a solution which takes advantage of the air conditioning noise reduction properties obtained with a compressed felt pad, while allowing the control of the acoustic properties obtained, both from the point of view of the reproducibility of the results obtained. and frequency adjustment of the absorption peak according to the desired objectives.

A cet effet, l'invention met en oeuvre un complexe poreux incorporé à une partie de paroi d'un conduit de climatisation, le complexe poreux étant suffisamment rigide pour être indéformable dans les conditions d'utilisation, et une chambre qui, du côté opposé au conduit, entoure prati- quement entièrement le complexe poreux. La détermination des dimensions et autres propriétés de cette chambre permet la maîtrise de l'absorption acoustique obtenue.  For this purpose, the invention uses a porous complex incorporated in a wall portion of an air conditioning duct, the porous complex being sufficiently rigid to be dimensionally stable under the conditions of use, and a chamber which, on the opposite side, in the conduit almost completely surrounds the porous complex. Determining the dimensions and other properties of this chamber allows the control of the acoustic absorption obtained.

Plus précisément, l'invention concerne un conduit de circulation d'air délimité par des parois rigides, une paroi du conduit comportant une partie formée d'un complexe poreux mais indéformable dans les conditions d'utilisation; selon l'invention, le conduit comporte une chambre formée du côté du complexe poreux opposé à l'intérieur du conduit, et la largeur de la chambre, en direction sensiblement perpendi- culaire à la surface du complexe poreux, est inférieure à la largeur du conduit au niveau de la partie de complexe poreux.  More specifically, the invention relates to an air circulation duct delimited by rigid walls, a wall of the duct comprising a portion formed of a porous complex but indeformable under the conditions of use; according to the invention, the conduit comprises a chamber formed on the side of the porous complex opposite to the interior of the conduit, and the width of the chamber, in a direction substantially perpendicular to the surface of the porous complex, is less than the width of the leads to the level of the porous complex portion.

De préférence, la chambre est fermée. Par exemple, la largeur de la chambre est comprise entre 20 et 30 mm.  Preferably, the chamber is closed. For example, the width of the chamber is between 20 and 30 mm.

De préférence, la largeur de la chambre est très inférieure à la longueur de la chambre dans la direction d'écoulement dans le conduit.  Preferably, the width of the chamber is much less than the length of the chamber in the flow direction in the conduit.

De préférence, le complexe poreux est un feutre aiguilleté formé de fibres de verre et de fibres d'une matière thermoplastique. Par exemple, la matière thermoplastique est le polypropylène.  Preferably, the porous complex is a needle felt made of glass fibers and fibers of a thermoplastic material. For example, the thermoplastic is polypropylene.

De préférence, la quantité de fibres de verre et la quantité de matière thermoplastique du complexe poreux sont pratiquement égales.  Preferably, the amount of glass fibers and the amount of thermoplastic of the porous complex are substantially equal.

De préférence, le complexe poreux a une épaisseur comprise 2 et 5 mm, de préférence d'environ 3 mm.  Preferably, the porous complex has a thickness of 2 and 5 mm, preferably about 3 mm.

2887007 4 De préférence, le complexe poreux a une masse surfacique de 500 à 3 000 g/m2, de préférence de 1 000 à 1 500 g/m2.  Preferably, the porous complex has a basis weight of 500 to 3000 g / m 2, preferably 1000 to 1500 g / m 2.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui suit d'un exemple de réalisation, faite en référence au dessin dont la figure unique est une coupe schématique d'un conduit de climatisation selon l'invention.  Other features and advantages of the invention will emerge more clearly from the following description of an exemplary embodiment, with reference to the drawing, the single figure of which is a diagrammatic section of an air conditioning duct according to the invention.

La figure unique représente un conduit de climatisation 10, par exemple formé d'une matière plastique rigide injectée. Une partie d'une paroi 12 du conduit est formée d'un complexe poreux 14 ou d'un non-tissé poreux. Ce complexe poreux est suffisamment rigide pour être pratiquement indéformable dans les conditions d'utilisation, c'est-à-dire quels que soient le débit et la pression du courant d'air qui circule dans le conduit 10.  The single figure shows an air conditioning duct 10, for example formed of a rigid plastic material injected. Part of a wall 12 of the conduit is formed of a porous complex 14 or a porous nonwoven. This porous complex is sufficiently rigid to be practically indeformable under the conditions of use, that is to say regardless of the flow rate and the pressure of the air current flowing in the duct 10.

Selon l'invention, une chambre 16 est formée derrière le complexe poreux 14, c'est-à-dire du côté opposé au conduit 10, par un boîtier 18 qui entoure pratiquement la totalité du complexe poreux 14.  According to the invention, a chamber 16 is formed behind the porous complex 14, that is to say on the side opposite the conduit 10, by a housing 18 which substantially surrounds the entire porous complex 14.

Dans l'exemple représenté, la chambre a une largeur, en direction perpendiculaire au complexe poreux 14, qui est pratiquement constante comme indiqué par la référence 20. Cette largeur est avantageusement comprise entre 20 et 30 mm.  In the example shown, the chamber has a width, in the direction perpendicular to the porous complex 14, which is substantially constant as indicated by the reference 20. This width is advantageously between 20 and 30 mm.

Bien qu'on ait représenté un boîtier 18 de chambre qui couvre pratiquement uniquement la partie de conduit 10 ayant le complexe poreux 14, la chambre peut être plus ou moins étendue et plus ou moins profonde, et peut avoir aussi une épaisseur variable, suivant l'effet acoustique recherché.  Although there is shown a chamber housing 18 which covers substantially only the conduit portion 10 having the porous complex 14, the chamber may be more or less extended and more or less deep, and may also have a variable thickness, depending on the desired acoustic effect.

L'ensemble représenté sur la figure se comporte comme un système poreuxlame d'air ou plutôt poreux-cavité. Le contrôle de la résistivité acoustique au passage de l'air dans le complexe poreux, et la profondeur de cette cavité détermine la position du pic d'absorption acoustique dans la conduit 10.  The assembly shown in the figure behaves like a porous system of air or rather porous-cavity. The control of the acoustic resistivity at the passage of air in the porous complex, and the depth of this cavity determines the position of the acoustic absorption peak in the duct 10.

Pour mieux préciser ce comportement, on considère maintenant un exemple précis. Dans cet exemple, le conduit 2887007 5 a une largeur de 55 mm, et la chambre une largeur de 25 mm. Les longueurs du complexe poreux 14 et de la chambre 16, dans la direction d'écoulement du conduit, sont toutes deux d'environ 95 mm. Le complexe poreux 14 est formé d'un feutre aiguilleté contenant 50 % de fibres de verre et 50 % de fibres de polypropylène recyclé, et sa masse surfacique est de 1 250 g/m2. Il présente une résistance au passage de l'air d'environ 2 000 N.s.m-4.  To better clarify this behavior, we now consider a specific example. In this example, conduit 2887007 has a width of 55 mm, and the chamber a width of 25 mm. The lengths of the porous complex 14 and the chamber 16, in the flow direction of the conduit, are both about 95 mm. The porous complex 14 is formed of a needled felt containing 50% of glass fibers and 50% of recycled polypropylene fibers, and its basis weight is 1250 g / m 2. It has a resistance to the passage of air of about 2000 Nm-4.

On réalise alors des essais d'une part sans le boîtier 18, c'est-à-dire selon la technique antérieure, et d'autre part avec le boîtier 18. On constate qu'on obtient une réduction de bruit de climatisation, lors de l'utilisation de la chambre 16, qui est renforcée dans la plage de fréquences comprise entre environ 700 et 2 500 Hz, c'est-à-dire dans la plage où le bruit est le plus intense.  Tests are then carried out on the one hand without the casing 18, that is to say according to the prior art, and on the other hand with the casing 18. It can be seen that an air conditioning noise reduction is obtained when the use of the chamber 16, which is enhanced in the frequency range between about 700 and 2500 Hz, that is to say in the range where the noise is the most intense.

On a décrit une chambre qui couvre pratiquement le complexe poreux sans s'étendre au-delà. Cependant, elle peut s'étendre au-delà des limites du complexe poreux lorsqu'une telle disposition est avantageuse pour permettre la modu- lation du volume de la chambre sans en accroître la largeur. De même, on a décrit une chambre en forme de parallélépipède rectangle. Cependant, elle peut avoir d'autre formes adaptées à l'action voulue sur le spectre de fréquences du bruit de climatisation.  A chamber has been described which substantially covers the porous complex without extending beyond. However, it may extend beyond the limits of the porous complex when such an arrangement is advantageous for allowing room volume to be modulated without increasing its width. Similarly, there is described a rectangular parallelepiped shaped chamber. However, it may have other forms adapted to the desired action on the frequency spectrum of the air conditioning noise.

Bien qu'on ait décrit une chambre entièrement fermée, elle peut aussi avoir des ouvertures qui permettent une modulation supplémentaire du spectre de fréquences, tout en limitant à une valeur négligeable les échanges avec l'intérieur de la planche de bord.  Although a completely closed chamber has been described, it may also have openings that allow additional modulation of the frequency spectrum, while limiting to a negligible value the exchanges with the interior of the dashboard.

Un avantage supplémentaire du système à chambre selon l'invention est que le complexe poreux 14 n'est pas exposé à l'extérieur du conduit, contrairement au tampon utilisé dans la technique antérieure.  An additional advantage of the chamber system according to the invention is that the porous complex 14 is not exposed outside the conduit, unlike the buffer used in the prior art.

On sait que l'inconvénient de l'utilisation d'un feutre comprimé poreux dans une planche de bord est que celui-ci peut être sali par de l'huile, de l'eau, de la poussière, etc. qui peuvent finalement en annuler ou au moins en 2887007 6 réduire l'efficacité en bouchant progressivement les pores du matériau.  It is known that the disadvantage of using a porous compressed felt in a dashboard is that it can be soiled with oil, water, dust, etc. which can finally cancel or at least reduce the effectiveness by gradually blocking the pores of the material.

Selon la technique antérieure, le tampon de feutre comprimé est largement exposé à l'extérieur du conduit vers l'intérieur de la planche de bord où de l'huile, de l'eau et de la poussière peuvent être présentes. Selon l'invention, le complexe poreux est entièrement protégé du côté extérieur, et n'est accessible que du côté de l'intérieur du conduit de climatisation, c'est-à-dire qu'il n'est acces- Bible qu'à de l'air propre et essentiellement sec.  According to the prior art, the compressed felt pad is widely exposed outside the duct to the inside of the dashboard where oil, water and dust may be present. According to the invention, the porous complex is entirely protected from the outside, and is accessible only on the inside of the air-conditioning duct, that is to say that it is only accessible to clean and essentially dry air.

Par rapport à la technique antérieure, l'invention présente donc d'une part l'avantage de permettre la maîtrise des résultats acoustiques obtenus, et d'autre part d'assurer l'obtention de ces résultats acoustiques pendant toute la durée de vie du véhicule.  Compared to the prior art, the invention therefore has on the one hand the advantage of allowing the control of the acoustic results obtained, and on the other hand to ensure the achievement of these acoustic results throughout the life of the vehicle.

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Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Conduit de circulation d'air délimité par des parois rigides, une paroi (12) du conduit comportant une partie formée d'un complexe poreux (14) mais indéformable dans les conditions d'utilisation, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre (16) formée du côté du complexe poreux (14) opposé à l'intérieur du conduit (10), et en ce que la largeur de la chambre (16), en direction sensiblement perpendiculaire à la surface du complexe poreux (14), est inférieure à la largeur du conduit (10) au niveau de la partie de complexe poreux (14).  1. Air circulation duct defined by rigid walls, a wall (12) of the duct comprising a portion formed of a porous complex (14) but non-deformable under the conditions of use, characterized in that it comprises a chamber (16) formed on the side of the porous complex (14) opposite inside the conduit (10), and in that the width of the chamber (16), in a direction substantially perpendicular to the surface of the porous complex (14) is less than the width of the conduit (10) at the porous complex portion (14). 2. Conduit de circulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre (16) est fermée.  2. A circulation duct according to claim 1, characterized in that the chamber (16) is closed. 3. Conduit de circulation selon l'une des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que la largeur de la chambre (16) est comprise entre 20 et 30 mm.  3. A circulation duct according to one of claims 1 and 2, characterized in that the width of the chamber (16) is between 20 and 30 mm. 4. Conduit de circulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur de la chambre (16) est très inférieure à la longueur de la chambre dans la direction d'écoulement dans le conduit (10).  4. A circulation duct according to any one of the preceding claims, characterized in that the width of the chamber (16) is much less than the length of the chamber in the flow direction in the duct (10). 5. Conduit de circulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le complexe poreux (14) est un feutre aiguilleté formé de fibres de verre et de fibres d'une matière thermoplastique.  5. circulation duct according to any one of the preceding claims, characterized in that the porous complex (14) is a needle felt formed of glass fibers and fibers of a thermoplastic material. 6. Conduit de circulation selon la revendication 5, caractérisé en ce que la matière thermoplastique est le polypropylène.  6. A circulation duct according to claim 5, characterized in that the thermoplastic material is polypropylene. 7. Conduit de circulation selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la quantité de fibres de verre et la quantité de matière thermoplastique sont pratiquement égales.  7. circulation duct according to one of claims 5 and 6, characterized in that the amount of glass fibers and the amount of thermoplastic material are substantially equal. 8. Conduit de circulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le complexe poreux (14) a une épaisseur comprise 2 et 5 mm.  8. A circulation duct according to any one of the preceding claims, characterized in that the porous complex (14) has a thickness of 2 and 5 mm. 9. Conduit de circulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le complexe poreux (14) a une masse surfacique de 500 à 3 000 g/m2.  9. A circulation duct according to any one of the preceding claims, characterized in that the porous complex (14) has a basis weight of 500 to 3000 g / m2. 2887007 8  2887007 8 10. Conduit de circulation selon la revendication 9, caractérisé en ce que le complexe poreux (14) a une masse surfacique de 1 000 à 1 500 g/m2.10. A circulation duct according to claim 9, characterized in that the porous complex (14) has a basis weight of 1000 to 1500 g / m2.