Silencieux pour installation d'air comprimé

Description

[0001] La présente invention concerne un silencieux destiné à réduire le bruit résultant d'un échappement d'air comprimé à la sortie d'un robinet, d'un distributeur, d'une électro-vanne, d'une soupape, du clapet de décharge ou dispositif analogue d'une installation d'air comprimé.

[0002] Le bruit résultant d'un échappement d'air comprimé est formé de sons compris dans une gamme étendue allant du grave à l'aigu et l'absorption ou l'atténuation de ces vibrations sonores pose des problèmes car les silencieux connus efficaces pour les graves sont peu efficaces pour les aigus et inversement.

[0003] Dans FR-A-2 250 379 du 31 octobre 1973, le demandeur a proposé, pour résoudre ce problème, un silencieux pour installation d'air comprimé comportant une chambre présentant à une extrémité au moins un raccord pour son raccordement à la sortie d'air comprimé et communiquant à son autre extrémité avec l'atmosphère, chambre dans laquelle sont disposées des chicanes, la paroi de cette chambre étant double et formée par une paroi extérieure pleine et une paroi intérieure perforée avec entre elles un bourrage en un matériau absorbant.

[0004] Dans ce silencieux, les éléments de chicane sont constitués par des plaques dont la surface occupe la totalité de la section, les plaques étant perforées alternativement au centre et à la périphérie. Le flux d'air s'établit selon une trajectoire sinueuse, ce qui allonge le trajet de fuite et amortit les fréquences de grande longueur d'onde mais les filets d'air ne sont pas forcés selon une trajectoire les amenant en contact avec le bourrage en matériau absorbant, ce contact ayant pour effet d'amortir les fréquences de faible longueur d'onde.

[0005] Ce genre de silencieux donne donc de bons résultats et un affaiblissement du niveau sonore important. Il s'est avéré toutefois nécessaire de réduire encore plus ce niveau sonore en particulier dans le domaine des aigus, donc d'accroître la réflexion sur le bourrage en matériau absorbant.

[0006] De plus si les installations et machines que le silencieux est destiné à équiper sont lubrifiées, l'air comprimé qui en provient entraîne en général de l'huile qu'il est utile d'arrêter dans toute la mesure du possible pour éviter une pollution de l'ambiance.

[0007] L'affaiblissement accru du niveau sonore notamment dans le domaine des aigus est obtenu, conformément à l'invention, dans un silencieux pour installation d'air comprimé du type comportant des chicanes allongeant le trajet du flux d'air avec au moins une partie de la chambre délimitée par une paroi perforée maintenant un bourrage en un matériau absorbant, les chicanes étant munies d'orifices séparant le flux d'air global en filets élémentaires de section réduite, les orifices (13, 33) et les chicanes étant positionnés de manière à ce que les filets entrent en collision contre la paroi d'au moins certaines chicanes adjacentes et/ou les uns avec les autres et soient amenés au contact de la paroi perforée maintenant le bourrage en matériau absorbant, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens assurant un retour desdits filets d'air selon des portions de trajet sensiblement parallèles mais en direction opposée par rapport à la direction générale de circulation, la circulation au contact de la paroi perforée s'effectuant selon un trajet total voisin de la longueur du silencieux.

[0008] Conformément à l'invention les chicanes peuvent être constituées par des plateaux perpendiculaires à l'axe du silencieux, ces plateaux présentant une surface pleine avec un passage pour le flux d'air situé alternativement au centre et à la périphérie, le passage périphérique étant délimité entre le bord du plateau et la paroi perforée maintenant le bourrage isolant. Selon un mode de réalisation préférentiel et pour accroître la turbulence et le parcours au contact de la paroi perforée, ce bord présente une jupe périphérique parallèle à ladite paroi perforée.

[0009] On a d'autre par découvert qu'il était possible d'obtenir un amortissement supplémentaire important des ondes sonores en créant dans l'écoulement du flux gazeux des pertes de charge notamment en donnant naissance à des turbulences locales par collision entre des flux partiels.

[0010] En conséquence et selon une autre caractéristique, le flux global est subdivisé en flux élémentaires par passage à travers des perforations de parois perforées parallèles à la direction générale d'écoulement du flux, la surface totale des perforations assurant un passage à travers une paroi étant très supérieure à la section de passage à l'entrée du silencieux et les perforations assurant un même passage étant échelonnées pour que les flux partiels des perforations aval entrent en collision avec les flux ayant traversé par les perforations amont.

[0011] Selon un mode de réalisation qui assure une partie de l'amortissement par des turbulences localisées, le silencieux dans lequel les chicanes sont constituées par des parois cylindriques concentriques présentant des passages entre les chambres concentriques qu'elles délimitent dans leurs extrémités alternées, les chambres concentriques étant parcourues par le flux du centre vers la périphérie, est caractérisé en ce que la chambre périphérique externe a sa paroi extérieure constituée par la paroi perforée maintenant le bourrage absorbant et en ce que les passages entre les chambres concentriques sont réalisés par des perforations réparties en quinconce sur une longueur notable. Le flux partiel passant par chaque perforation entre en turbulence par choc sur la paroi située en face et par collision avec les filets d'air ayant traversé la paroi plus près de son extrémité.

[0012] Selon une autre caractéristique, en aval du silencieux proprement dit est prévue une chambre parcourue par le flux d'air sortant du silencieux, cette chambre étant garnie d'une masse filtrante. Cette masse filtrante qui peut être constituée par de la paille de fer ou autre matériau analogue a pour but de retenir l'huile qui n'aurait pas été arrêtée dans le silencieux.

[0013] Selon une autre caractéristique, le silencieux est monté avec son axe vertical et comporte à sa base une cavité collectrice pour l'huile séparée. Dans ce cas les chicanes comportent de préférence des perçages en leur point bas pour permettre l'écoulement de l'huile déposée sur leur surface. Ce mode de réalisation est destiné notamment aux installations d'air comprimé dans lesquelles l'air est chargé en huile ou liquides analogues.

[0014] Les caractéristiques ci-dessus et d'autres caractéristiques apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée de divers exemples de réalisation du silencieux faite ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels:

- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un silencieux à plateaux conforme à l'invention et

- la figure 2 une vue correspondante du même silencieux avec récupération d'huile,

- la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un silencieux à chicanes cylindriques concentriques et

- la figure 4 une vue correspondante du même silencieux avec récupération d'huile.
Dans tous les dessins les mêmes références désigneront les mêmes éléments ou des éléments équivalents.

[0015] 1 désigne l'enveloppe cylindrique extérieure du silencieux, 2 le fond et 3 la paroi d'extrémité supérieure, ces trois éléments étant réunis par sertissage pour former une chambre. La référence 4 désigne les orifices ou raccords d'entrée solidaires de la paroi 3 ou réalisés dans celle-ci pour le raccordement du silencieux à l'échappement d'air comprimé tel que robinet, distributeur, électro-vanne, soupape de sureté, soupape de décompression, soupape de départ pour compresseur, etc.

[0016] Comme décrit dans FR-A-2 250 379, 5 désigne la paroi cylindrique perforée sur toute sa surface qui maintient la masse de matériau absorbant 6, par exemple de la laine de verre, destinée à absorber les bruits aigus.

[0017] Dans les modes de réalisation des figures 1 et 2 les chicanes sont constituées par des plateaux alternativement 7 et 8 montés autour d'un axe central 9 en étant empilés sur cet axe avec interposition d'entretoises d'écartement 10. l'empilage étant serré par des écrous 11 vissés sur l'axe entre un plateau supérieur 7' inversé et un plateau inférieur 8'. L'ensemble est maintenu par les plateaux 8 qui s'étendent jusqu'à la paroi 5 avec laquelle ils sont solidarisés. Les plateaux 7 qui sont de plus petit diamètre que le cylindre constitué par la paroi 5 présentent à leur périphérie une jupe 12 dirigée vers le haut, mais qui pourrait également s'étendre vers le bas pour canaliser le flux d'air au contact de la paroi 5. Les plateaux 8 comportent, dans leur partie centrale, des orifices 13 constitués par une découpe en U dont la languette 14 est rabattue obliquement vers le bas. Du fait de ces dispositions caractéristiques de l'invention, la circulation du flux d'air se fait non plus en zig-zag en passant d'un orifice central d'un plateau formant une chicane à l'orifice périphérique du plateau suivant et inversement mais selon le trajet représenté schématiquement par la flèche F. Le trajet du flux d'air présente une longueur accrue du fait des tronçons en retour selon une direction opposée à la direction générale axiale de circulation du haut vers le bas et le flux d'air vient s'écraser de manière répétée contre les surfaces inférieures et supérieures des plateaux formant les chicanes contre lesquelles il abandonne l'huile ou autres liquides dont il peut être chargé. De plus, selon la caractéristique essentielle de l'invention, la circulation de la totalité du flux d'air au contact de la paroi 5 s'effectue selon un trajet total voisin de la longueur du silencieux et les ondes sonores de faible longueur d'onde et haute fréquence sont amorties, lorsqu'elles tombent sur les surfaces des perforations, par absorption dans la masse de matière absorbante 6.

[0018] Dans le mode de réalisation de la figure 1, l'air sort par des perforations 15 dans la zone de la paroi périphérique 1 située en dessous de la couche de matériau absorbant 6 qui est délimitée par une rondelle 16.

[0019] Dans le mode de réalisation de la figure 2, le silencieux ci-dessus décrit est enfermé dans une enveloppe périphérique externe 17 fermée par un anneau supérieur 18 et un fond serti inférieur 19 avec une patte support 22 entre les fonds 2 et 19. La paroi périphérique 17 est perforée à sa partie supérieure en 20, pour réaliser la sortie de l'air et, entre la zone perforée 15' de la paroi périphérique 1 et la zone des perforations 20 est disposé un garnissage de filtration 21, par exemple en paille de fer, qui est traversé par le flux d'air avant sa sortie et qui peut retenir les traces d'huile qui n'ont pas été éliminées sur les chicanes du silencieux. Ce type de silencieux étant destiné à des installations d'air comprimé dont l'air peut être assez chargé en huile, la fond 2 est perforé pour laisser s'écouler l'huile déposée dans le silencieux et de petits perçages (non représentés) peuvent également être prévus dans les points bas des plateaux 7 pour assurer l'écoulement de l'huile. Dans le cas où le silencieux est muni d'un pied 23, un raccord 24 pour un tuyau souple ou analogue peut être prévu sous la pied, ce raccord débouchant dans le fond de l'enveloppe périphérique extérieure. Le pied 23 peut être remplacé par un bocal en verre ou analogue, vissé ou solidarisé de toute autre manière et de façon amovible sous le fond 19, bocal dans lequel s'accumule l'huile.

[0020] Dans les modes de réalisation selon les figures 3 et 4,1e système de chicane est constitué par une paroi cylindrique centrale 25 réunie à sa partie supérieure au raccord 4 d'arrivée de l'air d'échappement par un manchon tubulaire 26. La paroi 25 présente dans sa partie basse une zone perforée 27 qui conformément à l'invention, s'étend sur une assez grande longueur pour que la surface des trous soit au moins égale à la section des chambres délimitées par les parois. Autour de la paroi 25 sont disposées trois autres parois cylindriques concentriques 28 - 28', ces parois comportant des zones perforées 27' - 27 qui présentent les mêmes caractéristiques que la zone perforée 27 et qui sont disposées alternativement dans leur partie supérieure ou dans leur partie inférieure. Ces chicanes sont maintenues centrées et sont montées par serrage entre une pièce en paroi tronconique 29 et des fonds emboutis 31, le serrage étant assuré par la paroi 25 qui s'emboîte en haut dans la pièce 29 et est serrée en bas vers les fonds emboutis 31 par un système de serrage à boulon 32.

[0021] Avec ce mode de réalisation du silencieux, le flux d'air suit les flèches F en circulant successivement de bas en haut et de haut en bas dans les chambres tubulaires successives. Toutefois, conformément à l'invention, le passage d'une chambre à la chambre périphérique s'effectue sous la forme d'une multiplicité de petits jets d'air qui viennent s'écraser sur la paroi pleine située en face de chaque perforation et qui sont soumis à une turbulence sous l'effet de l'impact dans le flux d'air qui a passé à travers les orifices plus proches de l'extrémité. Il se produit donc une dissipation d'énergie efficace et un amortissement des ondes sonores notamment des graves. De plus, du fait de la grande surface totale des orifices sur chaque tube, la détente s'effectue sur la totalité de la longueur et non au passage des perforations des chicanes, ce qui évite les détentes avec accroissement de vitesse de l'air qui sont génératrices de bruit. Enfin, sur la dernière partie du trajet, l'air circule en flux turbulent au contact de la paroi perforée 5 et les ondes sonores de haute fréquence se trouvent absorbées, après avoir été transmises à travers les perforations de la paroi 5, dans la masse de laine de verre. Dans les changements de direction, rhuile est "centrifugée" hors du flux d'air qui l'entraîne et elle s'accumule au fond desdites chambres d'où elle s'écoule par les orifices 33.

[0022] Lorsque le silencieux selon la figure 3 est utilisé dans une installation dont l'air est chargé en huile, il peut être complété par un dispositif de récupération d'huile analogue à celui de la figure 2, cette modification étant illustrée à la figure 4 et les mêmes éléments étant désignés par les mêmes références.

Revendications

1. Silencieux pour Installation d'air comprimé du type comportant des chicanes (7, 8, 28) allongeant le trajet du flux d'air avec au moins une partie de la chambre délimitée par une paroi perforée (5) maintenant un bourrage (6) en matériau absorbant, les chicanes (7, 28) étant munies d'orⁱfices (13 ; 27, 2T, 33) séparant le flux d'air global en filets élémentaires de section réduite, les orifices (13 ; 27, 2T, 33) et les chicanes (7, 8, 28) étant positionnés de manière à ce que les filets entrent en collision contre la paroi d'au moins certaines chicanes (7, 28) adjacentes et/ou les uns avec les autres et soient amenés au contact de la paroi perforée (5) maintenant le bourrage en matériau absorbant, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (12 ; 27, 2T) assurant un retour desdits filets d'air selon des portions de trajet sensiblement parallèles mais en direction opposée par rapport à la direction générale de circulation, la circulation au contact de la paroi perforée (5) s'effectuant selon un trajet total voisin de la longueur du silencieux.

2. Silencieux pour installation d'air comprimé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les chicanes sont constituées par des plateaux (7, 8) perpendiculaires à l'axe du silencieux, ces plateaux présentant une surface pleine avec un passage pour le flux d'air situé alternativement au centre (13) et à la périphérie, le passage périphérique étant délimité entre le bord du plateau (7) et la paroi perforée (5) maintenant le bourrage isolant (6).

3. Silencieux pour installation d'air comprimé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bord des plateaux (7) délimitant le passage périphérique avec la paroi perforée (5) présente une jupe périphérique (12) parallèle à ladite paroi perforée (5).

4. Silencieux pour installation d'air comprimé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flux global est subdivisé en flux élémentaires par passage à travers des perforations de parois perforées (28) parallèles à la direction générale d'écoulement du flux, la surface totale des perforations assurant un passage à travers une paroi étant très supérieure à la section de passage à l'entrée du silencieux et les perforations assurant un même passage étant échelonnées pour que les flux partiels des perforations aval entrent en collision avec les flux ayant traversé par les perforations amont.

5. Silencieux pour installation d'air comprimé selon la revendication 4 dans lequel les chicanes sont constituées par des parois cylindriques concentriques (28) présentant des passages (27) entre les chambres concentriques qu'elles délimitent dans leurs extrémités alternées, les chambres concentriques étant parcourues par le flux du centre vers la périphérie, caractérisé en ce que la chambre périphérique externe a sa paroi extérieure constituée par la paroi perforée (5) maintenant 18 bourrage isolant (6) et en ce que les passages entre les chambres concentriques sont réalisés par des perforations (27) réparties en quinconce sur une longeur notable.

6. Silencieux pour installation d'air comprimé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'en aval du silencieux proprement dit est prévue une chambre parcourue par le flux d'air sortant du silencieux, cette chambre étant garnie d'une masse filtrante (21).

7. Silencieux pour installation d'air comprimé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le silencieux est monté avec son axe vertical et comporte à sa base une cavité collectrice (22) pour l'huile séparée.

Ansprüche

1. Schalldämpfer für Druckluftanlage einer Art, die Prallplatten (7, 8, 28) enthält, die den Weg des Luftstromes verlängern, wobei wenigstens ein Teil der Kammer begrenzt ist durch eine gelochte Wand (5), die eine Füllung (6) aus saugfähigem Material enthält, wobei die Prallplatten (7, 28) mit Öffnungen (13; 27, 27', 33) versehen sind, die den gesamten Luftstrom in Einzelluftströme mit begrenztem Querschnitt teilen, wobei die Öffnungen (13; 27, 27', 33) und die Prallplatten (7, 8, 28) so liegen, daß die Luftströme gegen die Wand wenigstens einiger aneinandergrenzender Prallplatten (7, 28) stoßen und/oder miteinander zusammenstoßen und in Berührung gebracht werden mit der gelochten Wand (5), die die Füllung aus saugfähigem Material aufweist, dadurch gekennzekhnet daß er Vorrichtungen (12; 27, 27') enthält, die einen Rückfluß der genannten Luftströme gewährleisten, Wegabschnitten entsprechend, die ungefähr parallel, aber in entgegengesetzter Richtung zur allgemeinen Richtung der Zirkulation liegen, wobei die Zirkulation im Kontakt mit der gelochten Wand (5) sich entsprechend einem Gesamtweg vollzieht, der ungefähr der Länge des Schalldämpfers entspricht.

2. Schalldämpfer für Drückluftanlagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatten aus senkrechten zur Achse des Schalldämpfers angeordneten Platten (7, 8) bestehen, wobei diese Platten eine volle Oberfläche aufweisen mit einem Durchlaß für den Luftstrom, der sich abwechselnd im Zentrum (13) und am Rand befindet, wobei der Durchlaß am Rand abgegrenzt ist zwischen der Kante der Platte (7) und der gelochten Wand (5), die die Isolierschicht enthält.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Kante der Platte (7), die den Durchlaß am Rand von der gelochten Wand (5) abgrenzt, einen Umfangsmantel (12) aufweist, der parallel zur genannten gelochten Wand (5) liegt.

4. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtstrom unterteilt ist in Einzelluftströme dadurch, daß er durch Löcher der gelochten Wände (28) dringt, die parallel angeordnet sind zur allgemeinen Richtung der Strömungsbewegung, wobei die Gesamtfläche der Löcher, die das Passieren durch eine Wand ermöglichen, größer ist als der Durchgangsabschnitt am Eingang des Schalldämpfers und wobei die Löcher, die einen gleichen Durchgang gewährleisten, abgestuft sind, damit die Teilströme der tiefer gelegenen Löcher zusammenstoßen mit den Strömen, die durch die höher gelegenen Löcher gedrungen sind.

5. Schalldämpfer nach Anspruch 4, bei dem die Prallplatten aus zylindrischen, konzentrischen Wänden (28) bestehen, die Durchgänge (27) darstellen zwischen den konzentrischen Kammem, die sie abgrenzen an ihren abwechselnden äußersten Enden, wobei der Strom die konzentrischen Kammern durchläuft vom Zentrum zum Rand, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand der äußeren Randkammern aus der gelochten Wand (5) besteht, die die Isolierfüllung (6) enthält und daß die Durchgänge zwischen den konzentrischen Kammern gebildet werden durch Löcher (27), die auf einer erheblichen Länge gegeneinander versetzt angebracht sind.

6. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des eigentlichen Schalldämpfers eine Kammer vorgesehen ist, die vom Luftstrom, der den Schalldämpfer verläßt, durchlaufen wird, wobei diese Kammer mit einer Filtermasse (21) versehen ist.

7. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß der Schalldämpfer mit senkrechter Achse montiert wird und einen Sammelhohlraum (22) für das abgetrennte Öl enthält.

Claims

1. A silencer for a compressed air installation of the type including baffles (7, 8, 28) prolongating the path of travel of the flux of air with at least one portion of the chamber of the chamber defined by a perforated wall (5) maintaining a filling (6) of absorbing material, the baffles (7, 28) being formed with orifices (13; 27, 27', 33) separating the global flux of air into elementary streams of reduced section, the orifices (13; 27, 2T, 33) and the baffles (7, 8, 28) being placed such that the streams collide against the wall of at least some of the adjacent baffles (7, 28) and/or against each other and are brought in contact with said perforated wall (5) maintaining the filling of absorbing material, characterized in that it includes means (12; 27, 27') providing for a return of said streams of air along path of travel portions which are substantially parallel but in an opposite direction with respect to the general circulation direction, the circulation in contact with the perforated wall (5) being effected according to a total path of travel which is close to the length of the silencer.

2. A silencer for a compressed air installation according to claim 1, characterized in that the baffles are made of plates (7, 8) perpendicular to the silencer axis, said plates having a plain surface with a passage for the flux of air situated alternately in the centre (13) and at the periphery, the peripheral passage being defined between the edge of plate (7) and the perforated wall (5) maintaining the insulating filling.

3. A silencer for a compressed air installation according to claim 2, characterized in that the edge of plates (7) defining the peripheral passage with the perforated wall (5) includes a peripheral skirt (12) parallel to said perforated wall (5).

4. A silencer for a compressed air installation according to claim 1, characterized in that the global flux is subdivided into elementary fluxes by passing through perforations of perforated walls (28) parallel to the general flow direction of the flux, the total surface of the perforations providing for a passage through a wall being far superior to the passage section at the inlet of the silencer and the perforations ensuring a same passage being stepped so that the partial fluxes of the downstream perforations collide with the fluxes having flown through the upstream perforations.

5. A silencer for a compressed air installation according to claim 4, in which the baffles are made of concentrical cylindrical walls (28) formed with passages (27) between the concentrical chambers which they define at their alternate ends, the flux flowing in the concentric chambers from the centre to the periphery, characterized in that the outer peripheral chamber has its outer wall formed of the perforated wall (5) maintaining the insulating filling (6) and in that the passages between the concentric chambers are formed by the perforations (27) distributed in a staggered way over an appreciable length.

6. A silencer for a compressed air installation according to any one of claims 1 to 5, characterized in that downstream of the silencer as such is formed a chamber through which flows the flux of air exiting from the silencer, said chamber being filled with a filtration mass (21).

7. A silencer for a compressed air installation according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the silencer is mounted with its axis extending vertically and includes at its base a collecting cavity (22) for the separated oil.

Dessins