BE359589A - - Google Patents

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BE359589A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P9/00Cooling having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P7/00
    • F01P9/04Cooling having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P7/00 by simultaneous or alternative use of direct air-cooling and liquid cooling

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Description


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    @   Procédé et système de refroidissement pour moteurs à combustion interne. 



   Cette invention est relative à un procédé et à des moyens pour utiliser et régler le réfrigérateur d'un système de refroidissement pour les machines à combustion interne. 



   D'après ce genre de refroidissement, tel qu'on les construit à présent, le réfrigérateur, d'ordinaire l'eau, circule entre un récipient refroidi par l'air,tel que le radiateur conventionnel et les parois de la machine ou autres parties à refroidir. Pendant cette circulation, la chaleur est extraite des parties à refroidir et cette cha- leur est dissipée par son transfert et la rédaction de la température du moyen refroidisseur du radiateur. Ce système est généralement sinon toujours muni d'un trou de ventila- tion atmosphérique à travers lequel le système est libre- ment ouvert en tous temps à l'acoès libre de l'air et à l'échappement libre de toute vapeur engendrée par ce moyen de refroidissement dans son état chaud. 

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   Les système de refroidissement de ce genre possèdent des désavantages matériels bien connus. Tout d' abord, la qualité du moyen de refroidissement pour l'extrac. tion maximum de la chaleur, dans l'opération initiale de la machine; la dissipation de la faible chaleur pendant la circulation de ce moyen, le manque de dissipation de la chaleur par ce moyen comparativment au degré de chaleur des parties qu'on refroidit, et la circulation du moyen de re- froidissement très chaud pendant la marche de la machine fait que ce moyen ne peut atteindre les parties les plus chaudes à refroidir. 



   Comme résultat de ces désavantages, il   fauun   temps appréciable pour chauffer la machine à une tempéra- ture efficace pour le fonctionnement , par suite de ce que le moyen de circulation atteint en ce moment sa plus basse température et sa densité maximum, extrayant rapidement la chaleur produite pendant le fonctionnement de la machine et la contraint par suite   à   chauffer le moyen de refroidis- sement jusqu'à un certain degré avant de pouvoir retenir la chaleur nécessaire à amener la machine à une températu- re efficace pour son fonctionnement.

   Les autres désavanta- ges tendent à un maintien insuffisant d'une température convenable de marche pour la machine, car il   n'y   a   auxun   rapport entre la dissipation de la chaleur du moyen de refroidissement et la température des organes de la machine de fournir la proportion de chaleur à dissiper qui main- tiendrait la machine à la température convenable de marche et dans les conditions voulues ; de plus, la circulation du moyen refroidisseur dans un état de chaleur élevée, pendant la marche, tend à transformer ce moyen très chaud dans un état de vapeur, du moins en partie. - Par suite du    fonctionnement mécanique des lames de la pompe ;

   lachemise   d'eau de la machine' étant au point de la plus haute maché- 

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 leur, il se forme une masse de particules vaporeuses ou gazeuses due à la vaporisation du moyen   refroidisseur,   la chaleur spécifique, relativement basse empêche même le de- gré d'extraction de la chaleur qui pourrait être effectué par le moyen refroidisseur dans la forme liquide. Ainsi ce moyen circule dans de telles conditions avec la partie en vapeur et la partie à l'état liquide que la vapeur est tout naturellement, au point le plus chaud de la machine. 



  Par suite les parties les plus chaudes de la machine sont exposées au plus faible refroidissement et la circulation du moyen ne peut plus être contrôlée et cesse réellement d'exister. 



   L'invention présente a pour but un procédé de refroidissement comprenant , en premier lieu, deux phases grâce à l'une desquelles - mentionnée ci-après - c'est à dire à l'aération, le moyen refroidisseur reçoit un volume d'air en excès pour fournir une émulsion d'air et d'eau afin de diminuer entièrement la chaleur spécifique du   moyan   refroidisseur tandis que dans l'autre phase mentionnée ci- après sous le nom de raréfaction l'air est enlevé du moyen réfrigérant changeant ainsi le trait caractéristique du dit moyen, afin d'élever son point d'ébullition à l'ex- térieur en touchant à son point normal de vaporisation.

   l'invention 
En rapport avec le procédé d'aération/se rappor- te de plus à une méthode pour la production d'une émulsion d'air et d'eau, en faisant circuler cette émulsion au con- tact des parties à refroidir afin de diminuer l'extraction de la chaleur des moyens de refroidissement ordinaires; et pour établir des moyens pour le rassemblement de l'air entraîné par le système aussi bien que l'air naturel- contenu dans les fluides sur une petite surface du moyen refroidisseur afin d'utiliser la pression de cet air à 

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 l'état chaud pour empêcher la vaporisation initiale du moyen refroidisseur et enfin pour enlever et expulser au- tomatiquement l'air du système afin de changer l'état phy- sique du moyen et d'élever le point d'ébullition du dit moyen sans toucher à son point d'évaporation. 



   En rapport à la phase de raréfaction ,   l'inven-   tion consiste aussi en une méthode de contrôle de la cir-   culation   du moyen de chauffage sous la pression de sa va- peur saturée afin de contrôler le taux de la dissipation de chaleur suivant la température des parties à refroidir. 



   En rapport avec cette raréfaction, l'invention a pour but de contrôler la tête de pression du moyen re- froidisseur c'est à dire la pression de la vapeur saturée par une aspiration proportionnée à la circulation et par suite contrôler directement par la vitesse de la machine, la circulation du moyen réfrigérant étant dépendant d'une tête de pression variable, et quand cette pression est contrôlée par une aspiration variable aérée directement par un médium au-dessous de sa surface. 



   Pour mieux faire comprendre l'application de l' invention et de ses moyens, on l'a représentée dans les dessins annexés dans lesquels: 
FIG. 1 est une élévation ou partie en coupe de la construction du système réfrigérant reconnu modifié d'après cette invention. 



   FIG. 2 est une vue en coupe et en élévation d'une variante. 



   Dans les dessins,   1 est   uns chemise d'eau de la machine, 2 est un collecteur supérieur d'eau, 3 est le ra- diateur , 4 le condensateur, 5 est le tuyau de condensation allant du réservoir inférieur du condenseur à travers une soupape d'arrêt 6 au dispositif d'aspiration 7 disposé dans la connexion 8 allant du radiateur à une pompe 9, 

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 celle-ci avec ses connections ordinaires et avec la   chemi-   se d'eau. 14 indique la chambre de vapeur au-dessus de la surface du réfrigérateur lequel dans la forme représentée a une communication restreinte ou contrôlable avec le réser. voir inférieur 17 du condensateur.

   Le tuyau 21 communique avec la chambre de vapeur 14 et va de là, par une soupape réglable 11 ayant un tiou d'air atmosphérique 12, la plaque de retenue 13 protège l'extrémité d'entrée du tuyau 21, le niveau d'eau 18 est relié, par les tuyaux 19 et 20, aux extrémités respectives du radiateur afin que son niveau d'eau puisse être indiqué. 22 indique une ouverture de remplissage du radiateur muni d'une calotte 23 qu'on peut appliquer au besoin. 



   En supposant que le radiateur ait été rempli jus- qu'au niveau désiré au-dessus de la chambre de combustion jusqu'à la ligne W tel que l'indique le niveau d'eau la capote de remplissage 23 est fixée en place pour boucher l'ouverture afin d'éviter l'accès d'air ou l'échappement de vapeur. 



   Quand la machine démarre , la pompe 9 fait cir- culer et comme l'agent réfrigérateur coule à travers le tube 7, il se produit, au bout du tuyau 5 du condenseur , une pression différentielle ou aspiration dynamique qui est toujours plus grande qu'en aucun autre point dans le système de réfrigération, l'aspiration ayant ainsi lieu transmise à travers la soupape 6 et le tuyau 5 du condenseur au réservoir inférieur 17 et au condenseur 4 à travers l'ou- verture restreinte entre le dit réservoir et la chambre de vapeur , 14 , le but étant de tirer l'air contenu d'abord dans la dite chambre de vapeur ou démanage de la machine pour le mélanger à l'eau ou au réfrigérateur, Cet air est saisi par les pales d'entraînement de la pompe en formant 

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 une émulsion intime entre l'eau et l'air;

   la chaleur spéci- fique de cette émulsion est inférieure à celle de l'eau. 



  Au fur et à mesure que la machine continue à marcher et s'échauffe, on comprend que par suite de l'augmentation de la température, les deux airs solubles et émulsionnés arrivant en quantité toujours croissante, sont réparés de l'eau et ont une tendance à s'accumuler dans la chambre. 



   La soupape de sûreté 11, qui sert à contrôler la température, peut être ajustée à 158  0 et permettra ainsi à cette température, à l'air entraîné   et   une certai ne quantité de vapeur de s'échapper par le trou d'échappe- ment   12 .   



   Jusqu'à l'expulsion de l'air, le système marche d'après le procédé d'aération ce qui est un avantage maté- riel très important relativement à la marche de la machine, comme l'émulsion d'eau a une chaleur spécifique inférieure à celle de l'eau; on comprendra que pendant le fonctionne- ment du procédé d'aération, un certain volume de la capa- cité absorbante de la chaleur de l'émulsion d'eau et d'air extraira moins de chaleur des parois du cylindre dans un temps donné que ne le ferait le même volume d'eau. C'est à dire la chaleur engendrée dans le fonctionnement de la machine est restreinte beaucoup plus pas les parois du la machine pendant la circulation de l'émulsion d'air et d' eau que ce ne serait possible avec le système actuel, c'est à dire avec l'eau seule.

   Par suite la machine s'échauffe plus rapidement et plus uniformément qu'autrement de façon à maintenir la machine à   une;;température   oconvenable en beaucoup moins de temps que quand l'eau circule seule comme dans le système adopté jusqu'ici. De plus, l'accumulation de l'air et des gaz dans la chambre à vapeur par suite de la pression due à la chaleur de l'air, empêche la formatior rapide de vapeurs tout en empêchant la dissipation de la 

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 chaleur résultant de la formation de cette vaoeur; ceci tend à réduire de plus en plus la période d'échauffement de la machine.

   Après l'expulsion de l'air, le système est entré dans ce qu'on a nommé la phase de raréfaction pendant le fonctionnement de laquelle au fur et à mesure que la température de l'eau augmente, la génération de la vapeur dans la chambre à vapeur augmente d'une façon correspondants 
Gomme préambule à l'opération du système dans cette phase de raréfaction, on devra comprendre que le mot " évapora- tion" que l'on emploie ici doit être interprété comme le passage d'un liquide à l'état gazeux, que le mot "vapori-   sation"   tel qu'on l'emploie ici doit être interprété comme la production lente de vapeur à la surface libre du liquide et que le mot "ébullition employé ici, doit être inter- prété comme la production rapide de vapeur dans la masse du liquide. 



   On supposera de plus comme résultat de nombreu- ses expériences, que le résultat de la raréfaction de 
1 air de l'eau   à   pression constante et à haute température produit un état physique qui diffère du même fluide traité dans les conditions atmosphériques normales. 



   On peut mentionner ici qu'en enlevant l'air gazeux la cohésion moléculaire entre les particules de l'eau augmente et par suite empêche l'ébullition à l'ex- ception d'une température matériellement supérieure à celle du liquide dans les conditions atmosphériques normales. 



   On fera particulièrement remarquer ici que tandis que le changement dans l'état physique du fluide du à   1 aération   élève beaucoup le point d'ébullition de ce fluide, cela n'entrave pas le point d'évaporation du dit fluide si ce n'est que cela augmente ce taux proportionnellement à l'augmentation de température. 



   Au fur et à mesure que le système de développe 

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 pendant la phase de raréfaction, on comprendra que l'éva- poration de l'eau due à la chaleur rayonnant des parois du cylindre s'accumule dans la chambre des vapeurs 14, la quantité de vapeur saturée produite par l'eau dépendant de la température de celle-là. Cette vapeur saturée condensée par le refroidissement causé par le condenseur 4 est extrai- te sous la forme liquide à travers le tuyau du condensateur 5. Si celui-ci vient à manquer pour une raison quelconque, le tube 5 extraira la vapeur saturée à travers le tube Ven- turi 7 où elle sera condensée par le fluide plus froid après avoir passé la soupape de contrôle 6 et avoir appris le courant de la circulation par suite de l'aspiration du tu- be 7. 



   L'effet d'aspiration dynamique de ce tube Ventu- ri 7 avec la vitesse de la machine et   ctest   grâce à ce sus- tème présent donne une opération bien équilibrée, c'est à dire le plus de chaleur est rejetée avec une vitesse crois- sante dans lteau qui absorbe, une forte aspiration dynami- que est appliquée au condenseur. La condensation forcée ainsi créée empêche la pression de la vapeur dtaugmenter sur la surface du liquide en condensant la vapeur saturée en un liquide . Par suite comme son volume ne peut pas augmenter la température ne peut pas s'accroître. 



   La dissipation de la chaleur du moyen réfrigéra- teur vient de celle de l'air par l'effet de refroidisse- ment du   radiateur.   Pendant l'évaporation du réfrigérateur et par suite de la chaleur sensible de ce qui est condensé revient sous la forme liquide dans la circulation. 



   Afin de maintenir la dissipation de la chaleur équilibrée par rapport   à   la vitesse   de*   la machine et de l'y conserver, le système doit évidemment prévoir automa- tiquement le retour du résultat des condensations dans la circulation; c'est à dire l'enlèvement de la vapeur satu- 

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 rée de la surface du réfrigérateur en proportion à la production de cette vapeur ou en l'absence d'un équilibre parfait de cette condensation et pression de vapeur en utilisant   elle-ci   pour modifier la vitesse de circulation du réfrigérateur et augmenter la vapeur qui pénètre quand le condensateur en faisant ainsi varier l'extraction de la chaleur.

   D'après le système présent, cet équilibre est main- tenu et les variables indiqués par l'équilibre sont des produits directs de la vitesse de la machine; il est à re- marquer que, d'après ce système , la vitesse de la machine est réellement le facteur automatique de contrôle de la dissipation de la chaleur.

   Il sera donc possible qu'avec un bon réglage des détails de ce système, on puisse maintenir la machine à une température convenable de marche sans s'oc- cuper de sa vitesse laquelle est utilisée pour contrôler automatiquement la dissipation de la chaleur suivant cette vitesse et   s@   les détails fixés du système permettent d'ef- fectuer cette dissipation de chaleur au-delà de la tempéra- ture voulue pour la machine et cette dissipation est con-   trôlée   automatiquement suivant toutes variations au-delà de cette chaleur déterminée d'avance, les conditions idéa- les d'opération sont maintenues quant à la vitesse de la machine. 



   Afin de pouvoir comprendre ce réglage automati- que il faut prendre plusieurs facteurs en   considération   d'abord l'évaporation du réfrigérateur est proportionnelle à sa température et l'exposition de nouvelles surfaces li- bres à l'écoulement turbulent de la décharge dans le ra- diateur en augmentant la chaleur du moyen , l'aspiration et le tube Venturi dépendent de la vitesse de la machine en suivant l'accroissement de cette vitesse. 



     @a   présence ou   l'absence   de pression de vapeur dans la chambre de vapeur affecte la rapidité de la cir - 

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 culation du réfrigérateur. 



   Au fur et à mesure que l'évaporation augmente dans la chambre de vapeur due à l'accroissement de la cha- leur du réfrigérateur qui suit l'augmentation de vitesse de la machine, l'aspiration du tube Venturi augmente consé- quemment et une forte quantité de la condensation retourne au réfrigérateur.

   Si le mouvement dans ce tube équilibre l'évaporation, la circulation du réfrigérant résulte du fonctionnement de la pompe et si cet équilibre est mainte- nu, il se développe une chaleur constante: chaleur des parois du cylindre, Si, d'un autre côté, la vitesse accrue de la machine tend vers une augmentation de la température du réfrigérant et si une formation de vapeur en excès a lieu qui peut être contrôlée par l'aspiration du tube Ven- turi, la génération de la vapeur dans la chambre 14 augmen- te avec la formation d'une pression à la surface du réfri-   gérant   ce qui accélère l'écoulement du moyen de circulation à la pompe à son côté d"aspiration afin d'augmenter la vi- tesse de la circulation, De ceci il résulte une extraction de chaleur croissante des parois du cylindre ,

   une dissipa- tion croissante de cette chaleur par suite de celle de l'é- vaporation et une compensation pour la chaleur accrue de la machine en maintenant celle-ci à la température déter- minée d'avance. Cependant si l'aspiration dynamique du tube Ventri suffit à produire une condition sous atmosphérique dahs la chambre de vapeur ,il paraîtrait qu'il y a une as- piration à la surface du fluide dont l'effet est de   décroi-   tre d'une manière correspondante le taux de la circulation en retardant la chaleur extraite des parois du cylindre et la dissipation de la chaleur en évitant et réduisant la cha- leur des parois du cylindre en dessous de la température de fonctionnement voulue. 



   Il est évident que le taux de la circulation et 

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 et écoulement du réfrigérant dépend de la tête de pression variable au-dessus de sa surface, laquelle tête de pression est contrôlée par l'aspiration variable créée par le taux de l'écoulement ou la vitesse du réfrigérant en dessous de sa surface. 



   Ce système tel qu'on l'a décrit jusqu'ici en détail prévoit une dissipation réglable pour faire face à des conditions de charge légères eu lourdes de la machine , en permettant ainsi à cette machine de fonctionner dans toutes les conditions de charge à la température de fonc- tionnement le plus efficace. 



   On comprendra que le système présent ferme l'as- cès de l'air et comme l'air est librement rejeté par la soupape de sûreté ce qui dégage les conditions de pression de la vapeur à la température à laquelle la soupape est ajustée l'air ne peut donc rentrer dans le système. Il est pratiquement impossible de maintenir le système contre l'accès de l'air, car avec les nombreux joints et connexions nécessaires, la fuite d'air est probablement inévitable même si on suppose que de l'air pénètre par suite de con- ditions mécaniques défavorables ,cet air après la raréfac- tion du système, ne peut avoir qu'un faible effet sur ce système car il serait évacué du réfrigérant comme dans l'opération initiale du système.

   L'accès occasionnel de cet air dû à des défauts de mécanisme n'affecte nullement le réfrigérant dans les conditions atmosphériques du systèm présent. On comprendra que ce système est tel qu'il empêche que l'accès de l'air c'est à   dire/le   système par son fonction- nement est entièrement formé à l'accès de l'air. 



   Dans certaines conditions de fonctionnement il y aura une condition sous-atmosphérique dans la chambre de vapeur 14, . par vexemple une telle condition existera quand un refroidissement considérable du réfrigérant a 

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 lieu par suite du repos de la machine pendant un temps assez long, lorsque la machine est arrêtée après la raré- faction du système.

   Si dans ces conditions, la machine démarre, il se produira une condition sous-atmosphérique à la surface du réfrigérant ce qui le fera bouillir au point de contact avec les parois du cylindre par suite de la chaleur développée par la machine; de façon que la rédue tion de pression soit nécessaire pour la production de bulles de gaz dans la   masseo   Cette condition d'ébullition sous-atmosphérique tend à créer une quantité énorme de bul- les de vapeur près de la surface des parois chaudes du cy- lindre qui tendent par suite de leur nature à constituer jusqu'à un certain point un moyen d'isolement de la chaleur entre les parois du cylindre et le liquide.

   Cet isolement est dû à ce que la chaleur spécifique de la vapeur est in- férieure à celle de l'eau et cet abaissement de la chaleur spécifique à une tendance à diminuer l'extraction de la chaleur des parois du cylindre. De plus, en ce moment il y a une aspiration appréciable à la surface du réfrigérant qui, comme on l'a déjà dit, tend à retarder le taux de la circulation et de l'écoulement, Par suite de ces effets combinés, même dans ces conditions sous-atmosphériques de la chambre de vapeur, la chaleur des parois du cylindre permettra de rétablir une température de marche convenable pour la machine avant que le fluide de circulation atteigne sa température normale de fonctionnement .

   Cette ébullition sous-atmosphérique aux parois du cylindre a pour effet un accroissement rapide de vapeurs dans la chambre à vapeur tout en augmentant la pression du réfrigérant en circulati- on, afin d'élever le point d'ébullition de ce réfrigérant, jusqu'à ce qu'à la fin le système soit en équilibre comme on lta dit ci-dessus. La condition   sous*atmosphérique   est alors corrigée; l'évaporation très élevée aux parois du 

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 cylindre est immédiatement arrêtée et cesse; et le système fonctionne dès lors dans une condition d'équilibrer en dissipant la chaleur suivant son mode de formation, et en maintenant ainsi la machine à la température normale de fonctionnement. 



   Ge système possède un autre avantage qui est de prévoir le maintien des parois du cylindre à toute   tempé-   rature, jusqu'à la limite, développée par la chaleur du combustible employé en évitant ainsi une perte de chaleur par conductivité à travers les parois du cylindre et en utilisant ainsi l'action d'un plus grand nombre d'unités de chaleur dans le cylindre. 



   Afin de pouvoir maintenir une certaine   condi-   tion de chaleur dans le cylindre, suivant les conditions calorifiques de ce cylindre et, d'après le système de ré- frigération adopté jusqu'ici, la circulation du réfrigérant du système présent devra être retardé, ce que l'on peut fa- cilement effectuer , grâce à la soupape 25 adjacente à l'ouverture de sortie du radiateur comme on l'a représenté dans la figure 2 des dessins.

   Par suite de cet   écoulement   retardé, le réfrigérant reste dans sa circulation initia- le plus longtemps en contact avec les parois du cylindre et absorbe la proportion de chaleur rayonnante qui y passe au travers, ce qui donne un chauffage rapide du réfrigérant et en effectue une évaporation rapide à travers la surface humide de la chambre de combustion ; les parois et les organes de circulation, Cette vapeur s'accumule dans la chambre de vapeur 14 en exerçant une pression , croissant continuellement sur la surface du réfrigérant en faisant ainsi bouillir ce réfrigérant à sa surface.

   Cette pression croissante n'est pas atténuée proportionnellement à sa formation à travers l'aspiration "Venturi", car ce volume a maintenant été réduit suivant le taux de réduction 

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 de l'écoulement du réfrigérant à l'aide de la soupape 25. 



  Le réfrigérant sera ainsi rapidement chauffé très fortement au fur et à mesure que sa température s'approche de la température intérieure du cylindre, le réfrigérant extrai- ra d'une manière correspondante la chaleur perdue des parois du cylindre jusqu'à ce que une quantité relative- ment petite de la chaleur interne sera amenée au réfrigé- rant à travers les parois, c'est à dire que la température du réfrigérant atteindra presque la température de la cha- leur intérieure du cylindre. De façon que cette chaleur intérieure puisse être conservée pour fonctionner dans le cylindre au lieu d'être transférée au réfrigérant pour être dissipée comme dans le système ordinaire. 



   Il est évident qu'une condition de ce genre élève la température du réfrigérant bien au-dessus de son point d'ébullition, même si on considère ce point   d'ébulll-   tion comme excédant le point d'ébullition normal dû au changement moléculaire du réfrigérant du système présent ce qui provient de sa raréfaction. 



   Cependant, au fur et à mesure que la température' du réfrigérant monte, la pression dans la chambre de va- peur 14 augmente d'autant plus ,et en suivant les lois naturelles, cette augmetation de pression à la surface du réfrigérant empêche toute tendance à l'ébullition. 



  Une quantité proportionnelle de vapeur saturée de la cham- bre de vapeur retournera au réfrigérant afin d'être conden- sée par suite de l'aspiration du tube "Venturi" 7; mais même dans ces circonstances, la pression dans la chambre de vapeur continuant d'augmenter par suite de la   produc-   tion de vapeur sur les parois   d     cylindre,   et les surfaces moites et chaudes, sera en excès pour empêcher l'ébullition à la surface du réfrigérant. Ceci donne un excès de pres- sion de vapeur qui devrait âtre réduite pour empêcher une 

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 trop forte tête à la surface du réfrigérant.

   Cet excès de pression peut être facilement utilisé comme force mo- trice auxiliaire, et dans la figure 2, on a représenté un raccord de tuyaux donnant dans la chambre de vapeur 14, et passant par un régulateur 26, et ensuite à un moteur 27, l'échappement de ce dernier passant par un tuyau 28 pour arriver au condenseur 4 Dans ce cas, la condenseur devrai être muni de moyens par lesquels sa communication avec la chambre à vapeur puisse être réglée ou coupée comme on l'a représenté par exemple en 29 dans la figure 2.- Le régula- teur 26 est disposé de façon à laisser passer la pression, la vapeur saturée ou la vapeur d'eau excédant la pression nécessaire pour équilibrer la condition d'ébullition du réfrigérant, cette pression en excès est utilisée pour actionner le moteur 27, pour la production de force motri- ce dans un but quelconque.

   L'excès de pression de la vapeur sera donc   Utilisé   pour un travail quelconque ou un chauffa- ge extérieur au lieu d'être dissipé dans l'atmosphère avec soupape dé dégagement ordinaire. Le système peut être employé avec un seul contrôle à la main, pour maintenir à une température convenable la machine à tout degré désiré dans les limites de la chaleur développée par la combustible qui donnera un plus grand nombre d'unités pour le travail, avec la possibilité de la dissipation à travers les parois du cylindre de peu d'unités de chaleur tandis que la cha- leur rayonnante qui traverse est abosrbée par le réfrigé- rant, son énergie est usée pour la production de vapeur   auxiliaire .   Il est évident que la charge de   combustible,   pendant son expansion,

   a son efficacité accrue comparée aux marges de combustible   ordianire ,   par suite de ce qu' elle a un plus haut degré de chaleur et que cette chaleur est maintenue. L'efficacité de ces degrés de chaleur reste- ra plus longtemps dans le cylindre et servira à obtenir 

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 une plus grande expansion pendant plus de temps avant d' atteindre la chaleur normale   à   laquelle sa force est perdue. 



   Le système perfectionné fonctionne dans un cy- cle formé à l'accès de l'air, la dissipation de la chaleur du réfrigérant est contrôlée de telle façon à correspondre à la chaleur produite à la surface à refroidir; la dissipa- tion augmente avec la chaleur et diminue de la même façon. 



  Ce taux de dissipation de la chaleur est contrôlé par la vitesse de la machine. Le système est entièrement automa- tique et comme il est fermé à l'accès de l'air n'occasion- ne aucune perte de réfrigérant, soit que ce réfrigérant contient comme partie   intégrale   la matière volatile contre la gelée ou non.

Claims (1)

  1. RESUME.
    Procédé et système de refroidissement pour moteurs à combustion interne, caractérisés par : 1.- La circulation d'un fluide réfrigérant dans un système fermé à l'accès de l'air , l'augmentation de la chaleur spécifique du réfrigérant depuis un minimum dé- terminé jusqu'à un maximum déterminé, tandis que la cha- leur du moteur passe de la température de l'air extérieur à la température de fonctionnement normal du moteur; 2.- Le fluide réfrigérant maintenu aéré au com- mencement du fonctionnement du moteur, ce fluide circulant ensuite désaéré pour dissiper l'excès de chaleur du moteur; 3.- Le fait de recueillir la vapeur qui échauf- fe le fluide réfrigérant, de la condenser pour retourner à ce fluide, et de contrôler la vitesse de la condensation par la vitesse du moteur ;
    4.- La condensation de la vapeur du fluide réfri- gérant, l'incorporation du liquide de condensation au <Desc/Clms Page number 17> fluide de circulation par l'aspiration qu'il produit en circulant, la variation de l'aspiration suivant la vitesse du moteur; 5.- L'écoulement du fluide réfrigérant dépen- dant d'un jet sous pression variable au-dessus de sa sur- face ,pression contrôlée par l'aspiration variable que crée la vitesse du fluide au-dessous de sa surface; 60- La vitesse d'écoulement du fluide réfrigé- rant dépendant d'un jet de vapeur saturée passant au-des- sus de sa surface, jet dont la pression varie avec l'aspi- ration créée par la vitesse du courant au-dessous de sa surface;
    7.- L'utilisation de la vapeur du fluide ré- frigérant pour produire un jet sous pression à la surface de ce fluide, la réduction de cette pression suivant la vi- tesse du moteur, et l'augmentation de la rapidité du cou- rant réfrigérant par ce jet non atténué; 8,- La condensation de la vapeur du fluide réfrl' gérant le retour de l'eau de condensation au dit fluide à une vitesse contrôlée par la circulation de ce fluide, la pression négative ou positive de la vapeur qui résulte de la vitesse de condensation affectait dans une mesure correspondante la vitesse de circulation du fluide réfrigé- rant ;
    9.- Le fait de soumettre la vapeur du fluide réfrigérant à une condensation et à une aspiration, avec contrôle du degré d'aspiration par la circulation du fluide l'aspiration étant suffisante, quand la vaporisation est lente, pour exercer une influence négative sur le fluide dans le sens de sa circulation, de façon à retarder cette circulation et à permettre au fluide réfrigérant d'absor- ber plus de chaleur dans un temps donné. <Desc/Clms Page number 18>
    10.- Le fait de recueillir les vapeurs du flui- de sur sa surface, de les soumettre à une aspiration pro- duite par la circulation du fluide et proportionnellement à sa vitesse, de condenser les vapeurs pendant l'aspiration et de faire varier la dispersion de la chaleur par conver- sion en vapeur suivant la vitesse de circulation du fluide réfrigérant; 11.- La circulation contrôlée à la main, et l'utilisation, pour exercer une pression superficielle sur le fluide réfrigérant, de l'excès de pression de la vapeur produite par ce fluide quand sa circulation est ralentie; 12. - L'excès de pression de vapeur produite par le fluide réfrigérant , en circulation ralentie, constitu- ant en partie une source indépendante d'énergie;
    13.- L'emploi, comme moyen de réfrigération des moteurs à combustion interne, d'un appareil comprenant un réservoir d'eau, des tubes communiquant avec ce réservoir, un moyen pour faire circuler l'eau dans les tubes et le réservoir, et en contact avec les surfaces à refroidir, un condensateur pour la vapeur produite par l'échauffement du fluide réfrigérant, et un moyen pour ramener la vapeur condensée à la canalisation, par la force développée par la circulation du fluide réfrigérant, la dite canalisa- tion étant entièrement fermée à l'admission de l'air; 14.- Dans le dit appareil de réfrigération, un réservoir d'eau, des tubes qui vont à la surface à refroidir, et qui en reviennent et sont en communication avec le réservoir, un moyen pour faire circuler le fluide entre le réservoir et la surface à refroidir;
    un moyen pour recueillir et condenser la vapeur produite pendant l'échauf fement du fluide réfrigérant ; tube d'aspiration dans le <Desc/Clms Page number 19> passage du fluide réfrigérant pour recevoir la vapeur condensée;toute la canalisation fermée à l'air extérieur ; 15. - Dans le dit appareil, un radiateur, une chemise cylindrique, des tubes allant des extrémités supé- rieure et inférieure du radiateur à la chemise cylindrique pour former un circuit, une pompe dans ce circuit, un tube d'aspiration dans le conduit partant du bas du radiateur; un condensateur communiquant avec l'espace formé dans le radiateur au-dessus du niveau du fluide réfrigérant, un tube partant du condensateur pour déboucher dans le tube d'aspiration à son point de rétrécissement ;
    une soupape entre le radiateur et ce dernier tube pour contrôler l'al- lure de la circulation; 16.- La circulation d'un fluide réfrigérant dans un circuit fermé à l'air, avec dispersion de la chaleur provenant du fluide, le contrôle de la chaleur dispersée ainsi que de la chaleur renvoyée à l'eau de la chemise cylindrique par le moteur sous des charges variées ; le maintien du moteur à une température élevée constante par la chaleur rejetée et le contrôle de la vapeur dévelop- pée et le retour des vapeurs condensées au fluide réfrigé- rant, les parties condensées provenant de l'évaporation du liquide à sa surface libre.
    17.- La condensation de la vapeur du fluide ré- frigérant, l'incorporation de l'eau de cette condensation au fluide réfrigérant, par aspiration de ce fluide pen- dant sa circulation, l'aspiration variant avec la vitesse du moteur; 18.- Une circulation forcée, dans un circuit fer- mé à l'air, d'un mélange d'eau et d'un excès d'air; ce mé- lange maintenu jusqu'à ce que l'échauffement qui lui a été communiqué par l'absorption de la chaleur de combustion arrive à vaporiser l'eau du mélange; après quoi, l'énergie <Desc/Clms Page number 20> cinétique fournie par la condensation de la vapeur est utilisée pour augmenter la chaleur spécifique du mélange réfrigérant, ainsi que pour accélérer le courant de circu- lation.- VINGT PAGES. -
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