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MACHINE FRIGORIFIQUE SANS- LIQUEFACTION DU FLUIDE
DANS, LE CYLINDRE.
La présente invention se rapporte à une nouvelle machine frigorifique et a pour but la production des basses températures en appliquant aux machines du type à compression un dispositif qui fait éviter la liquéfaction du fluide dans le cylindre.
On sait qu'un liquide volatil quelconque dégage des vapeurs dans le vide et ce avec d'autant plus de rapidité que le degré de vide effectué, est élevé à tel point qu'on peut régler rabais- sement de température produit par cette vaporisation en graduant ce vide Si ces vapeurs arrivent dans le cylindre du compres- seur à une température plus basse que zéro degré centigrade, la liquéfaction des gaz qui se produira pendant la compression fe- ra tomber à zéro le rendement de la machine, ce qui est évité selon cette invention en faisant circuler dans l'intérieur du cy
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lindre, de l'huile chaude à une température plus élevée que le point d'ébullition du liquide volatil utilisé comme réfrigérant.
Ces vapeurs$ dont la liquéfaction à été évitée, sont absorbées et compri mées à leur sortie du piston par une petite pompe ordinaire qui les envoient à.nouveau au réfrigérant après les avoir fait passer par un condenseur. Afin que l'invention soit comprise clairement et avec facilitée elle a été représentée au dessin à titre d'exem- ple, en une figure unique montrant la machine en coupe verticale,
Dans cette figure: 1 désigne un réservoir d'huile ordinaire, avec son couvercle semi-sphérique parfaitement ajusté et vissé à la boiter 3 désigne une résistance électrique ou une autre source quel- conque de chaleur pour faire monter la température des huiles; 3 est une soupape réglable de l'extérieur au moyen d'une tige qui traverse une presse étoupe du couvercle 1;
4 est un tuyau qui monte de la partie inférieure de 1 et amène l'huile chaude, par l'intermédiaire de la soupape 5, au cylindre 18 mais au dessms de la face supérieu- re du piston 6; cette soupape 5 est cylindrique et est aménagée d'orifices latéraux à proximité de sa bas ; est retenue sur son siège au moyen d'un ressort fixé à l'extrémité du tuyau 4 ; 6dési- gne un piston qui comporte quatre ou un plus grand nombre de seg- ments montés sur une crosse et retenus par un fort écrou dans la patte de la crosse; 7 est une soupape de construction presque identique à celle désignée par 5; à cette différence près qu'on y a vissé un pointeau parfaitement centré avec'sa soupape ainsi qu'avec le piston 6, la crosse 9, la tige 10, la boîte à bourrage 34-35;
8 désigne deux pièces ou frotteurs de bronze, qui au moyen de deux ressorts et bouchons à vis exercent respectivement leur frottement sur le pointeau de la soupape 7 pendant la course du piston ; 9 dé- signe la crosse traversée diamétralement par ces pièces 8 ; y voit le piston dans la partie supérieure de la patte, tandis que, la partie inférieureest vissée à labarre 10 qui est perforée pour loger l'aiguille 7 dans la partie supérieure,tandis que par sa par- tie inférieure, elle est vissée par un autre contre-écrou à la cros- se 36; 11 est une bielle articulée avec 36 et avec la manivelle 12;
13 désigne la boite formant carter pour le réducteur de vitesse et .Pour r'ducteur vitesse
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le moteur correspondante lesquels étant de modèle connu ne sont pas représentés ici; 15 est une soupape qui s'ouvre vers le haut et son guide tubulaire est le même que pour les soupapes 7 et 5, dont elle diffère en ce que l'admission et l'échappement, au lieu de s'effectuer au travers des orifices latéraux, a lieu au travers d'orifices pratiqués dans la base tubulaire;
16 est le tuyau de pas sage des huiles saturées de valeur du liquide volatil utilisé qui d'ordinaire pénétrent entre le cylindre 18 et la chemise 17., ter minée au bas par une boite à bourrage et en haut par une bride de bordure qui se pose sur le bâti 37 de la machine;' 18 est le cylin= cire dans lequel glisse le piston 6 comportant dans sa base une bri- de fixée à une traverse d'about 29 au moyen des prisonniers 32; 19 désigne un tuyau qui relie la chemise 17 avec le bas du réservoir 1;
20 désigne au tuyau qui relie la chemise 17 avec le haut de ce ré servoir 1; 21 est une soupape de sûreté à ressort qui dessert l'en- semble de la machine;
22 est un tuyau qui relie le réservoir 1 avec un tuyau 23 qui se raccorde avec la soupape d'admission de la pompe
24 laquelle est actionnée par la transmission 25, la pompe envoyant les vapeurs au condenseur et au réfrigérant au moyen du tuyau 26 (ce réfrigerant et ce condenseur ne sont pas représentés car ils sont de types connus) 27 désigne le tuyau qui relie le réfrigérant avec la soupape 7 servant à effectuer le vide ; 28 est le couvercle dans lequel sont aménagées les trois soupapes 5,7 et 15 et qui est vissé sur la traverse d'about 29, la chemise 17 et le bâti 37 de la machine; 30 indique la bride couvercle du cylindre 18, la barre 10 passant au travers de sa boîte de bourrage;
31 est la boîte à bour rage en deux moitiés jointes avec quatre pivots, moertain nombre de perforations étant pratiquées dans la partie supérieure de cette boîte à bourrage; 32 sont les prisonniers qui maintiennent intime- ment appliquées l'une contre l'autre les pièces 18,29,30; 33 est une soupape de purge pour l'huile qui aurait passé entre les seg ments du piston 6; 34 est une boite à bourrage de la chemise 17;
35 est la boite à bourrage de la partie inférieure de la boite 31;
36 est la crosse qui glisse entre deux guides non représentés et
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comporte un pignon pour la bielle 11, la barre 10 étant vissée dans son centre.; 37 sont les pieds formant carcasse de la machine; 38 est une boîte rectangulaire taillée en équerre et vissée au pieds de la machine;
dans cette boîte 38 sont fixés les guides et la crosse 36 glisse dans un bain d'huile de même que le réducteur; 39 est la se- melle de base avec roues de circulation sur laquelle est fixée et
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posa toute la 1tluol1:1.neJ llfln do J:'tLùil;1.thor 10 1!'un;,lj,Jo:r.'t c10 cr.¯ta-a,; 40 est la structure sur laquelle est fixe tout le système desservant la pompe 24 pour son fonctionnement, à savoir la liquéfaction des vapeurs, Le fonctionnement de cette machine a lieu comme suit : mis en marche lemoteur, on provoque le jeu de lamanivelle 12 avec celui du réducteur de vitesse de la bielle 11, de la crosse 36, de la barre 10 et des pièces qui s'y rattachent 9 et 6 ;
fait agir alors immé- diatement la source de chaleur 2 et on ouvre la soupape 3 au travers de laquelle et du tuyau 4 passe l'huile de plus en plus chaude à l'intérieur du cylindre 18, produisant 1'ouverture de la soupape 5 lorsque le piston descend, alors que la soupape 15 reste fermée et que à la levée du piston la soupape 5 se ferme tandis que la soupape 15 s'ouvre pour expulser l'huile qui passe par le tuyau 16 à l'espa- ce compris entre la chemise 17 et le cylindre 18 revenant par le tuyau 19 au réservoir 1 d'où elle était partie,
ce circuit étant ainsi parcouru jusqu'à ce que l'huile acquière une température un peu plus que le double ou le triple du point d'ébullition correspondant au liquide volatil qui est utilisé dans le'réfrigérant et c'est alors que s'ouvre la communication avec la soupape 7 par l'intermédiaire La¯ machine.
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du tuyau 27 qui aboutit dans le réfrig4-râ-n-t'.-/Utant mise ainsi en or- dre de marchesl'huile suit le parcours déjà indiqué,et les soupapes 5 et 7 s'ouvrent à la descente du piston , la soupape 15 restant fermée; le mouvement des soupapes est inverse lorsque le piston monte, mais celle 7 se ferme un peu avant que le piston cesse de descendre, du fait que le pointeau est plus mince et que les frotteurs 8 la lais- sent libre; lesressorts placés dans le bas exerçant alors leur pous- sée sur cette soupape 7.
Les vapeurs provenant du réfrigerant ont d'abord la pression correspondant à la température du milieu ambiant,
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puis en descendant elles diluent en partie les huiles, si elles ont la propriété de le faire et s'échappent en partie à la sortie de la soupape 15 pour passer par le tuyau 20 aboutissant au réservoir 1 et de celui-ci à la pompe 24, par l'intermédiaire des tuyaux 22 et 23; puis, sortant par le tuyau 26 pour se liquefier dans le condenseur et se rendre à nouveau au réfrigérante dont la pression et la températu re sont indiquées par un vacuumètre, placé à cet endroit. La boite à bourrage 31 fait éviter une pénétration de l'air dans le cylindre 18 au cas où les écrous 31,34 ou 35 se seraient desserrés.
Le thermo mètre placé sur le tuyau 4 indique la température à laquelle l'huile pénètre en 18. On peut utiliser un liquide valatil quelconque ou une huile quelconque, à condition qu'il soit exempt de réactions chimi- ques réciproques. Le chauffage des huiles à une température dépassant le double du point débullition du liquide, parait devoir soulever une objection et même critiquable,,mais il en est rien,'puisque en supposant que les huiles soient froides et que l'on utilise du chloru re d'éthyle,
celui-ci en qualité de dissolvant se mélangera aux hui les et au commencement du vide les vapeurs de chlorure d'éthyle arri veront à saturation avec les huiles et à la descente du piston une partie du chlorure d'éthyle s'évaporera tout en diminuant la quanti- té des vapeurs qui devraient pénétrer dans le réfrigérante puis lors d'une montée subséquente du piston, une partie des vapeurs se diluera et le restant sera expulsé en sorte que le rendement de cette machine sera réduit au point de se rapprocher du zéro, car la pénétration des vapeurs est presque nulle à cause de celles qui se produisent dans l'intérieur du même cylindre 18, le même phénomène d'évaporation et de condensation, se répétant toujours à raison d'une production in- suffisante de frigorie dans le réfrigérant;
nuis si ces vapeurs qui arrivent du réfrigérant trouvent dans le cylindre 18 une température supérieure au point d'ébullition, alors il n'y a qu'une petite quan- tité de chlorure d'éthyle qui se mélangera avec l'huile et arrivant au réservoir 1, se réchauffent et passent à la pompe 24, en accrois- sant ainsi les frigories dans le réfrigérant car le vide formé par le piston est occupé par les vapeurs du réfrigérant et non par celles n
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qui se produisent dans l'intérieur du cylindre 18, l'on descend ainsi à plus que trente defrés centigrades au dessous de zéro dans le réfrigérant, dans le temps réduit d'une heure et demie à deux heures;
Il est évident que l'invention se prête à différentes modifi- cations de oonstruction et de détail, sans se départir de son prin- cipe lequel est clairement exposé dans lew revendications qui sui- cent,
REVENDICATIONS.
1) Une nouvelle machine frigorifique telle que d'crite, carac- térisée en ce que l'on maintient dans le cylindre une certaine quan- tité d'huile chaude,, qui se renouvelle constamment par le jeu de sou- papes appropriées et arrive d'une chambre où elle est chauffée, 1,'huile utilisée pouvant être quelconque avec emploi d'un liquide volatil quelconque pourvu que ce dernier et l'huile ne provoquent pas de réaction mutuelle en substance comme décrit et pour les buts s'pécifiéa.
2) Machine suivant 1, caractérisée en ce que le cylindre est vertical et en ce que l'huile chaude est contenue dans une cavité de la partie supérieure du piston.
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