Machine frigorifique
Outre les machines frigorifiques, dans lesquelles
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existe aussi, dans lesquells l'évacuation de la chaleur s'effectue à l'aide d'un gaz qui conserve toujours le même état. Dans une telle machine le gaz est d'abord détendu, opération qui
est accompagnée d'une absorption de chaleur, et ensuite comprimé, opération pendant laquelle le gaz cède de la chaleur
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ou l'aire Ce cycle thermo-dynamique est décrit dans une machine, dans, laquelle le gaz est renfermé dans une enceinte
à volume variable, qui renferme une partie, ou communique directement avec une partie, destinée à transmettre de la chaleur du fluide à refroidir au gaz dans la machine, c'est-àdire un récupérateur, et en outre, une partie destinée à transmettre la chaleur du gaz dans la machine au fluide réfrigérant précité, .partie qui communique en outre librement avec une
seconde enceinte de volume variable. La partie de la machine
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destinée à transmettre la chaleur du fluide à refroidir au gaz dans la machine, sera désignée dans la suite du mémoire par "réchauffeur"; la partie destinée à transmettre la chaleur du gaz contenu dans la machine au fluide réfrigérant sera appelée "réfrigérant". L'enceinte à volume variable adjacente au réchauffeur sera appelée "chambre chauffée" et l'en-
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les variations de volume de la chambre chauffée et celles de la chambre refroidie existe un déphasage tel que le gaz est forcé de parcourir le cycle précité. Ces machines frigorifi-
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Ces machines frigorifiques peuvent être appelées "machines à cycle fermé", car la même quantité de gaz parcourt toujours le cycle thermo-dynamique précité. Même lorsqu'une partie de ce gaz peut s'écouler de ces enceintes fermées, vers des réservoirs ou des tuyauteries et revenir de là dans les enceintes ,où se déroule le cycle, on peut parler de "cycle fermé". Les machines frigorifiques peuvent éventuellement être à cycle ouvert; dans ce cas, le réfrigérant est superflu.
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pour le cycle suivant, on admet une nouvelle quantité de gaz, et dans ce gaz de l'air.
La présente invention concerne uniquement des machines frigorifiques du genre décrit dans lequel le fluide utilisé conserve toujours le même état, en général l'état gazeux, dans les enceintes précitées. Dans une forme d'exécution connue de cette machine frigorifique, celle-ci ne comporte qu'un seul cycle thermo-dynamique, de sorte que, pour augmenter la puissance de la machine, il faut aussi augmenter les dimensions des enceintes, dans lesquelles se déroule ce cycle, à savoir les cylindres et les organes qui influencent le volume de la chambre réchauffée et celui de la chambre refroidie.
Suivant la présente invention, une machine frigorifique du genre décrit comporte plus d'un cycle parcouru dans
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cent les volumes des diverses chambres chauffées et des diverses chambres refroidies, se trouvent toujours par paire à la même distance; l'une des surfaces de chacune de ces paires citées modifie le volume d'une chambre chauffée et l'autre-.surface de cette paire, le volume de la chambre refroidie, et, dans
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machine entre la surface qui modifie le volume d'une chambre chauffée et la surface qui modifie le volume de la chambre refroidie correspondante , s'obtient en modifiant le volume d'une chambre dans laquelle ne se déroule, qu'un seul cycle à l'aide de deux surfaces dont les déplacements ne s'effectuent pas en phase.
Comme dans un cylindre, les surfaces mobiles se trouvent toujours par paire à la même distance, il suffit,
pour chaque cylindre, d'un seul entraînement du piston ou
des pistons qui se déplacent dans ces cylindres, contrairement
à la machine monocylindrique connue qui doit toujours comporter deux corps de piston qui se déplacent avec un certain déphasage. Dans cette machine multicylindrique, les deux surfaces qui, ensemble, modifient le volume d'un cycle et dont le mouvement relatif est donc décalé, sont nécessairement logées dans deux cylindres différents. Pour chaque cycle, la chambre chauffée se trouve donc dans un autre cylindre que la chambre refroidie. Ceci-assure l'avantage que la construction des organes mobiles de la machine est beaucoup plus simple que. dans une machine monocylindrique à un seul cycle, car, dans le cas envisagé, chaque cylindre ne requiert qu'un mécanisme de bielle et manivelle ou
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Suivant une forme d'exécution de l'invention, les
deux surfaces qui, dans un seul cylindre, modifient le volume d'une chambre refroidie et celui d'une chambre chauffée peuvent se trouver de part et d'autre d'un seul corps de piston. Dans ce cas, on utilise le volume, de part et d'autre du piston, de sorte que le passage de la tige du piston dans la paroi du cylindre requiert un joint usuel.
Dans une autre forme d'exécution de l'invention,
ces surfaces sont prévues sur deux corps de piston séparés,
mais accouplés rigidement à l'aide d'une tige de piston. Dans
ce cas, chaque cylindre est divisé, dans la direction axiale,
en deux parties; dans chaque partie se déplace un co.rps de piston à une seule face active. Dans ce dernier cas, les masses en mouvement sont plus grandes que dans le premier, mais l'isolement thermique entre les deux faces des pistons est meilleur.
La description du dessin annexé, donne à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent teint du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La Fig. 1 montre schématiquement une machine frigorifique fonctionnant suivant le premier procédé et dans laquelle
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139, 140 et 141.
Chacune de ces manivelles est accouplée à une tige de
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vures 135 des quatre cylindres et cède de la chaleur à ces nervures. Dans chaque cycle, la chaleur est transmise au gaz par le réchauffeur 135. Apres l'absorption de la chaleur, le gaz est comprimé par le déplacement du piston de sorte que sa température augmente. Les gaz plus chauds viennent en contact avec
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chaleur à. de l'eau contenuedans la chemise 153. Cette chemise, avec eau de réfrigération, entoure l'ensemble des quatre cylin-
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bre coudé, se refroidit pendant le fonctionnement et sert au refroidissement du fluide à refroidir. Il est par exemple.facile de disposer ces quatre têtes de cylindre dans l'enceinte à refroidir elle-même en faisant en sorte que le reste du moteur
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vent dans la paroi de l'enceinte à refroidir et constituent donc une partie de l'isolement thermique de cette enceinte, Il est possible aussi de monter toute la machine dans l'enceinte à refroidir et de souffler alors l'air à refroidir entre les nervures
152 dans cette enceinte à l'aide d'un ventilateur. Bien que, théoriquement, il soit tout aussi bien possible de modifier, le mode de construction de chaque cylindre de manière qu'en fonctionnement la partie froide se trouve à la partie inférieure du
<EMI ID=15.1> cylindre, pour les raisons précitées, la forme d'exécution esquissée est la meilleure.
Comme le montre le dessin, le réfrigérant du cylindre
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ceintes formées sous le piston des cylindres 133, 134 et 131. L'espace au-dessus de chaque piston communique immédiatement avec
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cylindre, par exemple du cylindre 132, une enceinte fermée dans laquelle le gaz est forcé de parcourir le cycle décrit. Le volume de cette enceinte est influencé par deux surfaces de piston, à savoir la surface supérieure 131 d'un piston dans un cylindre et la surface inférieure 192 d'un piston dans un autre cylindre. Ces pistons sont reliés à deux manivelles qui, dans le cas en-
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ton 191 et 192 se meuvent donc avec un certain déphasage; pour le sens de rotation de la machine indiqué par la flèche 159, la variation de volume de l'enceinte 193 est décalée en avant par
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La machine frigorifique fonctionne de la manière suivante. Les enceintes 190 de chaque cylindre renferment une certaine quantité de gaz. Apres que le piston a atteint le point
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produit, dans cette enceinte, une détente, ce qui provoque un
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ce gaz peut absorber de la chaleur du fluide à refroidir par A- <EMI ID=22.1>
l'agrandissement consécutif de l'enceinte refroidie 193, ce gaz,
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chambre chauffes 190, a une température plus 'basse. Dans cette chambre, il se produit une nouvelle détente, de sorte que le
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leur, etc. Ce mouvement du gaz s'effectue dans deux cylindres différents,.sous l'effet de deux surfaces de piston qui se meuvent avec un certain décalage. Dans un cylindre déterminé se déroule une partie de deux cycles. La liaison entre les cylindres est choisie 'de manière que les parties des deux cycles qui se déroulent dans un seul cylindre soient exactement, décalées de
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deux cycles, doivent donc nécessairement être accouplées. Dans la forme d'exécution décrite, ces deux surfaces, respectivement
191 et 192, se trouvent de part et d'autre du corps de piston
149.
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158, isolé hermétiquement de l'ambiance. 1.. 'arbre coudé 142 avec les quatre manivelles, décalées entre elles de 90[deg.], est supporté dans ce carter par deux paliers 143 et 144. Ce carter renferme aussi le moteur électrique 145 qui entraîne la machine frigorifique, moteur dont les conducteurs d'alimentation 146 traversent hermétiquement la paroi du carter. Les cylindres sont aussi isolés hermétiquement du carter, car les tiges de piston 150 sont n <EMI ID=27.1>
a 157 entre les cylindres et les réfrigérants, il est efficace de rapprocher autant que possible ces cylindres. La disposition
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offre l'avantage de ne requérir qu'un seul arbre coudé. Trois
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peuvent être très courts, mais le canal de communication 157 entre le premier cylindre 159 et le réfrigérant 137 du quatrième cylindre 134 est alors assez long. On peut améliorer la disposition en plaçant les cylindres deux à deux en forme de V sous un
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mais sur chaque bouton de manivelle agissent deux têtes de 'bielle. La forme d'exécution la plus simple est celle dans laquelle les cylindres sont disposés en carré et dans laquelle l'entraî-
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tion. Dans ce dernier cas, les quatre .canaux de communication peuvent être extrêmement courts. De plus, la construction de ' chaque cylindre est alors la même, ce qui est particulièrement avantageux pour la fabrication -,il grande série.
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un cylindre 151 se déplace un piston 163, dans l'autre cylindre
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divisé en deux parties par une cloison axiale. La tige de piston
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gaz qui effectue le cych. Les deux réchauffeurs sont entourés
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le récupérateur et le réfrigérant du cylindre 161, le canal de communication 183 et la chambre refroidie 186 du cylindre 162.
Le volume de cette chambre est influencé par la surface supérieure
195 du piston 163 et par la surface supérieure 196 du piston 169..
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chauffeur, le récupérateur et le réfrigérant du cylindre 162 et la chambre refroidie 185 du cylindre 161. Le volume de ces enceintes est influencé par la surface inférieure 197 du piston 163
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Le piston 163 est commandé, par l'intermédiaire d'une <EMI ID=41.1>
Cette manivelle 172 est disposée sur un arbre coudé 174, qui porte en même temps la manivelle 173 utilisée pour la commande
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de piston 168 et commandés par la bielle 161. Le point d'articulation de la bielle 166 et de la tige de piston 164 est guidé
par une crosse 165. Le point de rotation 160 de la bielle 171
se trouve dans le piston 169, qui fait office de guide pour ce point de rotation. Les deux manivelles 172 et 173 forment entre
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piston 163 est décalé de 900 en arrière par rapport aux corps de piston 167 et 169. Les variations de volume de la chambre
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celles de la chambre refroidie 186 correspondante. De même, la variation de volume de la chambre refroidie 185 est décalée de
<EMI ID=45.1> même cycle. Le balayage des deux cycles précités dans lesquels
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sition de phase, c'est-à-dire les surfaces 195 et 197. Les surfaces 1-98 et 196 ne peuvent donc plus se trouver de part et d'autre
du même corps de piston, mais bien sur deux corps de piston séparés dont chacun modifie de même manière la. volume d'une enceinte fermée.
Il est aussi possible de constituer toute la machine frigorifique entièrement par des cylindres du type du cylindre
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pas la préférence, car les masses en:. mouvement deviennent plus
grandes et la construction de chaque cylindre devient plus compliquée, mais les surfaces 196 et 198 peuvent mieux être isolées
l'une par rapport à l'autre.