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Machine à gaz chaud.
L'invention concerne une machine à gaz chaud compor- tant deux enceintes dont on modifie, avec un certain décalage, les volumes, et dans lesquelles se décrit un cycle thermo- dynami que .
Comme on le sait, les machines à gaz chaud sont, en général, des machines à piston. Comme pour les machines à pis- ton à gaz chaud, il faut entendre par "machine à gaz chaud", des moteurs à gaz chaud, des machines frigorifiques fonction- nant suivant le principe inverse de celui du moteur à gaz chaud, et des pompes thermiques.
L'utilisation des pistons suscite, en général, cer- taines difficultés. Il se produit des fuites, parfois nota- bles, du fluide actif de l'enceinte qui se trouve d'un côté du piston vers l'enceinte qui se trouve de l'autre côté. Ces fuites entraînent une importante perte de chaleur. En outre, @
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d'une façon générale, les pistons doivent être graissés. Ce graissage nécessite un contrôle permanent et de plus, de l'hui- le peut parvenir dans le récupérateur de ces machines et entra- ver le fonctionnement de ce dernier. Enfin, dans certains cas, le frottement du piston peut acquérir une valeur très élevée.
Ces inconvénients réduisent le rendement de la machine. Il est parfois possible de pallier l'une de ces difficultés, mais ceci aggrave, en général, l'effet des autres.
De plus, dans les formes de réalisation connues jus- qu'à présent, la compression et la détente s'effectuent en grande partie dans les enceintes actives à volume variable tandis que le réchauffement et le refroidissement se produi- sent dans un réchauffeur et un réfrigérant séparés; en géné- ral, la détente et la compression ne sont donc pas isothermes, mais approximativement adiabatiques, de sorte que le cycle n'est plus réversible. C'est ainsi que, dans un moteur à piston à gaz chaud, à la fin de la détente, la température moyenne du fluide est plus basse qu'elle ne devrait l'être.
Le fluide acquiertla température requise pendant son passage dans le réchauffeur. Pendant la compression, la température est plus élevée qu'elle n'aurait dû l'être de sorte que cette température doit baisser pendant le passage dans le réfrigérant.
La machine à gaz chaud conforme à l'invention permet d'éliminer les difficultés précitées, ce qui lui assure un rendement plus élevé. La machine à gaz chaud conforme à l'in- vention présente les particularités suivantes : paroi d'au moins une des enceintes à volume variable est constituée par un soufflet ; le mécanisme d'entraînement de la machine et ce soufflet, existe une liaison mécanique telle que le mou- vement dudit mécanisme entraîne une augmentation ou une dimi- nution du volume de cette enceinte, et de plus, l'échange d'énergie calorifique s'effectue à travers la paroi du souf- @
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flet. De ce fait, la détente ou la compression qui se produit dans cette enceinte est approximativement isotherme, ce qui assure une notable amélioration du rendement.
Dans cette forme de réalisation, on peut supprimer le réchauffeur et/ou le réfrigérant.
Dans une machine à gaz chaud munie de soufflets conforme à l'invention, on obtient une construction simple et compacte en disposant les deux soufflets dans le prolon- gement l'un de l'autre, les parois terminales en regard de ces enceintes étant fixées des deux côtés d'une cloison calori- fuge.
Comme, en général, il est difficile de guider à travers les soufflets le mécanisme des bielles qui assure la variation du volume de l'espace limité par lesdits soufflets, dans une forme de réalisation de l'invention, le mécanisme à bielles agit sur les cloisons et est relié, à l'extérieur des soufflets, au mécanisme d'entraînement de la machine.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, une machine à gaz chaud dans laquelle se déroulent au moins trois cycles, comporte des groupes de deux soufflets qui se trouvent dans le prolongement l'un de l'autre et les parois terminales opposées de ces deux soufflets sont reliées, par un système de bielles commun, au mécanisme de commande, tan- dis qu'entre les parois terminales en regard se trouve un système de canaux dont chacun relie une enceinte limitée par un soufflet d'un système à une enceinte d'un autre système, ce qui permet d'obtenir des canaux de communication très courts.
Les formes de réalisation spécifiées ci-dessus sont surtout intéressantes pour les machines frigorifiques.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les par- @
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ticularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La figure représente une machine à gaz chaud à deux cylindres munie de soufflets dans laquelle l'échange d'énergie calorifique entre le fluide actif contenu dans la machine et les moyens extérieurs d'alimentation et d'évacuation d'éner- gie calorifique s'effectue à travers la paroi du soufflet.
Les soufflets de cette machine, à savoir le soufflet chauffé 30 et le soufflet refroidi 31, sont reliés, de manière connue, à un mécanisme d'entraînement; ils assument une double fonc- tion: en premier lieu, modifier le volume de l'enceinte acti- ve et en second lieu, amener ou évacuer l'énergie calorifique du cycle. Comme il a déjà été mentionné, ceci assure une détente et une compression pratiquement isothermiques. La machine représentée sur cette figure est une machine frigorifi- que fonctionnant suivant le principe inverse de celui du mo- teur à gaz chaud. L'espace 32 qui entoure le soufflet 30, fait office d'armoire frigorifique de sorte que l'énergie calorifi- que de l'espace 32 est fournie au cycle par l'intermédiaire de la paroi du soufflet 30. L'enceinte 33 sert à évacuer l'éner- gie calorifique.
Ici, de l'énergie calorifique traverse la paroi 31 vers l'enceinte 33 et est évacuée à l'aide d'un fluide réfrigérant qui pénètre dans cette enceinte en A et qui la quitte en B. Les deux enceintes actives du cycle, à savoir l'enceinte active dans le soufflet 30 et l'enceinte active dans le soufflet 31, communiquent entre elles par un canal 34 dans lequel se trouve un récupérateur 35. Comme l'énergie calori- que est amenée et évacuée à travers les parois des soufflets, le réchauffeur et le réfrigérant sont superflus.
Il va de soi que l'invention décrite ci-dessus peut être réalisée de plusieurs aut es manières. En outre; les applications décrites ont un caractère général, de sorte que l'on peut réaliser pratiquement toutes les formes de construc-
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tion et toutes les dospositions utilisables dans les machines à piston à gaz chaud.