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L'invention concerne une machine à piston à gaz chaud, dans la- quelle un espace subsiste entre le récupérateur et l'échangeur de chaleur y raccordéo Par machine à piston à gaz chaud, il y a lieu d'entendre ici un moteur à piston à gaz chaud, une machine frigorifique ou une pompe ther- mique, ces deux dernières fonctionnant suivant le principe inverse de ce- lui du moteur à gaz chaudo Comme on le sait, dans ces machines, un gaz de composition chimique invariable, décrit un cycle thermodynamique fermé, tout en conservant le même état d'agrégation.
Les machines comportent au moins deux chambres, dont le volume est modifié par des corps en forme de piston et communiquant entre eles par l'intermédiaire d'un réchauffeur, d'u récupérateur et d'un réfrigéranto Dans l'une des chambres le gaz est essentiellement détendu et dans l'autre il est essentiellement compri- mé.
Comme on le sait, dans ces machines, la grandeur de l'espace mort exerce une influence notable sur la puissance fournie par le moteur ou sur la puissance frigorifique de la machine frigorifiqueo D'une manière générale, une réduction de l'espace mort entraîne une augmentation de la puissance spécifique, et, inversement, une augmentation de l'espace mort entraîne une réduction de la puissance spécifique. Toutefois, dans ces machines, il est impossible de supprimer complètement l'espace mort, car une certaine distance doit toujours subsister entre les enceintes dont il faut modifier le volume.
Aussi pourrait-on s'efforcer de faire occuper par le réchauffeur, le récupérateur et le réfrigérant les canaux nécessaire pour ladite com- munication. On pourrait alors raccorder directement le réchauffeur et le réfrigérant, sans jeu, sur le récupérateur, ce qui élimine, dans la mesure du possible, l'espace mort non-utiliséo
Fait étonnant, la Demanderesse a constaté qu'il est précisément indésirable de raccorder directement le réchauffeur et le réfrigérant au récupérateur, car les pertes de charge dans le récupérateur augmentent alors d'une manière telle que l'amélioration de rendement due à la réduc- tion de l'espace mort est non seulement annihilée mais que le rendement diminue Il faut donc prévoir une enceinte, entre le récupérateur et l'échangeur de chaleur,
et on a constaté que la hauteur de cette enceinte doit dépasser un minimum déterminée
Toutefois, la hauteur de l'enceinte comprise entre le récupé- rateur et un échangeur de chaleur ne doit pas être trop grande. En effet, dans le cas d'une trop grande hauteur, le gaz subit, dans cette enceinte, des fluctuations de température très nuisibles, qui peuvent affecter le fonctionnement de là.machine et qui sont même plus défavorables que ne le ferait prévoir l'augmentation de l'espace mort.
Suivant l'invention, la hauteur H de cette enceinte est égale à au mons 0,1 Ús/11 et au maximum à 0,4 Ús/11 expressions dans lesquel- les S est la section de passage de l'enceinte vide du récupérateur et n le nombre de canaux que comporte l'échangeur de chaleuro Il est évidemment désirable que la largeur de cette enceinte ne dépasse pas celle du récu- pérateur.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non li- mitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fige 1 représente une machine frigorifique à gaz froid du type balayeur.
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Les figs. 2 et 3 sont, à grande échelle, une coupe verticale par le raccord entre un échangeur de chaleur et un récupérateur et une coup.' horizontale par un échangeur de chaleur=
Cette machine frigorifique comporte un cylindre 1, dans lequel se déplacent, avec un décalage pratiquement constant, un balayeur 2 et un piston 30 Le balayeur influence le volume d'une encemate 4 qui communique, par l'intermédiaire d'un congélateur 5, d'un récupérateur 6, et d'un réfrigérant 8, avec une nceinte 7. L'enceinte 4 est souvent appelée chambre de congélation, tandis que la chambre 8 est la chambre refroidie.
Le balayeur est accouplé par l'intermédiaire d'un système de bielles 9, à une manivelle d'un vilebrequin 10, tandis que le piston est accouplé par un système de bielles 11 à des manivelles du même vilebrequin.
La machine frigorifique est entraînée, par un moteur électrique 12 ; dans la chambre 4 se produit essentiellement une détente et dans la chambre 8 essentiellement une compressiono Un gaz à refroidir, par exemple de l'air, peut être guidé le long des ailettes prévues sur la face extérieure du congélateur 5 et être condensé sur ces ailetteso Comme fluide actif de la machine, on peut utiliser, par exemple, de l'hydrogène.
Entre la surface terminale 13 du congélateur et la surface supérieure 14 du récupérateur subsiste un espace 15 dont la hauteur H répond aux- comditions imposées de sorte que la hauteur H est au minimum égale à 0,1 $Ús/@ et au maximum à 0,4 Ús/@. n n
Si la section S du récupérateur est de 1560 mm2,et que le nombre de canaux n dans le congélateur est de 40, la hauteur H est au minimum égale à 0.1 Ú1560 = 0,6 mm et au maximum égale à 0,4 V 1560 = 2,4 mm.
40 40
De même, un espace 16 est prévu entre la surface terminale supérieure 17 du régrigérant 7 et la surface terminale inférieure 18 du récupérateur. La hauteur H de cet espace mesurée dans le sens de la circulation du gaz doit également répondre aux conditions précitéeso
Les figo 2 et 3 représentent, à plus grande échelle, une coupe par le raccord d'un échangeur de chaleur à un récupérateur; la fig. 3 est une coupe par le plan III-III de la figo 2. Dans cet exemple de.réalisation l'échangeur de chaleur comporte un certain nombre de canaux 19 branchés en parallèle et séparés par des ailettes 20 L'invention peut également être appliquée lorsque l'échangeur de chaleur comporte des tubes ou lorsque l'échangeur de chaleur ne comporte qu'un seul canal.
De plus, il est désirable que la surface de passage de l'espace ne soit pas plus petite que celle de l'enceinte du récupérateur.