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L'invention concerne une machine frigorifique à gaz froid. Dans une telle machine, qui comporte une enceinte à basse température et une en- ceinte à température plus élevée, un gaz décrit un cycle thermodynamique fer- mé tout en conservant le même état d'agrégation. Les volumes de ces encein tes, qui communiquent par l'intermédiaire d'un canal comportant un congéla- teur, un récupérateur et un réfrigérant, sont modifiés par des organes, à décalage constant, animés d'un mouvement de va-et-vient pratiquement harmo- nique.
Une telle machine frigorifique permet d'atteindre en un seul stade d'assez grandes différences de température, par exemple de 100 C voire 250 C, de sorte qu'elle peut fournir du froid par exemple à la température de - 200 C.
Les machines frigorifiques à gaz froid peuvent être réalisées de plusieurs manières, par exemple comme machine à balayeur, comme machine à dou- ble effet ou comme machine dont les cylindres forment entre eux un certain angle.
Dans le récupérateur de la machine, le gaz est réchauffé pendant qu'il circule du côté le plus froid vers le côté le plus chaud, tandis qu'il y est refroidi pendant la circulation en sens inverse. Donc dans un sens de circulation, le gaz absorbe de la chaleur de la matière de remplissage du récupérateur tandis que pendant la circulation en sens inverse, il cède de la chaleur à cette matière. Comme on le sait, le gaz n'est pas à même d'échan- ger avec le récupérateur une quantité de chaleur suffisante pour compenser la différence de température entre la surface terminale la plus froide et la surface terminale la plus chaude du récupérateur.
De ce fait, lorsque le gaz quitte le récupérateur du côté le plus froid, sa température est plus élevée, que celle de la surface'terminale la plus froide, tandis que du côté le plus,chaud, sa température est inférieure à celle de la surface termina- le la plus chaude.
Ce phénomène provoque les pertes appelées pertes de récupératéur.
Ces pertes peuvent être considérées comme si le gaz transportait de la cha-
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leur du 9Gùé :â.gu7cZâuc¯¯,c'.,étpaet. ês le pisté Xeoj>ili1,1.so1firoiElooùll"hB1 du froid du côté le plus froid vers le côté le plus chaud.
On sait que l'on peut réduire ces pertes de récupérateur, qui sont particulièrement nuisibles, dans les machines frigorifiques à gaz froid, en insérant dans la matière de remplissage du récupérateur des éléments à l'ai- de desquels le gaz traversant le récupérateur est en contact thermique avec un fluide indépendant du cycle décrit dans la machine, fluide dont la tem- pérature est plus basse que celle qui régnerait en cet endroit de l'échan- geur de chaleur. Par fluide indépendant du cycle décrit dansJa machine, il y a lieu d'entendre un fluide qui au moment où il est en contact thermique avec l'échangeur de chaleur additionnel, ne participe pas au cycle thermody- namique dans la machine.
La Demanderesse a constaté qu'une machine à gaz froid comportant une enceinte additionnelle de volume variable raccordée à une partie déter- minée de l'enceinte active de la machine, permet d'obtenir des résultats particulièrement intéressants.
L'invention vise la construction d'une machine frigorifique à gaz froid comportant des moyens pour réduire les pertes de récupérateur sans l'intervention d'un fluide additionnel.
Suivant l'invention, la partie du canal comprise entre la surface terminale la plus froide et la surface terminale la plus chaude du récupéra- teur est raccordée à au moins une enceinte additionnelle dont le volume est
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modifié, également d'une manière pratiquement harmonique, de préférence à l'aide d'un corps en forme de piston, le tout de façon que les variations de volume de cette enceinte additionnelle sont décalées en avant par rapport aux variations de pression qui se produisent lorsque le volume de cette enceinte additionnelle est constant et minimum.
Par décalage en avant des variations de volume de l'enceinte ad- ditionnelle par rapport aux variations de pression, il faut entendre que le volume minimum de l'enceinte additionnelle se produit au maximum 180 , mesuré sur le cercle de la manivelle, avant que ne se produise la pression maximum. Par suite du décalage en avant des variations de volume, il sepro - duit essentiellement de la détente dans l'enceinte additionnelle de sorte que de la chaleur est fournie du récupérateur à l'enceinte, ce qui réduit les pertes de récupérateur.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la partie du canal comprise entre la surface terminale la plus froide et la surface termi- nale la plus chaude du récupérateur est raccordée à au moins une enceinte âdditionnellle dont le volume est également, modifié, de préférence à l'ai- de d'un corps en forme de piston, le tout de façon qu'entre les variations de volume de l'enceinte additionnelle et celles des autres enceintes existe un décalage constant, éventuellement réglable, tandis qu'à l'endroit du rac- cordement de l'enceinte additionnelle audit canal se trouve un échangeur de 'chaleur additionnel.
Dans cette forme de réalisation, on utilise donc un échangeur de chaleur additionnel dans lequel le gaz de la machine est en contact thermi- que avec un fluide qui est indépendant du cycle décrit dans la machine.
L'échangeur de chaleur additionnel peut être prévu de plusieurs manières, c'est ainsi, qu'entre l'enceinte additionnelle et le canal peut se trouver une canalisation comportant l'échangeur de chaleur additionnel.
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, l'échangeur de chaleur se trouve dans le récupérateur. Dans cette forme de réalisation, 1' échangeur de chaleur additionnel peut se trouver dans la matière du remplis- sage même de récupérateur mais il peut également se trouver entre ceux par- ties du récupérateur. Lorsqu'il est question de surface terminale la plus chaude et de surface terminale la plus froide du récupérateur, il y a lieu d'entendre par là les surfaces terminales du récupérateur qui se raccordent au réfrigérant ou au congélateur de la machine frigorifique à gaz froid.
Lors- que les variations de vplume de cette enceinte additionnelle sont décalées en avant par rapport aux variations de pression qui se produisent dans la ma- chine frigorifique lorsque le volume de cette enceinte additionnelle est constant et minimum, il se produit dans cette enceinte, essentiellement de la détente, Par contre, lorsque les variations de volume d'une enceinte additionnelle sont décalées en arrière par rapport aux variations de pres- sion il se produira dans cette enceinte, essentiellement de la compression.
Dans une forme de réalisation de 1.'invention, les variations de volume de l'enceinte additionnelle sont décalées en avant par rapport aux variations de pression qui se produisent lorsque le volume de cette enceite additionnelle est constant et minimum, tandis que l'échangeur de chaleur ad- ditionnel refroidit un fluide qui est indépendant du cycle de la machine.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les variations de volume de l'enceinte additionnelle sont décalées en arrière par rapport aux variations de pression qui se produisent lorsque le volume de cette en- ceinte additionnelle est constant et minimum, tandis que l'échangeur de cha- leur additionnel réchauffe un fluide qui est indépendant du cycle décrit dans la machine.
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Contrairement à la machine frigorifique à gaz froid connue la quan- tité de chaleur fournie à l'échangeur de chaleur additionnel ou prélevée de celui-ci dépend moins du rendement du récupérateur, étant donné que 1' influence du récupérateur est moins grande, de sorte que la fourniture ou l'évacuation de chaleur n'est pas en premier lieu dépendante de la circula- tion de chaleur fictive dans le récupérateur mais de la détente ou de la compression dans l'enceinte additionnelle.
Lorsque la machine frigorifique à gaz froid est réalisée de façon qu'il se produise essentiellement de la détente dans l'enceinte additionnel- le, sùivant une autre forme de réalisation de'l'invention, on a prévu pour le fluide qui est indépendant du cycle décrit dansla machine, une communica- tion entre l'échangeur de chaleur additionnel et le congélateur de sorte qu' avant d'être refroidi'.par l'intermédiaire du congélateur, ce fluide est re- froidi par l'échahgeur de chaleur additionnel.
Par contre, lorsque la machine frigorifique à gaz froid est réa- lisée de façon qu'il se produise essentiellement de la compression dans l' enceinte additionnelle, elle convient particulièrement bien à l'emploi dans les installations séparatrices de gaz.
Un procédé pour fractionner dans une installation séparatrice de gaz des mélanges gazeux, par exemple de l'air, en composants de volatilité différente, présente la particularité que l'installation comporte une ma- chine frigorifique à gaz froid et quele mélange gazeux à fractionner est amené en un endroit approprié à une colonne séparatrice de gaz, le tout de façon que ledit mélange est fractionné dans la colonne dont la machine fri- gorifique prélève de la chaleur alors que l'échangeur de chaleur addition- nel est en contact thermique avec au moins l'un des fluides appartenant au système séparateur de gaz.
Dans un autre procédé, lé liquide à point d'ébullition le plus éle- vé est en contact thermique avec un échangeur de chaleur additionnel et de la chaleur est fournie à cette fraction. Ce procédé convient particulièrement bien pour le fractionnement de l'air lorsque l'oxygène doit être obtenu à l'état liquide.
Dans un autreprocédé, la colonne séparatrice est réalisée sous forme de colonne simple, ce qui fournit une installation particulièrement simple.
La machine frigorifique à gaz froid conforme à l'invention peut être réalisée de façon que le volume de chaque enceinte additionnelle soit modifié par un corps en forme de piston propre, chaque corps étant accouplé au vilebrequin par son propre système de bielles. Dans une autre forme de construction très simple conforme à l'invention, ce piston et ce système de bielles additionnels sont superflus, le corps en forme de piston qui in- fluence l'enceinte à basse température comporte au moins deux parties de di- amètre différent, dont chacune se déplace dans une partie correspondante du cylindre, l'enceinte additionnelle étant constituée par une enceinte in- fluencée par la surface annulaire formée par le raccord de deux parties de diamètre différent du corps en forme de piston.
Lorsque, dans cette forme de construction, l'échangeur de chaleur additionnel-est utilisé pour refroidir un fluide qui est indépendant du cycle machine, suivant une autre 'forme de réalisation de l'inven- tion, les variations de volume de l'enceinte additionnelelde sont en phase avec les variations de volume de l'enceinte à 'température la plus basse.
Par contre, lorsque l'échangeur de chaleur additionnel est utilisé
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pour chauffer un fluide, suivant une autre forme de réalisation de l'inven- tion, les variations de volume de l'enceinte additionnelle sont décalées de 180 par rapport aux variations de volume de l'enceinte à température la plus basse
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limi- tatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les par- ticularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien anten- du, partie de l'invention.
La fig. 1 représente une machine frigorifique à gaz froid munie d'un échp-ngeur de chaleur additionnel qui permet de chauffer un fluide se trouvant à basse température.
La fig. 2 représente une installation séparatrice du gaz équipée d'une telle machine frigorifique.
La fig. 3 représente une machine frigorifique à gaz froid dans la- quelle un fluide est refroidi par l'échangeur de chaleur.
La machine frigorifique à gaz froid représentée sur la fig. 4 ne comporte pas d'échangeur de chaleur additionnel tandis que la machine fri- gorifique à gaz froid représente sur la fig. 5 comporte un échangeur de cha- leur disposé hors du canal de communication entre l'enceinte à haute tempé- rature et l'enceinte à basse température.
La machine frigorifique à gaz froid représentée sur la fig. 1 est du type à balayeur. Elle comporte une enceinte cylindrique limitée par la paroi 1 et une enceinte cylindrique limitée par la paroi 2. Dans l'enceinte limitée par la paroi cylindrique 1 se déplacent, avec un décalage pratique- ment constant, un piston 3 et un balayeur 4. Le balayeur comporte une partie 5, dont le diamètre est plus grand que celui de la partie 4 et qui se dépla- ce dans l'enceinte cylindrique limitéepar la paroi 2. La partie 5 influence une enceinte 6 formée au-dessus de ladite partie.
L'enceinte 6 est la cham- bre à basse température, qui communique avec une enceinte 12, la chambre à température élevée, par l'intermédiaire d'un congélateur 7, d'une partie du récupérateur 8, d'un échangeur de chaleur additionnel 9, d'une seconde partie du récupérateur 10 et d'un réfrigérant 11. Le canal de communication entre le congélateur 7 et le réfrigérant 11 et donc occupé par un récupéra- teur constitué par deux parties 8 et 10 entre lesquelles se trouve un échan- geur de chaleur 9. Le récupérateur comporte une surface terminale froide 13 qui se raccorde au congélateur et une surface terminale chaude 14 qui se rac- corde au réfrigérant. A la partie du canal de communication comprise entre les surfaces terminales 13 et 14 est raccordée à l'endroit de'l'échangeur de chaleur 9 une enceinte additionnelle 15.
Le volume de cette enceinte est influencé par une surface annulaire 16 résultant de la différence en dia- mètre des parties 4 et 5 du balayeur. Les variations de volume de l'enceir- te 15 sont décalées de 180 par rapport aux variations de volume de l'encein- te 6. Le balayeur est accouplé par un système de bielles 17 à une manivelle d'un vilebrequin 18, tandis que le piston est accouplé à des manivelles du même vilebrequin par des systèmes de bielles 19. La machine frigorifique est entraînée par un moteur électrique 20.
Le congélateur 7 comporte extérieurement des ailettes 21 qui se trou- vent dans une machine de condensation 22 limitée par une paroi 23 à proprié- tés calorifuges. La chambre 22 comporte une ouverture d'amenée 24 pour le gaz à refroidir; celui-ci peut éventuellement se condenser sur les ailettes 21, le produit de condensation étant collecté dans un canal annulaire 25 et évacué par une canalisation 26. L'échangeur de chaleur additionnel 9 compor- te extérieurement des ailettes 27 et cet échangeur de chaleur permet de ré- chauffer en cet endroit un fluide dont la température est plus basse que
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la température du gaz dans la machine. Ce fluide peut être amené par une canalisation 28 et être évacué par une canalisation 29. De l'eau de refroi- dissement peut être amenée au réfrigérant 11 et en être évacuée.
Lorsaue la machine frigorifique à gaz refroidi est entraînée par le moteur 20, grâce à une position appropriée des manivelles du vilebrequin, il se produira, dans la chambre 6, essentiellement de la détente, tandis que dans la chambre 12 se produira essentiellement de la compression. De ce fait, de la chaleur sera amenée au congélateur à basse température tan- dis que de la chaleur à haute température est évacuée du réfirgérant. Dans l'enceinte 15 dont, comme il adéjaété mentionné, le volume doit être modifié par rapport à celui de l'enceinte 6 avec un décalage de 180 , il se produira également de la compression et la chaleur de compression développée pourra être évacuée par l'intermédiaire de l'échnageur de chaleur 9.
Lorsque le congélateur 7 se trouve à une température moyenne de par exemple -200 C, etle réfrigérant 11 à une température moyenne de +50 C , suivant l'emplacement de l'échangeur de chaleur 9 dans le récupérateur, il régnera dans l'enceinte 15 une température comprise entre lestempératures précitées. Il est donc possible que, par suite de la présente de l'échan- geur de chaleur intermédiaire 9, un liquide à bas point d'ébullition se vaporise, par exemple de l'oxygène qui à la pression atmosphérique, se trou- ve à une température de -183 C. Cette possibilité fournit l'occasion d'uti- liser la machine frigorifique à gaz froid telle que représentée sur la fig. 1 dans une installation séparatrice de gaz.
La fig. 2 représente une installation séparatrice de gaz équipée d'une telle machine frigorifique à gaz froid. L'installation est constituée par une colonne séparatrice de gaz 30 réalisée sous forme de colonne simple et par une machine frigorifique à gaz froid. Le mélange gazeux à fractionner par exemple l'air, est amené par l'intermédiaire, d'une canalisation 32 com- portant unepompe 33 dont la surpression peut être très petite, mais suffisan- te pour vaincre les pertes de charge du mélange gazeux dans l'installation.
Le mélange gazeux traverse ensuite un échangeur de chaleur 34 dans lequel il est refroidi par un contact thermique avec la fraction à point débullition le plus bas formée dans l'installation, donc dans ce cas, l'azote. Le mélange gazeux ainsi refroidi se dirige, par une canalisation 35, vers un échangeur de chaleur 36 dans une cuve d'ébullition 37, dans ledit échangeur de chaleur le mélange gazeux est encore refroidi par contact thermique avec la fraction à point d'ébullition le plus élevé contenue dans cette cuve, fraction qui de ce fait, se vaporise, du moins partiellement,Le mélange gazeux refroidi est ensuite transmis, par une canalisation 38, à la colonne séparatrice de gaz.
Dans cette colonne, le mélange gazeux est fractionné et la fraction à point d'ébullition le plus élevé est collectée, à l'état liquide, dans la cuve d'ébullition tandis @ne la fraction à point d'ébullition le plus bas s'élève à l'état gazeux dans la colonne. Cette fraction quitte la colonne par la canalisation 39 qui se subdivise en deux parties 40 et 41. Le cana- lisation 40 est raccordée à la chambre de condensation de la machine frigo- rifique à gaz froid dans lequelle cette partie de la fraction est condensée, tandis que le produit de condensation est conduit, par la canalisation 42, à la colonne séparatrice de gaz dans laquelle il fait office de liquide de rinçage.
La partie de la fraction évacuée par la canalisation 41 se trouve dans l'échangeur de chaleur 34 en contact thermique avec le mélange gazeux à fractionner, après quoi, elle quitte l'installation.
Comme, dans cette installation séparat@ce de gaz, l'air est frac- tionné, la quantité de chaleur, que le mélange gazeux comporte encore après le refroidissement par la fraction à point d'ébullition le plus élevé, ne suffit pas pour obtenir la vaporisation désirée dans la cuve d'ébullition 37.
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A l'aide de la machine frigorifique à gaz froid, une quantité additionnelle de chaleur peut être fournie à la cuve d'ébullition, et, à cet effet, une partie de la fraction à point débùllition le plus élevé est conduite vers l'échangeur-de chaleur intermédiaire 9 par une canalisation 42 comportant une pompe 43 raccordée à la canalisation 28 de la machine frigorifique à gaz froid (voir fig. 1). Dans cet échangeur de chaleur intermédiaire, ladite fraction se vaporise, tandis que la vapeur développée e$t ramenée vers la colonne par une canalisation 44.
Le reste 'de la fraction liquide forméé à point d'ébul- lition le plus élevée, peut être évacué de la cuve d'ébullition par une cana- lisation 45.'Il est àinsi possible d'obtenir, à laide d'une colonne sépe- ratrice de gaz très simple, d'une manière économique, la fraction à point d'ébullition le plus élevé.
La fig. 3 représente une autre forme de réalisation comportant plu- sieurs enceintes additionnelles dont les variations de volume sont en phase avec celles de l'enceinte à température la plus basse,,.
Dans cet-exemple de réalisation, la machine est également du type à balayeur. Le balayeur comporte trois parties, respectivement 50, 51 et 52, de diamètres différents, dont chacune se déplace dans son propre cylin- dre à savoir 53,54 et 55. La machine comporte également un piston 56 qui peut se déplacer dans le cylindre 53. Le balayeur et le piston se déplacent de façon connue avec un décalage pratiquement constant et, à cet effet, ils comportent des systèmes de biellestels que représentés sur la fig. 1.
La par- tie 52 du balayeur influence le volume d'une enceinte 57 qui constitue la chambre à basse température et cette chambre comminuque avec une enceinte 65 par l'intermédiaire d'une canalisation comportant un congélateur 58, une première partie de récupérateur 51, un échangeur de chaleur additionnel 60, une seconde partie de récupérateur 61, un second échangeur de chaleur addi- tionnel 62, une troisième partie de récupérateur 63 et un réfrigérant 64. , L'enceinte 65 est la chambre à température élevée. La machine comporte deux enceintes additionnelles 66 et 67 dont les volumes sont modifiés à l'aide de surfaces annulaires 68 et 69. Les variations de volume de chacune de ces enceintes additionnelles sont en phase avec les variations de volume de l'enceinte additionnelle 57.
Les enceintes additionnelles 66 et 67 sont rac- cordées, par l'intermédiaire des échangeurs de chaleur 60, respectivement 62, au canal de liaison entre l'enceinte à température la plus basse 57 et la chambre à température élevée 65. Les variations de volume des enceintes 66 et 67 étant en phase avec les variations de volume de l'enceinte 57, il se produira, dans ces enceintes, additionnelles essentiellement de la détente.
Le congélateur 58 comporte extérieurement des ailletes 70 sur lesquelles peut se condenser un fluide qui peut être collecté dans un canal annulaire 71. L'échangeur de chaleur 60 comporte extérieurement des ailettes 72, tan- dis que léchangeur de chaleur 62 est garni d'ailettes extérieures73. Au ré- frigérant, une canalisation 74 peut amener un liquide de refroidissement, par exemple de l'eau, qui peut être évacué par une canalisation 75. La par- tie supérieure de-la=machine frigorifique est entourée d'une paroi 76 à propriétés calorifuges, de sorte que l'on obtient une canalisation pour un fluide à refroidir qui est d'abord en contact thermique avec les ailettes 73 de l'échangeur de chaleur, 62 ensuite avec les ailettes 72 de l'échangeur de chaleur 60 et enfin avec les ailettes 70 du congélateur 58.
Les échangeurs de chaleur additionnels se trouvant dans le récupérateur
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rmi1râlèr-lai'1?lüs f;rtil1e '711J'il:rl"réi:rQ.1?'ér18,tèur qui 1-se r'aerde- au cbngélatsur¯,¯ 58,et la surface terminale la plus'chaude 78, qui se raccorde au réfrigérant 164,les températures des échangeurs de chaleur additionnels se trouveront'en- tre celles du congélateur et du réfigérant.Un fluide, par exemple de l'air, qui lèche les échangeurs de chaleur'additionnels sera donc refroidi par.paliers, L'adjonction d'enceintes additionnelles permet
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de produire du froid à une température plus élevée que dans le cas de l'en- ceinte 57, ce qui entraîne une amélioration du rendement de la machine fri- gorifique.
Le fluide à condenser peut être évacué par l'intermédaire d'une canalisation d'évacuation 79 à garde hydraulique 80.
Dans la machine frigorifique à gaz froid représentée sur la fig.
4, lelrécu ratsur me comporte par d'échangeur de chaleur additionnel, mais 1' enceinte additionnelle existante se raccorde directement au récupérateur.
La machine frigorifique représentée sur cette figure est également du type à balayeur, ce balayeur comporte deux parties, à savoir 90 et 91 qui se déplacent dans les cylindres correspondants 92 et 93. Dans le cylin- dre 92 peut également se déplacer un piston 94. Tant le balayeur que le pis- ton comportentdes systèmes de bielles qui permettent deles placer avec un décalage pratiquement.constant d'une manière analogue à celle représentée sur la fig. 1. La partie de balayeur 91 influence une enceinte à basse tem- pérature 95 qui communique avec une enceinte 100 par l'intermédiaire d'un congélateur 96, d'une première partie du récupérateur 97, d'une seconde par- tie de récupérateur 98 et d'un réfrigérant 99. L'enceinte 100 est la chambre à température élevée.
Alors que dans cette enceinte il se produit essentiel- lement de la compression, dans l'enceinte 95 il se produit essentiellement une détente. La machine comporte une enceinte additionnelle 101 dont le vo- lume peut être modifié à l'aide d'une surface annulaire 102 formée entre les parties 91 et 90 du balayeur, et les variations de volume produites sont en phase avec celle de'l'enceinte 95. De ce fait il se produit essentiellement de la détente dans l'enceinte 101 de sorte que de la chaleur peut être four- nie à cette enceinte. Ceci permet de réduire les pertes de récupérateur de la machine frigorifique.
Ces pertes de récupérateur peuvent être considérées comme si de la.chaleur circulait de la surface terminale la plus chaude 103 du récupérateur vers la surface terminale la plus froide 104 ce qui réduit la production de froid dans la machine frigorifique' Etant donné qu'il se produit essentiellement de la détente dans l'enceinte 102, de la chaleur en sera prélevée, à l'endroit où cette enceinte se raccorde au récupérateur ce qui permet de supprimer ladite circulation fictive de chaleur. Il est vrai que l'enceinte 95 produit moins de froid qu'avec un balayeur normal, mais l'enceinte 101 produisant du froid à température plus élevée, le ren- dement de la machine frigorifique estnéanmoins plus élevé.
Lorsque le volume de l'enceinte additionnelle 101 est constant et minimum, les variations de volume mesurées dans l'enceinte 95 sont déca- lées en avant par rapport aux variations de pression de 20 par exemple, me- suré sur la circonférence décrite par la manivelle.
Les variations de volume de l'enceinte additionnelle 101 sont dé- calées par rapport à celles de l'enceinte 95, de sorte que les variations de volume de l'enceinte additionnelle sont également décalées en avant par rap- port aux variations de pression. La machine frigorifique représentée compor- te, de façon usuelle, une chambre de condensation 105 à laquelle un gaz à refroidir peut être amené par l'intermédiaire de l'ouverture 106, ce gaz pou- vant éventùellement être condensé et être capté dans un canal annulaire 107 après quoi il peut être évacué par la canalisation 108.
La fig. 5 représente schématiquement une machine frigorifique à gaz froid dans laquelle l'échangeur de chaleur intermédiaire ne se trouve pas, dans le récupérateur. La machine frigorifique à gaz froid représentée sur cette fig. comporte une enceinte à basse température 110 qui communique, par l'intermédiaire d'un congélateur 111 d'un récupérateur 112 et d'un réfri- gérant 113 avec une enceinte 114, la chambre à température élevée. Les en- ceintes sont influencées par les pistons 115 et 116 qui sont accouplés à une manivelle 127 d'un vilebrequin 128 par de$ systèmes de bielles 117, 118, 119,
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120, 121, et 122, 123, 124, 125 et 126.
La machine comporte une enceinte additionnelle 129 dont le volume peut être modifié à l'aide d'un piston 1300 Ce piston est accouplé, à l'aide d'une bielle 131, à une manivelle 132 du vilebrequin 128, l'angle formé entre les manivelles 132 et 127 étant choi- si de façon que dans l'enceinte 129 il se produit essentiellement de la dé- tente. L'enceinte 129 communique avec le récupérateur par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur additionnel 133. Etant donné que dans l'enceinte 129 se produit essentiellement de la détente, l'échangeur de chaleur 133 per- met de refroidir un fluide. Lorsque le volume de l'enceinte additionnelle 129 est constant et minimum, donc lorsque le piston 130 se trouve dans la position supérieure, les variations de volume de l'enceinte 110 sont déca- lées en avant de 15 par rapport aux variations depression.
Les variations de volume de l'enceinte 129 doivent être décalés en avant de 0-180 par rapport aux variations de pression . Lorsqu'on choisit un décalage de par exemple 90 , les variations de volume de l'enceinte additionnelle 129 doi- vent être décalées en avant de 90 -15 = 75 par rapport aux variations de volume de l'enceinte 110.
Dans les exemples de réalisation décrits, les pistons servent à modifier lesvolumes des diverses enceintes. Toutefois, il est également possible de modifier les volumes des enceintes, en particulier le volume de l'enceinte additionnelle, à l'aide d'autres éléments, par exemple des men- branes ou des soufflets.
Il est également possible de réaliser une machine frigorifique à gaz froid de manière qu'elle comporte plusieurs enceintes additionnelles dans une ou plusieurs desquelles se produit essentiellement de la détente, alors que dans une ou plusieurs autres enceintes se produit essentiellement de la compression. Ce type de machine frigorifique permet de refroidir par exemple un fluide qui est indépendant du cycle décrit dans la machine, tandis qu'un autre fluide peut être réchauffé, Lorsque la machine est -du type à balayeur, le balayeur peut être construit de façon à comporter à par- tir de l'enceinte à température la plus basse d'abord une partie à plus petit diamètre ensuite une ou plusieurs parties à diamètre plus grand et enfin une ou plusieurs parties à diamètres plus petits.
Dans la forme de réalisation représentée sur la fig. 5, le déca- lage des variations de volume de l'enceinte additionnelle peut être modifié de façon connue, ce qui modifie la quantité de chaleur ou de froid produite dans cette enceinte. La variation du décalage peut être obtenue en modifiant la position de-la manivelle de piston qui influence l'enceinte additionnelle.