Machine frigorifique rotative perfectionnée. La présente invention a pour objet une machine frigorifique rotative, du type qui comporte un rotor formé de :deux capacités closes, reliées par tin arbre creux commun, l'une, le réfrigérant, dans laquelle se produit l'évaporation d'un gaz liquéfié, l'autre, le condenseur, renfermant un compresseur par l'action duquel le gaz est de nouveau .liquéfié.
Dans les machines connues, le gaz doit parcourir, pour arriver au compresseur, -des conduits de distribution qui sont relative ment chauds.
Il en résulte que le gaz s'échauffe et, par suite, se dilate avant d'entrer au compres seur. Le poids de gaz aspiré et comprimé à chaque cylindrée est donc bien moindre que si le gaz était demeuré plus froid.
La machine objet de l'invention ne pré sente pas cet inconvénient. Elle est carac térisée en ce que le gaz passe directement de l'arbre .creux au compresseur par une lu mière pratiquée ,dans un excentrique solidaire dudit arbre, excentrique qui commande direc tement le compresseur et qui lui sert aussi de distributeur d'admission.
Grâce à ces dispositions, .le gaz n'a plus à effectuer qu'un court trajet pour se rendre au compresseur, et pendant ce trajet, il n'est plus exposé .aux causes d'échauffement rap pelées ci-dessus, de sorte que le rendement de la machine est amélioré.
Le ,dessin annexé représente, à titre d'exemple, une machine frigorifique rotative conforme à la présente invention et -des va riantes.
La fi g. 1 est une coupe longitudinale faite suivant le plan vertical I-I de la fig. 2; La fig. la est une coupe verticale sui vant I-I de la. fig. 2, pour la partie située à gauche de la, ligne A-A et, pour la par tie située à droite de cette ligne, une coupe horizontale par le plan horizontal Z'-l' de la fig. 3; La fig. 2 est une coupe transversale, sui vant II-II de la fig. 1;
La fig. 3 est une .coupe analogue suivant III--III de la fig. la; La fi-. 4 est une variante @de la fig. 3: La fig. 5 est une variante -de la fi-. 1: La fig. 6 est une variante de la fi-. la. Le condenseur 1 est réuni au réfrigérant ou évaporateur 2 par un arbre moteur 3, creux sur une partie de sa longueur. L'arbre 3 est d'une seule pièce, il traverse le condenseur et le réfrigérant et tourne avec eux dans deux paliers 4, 5.
Dans le condenseur se trouve suspendu, fou sur l'arbre 3, un bâti ou carter 7, rempli d'huile, avec chambre 1k .décantation <B>8.</B> (fig. la) lesté par un contre poids 9 (fig. 3) et qui renferme un compres- sF-ar 10, avec deux cylindres 11 et deux pis- tunq 12 à simple effet. Ce compresseur en toure un excentrique 13 qui .le commande directement.
Ledit excentrique forme tiroir rotatif d'admission @du gaz aspiré par le compresseur, .dans le réfrigérant, par l'inté rieur du tube central 14 dont les deux extré mités sont serties contre les parois internes de l'arbre creux. A cet effet, ledit excentri que présente un trou 15 qui relie sa p6riphé- iie au canal de l'arbre creux et une rainure 16 régnant sur une partie seulement de sa. circonférence.
Par suite de cette disposition, le gaz, as piré par l'intérieur du tube central, n'est lus en contact avec les conduits et les par- P ties ebaudes du carter, comme dans les ma chines existantes, et ne s'y dilate plus.
Il pénètre après un très court trajet dans les cylindres 11, par un trou 17 ménagé dans le fond -de ces derniers qui, après l'avoir,com primé, le refoulent à travers un trou 18 et un reniflard .ordinaire à lame 19. Le gaz se refroidit une première fois, se condense et se liquéfie contre la. paroi froide .du condenseur, mélangé avec l'huile qui s'écoule constam ment à travers un trou 20 percé au fond du bâti carter.
Ce mélange forme contre la paroi du con- denseur en rotation un premier anneau li quide 21, dans lequel plonge une écope fixe 22 qui le renvoie dans la, chambre de décan tation 8, -où s'opère une première séparation des deux ,liquides ,au repos, en vertu de leur différence de densité. L'huile, qui surnage. retourne au carter par un trou 23, tandis que le liquide réfrigérant, au lieu de s'accu muler comme habituellement dans un com partiment immobile du carter, s'écoule par un tube fixe 24 derrière une cloison 25.
Cette cloison 25 forme avec un des fonds du condenseur une chambre tournante dans laquelle se forme un second anneau liquide, lequel subit un deuxième refroidissement, ainsi qu'une nouvelle et énergique séparation de l'huile par la force centrifuge. L'huile, moins dense que le gaz liquéfié, s'accumule au centre de cet anneau liquide et se déverse dans le condenseur par l'orifice central de la cloison 25.
Dans ce second anneau liquide, plonge un tube collecteur fixe 26, dont la partie supé rieure, située @dans la zone du gaz liquéfié épuré, présente un orifice 27 à travers le quel ce liquide, en rotation et sous pression, est chassé dans l'espace annulaire 28, qui règne autour du tube central 14, et qui est toujours plein -de liquide de retour pendant la marche. Cet espace ne communique avec le condenseur que par le tube collecteur 26 et avec le réfrigérant que par le tube 30, à travers lequel se fait le retour du liquide vers le réfrigérant.
D'ans lia variante suivant la fig. 6. le tuyau collecteur fixe 2!6 cueille le gaz liqué- fié,directement, dans un renflement 21a de Vanneau liquide 21, formé par un:
élargisse ment idu condenseur, renflement dans lequel tout le liquide réfrigérant s'accumule après s'être séparé de l'huile par lia force centri fuge, -l'orifice d'entrée 27 @du tube collecteur fixe 26 étant situé plus haut que l'écope 22 et ne pouvant (donc ramasser que ii gaz li quéfié, tandis que l'écope 22 ne peut ramas ser que :de l'huile.
Pendant son trajet à travers l'espace an iûlaire 2:8, le liquide subit, avant son retour au réfrigérant, un troisième et id'ernicr' re froidissement, @au contact !du tube central à l'intérieur iduquel passe le gaz froid -et au contact de l',arbre creux dians sua partie la, plus rapprochée,du réfrigérant,
partie qui est toujours froide par conductibilité.
Un régulateur auto>- détendeur -de retour du liquide est installé dians le réfrigérant; il ,sert en même temps à égaliser la pression deus le réfrigérant -et le condenseur quand la machine -est :arrêtée.
Il se compose essen tiellement -du tuyau de retour du gaz liqué fié 30, coiffé .à son extrémité par -une masse 31 qui commande son orifice de sortie, au moyen id'un pointeau 42, ,s'appuyant sur un siège conique 42a.
Ce pointeau coulisse à l'intérieur .du tuyau 30 qui le guïdie. Il porte @à sa partie inférieure un renflement 43 avec rainures, à travers lesquelles., le liquide pénètre dans la chambre ménagée 2u delà, tdu pointeau, pour passer ensuite, par 'les trous 44, dans le tuyau 4.5,
plogeant constamment dians Fan- neau liquide de gaz liquéfié qui se forme @dians le réfrigérant en rotation. Le tuyau 45 tourne avec le réfrigérant. Sa disposition évite toute projection 1de gaz liquéfié dans le milieu gazeux de l'appareil.
La masse 31 et le pointeau, qui sont son- mis à l'action ,de la force centrifuge, sont re <B>liés</B> par un étrier 32 à une cuvette 33, cou lissant le long d'un .guide 34 à butée, @dianné- tra.lement opposé au tuyau 30. La cuvette @a son fond percé -d'un trou 35.
Le poi,d@s ode la masse 31 et celui de la cuvette sont choisis @de manière à ce -que la masse -soit plus lourde que lia cuvette vide, tandis qu'au contraire le poids de la cuvette pleine @de liquide réfrigérant -est supérieur à celui -die la masse.
La cuvette 33. est alimentée par un tube 36 ne tournant pas et faisant office d'écope dans l'anneau de gaz liquéfié qui se forme dans le réfrigérant en rotation. Le tuba 36 amène le gaz liqu4fié---dams un récipient col lecteur monté fou sur l':arbre creux et lesté de manière à ne pas tourner avec le rotor.
De ce récipient, :le liquide tombe par un -déver soir ou tuyau 39, idans une ,gouttière tour- nanûeexcentrée 40, dont il est ,expulsé par la force centrifuge. Il s'échappe par l'ouverture 47. pour tomber idans la cuvette 33 pendant toute lia durée ,de la rotation.
Le liquide réfrigérant pourrait d'ailleurs alimenter directement la, gouttière excentrée, sans passer par l'intermédiaire du récipient 37, en jagen:Qant le tube 3@6 de manière à ce qu'il soit rendu fixe dans le liquide en rota tion, par un idispositif de lestage approprié.
Quoi -qu'il en soit, lorsque la masse<B>31</B> a laissé passer trop (de liquide réfrigérant, la raclette ,36 amène ce liquide en .excès à la cuvette 33 dont le poids devient alors pré dominant et sous l'action @de la force centri fuge, oblige la mas:se 31 à diminuer ou même à arrêter complètement 1',afflux,da baz liqué fié venant ,du condenseur.
Si, au contraire, ce gaz liquéfié arrive en quantité trop faible, le contenu de la cuvette ne contrebalance plus l'action de lamasse 31 et lui .laisse prendre la prédominance pour dégager la sortie du tuyau de retour du gaz liquéfié.
Dans la pratique, il s'établit :d'ailleurs automatiquement un régime de marche pro portionnant exactement la section de l'orifice de retour @du gaz liquéfié avec le débit -de la machine, réglant ainsi avec précision le cycle,de la, .circulation des gaz et,des liquides.
Dès l'arrêt de la machine, la cuvette 33 :-e vide complètement par le trou 35 et, en vertu de la surpression existantdans le con- denseur, la masse 31 tend à coulisser sur le orbe 30, de manière à en :dégager l'orifice. Tes pressions ont donc tendance à s'égaliser automatiquement entre les deux capacités constituant le réfrigérant et le condenseur.
Dans la -variante de la fig. 5, le régula- teur auto-détendeur ne tourne pas avec l'ar bre creux, mais il est fixé sur le récipient collecteur non tournant 37. La cuvette 33, dont le fond est percé @du trou de fuite 35, est placée sous l'orifice -de -décharge -du tube ou déversoir 39, à l'extrémité d'un balancier 32a. Ce balancier: qui s'articule sur 37, porte à son extrémité opposée, une masse 31a et un pointeau réglant l'orifice .d'écoulement idu gaz liquéfié dans le réfrigérant.
Le .compresseur 10 représenté aux fig. 1 et 3 se compose de deux cylindres, jumelés et opposés, qui sont soumis à l'action de l'ex centrique de commande, tandis que les pis tons 12, reliés entre eux par les colonnettes 42, forment un ensemble qui oscille autour d'un axe 43 fixé en carter 7. Les deux cy lindres peuvent d'ailleurs être coulés en une seule pièce comme représenté, ou assemblés après coup; on pourrait également n'em ployer qu'un seul cylindre oscillant sur l'axe 43.
D'après la. fig. 4, ce sont les pistons 12 qui se déplacent sous la commande de ,1'ex- centrique 13 dans les cylindres 11, assem blés en conséquence et dont l'ensemble s'ar ticule en 43. Le refoulement se produit par les trous 1$ munis de soupapes 19.
Au lieu d'un seul compresseur, il peut y en avoir plusieurs juxtaposés sur l'arbre 3, et, au lieu d'être commandés par un excen trique, le ou .les compresseurs peuvent être commandés aussi par une manivelle servant également pour le passage et la .distribution des gaz aspirés.
Dans les machines actuellement en usage. le carter suspendu fou sur l'arbre moteur su bit, pendant le travail irrégulier de la com pression -du gaz, malgré son contrepoids Tes teur et la disposition -des cylindres, un ba lancement extrêmement nuisible au rende ment, balancement dû -d'abord, au point mort des cylindres, pendant lequel le contrepoids testeur tend à tomber d'une certaine hauteur et, ensuite, à l'irrégularité de la quantité de gaz qui est retenue par les cylindres à chaque révolution.
Ce balancement -peut aller, par oscillations .accumulées, jusqu'à l'entraîne ment du contrepoids testeur dans .la rotation de l'appareil. Pour remédier à ces inconvé nients, assurer la stabilité du contrepoids Tes teur et l'invariabilité de la quantité de gaz retenue -dans les cylindres à chaque compres sion, on adjoint au carter 7 un volant stabili sateur à inertie 44a monté fou, soit, comme représenté en fig. l'a, sur le moyeu 45a de ce carter, soit, comme représenté pour 44b en fig. 1, sur l'arbre moteur. Ce volant, de poids approprié, constitue par sa jante une masse d'inertie qui ne se déplace que lors qu'elle est mise en mouvement par une force extérieure et indépendante d'elle.
Dans ce volant est ménagée une encoche ou une rai nure 46, -dans laquelle pénètre un taquet ou doigt 47, fixé ,au carter. Ces pièces sent dis posées de manière à laisser un certain jeu au volant et au carter dans .le sens de la rota tion. Un volant 44b, analogue à 44a, peut être disposé dans le réfrigérant près de la pièce lestée 37, pour amortir ses oscillations. Ce volant 44b est relié à. la pièce lestée 37 par un doigt non représenté, analogue à 47 et s'engageant comme lui dans une encoche du volant.
Aussitôt qu'un balancement @du carter ou de la pièce .lestée 37 s'amorce, le taquet ou doigt qu'ils portent vient buter contre l'ex trémité de la. rainure et l'inertie @du volant, en s'opposant immédiatement à l'amplifïca- tion de ce balancement et en l'amortissant après un petit nombre d'oscillations décrois santes, rétablir la stabilité.
Les machines frigorifiques rotatives dé crites @ei-,dessus, en regard du dessin annexé, sont remarquables par la régularité de leur fonctionnement; leur stabilité, leur simplicité, la sécurité de leur marche et leur rendement par rapport aux machines actuellement con nues.
Il doit être entendu que les formes et détails -de construction ,des organes décrits et représentés n'ont aucun caractère limita tif et peuvent être variés, sans que le prin- cipe,de l'invention se trouve altéré de ce fait.