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MACHINE A PISTON àGAZ CHAUD.
L'invention concerne une machine à piston à gaz chaud, munie d'un dispositif d'apport de fluide actif complémentaire pour une ou plusieurs enceintes actives de la machine, ce dispositif comportant au moins un ré- servoir de fluide d'apport.. Par "machine à piston à gaz chaud", il y a lieu d'entendre un moteur à gaz chaud, une machine frigorifique travaillant sui- vant le principe inverse de celui du moteur à gaz chaud ou une pompe thermi- que. Ce$ machines à piston à gaz chaud sont connues; le fluide actif y est amené et/ou évacué à la même pression. Cette pression peut être égale à la plus basse.pression obtenue pendant un cycle; toutefois, elle peut aussi être plus élevée que la pression la plus basse et être égale, par exemple à la pression la plus élevée obtenue au cours du cycle.
La Demanderesse a constaté qu'il est avantageux d'ajouter le flui- de actif approximativement à la pression la plus basse du cycle tandis que l'évacuation du fiuide doit s'effectuer approximativement à la pression la plusélevée Pour cette raison,la Demanderesse a réalisé un dispositif d'apport de fluide actif, pour une ou plusieurs enceintes actives de la ma- chine, qui, conformément à l'invention, satisfait aux conditions suivantes.
Le réservoir communique, par l'intermédiaire d'un canal d'alimentation com- portant un détendeur et un clapet à sens unique, avec une ou plusieurs en- ceintes actives de la machine,ce clapet étant disposé entre le- détendeur et l'enceinte active d'une faon telle que le fluide ne puisse'circuler que du réservoir vers l'enceinte active, alors que la machine comporte un canal d'évacuation, également relié aux enceintes actives,qui comporte un clapet à sens unique et un'détendeur, ce clapet étant disposé entre l'en- ceinte active et le détendeur d'une façon telle que le fluide ne puisse que s'écouler de l'enceinte active.
L'agencement conforme à l'invention permet d'obtenir un réglage
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rapide et efficace de la machine à piston à gaz chaud. De plus, les fuites peuvent être très restreintes, et la construction est très simple.
Le détendeur peut être réalisé de plusieurs manières -. il peut être du type à clapet, à tiroir ouà obturateur. Dans une forme de réali- sation avantageuse de l'invention, le canal d'alimentation communique'avec le réservoir par l'intermédiaire d'un second détendeur. De cette façon, après l'apport, le fluide peut retourner dans le réservoir, ce qui évite la perte de fluide actif à pression élevée évacué de l'enceinte active de la machine. De plus, on peut ainsi mairtenir constante la pression régnant dans le réservoir.
Le dispositif conforme à l'invention peut également être utilisé lorsque la machine à piston à gaz chaud comporte plusieurs enceintes acti= ves, dans lesquelles se déroulent des cycles identiques. Dans ce cas, il suffit d'un seul dispositif d'apport pour tous les cycles. A cet effet, cette machine à piston à gaz chaud présente, conformément à l'invention, la particularité qu'un certain nombre d'enceintes actives sont branchées en parallèle, tant sur le canal d'amenée que sur le canal d'évacuation du fluide actif d'apport, chaque enceinte active comportant son propre jeu de clapets à sens unique.
On peut modifier le niveau de pression du fluide actif dans-l'en- ceinte active de la machine en modifiant les niveaux de pression obtenus à l'aide des détendeurs. A cet effet, suivant une autre forme de réalisa- tion de l'invention, il est désirable que les deux détendeurs soient accou- plésa
Dans cette dernière forme ,de réalisation, il peut en même temps être utile d'équiper les deux détendeurs d'un dispositif commun qui mesure directement ou indirectement la pression moyenne régnant dans la chambre active de la machine. Ce dispositif de mesure peut être utilisé entre au- tres comme observateur de l'état dans lequel se trouve la machine; toutefois, on peut,aussi l'utiliser comme mécanisme de commande des détendeurs.
On peut augmenter la zone de réglage du dispositif, lorsque, sui- vant une autre forme de réalisation de l'invention, le dispositif est muni d'une canalisation, insérée entre le réservoir et le détendeur du canal d'évacuation et en parallèle avec ce dernier, canalisation qui comporte un compresseur, monté d'une façon telle que le fluide s'écoulant vers le réser- voir puisse être comprimé.
Le dispositif peut également être utilisé pour le démarrage de la machine à piston à gaz chaud. Toutefois, ce démarrage nécessitant une grande quantité d'air, la pression dans le réservoir tomberait fortement.
Dans la forme de réalisation décrite ci-dessus,dans laquelle le dispositif comporte un compresseur, la quantité d'air utilisée pour le démarrage peut être apportée lorsque, suivant une autre forme de réalisation de l'invention, le compresseur peut également aspirer de l'air atmosphérique.
Dans certains cas, il est nécessaire que le réglage de la machine à piston à gaz chaud soit plus rapide. A cet effet, il peut être désirable de combiner le dispositif de réglage décrit avec un dispositif de réglage de secours. A cet effet, suivant une autre forme de réalisation, le canal d'alimentation et le canal d'évacuation communiquent entre eux par l'inter- médiaire d'un branchement comportant un détendeur. Il peut être désirable que, suivant une autre forme de réalisation de l'invention, le détendeur inséré dans le branchement soit commandé par le régulateur.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, 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 fig' 1 représente schématiquement le système régulateur con- forme à l'invention.
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Les fig. 2 et 3 représentent'schématiquement, mais d'une fagon plus détaillée, une machine à piston à gaz chaud équipée du dispositif décrit ci-dessus.
La fig 4 représente le raccordement d'une'machine polycylindri- que.
Sur la fig. 1, l'enceinte active d'une machine à piston à gaz chaud dont la construction sera spécifiée sur la fig. 2 est indiquée par 1.
Le volume de cette enceinte active est modifié à l'aide d'un piston 2. Le dispositif comporte un réservoir 3 renfermant du fluide actif. Le réservoir communique avec l'enceinte active 1 par l'intermédiaire de la canalisation 4, du détendeur 5 et du clapet à sens unique 6. En même temps, l'enceinte active 1 communique avec le réservoir par l'intermédiaire du clapet à sens unique 7, du détendeur 8,du canal 9, et du clapetà sens unique 10. Les détendeurs 5 et 8 sont réalisés ici sous forme de vannes d'étranglement.
A cet effet, on a prévu les vannes 11 et 12, qui permettent de réduire la pression du fluide. Pour réduire au minimum les forces nécessaires au dé= placement de ces vannes, les enceintes formées au-dessous de ces vannes com- muniquent, par des branchements 13, respectivement 14, avec les enceintes formées au-dessus des vannes. Les deux détendeurs sont accouplés à'l'aide de mécanismes à bielles 15, 16 et 17, de sorte que le déplacement du'bras 18, éventuellement à l'aide du régulateur, assure le déplacement simultané des deux vannes.
Le dispositif comporte en outre un compresseur 19 qui est branché en parallèle avec le canal d'évacuation 9 à l'aide des canalisations'20 et 21. En même temps, ce compresseur peut aspirer de l'air à la pression at- mosphérique par la canalisation 22 et le clapet à sens unique 23.
Le dispositif représenté sur la figure, est conjugué avec un dis- positif régulateur à action rapide. Ce dernier est constitué par la càna- lisation 24, le détendeur 25 et la canalisation 26. Le détendeur 25 est; tout comme les détendeurs 5 et 8, décrits ci-dessus,, du type à vanne d'é- tranglement. Toutefois., contrairement aux vannes d'étranglement 11 et 12, la vanne d'étranglement 27 comporte une partie 28 de plus petit diamètre, ce qui crée un canal circulaire et un branchement entre la canalisation 26 et la canalisation 24. La vanne d'étranglement 25 peut être commandée par le régulateur par l'intermédiaire du système de bielles 29.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante lorsque, en régime, du fluide actif s'échappe de l'enceinte active 1 de la machine, ou que la machine doit fournir une plus grande puissance, du fluide actif est amené du réservoir 3 à l'enceinte active par le canal 4, le détendeur. 5 et le clapet de retour 6. La pression du fluide amené à l'enceinte active est réglée à l'aide du détendeur 5. Pendant le temps que la pression dans l'en- ceinte active est plus basse que la pression dans le canal à proximité du clapet de retour 6, du fluide actif pénètre dans l'enceinte active.
Toute- fois, lorsque, par exemple pendant la compression, la pression dans la cham- bre active 1 augmente, et qu'elle devient plus élevée que la pression régnant dans le canal à proximité du clapet 6, ce clapet se ferme et le fluide actif ne peut s'échapper de l'enceinte active à travers le système de canalisation décrit vers le réservoir. Le cycle dans l'enceinte active de la machine se règle donc d'une façon telle que la pression minimum obtenue pendant un cycle soit égale à la pression du fluide d'apport après que celui-ci a passé le détendeur 5.
Dans le canal d'évacuation à proximité du clapet de retour 7, règnera toujours de la manière indiquée ci-dessus, pour la canalisation d'a- limentation, la pression la pression la plus élevée obtenue pendant le cycle. La pression du fluide dans ce système de canalisation, peut être abaissée à l'aide du détendeur 8 de façon qu'elle soit égale à la pression dans le réservoir 3; ce qui permet d'amener le fluide actif au réservoir par l'intermédiaire du canal 9 et du clapet 10.
Toutefois, lorsque la machine à piston à gaz chaud doit fournir moins de puissance, c'est-à-dire qu'il faut réduire la quantité de fluide
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actif participant à un cycle, après le déplacement de la vanne 12'du détendeur 8 d'une façon telle que la pression dans l'enceinte à proximité du clapet de retour 7 baisse, du fluide actif sera ramené de l'enceinte active 1 vers le réservoir par l'intermédiaire du clapet 7, du détendeur 8, 'de'la canalisa- tion 9 et du clapet 10. Par suite de l'accouplement des vannes 11 et 12 à l'aide du mécanisme de bielles 15,16, 17, une diminution de la pression du détendeur 8 entraînera une augmentation de la pression du détendeur 5.
Le niveau de pression dans l'enceinte active de la machine se règle d'une façon telle que les nouvelles pressions maximum et mipimum correspondant aux pres- sions du fluide des détendeurs.
Le volume du réservoir 3 sera, en général, trop petit pour la quantité d'air que demande le démarrage de la machine à piston à gaz chaud.
Toutefois, pour permettre ce démarrage à l'aide du réservoir, on a prévu le compresseur 19 qui comprime, dans le réservoir, de l'air atmosphérique par l'intermédiaire de la canalisation 22, du clapet 23, du compresseur 19 et de la canalisation 21. Ce compresseur est en même temps utilisé pour augmenter notablement la gamme de réglage du dispositif, car il permet d'augmenter la pression du fluide contenu dans la canalisation 9, ce qui entraîne aussi l'augmentation de la pression dans le réservoir.
Le dispositif comporte en outre un régulateur de secours, consti- tué par la canalisation 24, le détendeur 25 et la canalisation 26. Lorsque'la pression du fluide actif de la machine doit être rapidement abaissée, on peut court-circuiter le canal d'alimentation et le canal d'évacuation, ce qui assure un nivellement ainsi que la baisse de la pression maximum du cycle. Dans une position appropriée à cet effet de la vanne 27, l'enceinte annulaire résultant de la partie 28 de plus petit diamètre, relie les canalisations 24 et 26. Ce réglage de secours peut s'effectuer, par l'intermédiaire de la bielle 26, par un régulateur non représenté sur le dessin.
La machine à piston à gaz chaud représentée sur la fig 2, est un moteur à piston à gaz chaud et comporte un cylindre 30 dans lequel se dépla- cent un balayeur 31 et un piston 32 Tant le balayeur 31 que le piston 32 sont accouplés, par l'intermédiaire de mécanismes de bielles 33, respective- ment 34, à un vilebrequin commun 35. L'enceinte au-dessus du balayeur commu- nique, par l'intermédiaire du réchauffeur 37, du récupérateur 38 et du réfri- gérant 39, avec l'enceinte 40 formée entre le balayeur et le piston. L'encein- te 36 est la chambre chaude du moteur et l'enceinte 40, la chambre froide. De la chaleur est fournie au réchauffeur 37 et à la chambre chaude 36. A cet ef- fet, on a prévu le brûleur 41 dont les gaz de combustion lèchent le réchauf- feur et quittent la machine en 42.
Pour modifier la puissance de la machine à piston à gaz chaud, ou pour pallier aux fuites, la machine comporte un dispositif d'apport de fluide actif. On a prévu à cet effet, la canalisation 43.
La fig. 3 représente, à plus grande échelle, le dispositif branché sur cette canalisation 43. La canalisation 43 se scinde en deux canalisations 44 et 45 dont chacune comporte'' un clapet à sens unique 46, respectivement 47.
Ces clapets sont disposés de façon que le fluide actif puisse s'écouler de la canalisation 44 par la canalisation 43 vers l'enceinte active de la machine et que du fluide actif puisse s'écouler par le clapet 47 vers la canalisation 45.
Tant la canalisation 44 que la canalisation 45 communiquent avec des réducteurs 48, respectivement 49, qui sont accouplés. Le détendeur de la canalisation 44 comporte une enceinte 50 qui est partiellement limitée par un soufflet 51. La soupape réductrice 48 est munie d'une tige 52 dont l'extrémité repose contre la face supérieure du soufflet. L'enceinte 53 formée sous le dé- tendeur, communique avec le réservoi 56 par l'intermédiaire de la canalisation 54 dans laquelle se trouve l'obturateur 55. Le soufflet 51 comporte, sur sa face supérieure, un étrier 57, qui peut se déplacer avec le soufflet dans le boîtier 58, qui comporte d'un côté, une partie filetée 59.
Sur le boîtier 58 peut se vis- ser un couvercle 60, à l'aide duquel le ressort 61 qui repose sur l'étrier 57, peut être plus ou moins tendu et le soufflet 51 plus ou moins comprimé. Sur l'é- trier 57 agit le levier 62, qui est articulé au point fixe 63. L'autre extrémité du levier 62 permet d'ouvrir, par l'intermédiaire de la tige 64, la soupape 49.
Les deux soupapes 48 et 49 sont poussées dans leur position fermée par les res- sorts 65 et 66.
La canalisation 45 est raccordée à l'enceinte 67 du détendeur
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sous la soupape 49. L'enceinte 68 formée au-dessus de cette soupape commu- nique, par la canalisation 69, avec le réservoir 70. Celui=ci communique, à son tour, avec le'réservoir 56, par la canalisation 71 dans laquelle se trouve le détendeur 72. Le système de canalisation du dispositif décrit ci-dessus constitue un ensemble fermé. Toutefois, comme du fluide actif peut fuir de la machine, le réservoir est muni d'un compresseur à l'aide duquel du fluide actif peut être amené au réservoir.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante.
Lorsqu'on désire augmenter la puissance fournie par le moteur à piston à gaz chaud, il faut augmenter la pression-dans la machine et amener une plus grande quantité de fluide actif. A cet effet, on tourne le couvercle 60 de faon que le ressort 61 soit comprimé et que le clapet 48 s'ouvre quel- que peu. De ce fait, du fluide actif est amené du réservoir 56 à l'encein- te active 50 par l'obturateur ouvert 55 et la canalisation 54: la pression dans l'enceinte active 50 augmente tout comme celle régnant dans la canali- sation 44 et dans la canalisation 43.
La pression minimum du fluide dans l'enceinte active de la machine augmente aussi et devient finalement égale à la pression régnant dans la canalisation 43. La pression dans l'enceinte 50 augmente jusqu'au moment où la force exercée sur la face supérieure du soufflet 51, majorée de la pression du ressort 65, est égale à la poussée du ressort 61. Lorsque cette égalité est établie, la soupape 48 se ferme et le cycle décrit dans l'enceinte active de la machine se trouve à un niveau plus élevé. L'augmentation de la pression minimum a entraîné une augmentation de la pression maximum. Toutefois, du fluide actif ne peut s'échapper, car le clapet 49 est et reste fermé.
Par contre, lorsqu'on désire réduire la puissance que fournit le moteur à piston à gaz chaud en réduisant le niveau de pression du cycle, on peut tourner le couvercle 60 de façon à diminuer la tension du ressort 61. L'équilibre du soufflet 51 et de l'étrier 57 est alors rompu de sorte que le soufflet a tendance à s'étendre et s'écarte de la tige de soupape 52.
Le levier 62 tourne alors autour du point 63 et la soupape 49 s'ouvre à l'ai- de de la tige de soupape 64 à l'encontre de la pression du ressort 66. Le fluide actif s'échappe alors par l'enceinte 67, 68 et la canalisation 69 vers le réservoir 70. De cette façon, la pression maximum du cycle diminue, et comme le rapport de pression reste toujours le même, la pression minimum diminue aussi. Il en résulte que la pression dans la canalisation 44 dimi- nue et donc aussi celle dans l'enceinte 50. De ce fait, sous l'influence du ressort 61, le soufflet est de nouveau déplacé vers la droite et la pres- sion agissant sur le clapet 49 diminue. Cette diminution se poursuit jus- qu'à ce que le clapet 49 se ferme et que le niveau de pression du cycle se soit de nouveau réglé.
Ce dispositif de réglage peut aussi être utilisé dans une machine polycylindrique, telle que représentée schématiquement sur la fig. 4. Cette machine comporte quatre enceintes actives 80, 81, 82 et 83. Chaque enceinte active comporte son propre jeu de clapets à sens unique, à savoir 85 et 86, 87 et 88, 89 et 90,91 et 92. Les canalisations- 93, 94, 95' et 96, dans les- quelles se trouvent respectivement les clapets 85, 87, 89 et 91 sont rac- cordés à une canalisation commune 97 qui constitue la canalisation d'alimen- tation en fluide actif. Cette canalisation 97 correspond à la canalisation 44 de la fig. 3.
Dans les canalisations 98, 99, 100 et 101 se trouvent respecti- vement les clapets 86, 88, 90 et 92. Lesdites canalisations sont raccordées à une canalisation commune 102 qui constitue la canalisation d'évacuation du fluide actif et qui correspond à la canalisation 45 de la fig. 3. Pour le reste, ce dispositif est analogue à celui représenté sur la fig. 3 et fonctionne de la même manière que ce dernier.
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HOT GAS PISTON MACHINE.
The invention relates to a hot gas piston machine, provided with a complementary active fluid supply device for one or more active enclosures of the machine, this device comprising at least one supply fluid reservoir. By "hot gas piston machine" is meant a hot gas engine, a refrigeration machine working on the reverse principle to that of a hot gas engine or a heat pump. This hot gas piston machines are known; the active fluid is brought there and / or discharged at the same pressure. This pressure may be equal to the lowest pressure obtained during a cycle; however, it can also be higher than the lowest pressure and be equal, for example, to the highest pressure obtained during the cycle.
Applicants have found that it is advantageous to add the active fluid at approximately the lowest pressure of the cycle while the discharge of the fluid must be effected at approximately the highest pressure. For this reason, Applicants have produced a device for supplying active fluid, for one or more active enclosures of the machine, which, according to the invention, satisfies the following conditions.
The reservoir communicates, by means of a supply channel comprising a regulator and a one-way valve, with one or more active enclosures of the machine, this valve being arranged between the regulator and the valve. active enclosure in such a way that the fluid can only circulate from the reservoir to the active enclosure, while the machine has an evacuation channel, also connected to the active enclosures, which has a one-way valve and a ' regulator, this valve being arranged between the active enclosure and the regulator in such a way that the fluid can only flow from the active enclosure.
The arrangement according to the invention makes it possible to obtain an adjustment
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fast and efficient hot gas piston machine. In addition, the leaks can be very small, and the construction is very simple.
The regulator can be realized in several ways -. it may be of the valve, spool or shutter type. In an advantageous embodiment of the invention, the supply channel communicates with the reservoir through a second pressure regulator. In this way, after the supply, the fluid can return to the reservoir, which avoids the loss of high pressure active fluid discharged from the active enclosure of the machine. In addition, it is thus possible to keep the pressure in the reservoir constant.
The device according to the invention can also be used when the hot gas piston machine comprises several active enclosures, in which identical cycles take place. In this case, a single delivery device is sufficient for all cycles. To this end, this hot gas piston machine has, according to the invention, the feature that a certain number of active enclosures are connected in parallel, both on the supply channel and on the discharge channel of the active fluid intake, each active enclosure having its own set of one-way valves.
The pressure level of the active fluid in the active enclosure of the machine can be modified by modifying the pressure levels obtained with the aid of the regulators. For this purpose, according to another embodiment of the invention, it is desirable that the two regulators be coupled together.
In this latter embodiment, it may at the same time be useful to equip the two regulators with a common device which directly or indirectly measures the average pressure prevailing in the active chamber of the machine. This measuring device can be used among others as an observer of the state in which the machine is located; however, it can also be used as a control mechanism for regulators.
The adjustment zone of the device can be increased when, according to another embodiment of the invention, the device is provided with a pipe, inserted between the reservoir and the regulator of the discharge channel and in parallel with it. the latter, a pipe which comprises a compressor, mounted in such a way that the fluid flowing towards the reservoir can be compressed.
The device can also be used for starting the hot gas piston machine. However, since this start-up requires a large quantity of air, the pressure in the tank would drop sharply.
In the embodiment described above, in which the device comprises a compressor, the amount of air used for starting can be supplied when, according to another embodiment of the invention, the compressor can also suck air. atmospheric air.
In some cases, it is necessary that the adjustment of the hot gas piston machine be faster. For this purpose, it may be desirable to combine the described adjustment device with a back-up adjustment device. To this end, according to another embodiment, the supply channel and the discharge channel communicate with each other by means of a connection comprising a pressure reducing valve. It may be desirable that, in accordance with another embodiment of the invention, the pressure reducer inserted into the branch be controlled by the regulator.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the features which emerge both from the text and from the drawing, of course, forming part of the invention.
FIG. 1 schematically represents the regulating system according to the invention.
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Figs. 2 and 3 represent schematically, but in more detail, a hot gas piston machine equipped with the device described above.
Fig. 4 shows the connection of a polycylindrical machine.
In fig. 1, the active enclosure of a hot gas piston machine, the construction of which will be specified in FIG. 2 is indicated by 1.
The volume of this active chamber is modified using a piston 2. The device comprises a reservoir 3 containing active fluid. The reservoir communicates with the active enclosure 1 via the pipe 4, the pressure reducer 5 and the one-way valve 6. At the same time, the active enclosure 1 communicates with the reservoir via the one-way valve. single 7, the regulator 8, the channel 9, and the one-way valve 10. The regulators 5 and 8 are made here in the form of throttling valves.
For this purpose, valves 11 and 12 have been provided, which make it possible to reduce the pressure of the fluid. To reduce to a minimum the forces necessary for the displacement of these valves, the enclosures formed below these valves communicate, by connections 13, respectively 14, with the enclosures formed above the valves. The two regulators are coupled with the aid of connecting rod mechanisms 15, 16 and 17, so that the displacement of the arm 18, possibly with the aid of the regulator, ensures the simultaneous displacement of the two valves.
The device further comprises a compressor 19 which is connected in parallel with the discharge channel 9 by means of the pipes' 20 and 21. At the same time, this compressor can suck air at atmospheric pressure through the pipe 22 and the one-way valve 23.
The device shown in the figure is combined with a fast acting regulator device. The latter is formed by the channel 24, the regulator 25 and the pipe 26. The regulator 25 is; just like the regulators 5 and 8, described above, of the throttle valve type. However., Unlike the throttle valves 11 and 12, the throttle valve 27 has a portion 28 of smaller diameter, which creates a circular channel and a branch between the pipe 26 and the pipe 24. The valve throttle 25 can be controlled by the regulator via the connecting rod system 29.
The device operates as follows when, under operating conditions, active fluid escapes from the active enclosure 1 of the machine, or when the machine has to provide greater power, active fluid is brought from the reservoir 3 to the enclosure activated by channel 4, the expansion valve. 5 and the return valve 6. The pressure of the fluid supplied to the active chamber is regulated using the pressure reducer 5. During the time that the pressure in the active chamber is lower than the pressure in the channel near the return valve 6, active fluid enters the active enclosure.
However, when, for example during compression, the pressure in the active chamber 1 increases, and that it becomes higher than the pressure prevailing in the channel near the valve 6, this valve closes and the fluid active cannot escape from the active enclosure through the described pipe system to the reservoir. The cycle in the active chamber of the machine is therefore adjusted in such a way that the minimum pressure obtained during a cycle is equal to the pressure of the supply fluid after the latter has passed the regulator 5.
In the discharge channel near the return valve 7, there will always prevail as indicated above, for the supply pipe, the pressure the highest pressure obtained during the cycle. The pressure of the fluid in this pipe system can be lowered using the pressure reducer 8 so that it is equal to the pressure in the reservoir 3; which makes it possible to bring the active fluid to the reservoir via the channel 9 and the valve 10.
However, when the hot gas piston machine needs to provide less power, that is, the amount of fluid needs to be reduced
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active participating in a cycle, after the displacement of the valve 12 'of the pressure reducer 8 in such a way that the pressure in the enclosure near the return valve 7 drops, the active fluid will be returned from the active enclosure 1 to the reservoir via the valve 7, the pressure reducer 8, the pipe 9 and the valve 10. As a result of the coupling of the valves 11 and 12 using the mechanism of connecting rods 15,16, 17, a decrease in the pressure of the regulator 8 will cause an increase in the pressure of the regulator 5.
The pressure level in the active chamber of the machine is adjusted in such a way that the new maximum and minimum pressures corresponding to the pressure of the fluid from the regulators.
The volume of the reservoir 3 will generally be too small for the quantity of air required for starting the hot gas piston machine.
However, to allow this start-up using the reservoir, the compressor 19 is provided which compresses, in the reservoir, atmospheric air via the pipe 22, the valve 23, the compressor 19 and the pipe 21. This compressor is at the same time used to significantly increase the adjustment range of the device, because it makes it possible to increase the pressure of the fluid contained in the pipe 9, which also leads to an increase in the pressure in the reservoir.
The device further comprises a back-up regulator, consisting of line 24, pressure reducer 25 and line 26. When the pressure of the working fluid in the machine must be rapidly lowered, the pressure channel can be bypassed. supply and discharge channel, which ensures leveling as well as lowering the maximum pressure of the cycle. In a position suitable for this purpose of the valve 27, the annular enclosure resulting from the portion 28 of smaller diameter, connects the pipes 24 and 26. This emergency adjustment can be made, by means of the connecting rod 26. , by a regulator not shown in the drawing.
The hot gas piston machine shown in FIG. 2 is a hot gas piston engine and comprises a cylinder 30 in which a sweeper 31 and a piston 32 move. Both the sweeper 31 and the piston 32 are coupled, via connecting rod mechanisms 33, respectively 34, to a common crankshaft 35. The enclosure above the sweeper communicates, via the heater 37, the recuperator 38 and the refrigerant 39 , with the enclosure 40 formed between the sweeper and the piston. Enclosure 36 is the hot room for the engine and enclosure 40 is the cold room. Heat is supplied to the heater 37 and to the hot chamber 36. For this purpose, the burner 41 is provided, the combustion gases of which lick the heater and leave the machine at 42.
To modify the power of the hot gas piston machine, or to mitigate leaks, the machine includes an active fluid supply device. Line 43 has been provided for this purpose.
Fig. 3 shows, on a larger scale, the device connected to this pipe 43. The pipe 43 is divided into two pipes 44 and 45, each of which comprises '' a one-way valve 46, 47 respectively.
These valves are arranged so that the active fluid can flow from the pipe 44 through the pipe 43 to the active enclosure of the machine and that the active fluid can flow through the valve 47 to the pipe 45.
Both the pipe 44 and the pipe 45 communicate with reducers 48, respectively 49, which are coupled. The pressure reducer of the line 44 comprises an enclosure 50 which is partially limited by a bellows 51. The reducing valve 48 is provided with a rod 52 whose end rests against the upper face of the bellows. The enclosure 53 formed under the regulator, communicates with the reservoir 56 by means of the pipe 54 in which the shutter 55 is located. The bellows 51 comprises, on its upper face, a bracket 57, which can be fitted. move with the bellows in the housing 58, which has on one side, a threaded portion 59.
A cover 60 can be screwed onto the housing 58, with the aid of which the spring 61 which rests on the bracket 57, can be more or less stretched and the bellows 51 can be more or less compressed. The lever 62 acts on the bracket 57, which is articulated to the fixed point 63. The other end of the lever 62 enables the valve 49 to be opened by means of the rod 64.
The two valves 48 and 49 are pushed into their closed position by the springs 65 and 66.
Line 45 is connected to enclosure 67 of the regulator
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under valve 49. The enclosure 68 formed above this valve communicates, through line 69, with reservoir 70. The latter in turn communicates with reservoir 56, through line 71 in which is the regulator 72. The pipe system of the device described above constitutes a closed assembly. However, since working fluid can leak from the machine, the reservoir is provided with a compressor by means of which working fluid can be supplied to the reservoir.
The device operates as follows.
When it is desired to increase the power supplied by the hot gas piston engine, it is necessary to increase the pressure in the machine and to supply a greater quantity of working fluid. For this purpose, the cover 60 is rotated so that the spring 61 is compressed and the valve 48 opens somewhat. As a result, active fluid is brought from the reservoir 56 to the active chamber 50 through the open shutter 55 and the pipe 54: the pressure in the active chamber 50 increases, as does that prevailing in the pipe 44. and in line 43.
The minimum pressure of the fluid in the active chamber of the machine also increases and finally becomes equal to the pressure prevailing in the pipe 43. The pressure in the chamber 50 increases until the moment when the force exerted on the upper face of the bellows 51, increased by the pressure of the spring 65, is equal to the thrust of the spring 61. When this equality is established, the valve 48 closes and the cycle described in the active chamber of the machine is at a higher level. The increase in the minimum pressure resulted in an increase in the maximum pressure. However, active fluid cannot escape, because the valve 49 is and remains closed.
On the other hand, when it is desired to reduce the power supplied by the hot gas piston engine by reducing the pressure level of the cycle, the cover 60 can be turned so as to reduce the tension of the spring 61. The balance of the bellows 51 and the yoke 57 is then ruptured so that the bellows tends to expand and move away from the valve stem 52.
The lever 62 then turns around the point 63 and the valve 49 opens with the aid of the valve stem 64 against the pressure of the spring 66. The active fluid then escapes through the enclosure. 67, 68 and line 69 to reservoir 70. In this way, the maximum pressure of the cycle decreases, and as the pressure ratio always remains the same, the minimum pressure also decreases. As a result, the pressure in the pipe 44 decreases and therefore also that in the enclosure 50. Therefore, under the influence of the spring 61, the bellows is again moved to the right and the pressure acting. on the valve 49 decreases. This decrease continues until the valve 49 closes and the cycle pressure level is again set.
This adjustment device can also be used in a polycylindrical machine, as shown schematically in FIG. 4. This machine has four active enclosures 80, 81, 82 and 83. Each active enclosure has its own set of one-way valves, namely 85 and 86, 87 and 88, 89 and 90, 91 and 92. The pipes- 93, 94, 95 'and 96, in which the valves 85, 87, 89 and 91 are respectively located are connected to a common pipe 97 which constitutes the supply pipe for active fluid. This pipe 97 corresponds to the pipe 44 of FIG. 3.
In the pipes 98, 99, 100 and 101 there are respectively the valves 86, 88, 90 and 92. Said pipes are connected to a common pipe 102 which constitutes the discharge pipe of the active fluid and which corresponds to the pipe 45 of fig. 3. For the rest, this device is similar to that shown in FIG. 3 and works in the same way as the latter.