BE518097A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX INSTALLATIONS DE FORCE MOTRICE COMPRENANT
DES TURBINES A COMBUSTION INTERNE. 



   L'invention est relative aux machines motrices et concerne plus spécialement les turbines à gaz à combustion interne, 
L'objet général de l'invention est de prévoir une structure de turbine à gaz de combustion interne spécialement appropriée, bien que non li- mitée, aux réalisations sous forme d'installations ou unités relativement pe- tites ayant un champ étendu d'applications. 



   La présente invention peut être utilisée pour la propulsion à réaction proprement dite, et réalisée dans des turbines à gaz destinées à actionner les propulseurs ou hélices et rotors d'avions, comme moteur d'entr aî- nement sur des véhicules et des bateaux ainsi que comme installation motrice d'usage général et comme producteur de gaz à vitesse élevée. 



   L'installation motrice peut ètre établie en diverses dimensions Les plus petites installations de turbine qui sont autonomes pour la produc- tion de gaz à vitesse élevée, peuvent être montées   circonférentiellement,   sur l'anneau de stator d'un ensemble rotor de turbine à gaz, soit isolément soit à plusieurs, à l'aide d'adapteurs appropriés. Lorsqu'on utilise plus d'une installation motrice de l'invention, diverses puissances peuvent etre obtenues du rotor de turbine actionné, en permettant le maximum d'efficacité de fonc- tionnement, Bien qué de petites modifications puissent   *être   désirables pour certaines adaptations, les caractéristiques du mécanisme de turbine de l'in- vention lui confèrent pratiquement une applicabilité universelle. 



   C'est uncobjet important de l'invention de prévoir une instal- lation motrice de turbine à gaz à combustion interne, réduite et compacte, peu onéreuse de fabrication et de fonctionnement, et qui constitue une unité autonome. L'installation motrice de l'invention est petite, de faible poids et d'une configuration qui en permet l'adaptation facile pour son installa- tion dans pratiquement toutes les situations. La puissance développée est. exceptionnellement élevée eu égard au poids et encombrement, et la disposition 

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 de l'installation assure une efficacité élevée de fonctionnement. L'unité est en elle-même complète, comprenant un système de démarrage et un système d'allumage, un système de lubrification, un système d'injection de combus- tible ainsi qu'un contrôle et un régulateur de vitesse simples. 



   Un autre objet de l'invention est de prévoir une installation motrice du genre défini comprenant un seul rotor qui porte sur sa face avant une rangée d'aubes de compresseur centrifuge se transformant en pales ou au- bages de turbine à réaction, et une rangée d'augets ou palettes de turbine sur sa face arrière, et se prolongeant en dehors des faces du rotor suivant une direction axiale.

   Les pales ou aubages de turbine qui continuent les aubes du compresseur sur la face avant du rotor de la turbine sont infléchis en arrière du sens de rotation du rotor, l'air échauffé en ce point par condue- tion et contact direct à travers des ouvertures du rotor avec les gaz chauds qui viennent frapper les augets ou palettes de turbine de la face arrière du rotor, se dilatant et ceci, joint à la déviation qu'il subit en traversant les aubages ou pales de turbine, communique au rotor unepoussée tangentielle qui aide à sa rotation L'air quittant le propulseur tangentiellement   élimi-   ne la nécessité d'aubes de diffusion.

   Le transfert de chaleur, en refroidis- sant d'une part les augets ou palettes arrière de la turbine permet l'emploi d'une température de fonctionnement bien plus élevée, et, d'autre part, ef- fectue un travail utile sur l'air lorsque celui-ci traverse les pales ou au- bages avant de la turbine, produisant une réaction, et en outre réchauffant l'air, ce qui à son tour réduit la consommation de combustible. 



   Un autre objet de l'invention est de prévoir une installation de force motrice de la classe définie, caractérisée par une disposition com- pacte et avantageuse des éléments, réalisant une économie de poids et de ma- tière et accroissant le rendement d'ensemble de   l'installation.   



   La combinaison compresseur-turbine est comprise dans un seul rotor et procure ainsi une réduction de la longueur hors tout de l'installa- tion. La pompe à combustible, le propulseur ou pompe de circulation d'huile, et la griffe de démarrage sont tous montés sur un arbre commun au rotor, ce qui signifie qu'en fonctionnement, il n'y a qu'un seul organe tournant monté sur deux paliers anti-friction. Le   rendement   est supplémentairement accru et les dimensions et poids sont encore réduits en agençant le régénérateur ou l'échangeur de chaleur dans le canal d'écoulement d'air principal venant du compresseur et dans une position propre à lui permettre de recevoir une décharge gazeuse de la turbine. La chambre de combustion cylindrique est mon- tée dans l'alignement du rotor et concentriquement avec lui.

   L'extrémité avant de la chambre de combustion est graduellement évasée vers l'extérieur en vue d'une décharge radiale à travers l'anneau de stator et la turbine. 



  La chambre de combustion étant montée intérieurement à l'échangeur de cha- leur et espacée de celui-ci, il en résulte une économie supplémentaire d'em- placement. 



   Un autre objet de l'invention est   dévoir   une installation motrice du genre défini ci-dessus comprenant un système de démarrage libéra- ble, Un moteur excité par un courant de batterie fait tourner l'arbre du ro- tor, ce qui donne lieu à un écoulement de combustible de la pompe à combusti- ble au pulvérisateur de combustible de la chambre de combustion, à   l'excita=   tion d'un corps incandescent disposé près du pulv.érisateur de combustible de manière à enflammer le mélange de combustible et d'air, et à l'écoulement de l'air à partir du compresseur centrifuge. L'opération de démarrage est ef- fectuée en amenant le levier de contrôle dans la position   "marche".   Ceci ouvre légèrement la valve à combustible.

   Le déplacement du levier ferme un circuit partant de la batterie vers le commutateur à solénoide du moteur de démarrage. Simultanément le solénoide branché aux bornes du dit moteur s'excite et fait coulisser la griffe de démarrage de l'arbre du moteur en prise avec la griffe de l'arbre de la turbine. Un corps incandescent est également branché en parallèle avec le moteur électrique et est de même exci- té. L'arbre de turbine portant la pompe à combustible et le compresseur d'air ayant atteint une vitesse convenable,un mélange de combustible et d'air est débité dans la chambre de combustion, mélange qui est enflammé par 

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 le corps incandescent.

   Lorsque le compresseur est accéléré sous   l'influen-   ce des gaz chauds agissant sur la turbine, une pression d'air suffisante est créée pour actionner un commutateur sensible à la pression, qui ouvre le cir- cuit du commutateur à   solénoide   du moteur,lequel à son tour coupe le cou- rant du solénoïde actionnant,la griffe de démarrage et le courant du corps incandescent,   .De   part son énergie propre, l'arbre de turbine tourne plus vite que le moteur de démarrage et de désengage du dit moteur en repoussant en arrière la griffe de démarrage à denture hélicoïdale sur l'arbre du mo- teur.

   Le moteur du démarreur, les pompes à combustible et à huile sont in- corporés dans un ensemble compact fixé de manière amovible au carter ou loge- ment de l'unité principale de l'installation, pour la facilité de montage, de service et de remplacement. Le réservoir à huile de section en forme de croissant, est fixé par brides autour de la moitié inférieure de l'ensemble comprenant le moteur du démarreur et les pompes à combustible et à huile, et coopère avec des trous pratiqués dans le carter de la pompe à huile pour recevoir l'huile balayée des logements de paliers et distribuer de l'huile filtrée du réservoir à la pompe. 



   Un autre objet de l'invention est de prévoir une installation motrice de la classe définie,dans laquelle la vitesse de fonctionnement est contrôlée par la pression développée par la pompe centrifuge à combustible. 



  Lorsque la vitesse du rotor de turbine et de ce fait la vitesse de la pompe à combustible croît, la pression du combustible croit. La valve de contrôle du combustible consiste en une valve du type à piston non équilibré. La val- ve comporte une perforation axiale pour transférer de la pression à partir du coté de mesurage de la valve vers la section arrière plus large conformée en piston, 'La valve est ouverte par un ressort interposé entre un organe as- socié au levier de commande et le piston. Pour une position de réglage don- née du levier, le ressort ouvre la valve, et lorsque la pression croit dans la pompe à combustible en raison de l'accroissement de la vitesse, le piston comprime le ressort, tendant à réduire l'ouverture de la valve, On obtient ainsi un réglage à vitesse constante.

   Conformément à l'invention on prévoit dans une installation motrice à turbine à combustion interne, une turbine à écoulement comprenant deux zones de détente et un rotor à aubages d'impulsion et dé réaction, fonctionnant dans les dites zones de détente, une chambre de combustion fournissant des gaz chauds à l'entrée des dites zones de déten- te influencées par les dits gaz, pour faire tourner le rotor de la turbine. 



   Une réalisation type préférée, de l'invention, est illustrée par les dessins annexés, sur lesquels 
Figs. 1 et la représentent une élévation de côté d'une instal- lation motrice selon l'invention; 
Figs. 2 et 2a représentent une vue en coupe de l'installation motrice avec une partie du moteur de démarrage représenté en élévation la- térale; 
Fig. 3 est une vue schématique d'une partie de la combinaiscn compresseur-turbine de la face avant du rotor; 
Fig. 4 est une vue schématique d'une partie des pales ou auba- ge du rotor et des aubes directrices du stator de la turbine du côté arrière du-rotor;

     Fig. 5   est une vue en coupe transversale du distributeur de combustible et de la valve de contrôle,    Fig. 6 est un schéma des moyens de démarrage, d'allumage, de la valve de contrôle du combustible et des autres parties associées,   
L'installation motrice de l'invention a un champ étendu d'ap- plications, et est susceptible de variation et de modification en vue de son adaptation à des usages particuliers.

   Dans la fig. 1 on a illustré une ins- tallation principalement appropriée à la propulsion d'un avion ou semblable, et. on décrira ci-après ces réalisations et application, étant entendu que ces illustration et description sont données uniquement à titre d'exemple et ne doivent pas être considérées comme limitant l'invention soit dans sa   po@tée   

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 soit dans ses applications. 



   L'installation motrice ou appareil de l'invention peut être considérée comme comportant généralement les éléments- principaux suivants une installation motrice P comprenant des moyens de compression 10, un échangeur de chaleur 11 recevant l'air   comprimé   des moyens de compression, une chambre de combustion 12, une turbine 13 recevant l'air et les gaz de la chambre 12 et servant   à   mouvoir les moyens de compression 10, une alimenta- tion de lubrifiant et une alimentation de combustible. L'appareil comprend en outre un système d'alimentation d'huile   15,   un système d'alimentation de combustible 16, des moyens de démarrage 17, et des moyens de contrôle de vi- tesse 18. 



     L'installation   motrice P comprend un ensemble-enveloppe pour contenir les divers éléments prémentionnés. Cet ensemble comprend une sec- tion intermédiaire   21,  qui est un organe annulaire ou tubulaire pouvant être formé d'un moulage en dural   --   un alliage contenant un pourcentage élevé   d'aluminium   et un faible pourcentage de cuivre   -   ou bien en acier coulé ou analogue.   La.   portion arrière de la section 21 se prolonge sous forme de , quatre nervures ou bras 22 de section en T.

   Ces bras s'écartent radialement vers l'extérieur et se raccordent   à   une bride circulaire 23 se disposant concentriquement à l'adapteur   24   et y fixée par des boulons circonférentiel- lement espacés, dont l'enlèvement découvre le rotor R, attaché à la section 21 par l'arbre S et des paliers 27 et 28, et découvre également l'anneau de stator 14 attaché à l'adapteur 24 à l'aide de boulons 29 et des pièces d'é- cartement, à profil ën ligne de flux, circonférentiellement espacées, 30 et 31. L'extrémité avant du tube à flammes sera également découverte et exposée, ce qui procure l'accès au brûleur ou pulvérisateur de combustible 32.

   L'adap- teur 24 se prolonge vers   l'arrière   et l'extérieur, sa surface intérieure dé- crivant un arc de 90 , en se terminant par une bride 26 à laquelle est fixée l'enveloppe externe, conique, 33, de l'échangeur de chaleur 11,à l'aide des boulons 25 circonférentiellement espacés. L'extrémité arrière de l'enveloppe externe 33 se termine par une bride circonférentielle 34 qui vient en engage- ment avec, et est assujettie à une bride analogue du déflecteur en forme de coupelle ou plateau,   35,   à l'aide de boulons circonférentiellement espacés   37.   Le déflecteur 35 et l'enveloppe 33 sont établis en acier inoxydable ou analogue.

   Le déflecteur 35 peut être détaché de l'échangeur de chaleur 11 par l'enlèvement des boulons 37 én découvrant l'extrémité arrière du tube à flammes 12 et les extrémités avant des ajutages d'échappement 38, ensemble avec le brûleur 32 attaché. Les ajutages d'échappement   38,   en acier inoxy- dable ou analogue,, sont circonférentiellement espacés et soudés en place par rapport au déflecteur 35. Les extrémités avant des ajutages d'échappe- ment ou de jet traversent également un autre organe circulaire 39 de section droite semi circulaire, et sont uniformément espacées circonférentiellement et soudées en place. 



   Les moyens de compression   10   comprennet 4 entrées A   circonfé-   rentiellement espacées, protégées par des écrans   40,   qui conduisent de l'air à l'entrée axiale du compresseur centrifuge. 



   Les moyens de compression   10   compressant en outre un rotor prin- cipal ou central R portant des aubages de compresseur et de turbine, le rotor R étant une roue compresseur-turbine combinés portant des   -ambages   de compres- seur et des pales de turbine sur sa face avant et des augets en palettes de turbine sur sa face arrière. Le rotor R est disposé coaxialement dans l'en- semble-enveloppe,   et. il   est tourillonné à son extrémité avant. L'organe 21 procure le logement de deux paliers   anti-friction   27 et 28 de   disposition   ap- propriée. Les paliers 27 et 28 supportent l'arbre S en alignement convena- ble avec les diverses sections et permet la rotation du rotor R qui est fixé à l'arbre S à l'aide de l'écrou 41 et des clavettes d'entraînement, voir fig.2. 



   La chambre de compression annulaire   47   est délimitée par la face arrière du couvercle terminal   43   du logement des paliers, lequel couver- cle est pourvu d'une gorge ou rainure propre à loger un double scellement d'hui- le 44 disposé autour de l'arbre S. En coopération avec les joints d'huile on prévoit un organe de poussée   44   en acier à haute résistance enfilé à   s@@@     @@e   

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 ou contracté sur l'arbre s.

   La portion arrière de la chambre du compresseur annulaire est délimitée par le couvercle 46 en acier embouti et la face avait du rotor   R.   Le couvercle terminal du logement des paliers, 43, et le couver- cle 46 de   l'impulseur   s'étendent vers l'intérieur et axialement l'un vers l'autre formant un passage d'étendue décroissante dans la direction de l'é- coulement de l'air. Des aubes d'impulseur 48 sont disposées sur le rotor 
R pour travailler dans la chambre 47. Les aubes   48   du compresseur ont leur bord qui est situé à l'entrée axiale recourbé en avant dans le sens de la rotation du rotor afin de minimiser le choc de l'air lorsqu'il pénètre dans l'impulseur.

   Les aube s,s'étendent radialement à partir du moyeu du rotor R, jusqu'à ce qu'elles se raccordent ou se transforment en pales de turbine à réaction 49, voit fig. 3. Les bords extérieurs des aubes 48 et des pales 
49 s'adaptent à mais présentent un jeu approprié vis-à vis de la surface in- terne courbe de la paroi 46. L'air qui quitte la face avant du rotor R, le fait tangentiellement et, en raison de la vitesse périphérique du rotor   dans'   un sens opposé, cet air s'écoule dans l'enveloppe formée par l'adapteur 
34 suivant une direction essentiellement radiale, en obviant ainsi à la né- cessité d'un aubage diffuseur. 



   Résumant la description détaillée ci-dessus, on observera que les moyens de compression 10 comprennent les ouvert-ares d'entrée A pour rece- voir de l'air dans la chambre du compresseur 47, l'aubage compresseur   48   tra- vaillant dans la chambre   47,   les augets ou pales de turbine 49 coopérant pour débiter dans le passage de décharge du compresseur 50. 



   L'air sous pression fourni par les moyens de compression 10 traverse l'échangeur de chaleur ou régénérateur 11 en allant vers la chambre de combustion 12. L'échangeur de chaleur 11 comprend l'enveloppe tronconi- que mentionnée plus haut 33 se prolongeant vers l'arrière à partir de la bri- de 26 de l'adapteur jusqu'à la bride du déflecteur 35. Le déflecteur fait dé- vier l'air d'un angle approximativement de 182  pour pénétrer dans   l'extrémi-   té arrière de l'ensemble de la chambre de combustion et du tube à flammes,   12.   



   L'air après avoir traversé l'échangeur de chaleur 11 est en outre échauffé par son passage entre les ajutages d'échappement uniformément espacés, 38. 



   Ces ajutages sont de section en ligne de flux et offrent très peu de résistan- ce a l'écoulement de l'air entre et autour   d'eux.   



   La paroi interne de l'échangeur de chaleur 11 est formée par une autre enveloppe tronconique 51, concentriquement espacée de l'enveloppe externe 33. Cette enveloppe   51,   en acier inoxydable ou analogue, est mainte- nue en place à serrage ou coincée à l'avant sur un siège conique 52 de l'en- semble d'adapteur 24, et à l'arrière par un autre siège conique externe 53, lequel siège est formé par la lèvre avant   interne.de   l'organe de section se- mi-circulaire 39. 



   L'adapteur 24 sert en outre à localiser l'ensemble de l'anneau de stator. Des boulons résistants, allongés et prisonniers, 29, traversent l'enveloppe extérieure 24, les pièces d'écartement conformées en ligne de flux 30, l'anneau déflecteur intermédiaire 54, les secondes pièces d'écartement de section en ligne de flux, et sont vissés dans l'ensemble d'anneau de sta- tor   14,   assurant l'espacement concentrique de l'ensemble d'anneau de sta- tor   14,   et de l'anneau déflecteur intermédiaire 54 l'un avec l'autre et éga- lement avec l'enveloppe externe de l'ensemble d'adapteur 24. 



   La   chanbre   de combustion contient un tube à flammes de section tubulaire, concentriquement espacé, et comportant une entrée d'air rétrécie. 



  Environ le quart de l'air total pénètre par les aubages de tourbillonnement 56 et les petites ouvertures 57 poinçonnées dans la chicane du tube à flammes. 



  Du combustible est fourni au brûleur 32 par les moyens d'alimentation de com- bustible 15, étranglés dans la mesure voulue par la valve de réglage de com- bustible manuellement actionnée, ou régulateur,   18.   Le mélange d'air et de combustible est enflammé par le corps incandescent ou organe d'allumage asso- cié au brûleur 32. De l'air de refroidissement est admis pour concourir à la combustion, par les ouvertures   58;   de l'air de dilution est admis par les ouvertures 59 pour limiter la température du mélange à environ 900 C avant 

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 que la charge ne pénètre dans le logement des aubages directeurs du stator,   14,   par l'ajutage 60 de la chambre de combustion. 



   Les gaz chauds, en s'écoulant dans les aubages directeurs du stator 61 sont déviés de manière à pénétrer sans chocs dans les augets ou pa- lettes de turbine 13. Les angles des aubes directrices 61 et des palettes on augets de turbine 13 sont calculés de manière à fournir juste assez de puis- sance pour actionner les moyens de   compression   d'air 10, et les dispositifs auxiliaires 15 et   16.   Les gaz s'échappent du bord extérieur du rotor de tur- bine R, et forment le jet de propulsion dans l'application particulière con- sidérée de l'invention.

   L'ajutage d'échappement est formé par le passage interne 62 de l'ensemble adapteur   24;   à partir de ce point, les gaz s'écou- lent entre l'enveloppe tronconique externe 51 et une autre enveloppe tronco- nique 63 qui est fixée à son extrémité antérieure, par des rivets, à l'ensem- ble de   l'anneau,   de stator   14,   et maintenue concentriquement sur l'enveloppe externe 64 de la chambre de combustion 12 par un joint à glissement. 



   Les gaz transmettent une certaine partie de leur chaleur à l'air plus froid s'écoulant à partir du compresseur dans le passage adja- cent, et transmettent une certaine quantité de' chaleur à l'air de refroidis- sement autour du tube à flammes 55, par conduction à travers l'enveloppe ex- terne 64 de la chambre de combustion. Les gaz passent alors en sortie sous forme d'un jet à grande.vitesse à travers l'ajutage de propulsion N constitué par les tubes évasés 38 de section en ligne de flux. Des guides 65 constitués par des pièces coulées ou par des corps matricés en tôle d'un métal résis- tant à la chaleur, et soudés en place entre les ouvertures de la section 39, servent à guider les gaz vers l'entrée des tubes 38 sans turbulence ou choc. 



   Le rotor R fixé à l'arbre S actionne la pompe centrifuge à huile 66 qui prélève de l'huile du réservoir à huile 67 via le filtre 68, et ramène l'huile au réservoir par les perforations et rainures 69. 



   L'huile est débitée dans la gorge annulaire 70,- et elle est projetée vers l'extérieur par action centrifuge, à travers les ouvertures 
71 forées dans les impulseurs 66. Un brouillard d'huile est formé qui lu- brifie de.. façon adéquate les deux paliers 27 et 28. Les flancs externes des impulseurs sont également perforés radialement pour agir à la manière de pompes de balayage en assurant l'enlèvement de l'excédent d'huile. L'huile venant du logement des paliers 21, qui est mise en circulation à travers le réservoir d'huile 67, maintient les paliers froids. 



   Les moyens d'alimentation de combustible 16 comprennent une pompe centrifuge clavetée à l'arbre, et maintenue en place par le manchon 73 de la griffe de démarrage.   L'impulseur   74 est du type à entrée radiale et décharge radiale, avec les bords extérieurs des pales inclinés en avant pour donner un léger accroissement de pression lors d'un accroissement de la vi- tesse d'écoulement. Deux organes de projection d'huile, 72, et une chicane 
75 placée derrière   l'impulséur     74,   forment un joint entre la pompe et le lo- gement des paliers. Du combustible destiné à la pompe est aspiré par l'ouver- ture 76 et refoulé ou déchargé par l'ouverture 77 (voir Fig. 1). A partir de la décharge 77, le combustible est conduit au dispositif de contrôle de combustible 18 (voir fige 5).

   L'ouverture perforée 78 de ce dispositif cons- titue l'entrée vers le filtre 79, d'où le combustible s'écoule à l'orifice de mesurage 80. Le piston et la valve de contrôle 81 sont écartés du siège ou orifice 80 sous l'influence du ressort 82 contrôlé par le manchon 83 et le téton excentrique 84 lorsque le levier 85 est amené dans la position "marche". 



   Du combustible mis sous pression s'écoule vers le brûleur par un passage re- lié à la perforation 86. En même temps, du combustible sous- pression est envoyé à l'arrière du piston élargi 87 par le conduit perforé 88. Tout sur- croît de vitesse de la turbine se traduit par un accroissement de pression qui est transmis au piston 87; ceci comprime le ressort 82 et coupe l'ali- mentation de combustible à l'orifice de mesurage 80. Pour toute position de réglage du levier de contrôle   85,   une vitesse définie est choisie pour la turbine, qui ne peut être dépassée à moins que le dispositif de contrôle ne soit amené dans une position correspondant à un nombre plus élevé de révolu- 

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 tions dans l'unité de temps.

   Un tampon de friction 89, portant sur l'arbre excentrique, permet une sélection variable des vitesses. 



   Le rotor R est constitué par un moulage de précision en acier au chrome réfractaire, ou analogue. L'anneau de stator est également cons- titué par un moulage de précision en acier au chrome résistant aux températu- res élevées et ne s'écaillant pas.   L'arbre 5   est établi en acier chrome-ni-   ckelo   Le tube à flammes 55 est fabriqué en alliage   "Nimonic   80", ou analo- gue. 



   Le fonctionnement se comprend comme   suit :   Pour la mise en mar- che de l'installation le levier de contrôle 85 est amené dans la position "mar- che". Ceci ferme le commutateur principal 92 pour exciter le moteur de démar- rage 17 et fournir du courant à l'organe d'allumage   93,   et au solénoide 96 destiné à engager la griffe de démarrage 94 de l'arbre du moteur de démarrage avec celle de   larbre   de la turbine. Le moteur de démarrage accélère le rotor de turbine, les moyens compresseurs centrifuges d'air, 10, et la pompe à combustible 16, pour débiter de l'air et du combustible au brûleur 32 dans la chambre de combustion 12. Le mélange s'enflamme lorsqu'il est amené en contact avec l'organe d'allumage 93 y monté.

   Les gaz en se détendant aident le moteur de démarrage   jusqu'au   moment où le commutateur sensible à la pres- sion, 95, relié à 1'.ajutage de sortie du compresseur   50,   rompt le circuit du moteur de démarrage, de l'organe d'allumage et   du'solénoïde   96. La vitesse du dispositif est maintenant contrôlée par le mouvement de l'unité de con-   trle   de vitesse à action manuelle, 18. L'installation est arrê tée en ame- nant le levier de contrôle 85 de la valve à combustible dans la position "arrêt". La phase de démarrage est entièrement automatique, et pour un dé- marrage normal il suffit de mouvoir le levier 85 dans la position "marche". 



   La présente invention procure une installation motrice à turbine à gaz à combustion continue, de petites dimensions, qui a un rende- ment comparable aux meilleurs rendements des petits moteurs à essence à mou- vement alternatif, et produisant un plus grand nombre de chevaux par unité de poids que les moteurs à mouvement alternatif. L'installation motrice de l'invention comprend un plus petit nombre de parties, est plus compacte, et a une durée de vie plus longue que des moteurs à mouvement alterna tif; elle est parfaitement équilibrée et pratiquement exempte de vibrations. En ou- tre,   l'installation   motrice est bien appropriée aux méthodes de fabrication en série, et ses accessoires intégrés facilitent les montage et entretien. 



   L'invention n'est pas limitée à une disposition type, mais englobe les variantes ou modifications qui apparaîtront aux gens de métier ou rentrent dans la portée des revendications. 



   REVENDICATIONS. 



   1. - Une installation motrice à turbine à combustion interne comportant deux zones de détente et un rotor de turbine pourvu d'un aubage d'impulsion et d'un aubage de réaction travaillant dans les dites zones de détente, et une chambre de combustion fournissant des gaz chauds à l'en- trée des dites zones de détente pour leur passage à travers ces zones.

Claims (1)

1. 20 - Une -installation à turbine selon la revendication 1, dans laquelle l'aubage de turbine se projette axialement sur la face arriè- re du rotor de turbine dans l'entrée de la zone de détente.

   3. - Une installation à turbine selon la revendication 1, dans laquelle la face avant du rotor porte une rangée d'aubes de compresseur cen- trifuge se raccord ait ou se transformant en pales de turbine du type à r éac- tion à la périphérie du compresseur.

   4.- Une installation à turbine selon la revendication 3, dans laquelle les pales de turbine du type à réaction s'étendent axialement et sont actionnées par l'air s'écoulant à travers le compresseur centrifuge, du fait,que le dit air est dévié en arrière dans le sens du mouvement. <Desc/Clms Page number 8>

   5. - Une installation à turbine selon la revendication 4, dans laquelle l'air dévié sur les pales de turbine est mis en expansion par le transfert de chaleur à partir des augets ou palettes de turbine de la fa- ce arrière par conduction et à travers des ouvertures de passage (100) pra- tiquées dans le rotor.

   6. - Une installation à turbine selon la revendication 1, dans laquelle la turbine comprend une enveloppe située dans une portion du rotor pour délimiter une zone de détente; les augets ou palettes disposés dans la dite portion du rotor travaillant dans la zone de détente, et une portion de la chambre de combustion étant située dans la dite enveloppe et comportant une sortie déchargeant en substance radialement et vers l'extérieur dans la zone de détente, et des moyens pour conduire de l'air comprimé des moyens de compression à la chambre de combustion comprenant un canal entourant l'en- semble de l'échangeur de chaleur et de la chambre de combustion.

   7. - Une installation à turbine selon la revendication 6, dans laquelle la chambre de combustion est espacée de et concentrique à une enveloppe (64) pour ménager une chambre d'air de refroidissement entre el- les, et les moyens pour conduire de l'air comprimé des moyens de compression à la chambre de combustion font dévier une portion -de l'air dans la' diten chambre,en .vue-de sa circulation àtravers celle-ci;

   8. - Une installation à turbine selon la revendication 7, com- prenant un échangeur de chaleur recevant les gaz d'échappement de la turbine, et des moyens pour conduire l'air comprimé des moyens de compression à l'échan- geur de chaleur en vue de son passage à travers celui-ci vers la chambre de combustion, et pour conduire une portion de l'air à la dite chambre 'd'air de refroidissement en vue de sa circulation à travers celle-ci.

   9* - Une installation à turbine selon la revendication 8, dans laquelle le-dit échangeur de chaleur comprend un échangeur de chaleur de forme tubulaire allongée, à parois convergentes, agencé à l'arrière de la turbine, pour en recevoir les gaz d'échappement, et comprend un canal passant vers l'arrière autour des ajutages d'échappement pour conduire de l'air com- primé des moyens de compression à l'extrémité arrière de la chambre de combus- tion.

   10. - Une installation à turbine selon la revendication 1, comprenant des moyens de compression qui comportent un aubage d'impulseur (48) sur le rotor, la dite chambre de combustion recevant l'air comprimé par cet aubage (48) et fournissant des gaz de combustion à l'aubage d'impulsion (13) de la turbine situé sur la face arrière du rotor, et à l'aubage de réaction (49) de la turbine situé sur la face avant du rotor de turbine.

   11. - Une installation à turbine selon la revendication 1, dans laquelle les aubages d'impulsion du rotor sont courbés dans le sens axial, et comportant des aubages de turbine disposés sur le rotor et courbés radialement.

   12. - Une installation à turbine selon la revendication 1, comprenant un rotor compresseur-turbine comportant des aubages de compresseur d'un côté du rotor, courbés axialement et des aubages de turbine sur l'autre coté du rotor, courbés radialement.

   13. -Une installation à turbine selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant deux ensembles principaux, le premier en- semble comportant le compresseur pour fournir de l'air comprimé, des éléments de turbine et une section d'enveloppe contenant tous les éléments rotatifs comme la pompe à combustible et la pompe à huile, le second ensable compor- tant un échangeur de chaleur pour recevoir les gaz d'échappement du rotor de turbine et pour recevoir l'air comprimé du compresseur et conduire le dit air comprimé à la chambre de combustion afin d'être déchargé à travers¯les aubages de stator associés après combustion, et des moyens pour relier de ma- nière séparable les dits ensembles en alignement axial mutuel.

   14.- Une installation à turbine selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens pour injecter un mélan@e <Desc/Clms Page number 9> de combustible et d'air sous pression dans la chambre de combustion, des éléments de paliers pour supporter le rotor, et de préférence des membranes ou nervures pratiquement radiales pour aligner le rotor avec l'ensemble des anneaux du statoro 15. - Une installation à turbine selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un corps incandescent ou organe d'al- lumage disposé dans la chambre de combustion pour y enflammer du combusti- ble.

   16. - Une installation à turbine selon la revendication 15, comprenant des moyens sensibles ..aux pressions développées par les moyens de compression pour contrôler un corps incandescent ou organe d'allumage.

   17. - Une installation à turbine selon la revendication 1, comprenant des moyens de compression actionnés par une turbine, une chambre de comoustion étant interposée entre les moyens de compression et les éléments de turbine, des moyens contrlables pour conduire du combustible à la chambre de combustion, qui comportent une valve,des moyens pour démarrer l'instal- lation motrice et un contrôle manuel unique pour actionner la valve et contr ô- ler les moyens nommés en dernier lieu, 18. - Une installation à turbine selon la revendication 17, dans laquelle les moyens pour conduire du combustible à la chambre de combus- tion comprennent une valve contrôlée par la vitesse, et les moyens pour démar- rer l'installation motrice comprennent un circuit de moteur et un commutateur dans le circuit.

   19.- Une installation à turbine selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des moyens pour injecter du combus- tible sous pression dans la chambre de combustion en vue du fonctionnement de l'installation motrice, comprenant .au moins une pompe à combustible et des moyens pour actionner la dite pompe afin de fournir un mélange de combus- tible sous pression à la dite chambre de combustion.

   20. - Une installation à turbine selon la revendication 1, comprenant des moyens d'injection de combustible pour la chambre de combus- tion, des moyens pour fournir du combustible sous pression aux moyens d'in- jection qui comportent une pompe présentant une courbe des caractéristiques pression-écoulement pratiquement plate et des moyens sensibles à la pression de décharge ou de débit de la dite pompe pour contrôler ou régulariser la vitesse de fonctionnement de la turbine.

   21.- Une installation à turbine selon la revendication 20, dans laquelle les moyens sensibles à la pression de décharge ou de débit de la dite pompe, comprennent une valve placée entre la pompe et les dits moyens d'injection, qui est actionnée dans une direction par la pression de déchar- ge ou de débit de la pompe, et des moyens actionnables à la main sont prévus pour actionner la valve dans l'autre direction.

   22. - Une installation à turbine selon la revendication 21, dans laquelle la valve est repoussée dans la position de fermeture par la pression de décharge ou de débit de la dite pompe, et les moyens à action manuelle sont propres à repousser la valve vers la position d'ouverture.

   23. - Une installation à turbine selon la revendication 20, comportant un piston actionné par la pression de décharge ou de débit pour repousser la valve vers la position de fermeture.

   24. - Une installation à turbine selon la revendication 23, dans laquelle les moyens actionnables à la main pour repousser la valve vers la position d'ouverture comprennent un ressort agissant sur le piston en op- position à la dite pression de décharge ou de débit, et un levier agencé pour agir sur le dit ressort, 250 - Une installation à turbine selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un échangeur de chaleur comprenant une enveloppe annulaire s'étendant vers l'arrière à partir de la turbine et rece- <Desc/Clms Page number 10> vant l'air comprimé des moyens de compression, une enveloppe annulaire con- centrique et espacée de la première enveloppe, d'étendue croissante, rece- vant les gaz d'échappement chauds et s'étendant vers l'arrière à partir de la turbine,

   cette enveloppe se divisant en ajutages qui traversent l'envelop- pe annulaire lorsqu'elle se recourbe suivant un arc de 180 C pour inverser la direction d'écoulement de l'air venant des moyens de compression et ame- ner cet air à pénétrer dans l'extrémité arrière de la chambre de combustion.

   26. - Une installation à turbine selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des aubages de compresseur d'air ou de turbine disposés adjacents pour faciliter le refroidissement des aubages de turbine.

   27. - Une installation à turbine selon la revendication 26, dans laquelle l'air comprimé quittant les aubes du compresseur est préchauf- fé par le transfert de chaleur à partir des aubages de turbine adjacents.

   28. - Une installation à turbine selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens pour assurer le fonction- nement de la turbine en unité autonome.

   29. - Une installation à turbine selon la revendication 28, comprenant une bride formée à son ajutage d'échappement (N) en vue de la fixa- tion de celui-ci à l'anneau de stator d'un ensemble de roue de turbine à im- pulsion.

   30. - Une installation à turbine selon les revendications 28 et 29, comprenant une bride formée à son ajutage d'échappement (N)'en vue de l'assujettissement à l'anneau de stator d'un ensemble de roue de turbine, en association avec une multiplicité d'installations motrices à turbine, iden- tiques ou analogues, à actionner isolément ou simultanément, chacune d'elles fournissant son propre combustible et ses moyens de compression d'air, et comportant ses propres moyens de démarrage et d'alimentation d'huile.

   31. -Une installation à turbine selon la revendication 1, comportant une roue de rotor formée d'un moulage de précision, en acier ré- sistant aux températures élevées.

   32. - Une installation à turbine construite et propre à fonc- tionner en substance comme décrit en référence aux dessins annexés.