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MACHINE A PISTON A GAZ CHAUD.
L'invention concerne une Echine à piston à gaz chaud confortait au moins deux enceintes de volume variable, communiquant par un réchauffeur, un récupérateur et un réfrigérant, enceintes dans lesquelles un gàz de composition ethnique invariable décrit un cycle thermodynamique fermé et le récupérateur entoure une enceinte de volume variable, alors que l'échangeur de chaleur qui est raccordé tant au récupérateur qu'à cette enceinte de volume variable, entoure également -dette enceinte La machine à pister à gaz chaud peut être réalisée sous forme de moteur à gaz chaud, de'' 'machine frigorifique ou de pompe thermique.
Suivant'l'invention,les axes des canaux prévus dans l'échangeur de chaleur forment un angle aigu avec l'axe de l'enceinte de volume variable correspondant à l'échangeur de chaleur et les canaux sont dirigés vers cette enceinte.
Dans cette forme de construction, les parties des canaux servant à l'échange de chaleur peuvent être raccordées pratiquement sans espace mort, à l'enceinte de volume variable correspondante. Ceci permet d'éviter l'espace mort, qui, en général, existe dans les machibes à piston à gaz chaud connues et qui exerce une certaine influence nuisible sur le fonctionnement de la machine.
Des considératiobs d'ordre thermodynamique incitent parfois à dobher à un échangeur de chaleur, en particulier au congélateur d'une machine frigorifique à gaz froid, une plus petite section de passage qu'au récupérateur de sorte que, lorsque tant le récupérateur que cet échangeur ont un même. diamètre intérieur,;l'épaisseur radiale de l'échangeur de chaleur est plus petite que celle du récupérateur. De ce fait, le raccordement de l'échangeur de chaleur au récupérateur est quelque peu abrupt, ce qui affecte le fonctionnement de la partie y raccordée du récupérateur.
Suivant une
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autre forme de réalisation de l'invention, on peut obvier à cet inconvénient lorsque chacun des axes des canaux coupe la surface de passage du récupérateur située du côté de ces canaux en un point qui se trouve approxi- mativement à mi-distance des parois latérales du récupérateur.
Dans une forme de réalisation particulièrement simple de la machine à piston à gaz chaud conforme à l'invention, l'échangeur de chaleur com- porte deux parois concentriques et la face intérieure de la paroi intérieure limite une partie de l'enceinte de volume variable alors que dans au moins une de ces parois sont ménagés les canaux qui eux débouchent sur la surface de limitation entre les deux parois. De préférence, la surface de limitation est conique.
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 faisaht, bien entendu, partie de l'invention.
Les figures représentent schématiquement une forme de réalisation de la machine à piston à gaz chaud conforme à l'invention ainsi que d'un échangeur de chaleur réalisé conformément à cette invention.
La fig. 1 représente une machine à piston à gaz chaud réalisée sous forme de machine frigorifique à gaz froid.
Les figs. 2 et 3 montrent à échelle plus grande, l'échangeur de chaleur.
La machine frigorifique à gaz froid représentée sur la fig. 1 est du type dit à balayeur; elle comporte un cylindre 1 dans lequel se déplaceit, avec un décalage constant, un balayeur 2 et un piston 3. Le balayeur 2 est accouplé, par l'intermédiaire d'un système de bielles 4, à la manivelle d'un vilebrequin 5 et le piston 3 est accouplé par des bielles 6 et 7, à des manivelles du même vilebrequin.
L'enceintce 8 formée au-dessus du balayeur 2 est la chambre de. congélation et celle-ci communique par le congélation 9, le récupérateur 10 et le réfrigérant 11, avec l'enceinte refroidie 12 formée entre le balayeur et le piston. La machine frigorifique est entraînée par un moteur électrique 13. Dans la chambre de congélation et dans le congélateur, on obtient ainsi une basse température, par exemple de - 190 C de sorte que l'air qui se trouve dans l'enveloppe 14 se condense et est capté dans le canal annulaire 15.
L'air condensé est évacué par la canalisation 16 tandis que l'air à condenser est amené à travers l'ouverture 17. Le réfrigérant est refroidi par un fluide réfrigérant qui est amené au réfrigérant en 18 et qui quitte celui-ci en 19.
La surface de portée du piston 3 est refroidie par une chemise d'eau 20.
L'eau est amenée par la canalisation 21 et est évacuée par la canalisation 22.
Le congélateur sera décrit en détail à l'aide des Figs. 2 et 3 tracées à une plus grande échelle.
La fig. 2 est une coupe suivant le plan II-II de la fig. 3, tandis que la fig. 3 est une coupe suivant le plan III-III de la fig. 2.
Ces figures ne représentent qu'une seule enceinte de volume Variable et les échangeurs de chaleur correspondants; pour faciliter, le balayeur a été omis. Dans cette forme de construction, l'enceinte de volume variable 8, par exemple la chambre de congélation communique, par l'intermédiaire du congélateur 9 et du récupérateur 10, avec un réfrigérant et une chambre refroidie non représentés sur le dessin. -Le congélateur 9 est entouré d'une paroi 23 dont l'intérieur 24 eut conique.
Dans cette paroi sont ménagés des canaux 25 pour le congélateur, canaux qui débouchent sur la face intérieure 24, tandis qu'à l'extérieur de cette paroi se trouvent des ailettes 26 sur lesquelles se condense le fluide à refroidira A l'intérieur de la paroi 23, on a prévu une seconde paroi 27, dont l'extérieur est conique alors que l'intérieur 28 est cylindrique. L'axe 29 du canal 25 forme un angle aigu avec l'axe 30 de l'enceinte 8, tandis que l'axe 29 coupe la surface terminale 31 du récupéra-
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teur 10, du coté du canal 25 en un point qui se trouve pratiquement à midistance des'parois du récupérateur 32 et 33. Les distances 34 et 35 sont pratiquement égales. De plus, le canal 25 est dirigé vers l'enceinte 8.
Dans cette forme de réalisation, la paroi 23 et les canaux 25 @ qu'elle comporte, sont réalisés de façon que les extrémités 36 de ces canaux se raccordent, sans espace mort à l'enceinte 8, de volume variable.
Il va de soi que les canaux 25 peuvent aussi être ménagés dans la paroi intérieure 27; dans ce cas, la paroi extérieure 23 a une surface intérieure lisse. Bien que la forme de construction décrite soit utilisée dans le cas d'une machine à balayeur, elle convient aussi pour d'autres types de machines, par exemple pour des machines dites à double effet.