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L'invention concerne une machine à piston à gaz chaud comportant au moins deux enceintes de volume variable, communiquant par l'intermédiai- re d'un premier échangeur de chaleur, d'un récupérateur et d'un second échan- geur de chaleur, machine dans laquelle un gaz décrituncycle thermodynamique fermé tout en conservant le même état d'aggrégation.
Une telle machine à piston à gaz chaud peut être réalisée-sous forme d'un moteur à gaz chaud, ou d'une machine frigorifique à gaz froid ou d'une pompe thermique, ces deux dernières fonctionnant suivant le prin- cipe inverse de celui du moteur à gaz chaud. Dans un échangeur de chaleur de la machine de la chaleur est fournie aux gaz de la machine. Cette chaleur peut être prélevée des gaz de combustion ou, dans le cas d'une machine fri- gorifique, d'un fluide à refroidir. Dans le moteur à piston à gaz chaud, cet échangeur de chaleur est appelé réchauffeur, tandis que dans une machine frigorifique à gaz froid, il est appelé congélateur.
Dans l'autre échangeur de chaleur, de la chaleur est prélevée du gaz est cédée à un fluide réfrigérant. Cet échangeur de chaleur est appelé réfrigérant. Le récupérateur se trouve entre les deux échangeurs de chaleur et entre la surface terminale chaude et la surface terminale froide du ré- cupérateur pourra exister, en général, une assez grande différence de tem- pérature, par exemple de 250 C dans le cas d'une machine frigorifique, ou même de 700 C dans le cas d'un moteur. Une différence de température analo- gue se produit à la paroi qui limite l'enceinte du récupérateur, par exem- ple qui entoure cette enceinte.
La hauteur du récupérateur étant.assez pe- tite, par exemple de 3 à 4 cm, il pourra se produire, par suite de la gran- de différence de température sur une petite hauteur, sous l'effet de la di- latation inégale de la matière, de grandes tensions thermiques dans une tel- le paroi.
Pour éviter ces grandes tensions dans la matière de la paroi, on a déjà proposé de prolonger la paroi du récupérateur, de sorte qu'elle dépas- se l'une des surfaces terminales du récupérateur, ce qui augmente la hauteur-- de la paroi sur laquelle existera différence de température.
L'invention fournit une machine à piston à gaz chaud, dans laquel- le la paroi qui limite l'enceinte du récupérateur convient pour absorber les grandes tensions qui s'y produisent sans pour cela allonger la paroi.
Suivant l'invention, la paroi limitant l'enceinte du récupérateur et s'étendant du côté chaud du récupérateur vers le côté froid est constituée par un certain nombre de couches interposées s'étendant du côté chaud vers le côté froid et qui, lors de la déformation de la paroi sous l'effet de la différence de température entre le côté chaud et le côté froid, peuvent glisser l'une par rapport à l'autre.
Dans une forme de réalisation de l'invention, la paroi est cons- tituée par un certain nombre de manchons concentriques. Ces manchons peu- vent être soudés à leurs extrémités inférieures, et à leurs extrémités su- périeures, à une bride commune servant à fixer la paroi aux autres organes de la machine. Toutefois, on peut également munir chaque douille d'une bri- de, par laquelle'lesdites douilles sont fixées entre elles et à une bride commune.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la paroi est constituée par une bande enroulée en hélice. Cette forme de réalisation est utile pour veiller à ce que la tension entre les couches ne devienne pas trop grande. A cet effet, suivant une autre forme de réalisation de l'in- vention, à la température ambiante normale, le diamètre intérieur d'une cou- che diffère au maximum de 0,2% du diamètre extérieur de la couche y intro- duite.
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Suivant qu'à la température de régime la paroi du,,récupérateur est plus froide ou plus chaude qu'à la température ambiante normale, la dif- férence entre le diamètre intérieur et le diamètre extérieur pourra être né- gative ou positive.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non li- mitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien en- tendu, partie de l'invention.
La fig. 1 représente une machine frigorifique à gaz chaud équi- pée d'une paroi de récupérateur conforme à l'invention.
Les figs. 2 et 3 représentent à plus grande échelle, une paroi dans laquelle les couches sont enroulées en hélice; la fig. 3 est une coupe horizontale par le plan III-III de la fig. 2.
La fig. 4 représente la paroi d'un récupérateur constituée par des douilles concentriques.
La machine à piston représentée sur la fig. 1 est une machine frigorifique à gaz froid du type dit à balayeur.
La machine comporte un cylindre 1 dans lequel se déplacent, avec un décalage pratiquement constant, un balayeur 2 et un piston 3. A cet ef- fet, le balayeur 2 est accouplé, par un système de bielles 4, aux manivel- les d'un vilebrequin 5, tandis que le piston 3 est accouplé, par'un système de bielles 6, à une manivelle du même vilebrequin 5. La machine a piston à gaz froid est entraînée par un moteur électrique 7. La face supérieure du balayeur 2 influence le volume d'une enceinte 8, l'en-ceinte de congéla- tion, et cette enceinte communique, par un congélateur 9, un récupérateur 10 et un réfrigérant 11, avec une enceinte 12, dont le volume est influencé tant par le balayeur que par le piston.
Dans la machine, un gaz qui conser- ve toujours le même état d'aggrégation, décrit un cycle thermodynamique tel que dans l'enceinte 8 il se produit essentiellement de la détente et, dans l'enceinte 12, essentiellement de la compression du gaz. La machine compor- te une chambre de condensation 13 à laquelle le fluide à refroidir peut être amené par l'ouverture 14 et une canalisation d'évacuation 15 permettant l'é- vacuation du produit de condensation formé dans la chambre 13. Cette cana- lisation 15 comporte une garde hydraulique 16, qui maintient dans l'encein- te de condensation une dépression telle que le gaz à refroidir est amené dans l'enceinte 13 sous l'effet de la dépression.
Le récupérateur 10 est entouré d'une paroi 17 constituée par plu- sieurs couches. La paroi 17 est fixée, du côté supérieur, au congélateur 9 et, du côté inférieur, au réfrigérant 11. Sur la hauteur 18 de la paroi se produit une assez grande différence de température, par exemple de 230 C
Les figs. 2 et 3 montrent, à plus grande échelle, une coupe d'une partie de la paroi et du récupérateur.
La paroi 17 est constituée par un certain nombre de couches 19 qui sont formées par une bande enroulée en hélice comme le montre la fig. 2
De plus, les extrémités de la bande sont fixées à des bagues 20 et 21. Lorsque dans la paroi se produit une grande différence de tempéra- ture telle que la température du côté supérieur soit plus basse que celle du côté inférieur, la paroi pourra se déformer de la manière indiquée en pointillés sur la fig. 2. Pendant cette déformation, les couches peuvent glisser l'une le long de l'autre.
La fig. 4 montre une autre forme de réalisation. Sur cette figu- re, la paroi est constituée par un certain nombre de manchons concentriques.
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Un manchon 22 est fixé, du côté supérieur à un boîtier 23, tandis que les autres manchons, respectivement 24; 25..'et 26 qui comportent chacun une bri- de, sont glissés sur le manchon 22, Les manchons sont assemblés par soudu- re, tant du côté supérieur que du côté inférieur. La différence entre le - diamètre extérieur 27 du manchon 24 et le diamètre intérieur 28 du manchon 25 est au maximum de 0,2% du diamètre 27, afin d'éviter de trop grandes ten- sions entre'les manchons après la déformation.