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L'invention concerne une machine à piston à gaz chaud munie d'une en- ceinte de détecte et d'une enceinte de compression qui communiquent librement par l'intermédiaire d'un premier echangeur de chaleur, d'un régénérateur et d'un secondéchangeur de chaleur, le tout de façon que le volume de la chambre de détente et de la chambre de compression soit modifié avec un décalage pratiquement constant et que, dans la machine, un gaz de compo- sition chimique invariable décrive un cycle thermodynamique fermé, tout en conservant le même état d'agrégation.
Par "machine à piston à gaz chaud", il y a lieu d'entendre ici un moteur à gaz chaud, une machine frigorifique et une pompe thermique, ces deux dernières fonctionnant suivant le principe inverse de celui du moteur à gaz chaud. Comme on le sait, ces machines peuvent être réalisées de plusieurs manières, par exemple sous forme de machines à balayeur, de machines à double effet ou de machines dont les cylindres comportant la chambre de détente et la chambre de compression, forment entre eux un cer- tain angle.
Dans ces machines, il est d'usage de loger le régénérateur dans une enceinte annulaire entourant un cylindre de la machine.
On peut augmenter la puissance d'une telle machine en augmentant le diamètre du cylindre ou le niveau de pression auquel se déroule lé cy- cle. Les parois, qui limitent l'enceinte du régénérateur, à savoir la paroi latérale cylindrique et la paroi ou les parois proches des surfaces termi- nales du régénérateur, doivent alors être plus épaisses que dans les petites machines. Toutefois, dans les moteursla chute de température sur la paroi cylindrique est par exemple de 600 C, alors que dans les machines frigori- fiques, elle est par exemple de 300 C, de sorte que, par suite de ces grandes différences de température,de grandes tensions mécaniques peuvent se produire dans la paroi.
L'invention permet de construire la machine d'une façon telle que, même pour de grandes puissances fournies ou absorbéespar exemple de 20 HP ou plus grandes encore, les tensions mécaniques dans la paroi entourant 1' enceinte du régénérateur ne dépassent pas les limites désirées.
Suivant l'invention, le régénérateur appartenant à une chambre de détente et une chambre de compression est subdivisé en un certain nombre d'éléments de régénérateur montés en parallèle. Chacune des parois des élé- ments de régénérateur peut donc avoir un diamètre notablement plus petit que celui d'une paroi qui limiterait un régénérateur en une seule pièce ou un régénérateur annulaire entourant un cylindre, de sorte que l'épaisseur de paroi des éléments de régénérateur peut être notablement plus petite.
Il* Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention les éléments de régénérateur sont disposés en couronne autour d'un cylindre, dans lequel se trouve la chambre de détente. Il y a lieu de noter qu'il est connu, dans les machines à double effet munies d'un certain nombre de régénérateurs non subdivisés, un pour chaque chambre de détente. et chaque chambre de compression, de disposer les régénérateurs et les cylindres sui- vant un cercle.
Une autre forme de construction très simple s'obtient lorsque, suivant une autre forme de réalisation de l'invention;, les éléments de ré- générateur sont cylindriqueso
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
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entendu, partie de 1'invention.
La figur 1 est une coupe verticale de la tête d'un moteur à gaz chaud par le plan II-II de la figure 2, tandis que la figure 2 est une vue en plan de cette tête,.
La machine comporte un cylindre dans lequel se déplacent tant un balayeur 1 comportant un dôme 2, qu'un piston 3. Le balayeur 1 modifie le volume d'une chambre de compression 4 qui communique, par l'intermédiaire d'un réchauffeur constitué par un certain nombre de tubes 5 montés en paral- lèle des éléments de régénérateur cylindriques 6 montés en parallèle et d'un certain nombre de réfrigérants 7, avec une chambre de détente 8 ; volume de cette dernière est influencé tant par le balayeur 1 que par le piston 3. Chaque élément de régénérateur comporte un boîtier de régénéra- teur propre 9, dans lequel débouchent, dans cette forme de réalisation, deux tubes 5.
Le cylindre et les tubes de régénérateur 9 sont fixés à l'aide d'une plaque 10 et de vis 11 aux réfrigérants 7. Le régénérateur ayant un assez petit diamètre, tant la paroi latérale du régénérateur que le côté supérieur peuvent être assez minces.
Au réchauffeur, formé par les tubes 5, de la chaleur peut être fournie, d'une manière connue par un brûleur non représenté sur le dessin.
Lorsque la machine est utilisée comme machine frigorifique, de la chaleur peut être prélevée de l'enceinte à refroidir à l'aide des tubes 5.
La construction conforme à l'invention peut être utilisée non seulement dans une machine à balayeur telle que décrite ci-dessus, mais également dans d'autres types de machines à piston à gaz chaud. Le mécanis- me assurant le mouvement de va-et-vient du piston et du balayeur, peut être du type usuel.
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The invention relates to a hot gas piston machine provided with a sensing enclosure and a compression enclosure which communicate freely via a first heat exchanger, a regenerator and a compressor. second heat exchanger, the whole in such a way that the volume of the expansion chamber and of the compression chamber is modified with a practically constant offset and that, in the machine, a gas of invariable chemical composition describes a closed thermodynamic cycle, while maintaining the same state of aggregation.
By "hot gas piston machine" is meant here a hot gas engine, a refrigeration machine and a heat pump, the latter two operating on the reverse principle to that of the hot gas engine. As is known, these machines can be produced in several ways, for example in the form of sweeper machines, double-acting machines or machines in which the cylinders comprising the expansion chamber and the compression chamber, form a cer - tain angle.
In these machines, it is customary to house the regenerator in an annular enclosure surrounding a cylinder of the machine.
The power of such a machine can be increased by increasing the diameter of the cylinder or the pressure level at which the cycle takes place. The walls, which limit the enclosure of the regenerator, namely the cylindrical side wall and the wall or walls close to the end surfaces of the regenerator, must then be thicker than in small machines. However, in engines the temperature drop over the cylindrical wall is for example 600 C, while in refrigerating machines it is for example 300 C, so that, as a result of these large temperature differences, great mechanical stresses can occur in the wall.
The invention makes it possible to construct the machine in such a way that, even for large powers supplied or absorbed, for example 20 HP or even greater, the mechanical stresses in the wall surrounding the enclosure of the regenerator do not exceed the desired limits. .
According to the invention, the regenerator belonging to an expansion chamber and a compression chamber is subdivided into a number of regenerator elements mounted in parallel. Each of the walls of the regenerator elements can therefore have a significantly smaller diameter than that of a wall which would limit a one-piece regenerator or an annular regenerator surrounding a cylinder, so that the wall thickness of the regenerator elements. regenerator can be significantly smaller.
It * In an advantageous embodiment of the invention, the regenerator elements are arranged in a ring around a cylinder, in which the expansion chamber is located. It should be noted that it is known, in double-acting machines provided with a certain number of non-subdivided regenerators, one for each expansion chamber. and each compression chamber, to arrange the regenerators and the cylinders in a circle.
Another very simple form of construction is obtained when, according to another embodiment of the invention, the regenerator elements are cylindrical.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be carried out, the particularities which emerge both from the text and from the drawing making it clear.
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of course, part of the invention.
Figure 1 is a vertical section of the head of a hot gas engine by plane II-II of Figure 2, while Figure 2 is a plan view of this head ,.
The machine comprises a cylinder in which move both a sweeper 1 comprising a dome 2 and a piston 3. The sweeper 1 modifies the volume of a compression chamber 4 which communicates, via a heater consisting of a number of tubes 5 mounted in parallel with the cylindrical regenerator elements 6 mounted in parallel and a number of refrigerants 7, with an expansion chamber 8; The volume of the latter is influenced both by the sweeper 1 and by the piston 3. Each regenerator element comprises its own regenerator housing 9, into which, in this embodiment, two tubes 5 emerge.
The cylinder and the regenerator tubes 9 are fixed by means of a plate 10 and screws 11 to the refrigerants 7. The regenerator having a fairly small diameter, both the side wall of the regenerator and the top side can be quite thin.
To the heater, formed by the tubes 5, heat can be supplied, in a known manner by a burner not shown in the drawing.
When the machine is used as a refrigeration machine, heat can be taken from the chamber to be cooled using tubes 5.
The construction according to the invention can be used not only in a sweeper machine as described above, but also in other types of hot gas piston machines. The mechanism ensuring the back and forth movement of the piston and the sweeper may be of the usual type.