Refroidisseur-régulateur de température pour moteur thermique, avec récupérateur des calories évacuées. On sait qu'actuellement, dans les échan geurs de température, en particulier les radia teurs pour automobiles, l'évacuation des calo ries, dégagées par le fonctionnement du mo teur, est effectuée de différentes façons: a) Par une circulation intense d'un fluide liquide circulant autour des points à refroi dir, soit au moyen -d'un thermosiphon, soit en charge, soit encore au moyen d'une pompe ou d'un accélérateur de circulation.
b) Par un fluide gazeux circulant libre ment ou projeté sur les points à refroidir.
c) Par une combinaison de deux fluides, un liquide et un gazeux; généralement le fluide liquide transporte les calories absor bées d'une façon uniforme vers les points où le fluide gazeux évacue les calories transpor tées au moyen d'évacuateurs: tubes, radia teurs, refroidisseurs réfrigérants ou conden- seurs.
Jusqu'à présent, ces différents systèmes de refroidissement n'ont pas, été établis pour faire varier la quantité -du ou des fluides d'absorption et d'évacuation de calories pro portionnellement à la quantité de calories à évacuer, laquelle change à chaque instant, étant fonction notamment du régime de marche demandé au moteur et de la tempé rature extérieure, de sorte qu'ils ne permet tent pas d'obtenir une température constante de fonctionnement du moteur.
Ils présentent en outre les inconvénients suivants: a) Position souvent anormale des systèmes évacuateurs ,de calories qui sont généralement placés devant la source d'énergie produisant les calories. Il en résulte que les calories éva cuées sont dirigées et rejetées sur la source -d'énergie.
b ) Vulnérabilité de l'appareil évacuateur, c) Perte des calories évacuées.
La présente invention a pour objet un refroidisseu@-régulateur de température pour moteur thermique, dont une forme d'exécution décrite plus loin permet de supprimer les in convénients indiqués ci-dessus. Ce refroidis seur est caractérisé par le fait qu'en vue de permettre de maintenir une température constante, à la sortie, du liquide réfrigérant.
il comporte, en combinaison avec un échan geur de température, un dispositif de réglage de la quantité du liquide réfrigérant consti tuant liquide d'absorption et de celle d'un fluide gazeux d'évacuation des calories, en produisant et réglant, d'une part, le débit du fluide gazeux d'évacuation des calories de l'échangeur et en réglant, d'autre part, le dé bit du liquide d'absorption admis dans cet échangeur, ce dispositif étant en outre com biné avec des moyens pour diriger les calories évacuées vers des appareils de récupération.
Un tel refroidisseur-régulateur permettra d'obtenir, par son dispositif de réglage, unn température sensiblement constante du mo teur, qui sera déterminée par le calcul ou l'expérience, de manière à maintenir l'équi libre parfait des organes en mouvement tant. au point de vue carburation ou alimentation qu'au point de vue lubrification et usure.
Soit 0 la température du liquide à la sortie de l'échangeur, à un instant donné, après un temps de fonctionnement donné "t". Pour un appareil donné, cette température dépend -de la quantité totale Q de calories, prises au moteur et envoyées dans l'échan geur, pour être évacuées à l'extérieur pen dant le temps "t", et du pouvoir réfrigérant ou pouvoir d'évacuation dudit appareil dans cette période.
Si la quantité Q de calories augmente, la température à la sortie de l'échangeur aug mentera aussi, à moins que la quantité de liquide ayant circulé d'ans l'appareil pendant. le temps "t" ait augmenté parallèlement.
D'autre part, le pouvoir d'évacuation d'un appareil donné dépend de la quantité de fluide évacuateur qui le traverse dans l'unité de temps, c'est-à-dire que le nombre des ca lories effectivement évacuées dans le temps "t" dépend de la quantité totale de fuide éva cuateur qui traverse l'échangeur pendant ce temps "t".
On comprend, en conséquence, qu'en ré glant, chaque fois qu'il sera nécessaire, le dé bit à l'intérieur de l'échangeur, du liquide d'absorption des calories du moteur, :et le débit, à, travers cet échangeur, du fluide d'évacuation de ces calories à l'extérieur, on pourra obtenir que O et, par conséquent, la température du moteur, restent sensiblement constants.
L'obtention d'une température constante de marche permettra en même temps une car buration et une lubrification constante et une usure normale des pièces en mouvement.
Enfin, du fait que le refroidisseur-régu- lateur produit lui-même le fluide gazeux éva cuateur de calories, il n'est plus nécessaire de placer l'échangeur au vent de la. marche et. par conséquent. on peut le disposer en tout endroit voulu pour le rendre moins vulnérable et le placer, en particulier, hors de devant le moteur. En outre, comme le fluide évacuateur peut être produit en excès, l'excès étant de toute façon récupéré pour d'autres emplois. il est possible d'employer un échangeur pIu robuste qu'à l'ordinaire.
Le réglage des débits des fluides d'absorp tion et d'évacuation pourra être effectué à. volonté en agissant sur tous moyens appro priés, mécaniques, physiques ou chimiques; il pourra aussi être obtenu automatiquement. avec le concours d'un thermostat.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du refroi- disseur-réguIateur de température faisant l'objet de l'invention, mettant en jeu des moyens physico-mécaniques, dans le cas d'em ploi de l'eau comme liquide d'absorption et de l'air comme fluide d'évacuation.
La figure unique de ce dessin est une coupe verticale du refroidisseur-régulateur. Ce refroidisseur-régulateur comporte un échangeur 1, constitué par des tubes, réuni, d'une part, avec une arrivée 2 de fluide liquide chaud et, d'autre part, avec un départ 3 de fluide froid.
L'échangeur 1 est enfermé dans une cham bre 4 dont les parois sont calorifugées. Cette chambre est elle-même placée dans une enve- loppe 5 dont les parois sont également calori fugées. Les dimensions de cette enveloppe sont telles que des canaux 6 sont prévus entre la chambre et l'enveloppe.
La chambre 4 a sa partie inférieure ou verte afin d'être en communication avec une chambre 7 munie d'un dispositif de réglage ou de shuntage de fluide gazeux. Ce dispo sitif peut être constitué par un tiroir ou un papillon 8 qui peut être actionné à volonté par une commande 9, ou fonctionner automa tiquement.
Ce; dispositif est situé en .aval d'une cham bre 10 dont les parois 11 sont perforées afin de permettre au fluide gazeux de s'écouler en même temps dans les canaux 6.
La chambre 10 est prolongée par un com- partimenit.12 dans lequel est placé un dispo sitif 13 permettant,de produire le courant de fluide gazeux avec un débit total donné, ce dispositif, ici mécanique, pouvant être ac tionné par une commande figée en 14. Le com partiment 12 est relié par une ou des con duites appropriées 15 @à une ou à des ouïes 16 servant de prises d'air; ces ouïes sont pla cées à l'endroit jugé le plus convenable pour satisfaire -à toutes conditions utiles.
La partie supérieure -de la chambre 4, ainsi que l'enveloppe 5, sont fermées par des parois 17 et 18 servant de collecteurs pour la récupération de l'air froid et de l'air chaud, lesquels sont évacués par des conduits 19, 20 pour toutes fins, utiles avec ou sans pression. De plus, la partie supérieure de la paroi 17 est pourvue d'une chambre 21 dont deux pa rois permettent à cette chambre d'être en com munication, d'une part, avec la chambre 4 et, d'autre part, avec les canaux 6.
Cette chambre 21 permet de mélanger de l'air froid circu lant dans les, canaux 6 avec une partie de l'air chaud venant de l'évacuation 1, cet air étant évacué par une conduite 22 vers des appareils -de climatisation ou organes d'utili sation ou récupération.
Les conduites 2, 3 sont réunies par une canalisation 23 dans laquelle est disposé un robinet 24 de réglage et -de shuntage du fluide liquide afin de pouvoir régler la quantité de ce dernier passant par l'échangeur.
On pourra donc, en agissant sur le robinet 24, d'une part, et sur le papillon 8, d'autre part, obtenir les débits nécessaires de deux fluides pour évacuer en un temps "t" une quantité de calories Q afin de conserver 0 constant, étant admis que, pour un régime normal ou moyen, le robinet 24 est partielle ment ouvert de manière qu'alors une partie du débit du liquide autour du moteur n'em prunte pas l'échangeur, et que 0 est mesuré en aval du branchement du conduit 28 sur le conduit 3.
En conséquence, on peut fermer graduellement ce robinet en dépendance d'une augmentation de régime ou d'une augmenta tion de la température extérieure et, inverse ment, l'ouvrir davantage en dépendance d'une diminution -de régime ou d e la température extérieure. Tout écart de l'aiguille du thermo mètre indicateur .de 0 pourra donc être cor- rigé en agissant sur le robinet 24 ou sur le papillon 8 ou sur les, deux.
On pourra, par un ensemble cinématique et thermostatique, ren dre ces corrections automatiques.
Cooler-temperature regulator for heat engine, with heat recovery unit. We know that currently, in temperature exchangers, in particular radiators for automobiles, the evacuation of heaters, released by the operation of the engine, is carried out in different ways: a) By an intense circulation of a liquid fluid circulating around the points to be cooled, either by means of a thermosiphon, or under load, or even by means of a pump or a circulation accelerator.
b) By a gaseous fluid circulating freely or projected onto the points to be cooled.
c) By a combination of two fluids, a liquid and a gas; generally the liquid fluid transports the calories absorbed in a uniform manner to the points where the gaseous fluid discharges the calories transported by means of evacuators: tubes, radiators, refrigerating coolers or condensers.
Until now, these different cooling systems have not been established to vary the quantity of the calorie absorption and evacuation fluids in proportion to the quantity of calories to be evacuated, which changes each time. instant, depending in particular on the operating speed requested of the engine and on the outside temperature, so that they do not make it possible to obtain a constant operating temperature of the engine.
They also have the following drawbacks: a) Often abnormal position of the heat evacuating systems which are generally placed in front of the energy source producing the calories. As a result, the evacuated calories are directed and rejected to the energy source.
b) Vulnerability of the evacuating device, c) Loss of the evacuated calories.
The present invention relates to a cooler @ -regulator of temperature for a heat engine, an embodiment described below makes it possible to eliminate the disadvantages indicated above. This cooler is characterized by the fact that, with a view to making it possible to maintain a constant temperature, at the outlet, of the coolant.
it comprises, in combination with a temperature exchanger, a device for adjusting the quantity of the refrigerant liquid constituting the absorption liquid and that of a gaseous fluid for discharging the calories, by producing and regulating, from a on the one hand, the flow rate of the gaseous fluid for discharging the heat from the exchanger and by adjusting, on the other hand, the flow rate of the absorption liquid admitted into this exchanger, this device also being combined with means for directing the calories evacuated to recovery devices.
Such a cooler-regulator will make it possible to obtain, by its adjustment device, a substantially constant temperature of the motor, which will be determined by calculation or experience, so as to maintain the perfect equi free of the moving parts as well. from the point of view of carburetion or feed than from the point of view of lubrication and wear.
Let 0 be the temperature of the liquid at the outlet of the exchanger, at a given instant, after a given operating time "t". For a given appliance, this temperature depends on the total quantity Q of calories, taken from the motor and sent to the exchanger, to be evacuated to the outside during the time "t", and on the cooling capacity or cooling capacity. evacuation of said apparatus during this period.
If the quantity Q of calories increases, the temperature at the outlet of the exchanger will also increase, unless the quantity of liquid having circulated through the appliance during. the time "t" has increased in parallel.
On the other hand, the evacuating capacity of a given device depends on the quantity of evacuating fluid which passes through it in the unit of time, that is to say that the number of calories effectively evacuated over time "t" depends on the total amount of evaporative fluid which passes through the exchanger during this time "t".
It is therefore understood that by adjusting, whenever necessary, the flow rate inside the exchanger, of the engine heat absorption liquid,: and the flow rate, through this exchanger, the fluid for discharging these calories to the outside, it will be possible to obtain that O and, consequently, the temperature of the engine, remain substantially constant.
Obtaining a constant operating temperature will at the same time allow constant car buration and lubrication and normal wear of moving parts.
Finally, because the cooler-regulator itself produces the gaseous calorie-evacuating fluid, it is no longer necessary to place the exchanger upwind of the. walk and. Therefore. it can be placed anywhere desired to make it less vulnerable and, in particular, be placed out of front of the engine. Also, as the discharge fluid can be produced in excess, the excess is anyway recovered for other uses. it is possible to use a more robust heat exchanger than usual.
The flow rate of the absorption and evacuation fluids can be adjusted at. will by acting on all appropriate means, mechanical, physical or chemical; it can also be obtained automatically. with the help of a thermostat.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the cooler-temperature regulator forming the subject of the invention, involving physico-mechanical means, in the case of use of water as absorption liquid and air as discharge medium.
The single figure in this drawing is a vertical section of the cooler-regulator. This cooler-regulator comprises an exchanger 1, formed by tubes, joined together, on the one hand, with a hot liquid fluid inlet 2 and, on the other hand, with a cold fluid outlet 3.
The exchanger 1 is enclosed in a chamber 4, the walls of which are heat insulated. This chamber is itself placed in an enclosure 5, the walls of which are also heat insulated. The dimensions of this envelope are such that channels 6 are provided between the chamber and the envelope.
The chamber 4 has its lower or green part in order to be in communication with a chamber 7 provided with a device for adjusting or bypassing gaseous fluid. This device can be constituted by a slide or a butterfly 8 which can be actuated at will by a control 9, or operate automatically.
This; device is located downstream of a chamber 10, the walls 11 of which are perforated in order to allow the gaseous fluid to flow at the same time in the channels 6.
The chamber 10 is extended by a compartment 12 in which is placed a device 13 making it possible to produce the current of gaseous fluid with a given total flow rate, this device, here mechanical, being able to be actuated by a control frozen in 14. The compartment 12 is connected by one or more suitable conduits 15 @ to one or more openings 16 serving as air intakes; these gills are placed at the place deemed most suitable to satisfy all useful conditions.
The upper part of the chamber 4, as well as the casing 5, are closed by walls 17 and 18 serving as collectors for the recovery of cold air and hot air, which are discharged through ducts 19, 20 for all purposes, useful with or without pressure. In addition, the upper part of the wall 17 is provided with a chamber 21 of which two walls allow this chamber to be in communication, on the one hand, with the chamber 4 and, on the other hand, with the channels 6.
This chamber 21 makes it possible to mix the cold air circulating in the channels 6 with a part of the hot air coming from the discharge 1, this air being discharged through a pipe 22 to air-conditioning devices or devices. use or recovery.
The pipes 2, 3 are joined by a pipe 23 in which is arranged a valve 24 for regulating and shunting the liquid fluid in order to be able to adjust the quantity of the latter passing through the exchanger.
It is therefore possible, by acting on the valve 24, on the one hand, and on the butterfly 8, on the other hand, to obtain the necessary flow rates of two fluids to evacuate in a time "t" a quantity of calories Q in order to conserve 0 constant, it being accepted that, for normal or medium speed, the valve 24 is partially open so that part of the flow of liquid around the engine does not take the exchanger, and that 0 is measured in downstream of the connection of conduit 28 to conduit 3.
Consequently, this valve can be closed gradually in dependence on an increase in speed or an increase in the outside temperature and, conversely, it can be opened more in dependence on a decrease in speed or in the outside temperature. . Any deviation of the indicator thermometer needle from 0 can therefore be corrected by acting on the valve 24 or on the butterfly 8 or on both.
It is possible, by a kinematic and thermostatic assembly, to make these corrections automatic.