FR2505996A1 - Fluid heater using friction - has driven spring loaded interior vane pressing onto turbine end face to generate friction - Google Patents

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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F24V40/00—Production or use of heat resulting from internal friction of moving fluids or from friction between fluids and moving bodies

Abstract

The heater has a metal block (1) inside which is a closed circuit for oil, and one chamber (3) of this circuit houses a turbine (6) entrained in rotation by a motor (9). One wall (5) of the chamber (3) is mobile axially towards the turbine to apply friction to it and the turbine itself can move axially to apply friction on the opposite chamber wall (4). A spring (16) is located between the wall and side plate (17), the latter being moved from outside by a screw (18) moving in a threaded hole in the plate (171). Friction heat is taken away by a recuperation circuit.

Description

L'invention concerne un dispositif pour la production de chaleur par friction. The invention relates to a device for producing heat by friction.

Le dispositif de l'invention est caractérisé en ce qu'il se compose d'un bloc métallique à l'intérieur duquel est réalisé un circuit fermé d'huile, une chambre dans ce circuit cette chambre comportant une turbine entraînée en rotation par un organe moteur et présentant deux parois opposées encadrant la turbine, l'une au moins de ces parois étant mobile vers la turbine sous l'action d'un moyen élastique pour s' appliquer à friction contre l'une des faces d'extrémité de cette turbine, un circuit de récupération de la chaleur produite par cette friction étant en outre réalisé dans le bloc. The device of the invention is characterized in that it consists of a metal block inside which a closed oil circuit is produced, a chamber in this circuit this chamber comprising a turbine driven in rotation by a member motor and having two opposite walls surrounding the turbine, at least one of these walls being movable towards the turbine under the action of an elastic means for applying friction against one of the end faces of this turbine , a circuit for recovering the heat produced by this friction being further produced in the block.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, la turbine est mobile axialement sous l'action de la paroi mobile pour s'appliquer à friction contre les deux parois opposées de la chambre. According to another characteristic of the invention, the turbine is axially movable under the action of the movable wall to apply friction against the two opposite walls of the chamber.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, - l'organe élastique est disposé entre la paroi mobile et un flasque dont la position est réglable de ltextdrieur du bloc. According to another characteristic of the invention, - the elastic member is disposed between the movable wall and a flange, the position of which is adjustable by the text of the block.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le flasque présente, pour son réglage, un orifice taraudé en prise sur le filetage d'une vis accessible de l'extérieur du bloc, ce flasque étant immobilisé en rotation par des ergots se logeant dans des rainures du bloc. According to another characteristic of the invention, the flange has, for its adjustment, a tapped orifice engaged on the thread of a screw accessible from the outside of the block, this flange being immobilized in rotation by lugs housed in block grooves.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le circuit de récupération de chaleur formé dans le bloc comporte une seconde turbine fixée sur l'arbre moteur entrainant la turbine de friction. According to another characteristic of the invention, the heat recovery circuit formed in the block comprises a second turbine fixed to the motor shaft driving the friction turbine.

L'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur l'unique dessin ci-joint qui est une vue en coupe axiale du dispositif. The invention is shown by way of nonlimiting example in the single attached drawing which is an axial section view of the device.

Le dispositif conforme à l'invention se compose d'un corps métallique 1 pourvu d'un orifice axial 2 dans le fond duquel est formée une chambre 5 délimitée par deux parois opposées 4 et 5 réalisés en bronze de friction. The device according to the invention consists of a metal body 1 provided with an axial orifice 2 in the bottom of which is formed a chamber 5 delimited by two opposite walls 4 and 5 made of friction bronze.

A l'intérieur de la chambre 3 est disposée une turbine 6, fixée à l'extrémité d'un arbre 7, reliée par exemple par des cannelures à un manchon d'entraînement accouplé à l'arbre de sortie 91 d'un moteur électrique 9 par une goupille 10. Inside the chamber 3 is arranged a turbine 6, fixed to the end of a shaft 7, connected for example by splines to a drive sleeve coupled to the output shaft 91 of an electric motor 9 by a pin 10.

Le bloc métallique 1 est fixé par des vis 113 à un plateau 11 traversé par l'arbre 7 et fixé au bati du moteur 9 par des vis 12. The metal block 1 is fixed by screws 113 to a plate 11 crossed by the shaft 7 and fixed to the frame of the motor 9 by screws 12.

La paroi 5, mobile axialement dans l'évidement 2, est immobilisée en rotation par des ergots 13, prévus à la périphérie de la paroi 5 et se logeant dans des rainures longitudinales 14 du logement 2. The wall 5, which is axially movable in the recess 2, is immobilized in rotation by lugs 13, provided at the periphery of the wall 5 and being housed in longitudinal grooves 14 of the housing 2.

Cette paroi mobile 5 est également pourvue d'un orifice axial 51 débouchant dans la chambre 3 occupée par la turbine 6, cette chambre 3 étant pourvue à sa périphérie d'une canalisation 1 5 débouchant par ailleurs dans le logement 2 sur la face opposée de la paroi 5. This movable wall 5 is also provided with an axial orifice 51 opening into the chamber 3 occupied by the turbine 6, this chamber 3 being provided at its periphery with a pipe 1 5 which also opens into the housing 2 on the opposite face of wall 5.

Contre la paroi 5 est appliquée l'extrémité d'un ressort hélicoSdal 16 qui est en appui par son autre extrémité contre un flasque 17 pourvu d'un orifice axial taraudé 171 en prise avec le filetage d'une vis 18 dont la tête 181 forme un bouton placé à l'extérieur du bloc 1. Against the wall 5 is applied the end of a helicoSdal spring 16 which is supported by its other end against a flange 17 provided with a threaded axial orifice 171 engaged with the thread of a screw 18 whose head 181 forms a button placed outside the block 1.

Cette vis 18 est montée à rotation sur unplateau 19, fixé par des vis 19j à l'extrémité du bloc 1, cette vis 18 étant maintenue axialement dans le plateau 19 par un bague élastique 20 et par la tête 181 de la vis, un joint d'étanchéité 21 est par ailleurs disposé entre ce plateau et la vis. This screw 18 is rotatably mounted on a plate 19, fixed by screws 19j at the end of the block 1, this screw 18 being held axially in the plate 19 by an elastic ring 20 and by the head 181 of the screw, a seal sealing 21 is also disposed between this plate and the screw.

Afin de permettre le réglage de la position axiale du flasque 17 par rotation de la tête 181 de la vis 18, ce flasque 17 est immobilisé en rotation par des erogts 172 se logeant dans les rainures longitudinales 14 du logement 2. In order to allow adjustment of the axial position of the flange 17 by rotation of the head 181 of the screw 18, this flange 17 is immobilized in rotation by lugs 172 being housed in the longitudinal grooves 14 of the housing 2.

Ainsi, par la rotation de la vis 18, on déplace axialement le flasque 17 afin de régler la pression du ressort 16 contre la paroi mobile 5 et donc afin de régler la pression de la paroi mobile 5 sur l'une des faces de la turbine 6. Thus, by the rotation of the screw 18, the flange 17 is moved axially in order to adjust the pressure of the spring 16 against the movable wall 5 and therefore in order to adjust the pressure of the movable wall 5 on one of the faces of the turbine. 6.

Par ailleurs étant donné que l'arbre 7 est mobile par coulissement axial dans le bloc 1 et le plateau 11, la pression exercée par le ressort 16 se traduit par des pressions identiques d'une part de la paroi mobile 5 sur l'une des faces de la turbine et d'autre part de la face opposée de la turbine sur la paroi 4 qui elle est immobilisée en rotation dans le fond du logement 2 par des goupilles 41. Furthermore, since the shaft 7 is movable by axial sliding in the block 1 and the plate 11, the pressure exerted by the spring 16 results in identical pressures on the one hand of the movable wall 5 on one of the faces of the turbine and on the other hand from the opposite face of the turbine on the wall 4 which is immobilized in rotation in the bottom of the housing 2 by pins 41.

le logement 2 est rempli d'huile à haute viscosité et détermine avec la canalisation 15 et le passage axial 51 de la paroi 5 un circuit fermé de manière telle que, lorsque la turbine 6 est entraînée à rotation par le moteur 9, l'huile, refoulée par la canalisation 15, pénètre dans l'espace délimité par le flasque 17 et la paroi mobile 5 et pénètre à nouveau dans la chambre 3 de la turbine par 1 'orifice axial 51. the housing 2 is filled with high viscosity oil and determines with the pipe 15 and the axial passage 51 of the wall 5 a closed circuit so that, when the turbine 6 is rotated by the motor 9, the oil , driven back by the pipe 15, enters the space delimited by the flange 17 and the movable wall 5 and again enters the chamber 3 of the turbine through the axial orifice 51.

Au cours de cette rotation de la turbine, la friction des extrémités de la turbine contre les parois 4 et 5 produit un dégagement calorifique fonction de la vitesse de rotation de la turbine et de la pression exercée par le ressort 16, ce dagalement calorifique, véhicule par l'huile du circuit fermé, produisant alors un échauffement du bloc 1. During this rotation of the turbine, the friction of the ends of the turbine against the walls 4 and 5 produces a heat release as a function of the speed of rotation of the turbine and of the pressure exerted by the spring 16, this calorific shift, vehicle by the oil of the closed circuit, thus producing a heating of the block 1.

Le bloc 1 pourvue de zones évidées 22 débouchant à l'extérieur du bloc 1 par un orifice d'entrée 221 pour un fluide de refroidissement constitué de préférence par de l'eau. The block 1 provided with recessed zones 22 opening to the outside of the block 1 through an inlet orifice 221 for a cooling fluid preferably consisting of water.

Par ailleurs, entre le plateau 11 et le bloc l est formée un chambre 23 comportant une turbine 24, cette chambre 23 communiquant par un passage axial 222 avec les zones évidées 22 et par un conduit 111 avec un orifice 112 débouchant à la périphérie du plateau 11. les orifices 221 et 112 constituent les orifices d'entrée et de sortie pour le fluide de refroidissement et sont branchés sur un circuit de chauffage, liteau mise en circulation par la turbine 24 est chauffée par suite de l'élévation de température du bloc 1 étant aspirée par l'orifice 22 et refoulée par l'orifice 112.  Furthermore, between the plate 11 and the block l is formed a chamber 23 comprising a turbine 24, this chamber 23 communicating by an axial passage 222 with the recessed areas 22 and by a conduit 111 with an orifice 112 opening at the periphery of the plate 11. the orifices 221 and 112 constitute the inlet and outlet orifices for the coolant and are connected to a heating circuit, the strip circulated by the turbine 24 is heated as a result of the temperature rise of the block 1 being sucked in through port 22 and discharged through port 112.

Claims (6)

REVTD ICBTI ON4REVTD ICBTI ON4 10) Dispositif pour la production de chaleur par friction, caractérisé en ce qu'il se compose d'un bloc métallique (1) à l'intérieur duquel est réalisé un circuit fermé d'huile, une chambre (3) dans ce circuit, cette chambre comportant une turbine (6) entrV!née en rotation par un organe moteur (9) et présentant deux parois opposées (4, 5) encadrant la turbine, l'une (5) au moins de ces parois étant mobile vers la turbine sous l'action d'un moyen élastique (16) pour s'appliquer à friction contre l'une des faces d'extrémité de cette turbine, un circuit (22, 221, 23, 24, îîî, 112) de récupération de la chaleur produite par cette friction étant en outre réalisé dans le bloc. 10) Device for the production of heat by friction, characterized in that it consists of a metal block (1) inside which a closed oil circuit is produced, a chamber (3) in this circuit, this chamber comprising a turbine (6) entrV! born in rotation by a motor member (9) and having two opposite walls (4, 5) framing the turbine, at least one (5) of these walls being movable towards the turbine under the action of an elastic means (16) to apply friction against one of the end faces of this turbine, a circuit (22, 221, 23, 24, îîî, 112) for recovering the heat produced by this friction being further produced in the block. 20) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la turbine (6-) est mobile axialement sous l'action de la paroi mobile (5) pour s'appliquer à friction contre les deux parois opposées (4,5) de la chambre. 20) Device according to claim 1, characterized in that the turbine (6-) is axially movable under the action of the movable wall (5) to apply friction against the two opposite walls (4,5) of bedroom. 30) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe élastique (16) est disposé entre la paroi mobile (5) et un flasque (17) dont la position est réglable de l'extérieur du bloc. 30) Device according to claim 1, characterized in that the elastic member (16) is disposed between the movable wall (5) and a flange (17) whose position is adjustable from the outside of the block. 40) Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que le flasque (17) présente pour son réglage un orifice taraudé (171) en prise sur le filetage d'une vis (18) accessible de l'èxtérieur du bloc, ce flasque étant immobilisé en rotation par des ergots (172) se logeant dans des rainures (14) du bloc. 40) Device according to claim 3, characterized in that the flange (17) has for its adjustment a threaded orifice (171) engaged on the thread of a screw (18) accessible from the outside of the block, this flange being immobilized in rotation by lugs (172) being housed in grooves (14) of the block. 5 ) Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que l'espace occupé par l'organe élastique (16) et délimité par la paroi mobile (5) et le flasque (17) constitue une partie du circuit fermé d'huile, cet espace communiquant avec la chambre (3) contenant la turbine (6) par un orifice axiale (51) de la paroi mobile (5). 5) Device according to claim 4, characterized in that the space occupied by the elastic member (16) and delimited by the movable wall (5) and the flange (17) constitutes a part of the closed oil circuit, this space communicating with the chamber (3) containing the turbine (6) by an axial orifice (51) of the movable wall (5). 60) Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caraetérisé en ce que les deux parois opposées (4,5) de la chambre (3) sont réalisées en bronze de friction, la turbine (6) étant réalisée en acier. 60) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the two opposite walls (4,5) of the chamber (3) are made of friction bronze, the turbine (6) being made of steel. 70) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de récupération de chaleur formé dans le bloc comporte une seconde turbine (24) fixée sur l'arbre moteur (7) entraînant la turbine de friction (6).  70) Device according to claim 1, characterized in that the heat recovery circuit formed in the block comprises a second turbine (24) fixed on the motor shaft (7) driving the friction turbine (6).
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