FR2588645A1 - Dispositif generateur d'energies multiples, a cycle thermique integre, par l'exploitation de deux sources calorifiques de temperatures differentes agissant sur une capacite etanche et motrice de condensation modulable - Google Patents
Dispositif generateur d'energies multiples, a cycle thermique integre, par l'exploitation de deux sources calorifiques de temperatures differentes agissant sur une capacite etanche et motrice de condensation modulable Download PDFInfo
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Abstract
L'OBJET DE L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF GENERATEUR D'ENERGIES MULTIPLES DESTINEES A TOUTES FINS, FORMANT MOTO-COMPRESSEUR A CYCLE THERMIQUE INTEGRE CONTENU DANS UNE ENCEINTE CLOSE MODULABLE ANIME PAR L'EXPLOITATION DE DEUX SOURCES CALORIFIQUES DE TEMPERATURES DIFFERENTES AGISSANT SUR LADITE ENCEINTE 1 QUI COMPORTE EN COMBINAISON UN MOTEUR 4 AVEC PISTONS D'ENTRAINEMENT D'UN ENSEMBLE MULTI-COMPRESSEURS 5 DISPOSES ORTHOGONALEMENT AU PLAN DUDIT MOTEUR 4, ENTRAINES PAR CAME 12, SOLIDAIRE D'UN ARBRE 11, RELIE AU MOTEUR 5 PAR BIELLES 9, ET COMPORTANT DE PLUS DEUX CAMES 12 A 12B D'ENTRAINEMENT DES PISTONS DE REINJECTION 6 POSITIONNES PARALLELEMENT AU PLAN DES COMPRESSEURS, RELIES A UNE CAPACITE DE TRANSFERT THERMIQUE 3 AVEC BOUCLES FLUIDIQUES C1, C2, C3, DONT L'EVAPORATEUR 20 DE LA BOUCLE C1, EN CONTACT INTIME AVEC UN MATERIAU D'ACCUMULATION THERMIQUE 22 ET ENVELOPPE 21 FORME MOTEUR EN CIRCULATION FORCEE DANS L'ENCEINTE CLOSE 1, TRAVERSE PAR LE FLUIDE MOTEUR EN CIRCULATION FORCEE PAR UN VOLANT 14 SOLIDAIRE DE L'ARBRE 11, D'ACCELERATION DE L'ECHAPPEMENT A TRAVERS UN CONDUIT 8A TRAVERSANT UN MATERIAU 8B CONTENU DANS 8C ETANT PRECISE QUE LES PISTONS 6 RENVOIENT LE FLUIDE CONDENSE AU BOUILLEUR 27 A TRAVERS LES CONDUITS 8C, ET QUE LE MOTEUR 4 COMPORTE UN CONDUIT ROTATIF UNIQUE DE DISTRIBUTION 7A ET D'ECHAPPEMENT 8 RELIES PAR CHAINE 9A ET L'ARBRE 8, ET ENTRE EUX PAR CIMOMATIQUE 9C. L'ENCEINTE CLOSE COMPORTANT EN OUTRE UN DISPOSITIF DE RECUPERATION DES FUITES 15, 16, 17 RELIE A UNE CAPACITE D'EQUILIBRAGE DES PRESSIONS 18 ET LEUR REINJECTION DANS LE CIRCUIT THERMIQUE.
Description
La prés(-llte invention a pour objet un dispositif de perfec-.
tionnement des générat.-eurs d'énergie à fonctions multiples animés par l'application combinez de sources calorifiques de températures différentes agissant sur une capacité étanche et motrice de condensation.
I1 est destiné principalement à l'application à des fins domestiques et industrielles des énergies thermiques et mécaniques combinées, générées à partir de dispositifs moto-compre saurs à cycle thermique intégré contenus de façon étanche dans des enceintes closes et modulables.
Les dispositifs connus à cycle thermodynamique génèrent une énergie mécanique récupérable sur un axe moteur, mais n'exploitent pas la chaleur contenue dans le circuit thermique après la détente du fluide volatil moteur, laquelle doit être évacuée à travers des condenseurs adaptés à cet effet, ne disposant pas d'ensembles multi-compresseurs et mécaniques.
De plus ils sont principalement constitués d'une boucle fluidique motrice agissant sur un moteur relié à un condenseur par conduites de pression et tubulures extérieures qui développent des phénomènes physiques aléatoires liés à leur réalisation, se répercutant sur le rendement général.
Le but de la présente invention est de remédier au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci-dessus et de procurer un dispositif multifonctionnel de type modulable qui exploite et combine à toutes fins les dites énergies thermiques et mécaniques générées à partir d'un groupe moto-compresseur thermique et ses éléments constitutifs intégralement contenus dans une enceinte close et relié de façon étanche à au moins une boucle fluidique de transfert thermique multi-étagée formant pompe à chaleur à étages successifs partiellement contenue dans la dite enceinte close formant un ensemble capacité étanche et motrice de condensation modulable à toutes fins, contenant au moins un groupe moto-compresseur formant au moins
(A)un ensemble de compression à aù moins trois compresseurs décalés dont (a) l'admission est reliée.à au moins une source de vapeur multi.- étagée, un des éléments étant au moins partiellement contenu dans le circuit thermique moteur et dont (b) l'échappement est relié à au moins une capacité de condensation multi-étagée, formant en combinaison avec la capacité d'éva poration,un dispositif de transfert thermique pompe à chaleur à cycle réversible, (B) un ensemble moteur à au moins trois pistons moteurs d'entraînement dudit ensemble de compression.
(A)un ensemble de compression à aù moins trois compresseurs décalés dont (a) l'admission est reliée.à au moins une source de vapeur multi.- étagée, un des éléments étant au moins partiellement contenu dans le circuit thermique moteur et dont (b) l'échappement est relié à au moins une capacité de condensation multi-étagée, formant en combinaison avec la capacité d'éva poration,un dispositif de transfert thermique pompe à chaleur à cycle réversible, (B) un ensemble moteur à au moins trois pistons moteurs d'entraînement dudit ensemble de compression.
Suivant d'autres caractéristiques l'ensemble moteur et l'ensemble de compression comprennent chacun trois cylindres avec pistons coulissants, les pistons moteurs montés en parrallèle formant plan de référence, étant disposés orthoaonalement par rapport au plan de compression actionnés par au moins une came judicieusement. profilée, montée sur un axe formant vilebrequin animé par les pistons moteurs agissant en combinaison et solidaires d'un volant d'inerte constituant un moyen de circulation du fluide moteur dans l'enceinte étanche,d'accélérationsde l'échappement de ce fluide à travers un conduit prévu à cet effet, relié à l'axe de rotation du dit volant d'inertie
L'ensemble formant bloc-moteur à au moins trois cylindres dans lesquels se produit l'expansion du fluide moteur, est relié de façon étanche par conduits d'admission et d'échappement res une tà. une source de vapeur formant bouilleur sous pression et au conduit d'accélération de l'échappement relié au volant d'inertie et pénétrant, au moins partiellement dans un circuit de réinjection contenant le fluide condensé renvoyé au dit bouilleur sous l'action d'un ensemble à trois cylindres et animés pistons de réinjectionpar au moins un excentrique monte sur l'axe du dit vilebrequin
Le plan des dits trois cylindres de réinjection est parrallèle au plan des dits trois cylindres compresseurs et orthogonal à l'axe du dit vilebrequin et au plan contenant les dits trois pistons moteur,
Un dispositif de distribution à éléments rotatifs est prévu et il est constitué d'un tiroir d'admission conçu pour alimenter successivement les trois pistons moteurs suivant une chronologie bien précise, et d'un tiroir d'échappement conçu pour permettre l'évacuation du fluide expansé dans les dits cylindres moteur, suivant également une chronologie bien précisé.
L'ensemble formant bloc-moteur à au moins trois cylindres dans lesquels se produit l'expansion du fluide moteur, est relié de façon étanche par conduits d'admission et d'échappement res une tà. une source de vapeur formant bouilleur sous pression et au conduit d'accélération de l'échappement relié au volant d'inertie et pénétrant, au moins partiellement dans un circuit de réinjection contenant le fluide condensé renvoyé au dit bouilleur sous l'action d'un ensemble à trois cylindres et animés pistons de réinjectionpar au moins un excentrique monte sur l'axe du dit vilebrequin
Le plan des dits trois cylindres de réinjection est parrallèle au plan des dits trois cylindres compresseurs et orthogonal à l'axe du dit vilebrequin et au plan contenant les dits trois pistons moteur,
Un dispositif de distribution à éléments rotatifs est prévu et il est constitué d'un tiroir d'admission conçu pour alimenter successivement les trois pistons moteurs suivant une chronologie bien précise, et d'un tiroir d'échappement conçu pour permettre l'évacuation du fluide expansé dans les dits cylindres moteur, suivant également une chronologie bien précisé.
Les dits tiroirs sont mis en mouvement par le vilebrequin
Suivant un mode de réalisation avantageux, ces tiroirs sont entraînés par une chaîne reliée à í l'axe du dit vilebrequin qui
agit sur un des tiroirs, lequel entraîne un autre tiroir, un tel
mode de réalisation autorisant un accès au "calage" de la dis
tribution.
Suivant un mode de réalisation avantageux, ces tiroirs sont entraînés par une chaîne reliée à í l'axe du dit vilebrequin qui
agit sur un des tiroirs, lequel entraîne un autre tiroir, un tel
mode de réalisation autorisant un accès au "calage" de la dis
tribution.
Suivant un mode de réalisation avantageuxtles dits tiroirs
d'admission et d'échappement sont en contact intime au niveau
des orifices d'admission et d'échappement, avec des capsules de
forme adaptée, ajourées en leur centre pour laisser le libre
passage du fluide moteur, lequel exerce sur les parois des-dites
capsules opposées aux parois en contact intime- avec les dits
tiroirs, une poussée qui s'ajoute à un moyen élastique assurant
la permanence du dit contact intime.
d'admission et d'échappement sont en contact intime au niveau
des orifices d'admission et d'échappement, avec des capsules de
forme adaptée, ajourées en leur centre pour laisser le libre
passage du fluide moteur, lequel exerce sur les parois des-dites
capsules opposées aux parois en contact intime- avec les dits
tiroirs, une poussée qui s'ajoute à un moyen élastique assurant
la permanence du dit contact intime.
L'ensemble des éléments constitutifs ci-dessus est contenu
dans uF cart.r- ..étanche formant capacité motrice et de condensation
dans > -laquelle circule le fluide moteur.
dans uF cart.r- ..étanche formant capacité motrice et de condensation
dans > -laquelle circule le fluide moteur.
Les pistons moteurs sur lesquels s'exerce la pression du
fluide moteur condensé dans une dite capacité étanche de conden
sation réalisent une pression constante d'opposition à l'expan
sion du fluide moteur dans les cylindres moteurs.
fluide moteur condensé dans une dite capacité étanche de conden
sation réalisent une pression constante d'opposition à l'expan
sion du fluide moteur dans les cylindres moteurs.
Selon d'autres caractéristiQues le dispositif moto-compres
seur thermique formant capacité motrice et étanche de condensa
tion décrit selon l'invention, comporte à la demande diverses
capacités étanches partiellement déformables de récupération des
diverses fuites de vapeurs et leur réinjection à la demande à
travers divers conduits étanches, par pistons de réinjection
positionnés dans un plan orthogonal à l'axe du vilebrequin et
animés par une came solidaire du dit axe de vilebrequin.
seur thermique formant capacité motrice et étanche de condensa
tion décrit selon l'invention, comporte à la demande diverses
capacités étanches partiellement déformables de récupération des
diverses fuites de vapeurs et leur réinjection à la demande à
travers divers conduits étanches, par pistons de réinjection
positionnés dans un plan orthogonal à l'axe du vilebrequin et
animés par une came solidaire du dit axe de vilebrequin.
On notera que la partie déformable de chaque capacité de
récupération des fuites de vapeur forme enceinte étanche et de
condensation de ces fuites de vapeur et d'équilibrage des pres
sions entre la pression contenue dans Ja dite enceinte qui est
celle des vapeurs au moins partiellement condensée et la pression
du milieu extérieur en contact intime avec' la dite enceinte.
récupération des fuites de vapeur forme enceinte étanche et de
condensation de ces fuites de vapeur et d'équilibrage des pres
sions entre la pression contenue dans Ja dite enceinte qui est
celle des vapeurs au moins partiellement condensée et la pression
du milieu extérieur en contact intime avec' la dite enceinte.
I)ans le même sens, on notera
- que les dites capacités étanches de récupération des fuites de vapeur sont préférentiellement réalisées pour récupérer les fuites de vapeur au niveau des pistons compresseurs et de la traversée du carter de la capacité motrice et étanche de condensation par l'arbre du vilebrequin,
Qu'elles sont suivant un mode avantageux de réalisation et de façon étanche solidaires du corps des cylindres des dits pistons compresseurs, ainsi que du dit carter et constituées d'au moinsdeux parois latérales traversées orthogonalement selon l'application,soit par l'axe d'un piston compresseur ou autres, soit par l'arbre du'vilbrequin et ce de façon la plus étanche possible étant bien entendu comme le comprendra fort bien l'homme de métier que, concernant la seconde application et suivant ùn mode de réalisation avantageux, les parois latérales de la dite capacité de récupération des fuites de vapeur issues de l'intérieur de la capacité motrice et étanche de condensation, sont constituées de bagues d'étanchéité tournantes du type de celle que l'on trouve habituellement dans le commerce montées sans jeu sur le dit arbre de vilebrequin et espacées d'une distance adaptée permettant une rotation dans les meilleures conditions du dit arbre -yilebrequin.
- que les dites capacités étanches de récupération des fuites de vapeur sont préférentiellement réalisées pour récupérer les fuites de vapeur au niveau des pistons compresseurs et de la traversée du carter de la capacité motrice et étanche de condensation par l'arbre du vilebrequin,
Qu'elles sont suivant un mode avantageux de réalisation et de façon étanche solidaires du corps des cylindres des dits pistons compresseurs, ainsi que du dit carter et constituées d'au moinsdeux parois latérales traversées orthogonalement selon l'application,soit par l'axe d'un piston compresseur ou autres, soit par l'arbre du'vilbrequin et ce de façon la plus étanche possible étant bien entendu comme le comprendra fort bien l'homme de métier que, concernant la seconde application et suivant ùn mode de réalisation avantageux, les parois latérales de la dite capacité de récupération des fuites de vapeur issues de l'intérieur de la capacité motrice et étanche de condensation, sont constituées de bagues d'étanchéité tournantes du type de celle que l'on trouve habituellement dans le commerce montées sans jeu sur le dit arbre de vilebrequin et espacées d'une distance adaptée permettant une rotation dans les meilleures conditions du dit arbre -yilebrequin.
La pression du fluide moteur détendu dans les chambres d'expans ion étant très légèrement supérieure à la pression du fluide condensé, des ressorts de poussée ou autres dispositifs élastiques équivalents sont généralement nécessaires pour assurer l'évacuation du fluide moteur. Or, le dispositif selon la présente invention par la judicieuse combinaison de trois cylindres et pisotns moteurs fait qu'il est inutile de faire appel à de tels dispositifs du fait qu'elle assure l'évacuation du fluide moteur par l'effet de rotation du volant d'inertie qui leur est combine.
Par ailleurs, dans les dispositifs connus, la distribution du fluide moteur dans les dites chambres d'expansion nécessite des éléments avec ressorts de compression ou de rappel et autres éléments de liaison mécaniques asservis au piston moteur, ce qui diminue le rendement d'une façon non négligeable.
Le dispositif selon l'invention obvie à cet inconvenient grâce à la disposition et à l'utilisation judicieuse de la posi tion respectrive iSeS p-,it.onC moteurs, des cylindres et des tiroirs combinée à l'explication judicieuse de la pression du fluide condensé conterne dans .- capacité étanche.
Il est pas iJ"r a otr que du fait même tde la compres- sion d'un gaz le souple des moteurs des dispsositifs existants n'est pas constant.
Or il se trouve que le dispositif selon la présente invention supprime aussi cet inconvénient grâce à l'utilisation rationnelle d'une came agissant simultanément sur les trois pistons compresseurs, le profil de cette came étant défini et choisi en fonction du fui de à comprimervde la détente du fuide existant dans les chambres d'expansion de telle sorte que la vitesse de déplacement desdits pistons compresseurs étant inversement proportionnefl,,e la pression exercée par le fuide comprimé sur ces pistons, permette une optimisation du démarrage et du rendement global.
On peut alors envisager que plusieurs cames puissent être associées et agencées de telle sorte que chacune puisse agir simultanément sur trois pistons dans les cas de fonctionnements. du d'applications justifiant de plusieurs étages de compression. On citera, par exemple, le cas de la congélation où de déminéralisation de l'eau de mer par congélation.
On a déjà proposé, (dans le brevet français n 2.462.584) d'utiliser aussi une came ne permettant le déplacement que d'un seul piston compresseur par déplacement de cette came, ce qui équivaut à dire qu'à un taux de compression d'un fluide donné ne correspond qu'un seul piston, ce qui exclut une bonne exploitation industrielle.
Or le dispositif selon l'invention obvie à cet inconvenient en provoquant l'entraînement simultané de trois pistons par une came judicieusement profilée, chaque piston étant en contact avec une portion bien définie du profil de cette came constituant ainsi un ensemble équilibré.
I1 se trouve aussi que le moto-compresseur décrit au brevet français rappelé ci-dessus comprend une pompe de réinjection également actionnée par la came en question, ce qui limite le rendement, d'autant plus que cette réinjection s'effectue en fin de course de la came, au moment où le taux de compression tend vers son maximum.
Or le dispositif selon l'invention obvie aussi à cet incon vénient car iJ permet a réinjection du fluide condensé durant la phase du de but de compression au moment où le taux de compression est minimum et la -vltesseb de déplacement du piston compresseur est au maximum. De pis le z-posjtif suivant l'invention est conçu de manière que les trolls ff-sKons de réinjection prévus soient entraine''s simultanément par l'action d'une came judicieusement profilée montée sur l'axe du vilebrequin dont il a été question précédemment.
On notera par ailleurs que dans les dispositifs connus le fluide du cycle moteur se condense dans le condenseur qui évacue les calories ; une pompe de réinjection le renvoie alors directement dans le bouilleur de départ à haute température où il s'élève en température en vue d'un nouveau cyle.
Or l'élévation en température du fluide réinjecté nécessite un apport calorifique "Q" fourni par la source chaude.
Le dispositif selon la présente invention est conçu de manière telle que le fluide condensé soit aspiré puis refoulé par les pistons de réinjection vers le bouilleur de départ après avoir éventuellement au préalable, récupéré au moins partiellement, la chaleur produite aux cyli.ndres compresseurs par la compression du fluide du cycle pompe à chaleur puis, nécessairement au moins partiellement celle évacuée à l'échappement des chambres d'expansion des pistons moteurs.
La quantité "Q" se trouve ainsi nettement diminuée, ce qui améliore encore le rendement global et diminue le coût de la source chaude, en particulier dans le cas où celle-ci serait constituée par des panneaux solaires.
On notera que conformément aux dispositifs connus formant pompe à chaleur et suivant un mode avantageux de réalisation de ladite capacité étanchemulti-étagée de transfert thermique qui vient d'être décrite, l'ensemble de compression multi-étagée transféré à la demande, la chaleur du fluide de l'intérieur de la capacité étanche et motrice de condensation vers le milieu extérieur ou réciproquement1 par inversion du cycle tbermique.-du milieu extérieur vers l'intérieur de la dite capacité ou toute autre combinaison de cycle.
En outre, l'ensemble came-conpresseur formant ensemble de compression est échangeable, ce qui permet entre autre de répondre à tous les besoins, de faire appel à tout type de produit à comprimer, tout comme d'assurer en combinaison avec un ensemble de compression équivalent monté extérieurement sur l'axe ou tout autre récepteur la réalisation de fonctions multiples et combinés
On rappelera que la capacité motrice et étanche de condensé
sation contient au moins un évaporateur formant élément de la
capacité étanche multi-étagée de transfert thérmique associée
de façon étanche au moins partiellement à un ensemble de com
pression selon l'invention qui évacue au moins partiellement la chaleur du fluide moteur détendue, par compression successives
et élévations successives de température à travers la capacité multi-étagée de transfert thermique conçue et profilée à la
demande et en fonction des besoins;
d'autres caractéristiques et les avantages de l'invention
ressortiront plus clairement de la description qui va suivre au
regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs sur lesquels la
- Figure 1 : représente une vue de face en coupe partielle
de l'ensemble du dispositif formant enceinte close et capacité
étanche et motrice de condensation avec boucle fluidique multi
étagée de transfert thermique, et un ensemble de compression
monté à titre d'exemple non limitatif sur l'arbre deferceblnxnt.
- Figure 2 : représente une vue en coupe partielle d'une
variante du dispositif enceinte close avec éléments constitutifs
contenus respectivement dans leur capacités étanches, à une
échelle différente.
On rappelera que la capacité motrice et étanche de condensé
sation contient au moins un évaporateur formant élément de la
capacité étanche multi-étagée de transfert thérmique associée
de façon étanche au moins partiellement à un ensemble de com
pression selon l'invention qui évacue au moins partiellement la chaleur du fluide moteur détendue, par compression successives
et élévations successives de température à travers la capacité multi-étagée de transfert thermique conçue et profilée à la
demande et en fonction des besoins;
d'autres caractéristiques et les avantages de l'invention
ressortiront plus clairement de la description qui va suivre au
regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs sur lesquels la
- Figure 1 : représente une vue de face en coupe partielle
de l'ensemble du dispositif formant enceinte close et capacité
étanche et motrice de condensation avec boucle fluidique multi
étagée de transfert thermique, et un ensemble de compression
monté à titre d'exemple non limitatif sur l'arbre deferceblnxnt.
- Figure 2 : représente une vue en coupe partielle d'une
variante du dispositif enceinte close avec éléments constitutifs
contenus respectivement dans leur capacités étanches, à une
échelle différente.
- Figure 3 : représente à une échelle différente une vue
de dessus en coupe partielle de la figure 2.
de dessus en coupe partielle de la figure 2.
- Figure 4 : représente une coupe latérale partielle à une
autre échelle montrant plus particulièrement l'ensemble de com
pression et la position relative des pistons compresseurs et de
réinjection par rapport aux pistons moteurs.
autre échelle montrant plus particulièrement l'ensemble de com
pression et la position relative des pistons compresseurs et de
réinjection par rapport aux pistons moteurs.
En se référant à ces dessins le dispositif selon l'invention comporte une enceinte close de type modulable 1 formant une capacité étanche et motrice avec volume de condensation 2, reliée-de
façon étanche par condui.ts à au moins une boucle fluidique mult- étagée de transfert thermique 3 formant pompe à chaleur à cycle
réversible à étages successifs, partiellement contenu par au moins In vif Je ir.-; éléments constitutifs dans au moins une des capacités formant ladite enceinte close 1, et formant au moins àépaJition partielle avec le volume de condensation 2, dont les effets thermiques du milieu extérieur agissant sur lui exercent par l'intermédiaire du fluide volatil moteur qu'il contient, une poussée d'opposition formant contre-pression sur les éléments constitutifs du groupe moto-compresseur thermique contenu de façon étanche dans au moins une capacite de l'eneinte comprenant en combinaison ::
- un ensemble formant bloc à cylindres moteurs 4 à au moins trois pistons moteurs 4A, 4B, 4C d'entraînement d'un ensemble formant bloc à cylindres de compression 5 à au moins trois pistons de compression 5A, 5B, 5C, dont les axes sont judicieusement situés dans un plan orthogonal à celui contenant les axes des pistons moteurs montés en parrallèle et formant plan de référence.
façon étanche par condui.ts à au moins une boucle fluidique mult- étagée de transfert thermique 3 formant pompe à chaleur à cycle
réversible à étages successifs, partiellement contenu par au moins In vif Je ir.-; éléments constitutifs dans au moins une des capacités formant ladite enceinte close 1, et formant au moins àépaJition partielle avec le volume de condensation 2, dont les effets thermiques du milieu extérieur agissant sur lui exercent par l'intermédiaire du fluide volatil moteur qu'il contient, une poussée d'opposition formant contre-pression sur les éléments constitutifs du groupe moto-compresseur thermique contenu de façon étanche dans au moins une capacite de l'eneinte comprenant en combinaison ::
- un ensemble formant bloc à cylindres moteurs 4 à au moins trois pistons moteurs 4A, 4B, 4C d'entraînement d'un ensemble formant bloc à cylindres de compression 5 à au moins trois pistons de compression 5A, 5B, 5C, dont les axes sont judicieusement situés dans un plan orthogonal à celui contenant les axes des pistons moteurs montés en parrallèle et formant plan de référence.
- un bloc à cylindres de réinjection 6 à au moins trois pistons de réinjection 6A, 6B, 6C, dont les axes sont situés dans un plan orthogonal à celui contenant les axes des pistons moteurs et decalés angulairement par rapport aux axes des compresseurs.
- un dispositif de distribution 7 à éléments rotatifs comprenant un conduit d'admission unique 7A pour les trois pistons moeurs.
- un conduit d'échappement unique 8 pour les trois pistons moteurs, conduit prolongé par une tubulure d'évacuation 8A, avec matériau d'accumulation calorifique 8B, contenu de façon étanche dans une enceinte 8C, et une tubulure 8D vers un volant de cir ciila du fluide 14, les dits ounhîts pr ksoiEkes4 > 4E.
Cette tubulure 8A constitue un dispostif de récupération calorifique en ce sens qu'il absorbe et stocke éventuellement dans le matériau ou fluide 8B la chaleur évacuée à l'échappement des cylindres à travers 8A et la restitue au fluide moteur condensé en circulation à contre courant dans les conduits 8E qui traversent 8B avant réinjection dans le bouilleur de départ, et après aspiration par les pistons de réinjection 6, ce qui élève la température dudit fluide condensé avec tendance à atteindre la température et donc la pression du fluide moteur contenu dans le bouilleur de départ.
-Un dispositif d'entraînement en rotation 9 d'un arbre 11, avec, éventuellement un dispositif complémentaire de réinjection 6' des fuites de vapeur avec pistons 6D, 6E, 6F.
- au moins un dispositif formant récupération des dites fuites par équilibrage des pressions 15 - i6 - 17-- 18 18-19.
Un dispositif de mise ,en mouvement des conduits 7A, 8, constitué d'une chaine
part
9A reliée d'une à un galet 9B de régulation de la vitesse de
rotation des dits conduits, solidaire de l'arbre 11, d'autre part
à au moins un desdits conduits, lequel entraîne l'autre par la cinématique 9C
Cet arbre 11 actionné- par les pistons moteurs comprend
- d'un côté, d'une part, une came 12 profilée en fonction
des taux de compression désirés et agissant simultanément sur les
trois pistons-compresseurs se trouvant chacun à une phase précise
de compression, donc à une position déterminée dans leur cylindre,
d'autre part, un exentrique 12A, agissant simultanément sur les
pistons de réinjection des fuites, chacun se trouvant positionné
de façon précise par rapport aux pistons moteurs et aux pistons
de compression, et selon le type de fuite à réinjecÇr
- d'un autre côté, d'une part un exentrique 12B agissant
simultanément sur les trois pistons de réinjection du fluide mo
teur condensé, chacun se trouvant positionné de façon précise par
rapport aux pistons moteurs et aux pistons de compression, et dans
son cylindre de telle sorte et suivant un mode avantageux de réa
lisation, que la réinjection dudit fluide moteur condensé, dans
le bouilleur de départ s'éffectue par successions de phases,
d'autre part, un volant d'inertie à ailettes 14, destiné princi
palement au transfert du gaz de l'échappement vers la capacité de
condensation,2à travers le conduit 8A, 8D
Les axes de déplacement des pistons de réinjection et des
pistons de compression se trouvant dans des plans parrallèles sont
disposés avec un décalage judicieux les uns par rapport aux autres
de telle sorte que pour chaque cycle, la réinjection s'effectue
dans les phases de moindre travail de compression et de vitesse
de déplacement maximal des pistons. melon le type de compression
à réaliser, par exemple des taux de compressions élevés, on pré
voit au moins une < ?ame par ensemble de compression.
part
9A reliée d'une à un galet 9B de régulation de la vitesse de
rotation des dits conduits, solidaire de l'arbre 11, d'autre part
à au moins un desdits conduits, lequel entraîne l'autre par la cinématique 9C
Cet arbre 11 actionné- par les pistons moteurs comprend
- d'un côté, d'une part, une came 12 profilée en fonction
des taux de compression désirés et agissant simultanément sur les
trois pistons-compresseurs se trouvant chacun à une phase précise
de compression, donc à une position déterminée dans leur cylindre,
d'autre part, un exentrique 12A, agissant simultanément sur les
pistons de réinjection des fuites, chacun se trouvant positionné
de façon précise par rapport aux pistons moteurs et aux pistons
de compression, et selon le type de fuite à réinjecÇr
- d'un autre côté, d'une part un exentrique 12B agissant
simultanément sur les trois pistons de réinjection du fluide mo
teur condensé, chacun se trouvant positionné de façon précise par
rapport aux pistons moteurs et aux pistons de compression, et dans
son cylindre de telle sorte et suivant un mode avantageux de réa
lisation, que la réinjection dudit fluide moteur condensé, dans
le bouilleur de départ s'éffectue par successions de phases,
d'autre part, un volant d'inertie à ailettes 14, destiné princi
palement au transfert du gaz de l'échappement vers la capacité de
condensation,2à travers le conduit 8A, 8D
Les axes de déplacement des pistons de réinjection et des
pistons de compression se trouvant dans des plans parrallèles sont
disposés avec un décalage judicieux les uns par rapport aux autres
de telle sorte que pour chaque cycle, la réinjection s'effectue
dans les phases de moindre travail de compression et de vitesse
de déplacement maximal des pistons. melon le type de compression
à réaliser, par exemple des taux de compressions élevés, on pré
voit au moins une < ?ame par ensemble de compression.
R la demande. au moins une extrémité 11A de l'arbre vilebre-
quin 11. traverse de maçon étanche au moins une paroi 1A de t'en-
ceinte close I .
quin 11. traverse de maçon étanche au moins une paroi 1A de t'en-
ceinte close I .
Pour atteindre @@@ objectif et suivant un mode préféré de
réalisation l'arbre comporte au moins deux bagues d'étan-
chéité de type @@@@@@@@ 15 te formant parois latérales é@@@@che, d'une capacité de @@@@@@@ des fuites 17, elles sont montées sans jeu sur l'arbre 11 et dans la paroi lA - ou tout autre dispositif relié de façon étanche à ladite paroi 1A - autorisant la libre rotation dudit arbre 11.
réalisation l'arbre comporte au moins deux bagues d'étan-
chéité de type @@@@@@@@ 15 te formant parois latérales é@@@@che, d'une capacité de @@@@@@@ des fuites 17, elles sont montées sans jeu sur l'arbre 11 et dans la paroi lA - ou tout autre dispositif relié de façon étanche à ladite paroi 1A - autorisant la libre rotation dudit arbre 11.
Les dites bagues 15, 16, sont positionnées dans des plans orthogonaux à l'axe de l'arbre 11, et séparées d'une distance adaptée afin de recevoir de façon étanche les fuites dont il est question.
La capacité 17 est reliée par au moins un conduit étanche 18, à une capacité 19 déformable par équilibrage des pressions.
Les fuites de fluide ayant traversées la bague 15 formant paroi d'étanchéité se condensent et sont réinjectées à la demande par le piston 6D (en exemple) par les conduits 29 et 30 dans le circuit thermique moteur. La capacité déformable 19 située extérieurement à l'enceinte close 1,2 formant dispositif d'équilibrage des pressions avec le milieu extérieur interdisant toute nouvelle fuite de fluide à travers la bague d'étanchéité 16 formant paroi latérale étanche.
On notera que selon les applications et le degré d'étan ehéité recherché, plusieurs bagues formant parois d'étanchéité successives seront montées en combinaison formant capacités successives de récupération des fuites 17, 17A, 17B,.. (non representées sur les dessins), chacune d'entre elles étant alors et suivant un mode avantageux de réalisation reliée de façon étanche à une capacité déformable d'équilibrage des pressions 19, 19A, 19B..., par conduits étanches 18, 18A, 18B ..., chacune contenue dans un milieu environnant exercant sur chacune d'elle une pression d'opposition propre.
Suivant un mode avantageux de réalisation les boucles fluidiques de transfert thermique contiennent un fluide volatil fri gorigène en circulation sous l'action des pistons de compressions 5A, B, SC, chacun étant à une phase de compression précise donnée par le profil de la came 12, formant pompe à chaleur multiétagé. kit transfert. thermique entre l'évaporateur 20 et le COIlfleu. r contenu dans l'étage 3C d'évacuation thermique,
Successivement à travers les boucles fluidiques Cl ,C2, C3, chacun des pensions 5A, 5B, 5C fournisant un travail équivalent à un rapport de compression le plus faible possible afin d'optimiser
Coefficient de performance . respectivement relié aux boucles @@@@@@ques correspondants, préférentiellement constituées d'au moins un évaporateur, un condenseur, un détenteur (éventuellement un deshuileur) et conduits étanches de liaison de ces éléments cwonstitutifs entre eux partiellement contenus dans les capacités 21, 3A, 3B, 3C avec matériau, ou fluide d'accumulation thermique 22A.
Successivement à travers les boucles fluidiques Cl ,C2, C3, chacun des pensions 5A, 5B, 5C fournisant un travail équivalent à un rapport de compression le plus faible possible afin d'optimiser
Coefficient de performance . respectivement relié aux boucles @@@@@@ques correspondants, préférentiellement constituées d'au moins un évaporateur, un condenseur, un détenteur (éventuellement un deshuileur) et conduits étanches de liaison de ces éléments cwonstitutifs entre eux partiellement contenus dans les capacités 21, 3A, 3B, 3C avec matériau, ou fluide d'accumulation thermique 22A.
On notera que l'enceinte close 1 contient l'évaporateur 20, élément constitutif de la capacité multi-étagée de transfert thermique 3, lequel pourra fonctionner comme condenseur par inversion du cycle thermique à l'aide d'une vanne quatre voies (non représentée sur les dessins), comme dans le cas des dispositifs pompe à chaleur connus, étant précisé que cet évaporateur 20 est placé dans une enveloppe étanche 21, comportant un matériau ou autre produit 22, destiné à absorber les-calories du fuide qui le traverse par conduits 21A, et éventuellement un autre moyen de communication E6, formant capacité d'inertie et de stockage, de même qu'un régulateur d'évacuation de la chaleur lié à la température d'évaporation du fluide en circulation dans ledit évaporateur 20, ou de liquéfaction dans le condenseur 20A contenu dans la capacité 3A avec matériau ou fluide d'accumulation identique 22A.
Les capacités 3A, 3B, 3C avec matériau 22A, intègrant à la demande et selon les applications, les phénomènes physiques liés aux dites températures d'évaporation ou de condensation de liquéfaction rdRsfluides en circulation dans les boucles fluidiques respectives.
Sans sortir du cadre de l'invention, on notera également que comme le montre la figure 2 et selon un autre mode avantageux de réalisation industrielle, l'enceinte étanche 1.2 est constituée de diverses capacités formant volumes étanches, G.H.J.K, contenant au moins partiellement un élément constitutif du groupe motocompresseur thermique, lesdits volumes étant séparés à la demande par les cloisons étanches El, E3, comportant chacune au moins un dispositif de récupération et de réinjection des fuites E2, E4 du type de celui décrit précédemment (15,16,17, 18,19) traversé à la demande par n desdits éléments constitutifs tel l'axe moteur 11
les dites capacité de type E2, E4 étant positionnées à la demande en tout bien du dispositif selon l'invention afin d'isoler selon les besoins notamment de lubrification , tout élément fonctionnel ou ensemble constitutif formant le groupe moto-compresseur.
les dites capacité de type E2, E4 étant positionnées à la demande en tout bien du dispositif selon l'invention afin d'isoler selon les besoins notamment de lubrification , tout élément fonctionnel ou ensemble constitutif formant le groupe moto-compresseur.
La combinaison de ces divers ensembles constitutifs contenus judicieusement dans les dits volumes étanches juxtaposés les uns par rapport aux autres de façon adapté, étant une caractéristique de l'aspect modulable de la dite enceinte close 1.
Ainsi sous l'effet du volant d'inertie à ailettes 14, le fluide volatil traverse (flèches F.1) en circulation forçée, l'évaporateur 20 dont il est question ci-dessus, contenu dans le caisson 21 contenant le matériau où fluide de stockage 22 auquel il libère ses calories et retourne au volant d'inertie (flèches F.2) par les tubulures 23 prèvues à cet effet formant turbulences
On notera par ailleurs que l'évacuation du gaz issue des cylindres moteurs à une pression très voisine de celle de la capacité de condensation 2 élimine quasiment totalement la nécessité de.détente du gaz dans la dite capacité de condensation 2 formant volume J, ce qui favorise un bon rendement et ce grâce à l'action du dit volant d'inertie 14 à ailettes qui évacue directement le fluide d'échappement moteur dans le dit volume étanche moto-compreseur J, sans que ce fluide soit canalisé par un conduit extérieur à l'enceinte close 1.2.
On notera par ailleurs que l'évacuation du gaz issue des cylindres moteurs à une pression très voisine de celle de la capacité de condensation 2 élimine quasiment totalement la nécessité de.détente du gaz dans la dite capacité de condensation 2 formant volume J, ce qui favorise un bon rendement et ce grâce à l'action du dit volant d'inertie 14 à ailettes qui évacue directement le fluide d'échappement moteur dans le dit volume étanche moto-compreseur J, sans que ce fluide soit canalisé par un conduit extérieur à l'enceinte close 1.2.
Cette version de la capacité de transfert thermique 3 donnée à titre d'exemple non limitatif peut toutefois être adaptée en vue d'applications spécifiques autres, qui pourront justifier de l'utilisation de plusieurs fluides caloporteurs différents, par exemple une boucle frigorigène fonctionnant en évacuateur calorifique les deux autres fonctionnant en production de froid.
A cet effet l'étanchéité -doit être également assurée entre les diérentes boucles fluidiques et le circuit thermique moteur.
Selon un mode de réalisation préféré chaque piston compresseur comportera un dispositif de récupération des fuites directement inspiré du dispositif de récupération des fuites 15, 16, 17, 18, 19 décrit précedemment, avec éventuellement une capacité contenant une huile de lubrification qui sera récupérée par un deshuileur et rénjecté par un piston de réinjection 6.
On notera que tout comme pour les pistons de réinjection, les pistons compresseurs sont pourvus de moyens élastiques divers permettant nrl contact permanent avec les différentes cames, combinés de façon judicieuse à I'exploitation fonctionnelle des pressions des fluides contenus dans les circuits thermiques et boucles fluidiques et agissant sur les dits pistons compresseurs afin de : procurer en combinaison avec les cames profilées un fonctionnement du dispositif à couple constant.
On notera également que dans le but de minimiser les fuites et les frottements entre les pistons et leur cylindre, respectifs les dits pistons comportent suivant un mode de réalisation avanta- geux une capsule 24 étanche et déformable sous l'effet d'un fluide volatil contenu de façon étanche dans la dite capsule 24, dont la pression varie en fonction du milieu thermique environnant le dit piston de telle sorte qu'elle exerce une poussée sur les parois de la dite capsule agissant par déformation sur les segments 25 assurant auto-régulation du frottement et rattrapage de l'usure, les conduits 7A et 8 étant pourvus des capsules 25 A dont la surface de contact est adaptée afin d'éviter tout frottement exessif et montés dans les parties hautes des cylindres moteurs comme le montre les figures 1-2- 3-4,
On conclura en synthèse de la description qui vient d'être faite de l'invention que tous les phénomènes physiques et thermiques liés au comportement du fluide moteur en circulation dans le circuit thermique dans sa phase de condensation puis de réinjection ainsi que les différents trajets parcourus se déroulent à l'intérieur d'une enceinte close modulable 1,2 formant capacités intégrant en totalité les différents éléments constitutifs comprenant au moins un groupe moto-compresseur à au moins trois cylindres moteur 4A, 4B, 4C avec dispositif de distribution 7A et d'échappement 8,de circulation forcée du fluide moteur par volant d'inertie 14, et conduit d'absorption calorifique 8A traversant un matériau ou autre produit adaptez 8V, à des fins de restitution de la chaleur absorbéeZau fluide moteur condensé retournant au bouilleur 27, un ensemble de compression à au moins trois pistons 5A, 5B, 5C positionnés dans un plan orthogonal à celui des pistons moteurs, et autres dispositifs de récupération des fiiites 5. 16,17,1S,19, 4tant précisé que les pistons de compression .ont reliés de façon étanche aux éléments d'une boucle fluidique multi-étagée de transfert thermique 3 formant pompe à chaleur au moins partiellement contenue par un élément 20 formant "évaporateur dans l'enceinte close 1,2.Les pistons de réinjection 6A, 6B, 6C. étant reliés à la demande et de façon étanche par conduit 28 au bouilleuse 2 ####cluide moteur, relié par conduit étanche 28A au dispositif de distributeur 7A, alors que les pistons de réinjection des fuites 6D, 6E, 6F sont reliés à la demande aux différents circuits thermiques aspirant par conduits étanches 29, éventuellement 30,31, puis comprimant à travers les conduits étanches 32,33,34 les différents fuites de fluide et autres.
On conclura en synthèse de la description qui vient d'être faite de l'invention que tous les phénomènes physiques et thermiques liés au comportement du fluide moteur en circulation dans le circuit thermique dans sa phase de condensation puis de réinjection ainsi que les différents trajets parcourus se déroulent à l'intérieur d'une enceinte close modulable 1,2 formant capacités intégrant en totalité les différents éléments constitutifs comprenant au moins un groupe moto-compresseur à au moins trois cylindres moteur 4A, 4B, 4C avec dispositif de distribution 7A et d'échappement 8,de circulation forcée du fluide moteur par volant d'inertie 14, et conduit d'absorption calorifique 8A traversant un matériau ou autre produit adaptez 8V, à des fins de restitution de la chaleur absorbéeZau fluide moteur condensé retournant au bouilleur 27, un ensemble de compression à au moins trois pistons 5A, 5B, 5C positionnés dans un plan orthogonal à celui des pistons moteurs, et autres dispositifs de récupération des fiiites 5. 16,17,1S,19, 4tant précisé que les pistons de compression .ont reliés de façon étanche aux éléments d'une boucle fluidique multi-étagée de transfert thermique 3 formant pompe à chaleur au moins partiellement contenue par un élément 20 formant "évaporateur dans l'enceinte close 1,2.Les pistons de réinjection 6A, 6B, 6C. étant reliés à la demande et de façon étanche par conduit 28 au bouilleuse 2 ####cluide moteur, relié par conduit étanche 28A au dispositif de distributeur 7A, alors que les pistons de réinjection des fuites 6D, 6E, 6F sont reliés à la demande aux différents circuits thermiques aspirant par conduits étanches 29, éventuellement 30,31, puis comprimant à travers les conduits étanches 32,33,34 les différents fuites de fluide et autres.
Une telle enceinte close 1,2 formant capacité motrice et de condensation prolongée par une capacité multi-étagée de transfert thermique, constitue un ensemble absolument étanche et modulable pouvant fonctionner selon les besoins en mono-fluide, bi-fluide...
par 1'exploitation de toute source de chaleur connu et procurer une combinaison avantageuse cumulant des effets thermiques et mécaniques disponibles à toutes fins respectivement à partir de la capacité 3 et de l'arbre de force 11A. La combinaison de plusieurs dispositifs selon l'invention procurant à la demande un ensemble d'exploitation optimale de l'énergie thermique par effet de cascade, chaque dispositif fonctionnant par l'exploitation au moins partielle de la chaleur du fluide contenu dans le dispositif qui précède.
D'autres précisions sur les différentes caractéristiques du dispositif selon l'invention qui vient d'être décrite apparaîtront dans la description faite ci-après de quelques exemples choisis parmi les multiples applications du dispositif parmi lesquelles on citera notamment
a) la réalisation d'une capacité étanche et motrice de condensation formant digesteur multi-fonctionnel à cycle thermodynamique intégré, générateur simultanément a) d'une énergie thermique distribuée à travers la capacité multi-étagée 3 dont la judicieuse répartition des éléments constitutifs permettra une exploitation optimale des différentes phases de fermentation et de digestion des dfchets de tous type iom.asse, ordures ménagères, déchet d'élevage, matière végétale verte etc), optimisant la production de bio-gaz par un apport calorifique permanent à la .température désirée étant précisé que la biomasseet autres déchets sont contenus dans une cuve de digestion et au moins partiellement en c < ,n1act intime avec La dite capacité de condensation 2 profilée à cet effet et fournissant l'apport calorifique nécessaire à la digest ì 1 roll nae'ro ro bique.
a) la réalisation d'une capacité étanche et motrice de condensation formant digesteur multi-fonctionnel à cycle thermodynamique intégré, générateur simultanément a) d'une énergie thermique distribuée à travers la capacité multi-étagée 3 dont la judicieuse répartition des éléments constitutifs permettra une exploitation optimale des différentes phases de fermentation et de digestion des dfchets de tous type iom.asse, ordures ménagères, déchet d'élevage, matière végétale verte etc), optimisant la production de bio-gaz par un apport calorifique permanent à la .température désirée étant précisé que la biomasseet autres déchets sont contenus dans une cuve de digestion et au moins partiellement en c < ,n1act intime avec La dite capacité de condensation 2 profilée à cet effet et fournissant l'apport calorifique nécessaire à la digest ì 1 roll nae'ro ro bique.
b) d'une énergie mécanique exploitable à toutes fin à partir
de l'axe tournant 11A, notamment à des fins de compression du
bio-gaz (production de méthane liquide ) issu de la digestion
anaérobique par l'intermédiaire d'un dispositif de compression
multi-étagée 35 monté sur l'axe 11A entraîné par la came 12C et
pistons 36,37,38, le bio-gaz issue dè la dite digestion étant
comprimé par phases successives par les dits pistons compresseurs
dans diverses enceintes (non représentées) jusqu'à la pression
désirée (environ 150 kg/cm2), la came 12C étant profilée et
positionnée angulairement de façon judicieuse avec les autres
cames 12, 12A,12B de façon à optimiser le rendement global.
de l'axe tournant 11A, notamment à des fins de compression du
bio-gaz (production de méthane liquide ) issu de la digestion
anaérobique par l'intermédiaire d'un dispositif de compression
multi-étagée 35 monté sur l'axe 11A entraîné par la came 12C et
pistons 36,37,38, le bio-gaz issue dè la dite digestion étant
comprimé par phases successives par les dits pistons compresseurs
dans diverses enceintes (non représentées) jusqu'à la pression
désirée (environ 150 kg/cm2), la came 12C étant profilée et
positionnée angulairement de façon judicieuse avec les autres
cames 12, 12A,12B de façon à optimiser le rendement global.
On notera que ce type de digesteur à cycle thermodynamique
intègré, à fonctions multiples peut équiper un véhicule et fonc
tionner par l'exploitation de la chaleur du moteur du véhicule
qui par son circuit habituel de refroidissement viendra alimenter
thermiquement le matériau draccumulation 26A; En position arrêt
du véhicule une batterie d'absorbeurs de l'énergie solaire, con
fondue et structurée en harmonie avec le dit véhicule combinera
la chaleur solaire récupérée à celle contenue dans la capacité
d'accumulation 26.Compte tenu de la puissance calorifique dis
ponible au moteur du véhicule, plusieurs dispositifs selon l'in
vention peuvent se combiner à des fins multiples ; s'échappe du
grain dans des silots aménagés, en combinaison avec le digesteur,
et autres applications de la biomane, production d'hydrocarbures
par la combinaison d'un apport calorifique élevé (2500c) et d'une
compression.élevée de la dite biomasse (200 kg/cm2) et autres.
intègré, à fonctions multiples peut équiper un véhicule et fonc
tionner par l'exploitation de la chaleur du moteur du véhicule
qui par son circuit habituel de refroidissement viendra alimenter
thermiquement le matériau draccumulation 26A; En position arrêt
du véhicule une batterie d'absorbeurs de l'énergie solaire, con
fondue et structurée en harmonie avec le dit véhicule combinera
la chaleur solaire récupérée à celle contenue dans la capacité
d'accumulation 26.Compte tenu de la puissance calorifique dis
ponible au moteur du véhicule, plusieurs dispositifs selon l'in
vention peuvent se combiner à des fins multiples ; s'échappe du
grain dans des silots aménagés, en combinaison avec le digesteur,
et autres applications de la biomane, production d'hydrocarbures
par la combinaison d'un apport calorifique élevé (2500c) et d'une
compression.élevée de la dite biomasse (200 kg/cm2) et autres.
b) La réalisation d'une- chambre froide à usages multiples
principalement par la récupération au moins partielle de la
chaleurmotrice en circulation dans la capacité étanche et --motrice
de condensation 1 et. à travers la capacité multi-étagée 3,- et son
élévation à une température exploitable à des fins domestiques
(chauffage de l'eau d un c.umuluspar exemple à 100 C) sous l'ac
tion de l'ensemble de compression étagé 5, contenu dans la dite
capacité 1, combine à la production de froid par un ensemble
de compresseur 35 moins sur l'axe 11A et rélié à diverses boucles frigorifiques et que @@@cisé que la capacité étanche de condensa- tion 2 sensa@@@@ essentiellement profilée de façon à s'intégrér au moins partiellement à la dite chambre froide dans la double paroi de laquelle circule éventuellement un fluide et que l'accumulateur thermique 26 sera alimenté en combinaison avec d'autres sources de chaleur, par une résistance de chauffage électrique 39 permettant d'utiliser au mieux des heures creuses du réseau électrique urbain.
principalement par la récupération au moins partielle de la
chaleurmotrice en circulation dans la capacité étanche et --motrice
de condensation 1 et. à travers la capacité multi-étagée 3,- et son
élévation à une température exploitable à des fins domestiques
(chauffage de l'eau d un c.umuluspar exemple à 100 C) sous l'ac
tion de l'ensemble de compression étagé 5, contenu dans la dite
capacité 1, combine à la production de froid par un ensemble
de compresseur 35 moins sur l'axe 11A et rélié à diverses boucles frigorifiques et que @@@cisé que la capacité étanche de condensa- tion 2 sensa@@@@ essentiellement profilée de façon à s'intégrér au moins partiellement à la dite chambre froide dans la double paroi de laquelle circule éventuellement un fluide et que l'accumulateur thermique 26 sera alimenté en combinaison avec d'autres sources de chaleur, par une résistance de chauffage électrique 39 permettant d'utiliser au mieux des heures creuses du réseau électrique urbain.
Tout comme dans l'exemple précédent, cette chambre froide peut s'adapter à un véhicule et être connecté à son circuit d'évacuation de la chaleur du moteur, formant une unite mobile de production de froid destinée à toutes fins notamment à la déminéralisation de l'eau de mer par congélation.
c) La réalisation d'un dispositif de climatisation des locaux d'habitation permettant par inversion des cycles thermiques de la capacité 3 formant pompe à chaleur et la judicieuse disposition des éléments constitutifs de combiner à la demande et de façon continue par la combinaison de plusieurs sources chaudes, la production de chaleur et de froid formant un dispositif adaptable aux besoins de la climatisation en général.
On notera qu'à la demande le dispositif selon l'invention pourra prévilégier soit l'ensemble capacité d'évacuation thermique 3, soit la force mécanique exploitable à partir de l'arbre 11A.
En exemple et de façon succinte on citera l'application de ce dispositif à l'évacuation de la chaleur des moteurs par transfert thermique et compressions successives à une température déterminée, à travers les étages de la capacité 3 disposées judicieusement sur la structure du véhicule à des fins d'échanges thermiques maximum avec le milieu extérieur étant bien entendu que le dispositif selon l'invention pourra fonctionner pendant les périodes d'arrêt du dit véhicule autant qu'il aura de la chaleur à évacuer, et/ou en combinaison à la demande avec un apport calorifique extérieur tel l'énergie solaire ce qui est intéressant particulièrement pour les véhicules à moteurs à tùrbo-:ompresseurs, où la climatisation continue des véhicules et autres engins de chantiers, transport en commun et autres.
On citera également l'intégration des dispositifs selon l'invention à une unité de pompage et d'irrigation, fonctionnant par l'adjonction d'une pompe sur l'axe 11A, formant en combinaison capacité frigorifique à usages multiples par l'exploitation de l'ensemble de compression multi-étagée 5 agissant par inversion du cycle frigorifique sur les boucles fluidiques de la capacité de transfert thermique 3.
Sans sortir du cadre de l'invention les divers éléments constitutifs des dispositifs qui viennent d'être décrits selon l'invention à titre d'exemples pourront être remplacés par des éléments équivalents remplissant les'mêmes fonctions sans changer pour autant la conception générale de la dite invention.
Claims (10)
- REVENDICATIONS(4C) positionnés de façon parral-lèle les uns par rapport aux .autres formant plan de référence entraînant un ensemble de compression multi-compresseurs (5) avec pistons coulissants (5A), (5B), (5C) se déplaçant dans des cylindres disposés angulairement les uns par rapport aux autres1 dans un plan orthogonal au dit plan de référence moteur et relié, respectivement aux boucles fluidiques C1,C2,C3 à circuits frigorifiques condensés partiel lement dans les capacités (3A),(3B), (3C) avec matériau ou fluide d'.accumulation thermique (22A) formant capacité multi-étagée de transfert thermique (3) à cycle réversible dont au moins un élément formant évaporateur (20) de la boucle fluidique (C1) est, contenu de façon étanche dans la dite enceinte close l,2.t - Dispositif générateur- d'énergies de type multifonctionnel combinant la production simultanée d'une énergie thermique et d'une energie mécanique > tg l'application de deux sources calorifiques de température différente agissant sur une enceinte étanche formant capacités modulables G,H,J,K, contenant partiellement les éléments constitutifs d'un groupe moto-compresseur à cycle thermique intégré constitué en combinaison d'un ensemble moteur multictylindre (4) avec pistons coulissants (4A), (4B),
- 2 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérise en ce que les pistons compresseurs (SA),(5B),(5C) coulissants dans leurs cylindres sont entrainés par une came profilée 12, chacun se trouvant à une phase de compression différente des autres et positionnés angulairement autour de la dite came 12 solidaire d'arbre moteur (11) qui la traverse orthogonalement formant vilebrequin relié par moyens mécaniques 9 aux pistons moteurs(4A) - (4B) - (4C).(27) d'autre part un élément rotatif formant conduit unique d'échappement (8) chronologique des dits pistons (4A),(4B),(4C) contenus dans l'ensemble 4, relié par tubulure (8A) à un volant d'inertie à ailettes (14) d'accelération de l'échappement de la vapeur détendue dans les dits cylindres contenant les dits pistons moteurs, solidaires de l'arbre vilebrequin (11).
- 3- Dispositif suivant la revendication 1 , caractérise en ce que l'ensemble moteur (4) comporte en combinaison d'une part un élément rotatif (7A) formant conduit unique d'alimentation chronologique des pistons moteurs (4A), (4B), (4C), contenus dans l'ensemble (4), relié par tubulure étanche (28A)I à un bouilleur
- 4 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérise en ce que l'évaporateur (20) élément constitutif de la boucle fluidique (C1) de la capacité de transfert thermique (3) pénétrant de façon étanche dans l'enceinte (1) est contenu dans un matériau d!accumulation thermique (22) avec enveloppe 21 formant dispositif traversé par le fluide du circuit moteur en circulation forcée (fl, f2) au volant d'inertie par tubulure 23.
- 5 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérise en ce que le dit arbre vilebrequin il qui traverse au moins une paroi 1A de l'enceinte close 1,2 comporte un dispositif d'étanchéité (15), (16), (17), (18),(19) solidaire de la dite paroi (lA) constitué d'au moins deux bagues (15), (16) formant capacité étanche de 'récupération des fuites (17) reliée d'une part par conduit étanche (18) à une capacité déformable (19) formant équilibrage des pressions, située extérieurement à la dite enceinte close 1,2, d'autre part par conduit étanche 29 à au moins un piston 6D. d'-un ensemble de réinjection (6) à pistons coulissants (6D) (6E), (6F) entraînés par une came (12A) solidaire de l'arbre vilebrequin (11) étant précisé que le dit ensemble de réinjection (6) avec came (12A) est contenu dans enceinte close (1) et que les dits pistons de réinjection des fluides sont positionnés dans un plan parrallèle au plan des compresseurs (SA), (5B), (5C) et orthogonal au plan de référence des pistons moteurs (4A), (4B), (4C).tubulures 8 E.
- 6 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérise en ce que tubulure 8A traverse une capacité 8C contenant un matériau ou fluide dlaccumulation thermique 8B qui absorbe la chaleur dt fluide tendu le traversant en déplacement, sous l'effet de la rotation du volant 14, la dite capacité 8C se prolongeant par une tubulure 8D jusqu'au dit volant d'inertie d'accélération de léchappement du fluide moteur détendu dans les cylindres avec pistons moteur AA 413,4C. et la restituer au fluide condensé traversant les
- 7 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérise en ce g I arbre vi Iebreqîîi n I i importe une came profilée t 2B d'entrainement d'un ensemble de réinjection 6 et pistons coulissants 6A,6B,6C positionnés dans un plan parrallèle au plan des compresseurs 5A, 5B, 5C et orthogonal au plan de référence des pistons moteurs 4A, 4B,4C, les dits pistons de réinjection refoulant de façon étanche à travers le conduit 28 prolongé des tubulures 8E traversant le matériau ou fluide d'accumulatiop thermique 8B contenu dans la capacité 8C, le fluide moteur condensé dans le bouilleur 27.
- 8 - Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce qu'au moins un des conduits 7A, 8, est relié par chaîne 9A à un galet 9B solidaires de l'arbre 11, étant précisé que ce dit tiroir entraîne l'autre par cinématique 9C.
- 9 - Dispositif suivant les revendications 1 et 3 caractérise en ce que les conduits 7A et 8 sont en communication chronologique avec les pistons moteurs 4A,4B, 4C, par les orifices 4D, contenant des capsules creuses 25A, dont une face est en contact intime avec les dits conduits, alors que la face opposée est en contact avec le fluide moteur en circulation dans les cylindres des pistons moteurs 4A,4B,4C.
- 10 - Dispositif suivant la revendication 1 , caractérise en ce que les pistons coulissants moteurs et compresseurs comportent une capsule étanche et déformable 24, en contact intime avec les segments- 25, et contiennent un fluide volatil frigorigène.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8515545A FR2588645B1 (fr) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | Dispositif generateur d'energies multiples, a cycle thermique integre, par l'exploitation de deux sources calorifiques de temperatures differentes agissant sur une capacite etanche et motrice de condensation modulable |
| DE8686905867T DE3671065D1 (de) | 1985-10-16 | 1986-10-16 | Erzeuger von energie unterschiedlicher art mit einbezogenem waermekreislauf. |
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