OA11253A - Moteur à dilatation - Google Patents

Description

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La présente invention concerne un moteur thermique dent le fonctionnementest assuré par les forces de dilatation d'un liquide.

Les moteurs thermiques actuellement en usage fonctionnent grâce à la dé-tente de gaa ou de vapeurs à hante température. Cette propriété confère à cesappareils de ne fonctionner qu’avec des sources de chaleur à hauts pouvoirs ca-lorifiques, gage d’une grande différence de température. Or, ces sources dechaleur ont l’inconvénient d’être à la fois onéreuses et polluantes.

Le principe selon l’invention consiste en un dispositif qui fonctionne àla moindre différence de température. Il offre l’avantage de fonctionner avecdes sources d’énergie gratuites telles que le soleil, la géothermie, la diffé-rence de température entre l’eau de mer de surface et l’eau de mer profondeete...

Le dispositif selon l’invention comprend une enceinte métallique étanche-ou enceinte emettrice - à l’interieur de laquelle aboutit un liquide que l’onpeut chauffer au moyen du soleil ou au moyen d’autres sources de chaleur teüesque indiquées plus haut. L’enceinte est conçue pour recevoir un piston mobilerendu très sensible dans sa conception et recevant le liquide qui se dilate ense chauffant.

Le piston se déplace sous l’effet de la dilatation du liquide et crée unmouvement dynamique que l’on peut exploiter. Le piston, selon l’invention,reçoit la pression du liquide sur son corps allongé (au lieu de sur ou sesextrémités).

Cette particularité lui confère l’avantage d’être robuste et d’être sen-sible à l’effet de dilatation du liquide. Les deux extrémités du piston sonthors de l’enceinte motrice et sa partie médiane est de plus grand'· diamètreque le reste du corps.

La sensibilité du piston dépend donc de ce diamètre; plus la différencede diamètre est grande, moins le piston est sensible. L’enceinte motrice etle piston peuvent être conçus de manière à ce que ce dernier se déplace dansles deux-sens de sa longueur. La figure. 1 représente en coupe un piston (1)logé dans son enceinte émettrice (2). L’enceinte a deux compartiments (3) et chacun des compartiments reçoitle piston avec ses deux diamètres différents. Le piston se déplace alors dans les deux sens de sa longueur selon le compartiment qui reçoit le liquide en dilatation. Quand l’un des compartiments reçoit le liquide en dilatation, l’autre en expulse. Le corps à grand diamètre du piston permet l’existence des aires (4) sur lesquelles le liquide exerce son action efficace. La figure 2 représente une variante du dispositif.

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Pendant son fonctionnement, le liquide (9) contenu dans l’enceinteémettrice (10) se dilate sous l’effet de la,chaleur piégée par la serre (il). L'excès du liquide ainsi obtenu arrive à l'enceinte motrice (2) par descanaux (7)· Des obterateurs (5) solidaires à un arbre (6) actionné par lepiston règle de façon alternative l'arrivée du fluide dans chacun des compar-timents (3) de l'enceinte motrice. . Le liquide étant incompressible, la pression exercée sur les aires (4)du piston le met en mouvement.

Chaque compartiment de l'enceinte motrice a une entrée (7) et une sor-tie. (ô) du liquide.

Lorsque l'entrée d'un compartiment est ouverte, la sortie correspondan-tes est fermée. Le liquide y entre en déplaçant le piston moteur. L'entréedu liquide tend à augmenter le volume du compartiment, mais l'étenchéité del'enceinte ne le permettant pas, le déplacement du piston libère alors l'es-pace que la dilatation du fluide rend indispensable.

La scrtiedu fluide du compartiment opposé est ouverte entre-temps etle grand diamètre du piston y entre en expulsant l'excès de fluide ayant serviau déplacement du piston dans le sens précédent.

Selon la variante indiquée par la figure 2, la tête du piston (19) quise rapproche de l'enceinte exerce une pression sur l'arbre de commande (6)par l'intermédiaire de ressort (17) qu'il comprime. Mais l'arbre de commandene se déplace que lorsque le priston est en fin de course ; il est immobilisépar une butée (16). Cette dernière se déplace en translation sur pressiond'une pointe (14) à la tête du piston. î

La pointe (14) exerce une poussée sur une plaque métallique oblique (15)solidaire au ressort (12). Celui-ci se comprime en écartant la butée (16)jusqu'à ce que l'arbre de commande (6) soit libre et règle instantanémentl'entrée et la sortie des compartiments.

Dans le mouvement inverse du piston, le même processus se.repète et règlel'alimentation des compartiments.

Pour assurer le bon fonctionnement de l'arbre de commande (6), des pis-tons (13) appuyés de puissants ressorte (18) et débouchant dans chacun descompartiments confèrent au liquide une certaine compressibélité. Ainsi, l'é-nergie accumulée par chacun des ressorts (17) de l'arbre de commande estsuffisante pour régler l'alimentation de l'enceinte àotricèse.

Le liquide ayant servi au travail du piston passe par les canaux (8) et est stocké dans un cylindre muni d'un piston (20) appuyé d'un ressort (21 ). 011250 - 3 -

Quand le liquide de. l'enceinte émettrice se refroidi, une valve (22)s'écarte et le piston (2o) assure le remplissage de fluide dans l’enceinte.

Le travail moteur du système est recueilli sur un arbre (23) solidaireau piston et se déplaçant avec lui en mouvement de translation. 5 Dans une variante de réalisation, l'on peut incorporer an dispositif un système de refroidissement de l'enceinte émettrice. Ce système fonctionnantà une température fixe du liquide moteur et réglé par un thermosta.

Tout liquide peut servir de matière à faire dilater, en tenant compte decertaines propriétés telles que les coéficients de dilatation et les chaleurs 19 massiques ; car les meilleurs performances sont obtenues avec des liquides àfaibles chaleurs massiques et à hauts;: coéficients de dilatation.

Lee canaux qui conduisent le liquide moteur de l'enceinte émettrice àl'enceinte motrice peuvent être thermiquement isolés si tout le volume duliquide doit s'échauffer. 15 Par ailleurs on peut aussi accoupler l'arbre (23) à un système bielle et manivelle pour obtenir un arbre tournant. L’invention peut trouver des applications en hydraulique villageoise; letravail du moteur pouvant actionner une pompe hydraulique. L'invention peutservir à produire de l’énergie mécanique et au delà, de l'énergie électrique 20 en actionnant des générateurs électriques ; cela partout où il y a différencede température, même faible soit-elle.

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Claims (6)

1. 01 1 2 5 ό REVENDICATIONS 1) Dispositif de transformation d’énergie thermique en énergie mécanique pardilatation d’un liquide que l’on chauffe.
2. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par une enceinte (2) étanchedite enceinte motrice contenant un liquide et à l’interieur de laquelle est 5 logé un piston (1) mobile se mouvant sous l'effet de la dilatation de ce liqui-de.
3. 3) Dispositif selon l’une quelconque des révendications précédentes,carac-térisé ··. en ce que le piston a deux diamètres différents et ses deux extrémitéssont hors de l’enceinte motrice. Il a des aires (4) sur lesquelles agit le 10 liquide en dilatation.
4. 4) Dispositif selon la révendiaation 2 caractérisé en ce que l’enceintemotrice P®ut être conçue avec deux compartiments (figure 1) afin de permettreau piston de se déplacer dans les deux sens de sa langueur.
5. 5) Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caracté15 risé en ce que le liquide moteur qui agit sur le pistcn (1) pénètre de façon alternative dans les deux compartiments de l’enceinte eu moyen d'obturateurs(5) commandé par le dispositif lui-même.
6. 6) Dispositif selon l'une quelconque des révendications précédentes carac-térisé en ce que des pistons (13) appuyés de ressorts (18) confèrent au liquide 20 moteur une certaine compressibilité. Copie