Brevet FR2001247A1 — publié le 19690926

La présente invention concerne une machine munie d'une installation de refroidissement, notamment une machine électrique dans laquelle on utilise la chaleur à évacuer pour provoquer un changement de phase du fluide réfrigérant» 5 On sait que la température de toutes les matières, même dans le cas d'une alimentation en chaleur continue, au cours de leur changement de structure, n'augmente pas, aussi longtemps que deux-phases sont en présence, par exemple les phases solide et liquide ou liquide et gazeuse, 3n effet la chaleur fournie est alors utilisée 10 comme chaleur de fusion ou comme chaleur de vaporisation. On connait des installations de refroidissement de ce type» dans lesquelles on vaporise du fluide réfrigérant dans les parties de la machine à refroidir. Ce type de refroidissement nécessite cependant des dispositifs d'évacuation de la vapeur qui 15 est créée et, dans le plupart des cas, également une alimentation en fluide réfrigérantt ainsi qu'un condenseur pour la' condensation de ce fluide. 1*0^ le transport du fluide réfrigérant dans le circuit de réfrigération, on utilise des pompes* Il est particu-20 lièrement difficile d'amener et de retirer le fluide réfrigérant 'dans des parties mobiles, telles que des rotors de machines électriques, sans qu'il y ait des fuites* Dans certains types de servo-moteurs ou de moteurs torques, on ne peut éviter l'utilisation d'un dispositif de 25 refroidissement du rotor, malgré la durée très courte des charges élevées» les moteurs travaillent pour une charge maximale avec de très grandes pertes, de l'ordre de 50 à 60 A l'opposé, les pertes de tels moteurs sont proportionnellement "beaucoup plus faible pour une faible charge* 2C La machine électrique selon l'invention# munie d'une installation de refroidissement, est caractérisée par ce qu'au moins d-^ns une partie de la .machine se réchauffant, se trouve un volume creux, qui contient un agent réfrigérant solide, suscep» tible de fondre, et dont le point de fusion est supérieur à la teia-35 porature de fonctionnement prédéterminée, et inférieur à la température maximale admise* Le précédent dispositif de refroidissement constitue une solution au. problème de refroidissementf solution simple, sans entretien et d'une réalisation peu onéreuse* Avant 40 tout on supprime les liaisons, sans fuite, d'une construction BAD OR1GINAI 69 02215 2 2001247 onéreuse, reliant les parties mobiles} comme cela est connu, avec le reste du circuit de refroidissement» Si on utilise, comme agent réfrigérant, par exemple de la paraffine, ou un corps comportant des liaisons carbo-5 ne-hydrogènej, à petites ou grosses molécules, il est possible, sans difficultés, que le refroidissement suffise pour des charges maximales durant de 20 à 100 minutes. Gomme agent réfrigérant»on peut par exemple utiliser une paraffine industrielle habituelle du commerce, et ayant les caractéristiques physiques suivantes : Point 10 de fusion 54°C, chaleur de fusion 35 kcal/kgj. point d'ébullition 300°0, chaleur de fusion 0,5 kcal/kg. L'utilisation d'un agent réfrigérant solide^ susceptibles de fondre, permet l'emploi d'espaces creux formés, car le volume de la retenue peut être identique à celui de la eham-15 bre de réfrigération,. Dans les circuits de refroidissement dans les quels on utilise la chaleur de vaporisation de l'agent réfrigérant, il est par contre pratiquement impossible d*avoir une seule chambre qui serve à la fois de chambre de réserve et de chambre réfrigérante» 20 Les changements de volume j au cours du chan gement de phases (phase liquide et phase gazeuse), sont trop grands D'un autre côt^ les pressions crées peuvent être très fortes* Les élévations de pression ont pour conséquence une élévation du point de vaporisation,ce qui fait perdre l'effet de refroidissement es-25 compté. 0e n'est que pour des charges maximales,de durée très rédui te, comme c'est par exemple le cas pour des servo-moteurs*que l'agent réfrigérant se liquéfie dès que la température de fusion d© l'agent réfrigérant est atteinte* Dans l'intervalle entre les pointes de chargejl'agent réfrigérant peut se resolidifier partiellement 30 ou totalement par un échange de chaleur. Le moyen réfrigérant agit comme réservoir de chaleur ou comme puits de chaleur, cette chaleur emmagasinée étant retransmise aux pièces environnantes , pendant que la charge est de nouveau faible» Le dessin joint représente un mode de réali 35 sation de 1'inventior^ sous la forme d'une vue en coupe d'un servo-* moteur électrique^. constitué essentiellement d'un stator 1 muni d'un carter de stator 11 et d'un aimant permanent 12, ainsi que d'un rotor 2 muni d*un bobinage de rotor 22* Le carter de rotor 21 comporte le volume creux fermé 20, qui est rempli d'agent réfri-40 gérant 3'. Les ailettes de refroidissement 23 ont pour effet d'ami- BAD ORIGINAL 69 02215 3 2001247 liorer l'échange de chaleur entre le carter du rotor et Ieagent réfrigérant 3* Le rotor 2 du servo-moteur a. une température Tn de fonctionnement normal* Cette température ïn est située en des-5 sous de la température Tg de point de fusion de l'agent réfrigérant 3* Pour une charge forte, de durée réduite» avec un dégagement de chaleur correspondant, la température du rotor 2 augmentent 1:agent réfrigérant 3 reste encore solide jusqu'à la température T_. On choisit T_ en-dessous de la température, maximale admise pour S 5 10 le rotor. Dès que la température î est atteinte, l'aug-mentation de température s'arrête- La chaleur qui est crée ultérieurement dans le rotor 2 sert au changement de phas% c'est à dire à la liquéfaction de 1*agent réfrigérant 3. C'est seulement après 15 que tout l'agent réfrigérant 3 ait été liquéfié que la température du rotor 2 et de l'agent réfrigérant peut continuer à augmenter. Le dispositif de refroidissement doit être dimensionné de façon qu'à l'état de fonctionnement, on ne puisse arriver à liquéfier la totalité de l'agent réfrigérant 3, sinon il y a le risque de sun-33 chauffe de la machine. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représenté^ à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention* BAD OR KafNAL 69 02215 20Ô1247 REVENDICATIONS 1i Machine munie d'une installation de refroidissement, dans laquelle on utilise la chaleur à évacuer pour 5 provoquer un changement de phase d'un agent réfrigérant, machine caractérisée par ce qu'au moins une partie de la machine, qui se réchauffe, comporte au moins un volume creux, qui est rempli avec un agent réfrigérant solide» susceptible de fondre, dont le point de fusion est situé au-dessus de la température de fonctionnement 10 prédéterminée et en-dessous de la température maximale permise, ce qui assure un refroidissement à tous régimes, 2°/ Machine électrique du type servo-moteurt selon la revendication 1, caractérisée parce que le rotor comporte au moins un espace creux muni d'un agent réfrigérant solide, sus-15 ceptible de fondre. 3°/ Machine électrique selon les revendications 1 et 2,caractérisée par ce que l'agent réfrigérant est à bas#; de liaisons carbone-hydrogène» 4°/ Machine électrique suivant les revendica~ 20 tions 1 et caractérisée parce que l'agent réfrigérant est une i>ar affine* OR/G(NAi