Brevet FR2517367A1 — publié le 19830603

On connait de nombreux types de groupes moto compresseur composés d'un moteur à combustion interne qui entraine un compresseur d'air volumétrique. L'air est généralement aspiré par le compresseur dans l'atmosphère à travers un simple filtre éliminant des impuretés solides et liquides, et il est refoulé dans un circuit d'utilisation. L'air s'échauffe en même temps qu'on 7 comprime. La puissance nécessaire à la compression de l'air est indépendante de sa température à l'aspiration du compresseur cor formément aux lois de la compression des gaz. Le poids spécifiqt de l'air aspiré est inversement proportionnel à sa température absolue. De ce fait on a avantage à faire aspirer un compresseur à une température aussi basse que possible pour accroître son débit. On connaît des procédés d'alimentation en carburant des mc teurs à combustion interne en carburant gazeux qui est stocké sous forme liquide. A titre d'exemple, le propane a déåà été uti lisé: il est stocké dans des récipients, et il est vaporisé au fur et à mesure de son utilisation. La vaporisation du propane absorbe de la chaleur. Pour tirer partie de ces deux phénomènes, nécessité de refroidir l'air aspiré par un compresseur volumétrique pour accroc tre son rendement d'une part, absorption de chaleur pour vaporiser le propane d'autre-part, l'invention propose un procédé d'amélioration du rendement énergétique d'un groupe moto-compre seur composé par un moteur à combustion interne alimenté en combustible gazeux liquéfié et par un compresseur volumétrique, caractérisé en ce que la chaleur nécessaire à la vaporisation dt combustible liquide est prélevée sur la masse d'air aspirée par le compresseur. Pour mettre en oeuvre le procédé, l'invention propose un dispositif destiné à améliorer le rendement énergétique d'un groupe moto-compresseur composé par un moteur à combustion interne alimenté en combustible gazeux liquéfié et par un compresseur volumétrique, caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte comportant deux ouvertures, une entrée d'air et une sortie d'air, entr lesquelles se trouve placé un échangeur de température dans lequel le combustible liquide se vaporise, le mouvement de l'aiz dans l'enceinte étant assuré par le compresseur. Diverses autres earactéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La figure unique est une vue schématique d'un groupe moto compresseur d'air mettant en oeuvre le procédé de l'invention. Le moteur à combustion interne 1 entrain un compresseur à piston 2 qui aspire l'air dans une enceinte 3 et le refoule dans un circuit d'utilisation 4. Le moteur 1 est alimenté en propane gazeux à partir du tube 5. le propane gazeux, sorti de l'échan- geur vaporiseur 6, est détendu dans le détendeur 7, et mélangé dans le mélangeur 8 avec de l'air qui a traversé un filtre 9, dans les proportions convenables. L'échangeur vaporiseur 6, conçu de telle manière que la totalité de la chaleur latente de vaporisation nécessaire au propane liquide pour se vaporiser soit ap portée par conduction, est placé, de même le détendeur 7, dans une enceinte 3 fermée sauf deux ouvertures: une entrée d'air 10 et une sortie d'air 11.L'entrée d'air 10 peut être protégée par des dispositifs connus contre l'arrivée de corps étrangers; sa section est convenablement établie pour assurer à l'intérieur de l'enceinte des conditions de température et de pression de l'air convenables, quelle que soit la charge du compresseur susceptible d'obéir à des dispositifs connus de régulation. Le propane liquide arrive à l'échangeur vaporiseur 6 par le tube 12 en provenance d'un réservoir de stockage. L'enceinte 3 est constituée de matériaux isothermes. Le dispositif de l'invention fonctionne de la façon suivante: Quand le groupe moto-compresseur est en fonctionnement, le moteur consomme du propane qui arrive sous forme liquide par le tube 12. Le propane se vaporise dans l'échangeur vaporiseur 6 et ce faisant absorbe sa chaleur latente de vaporisation à l'intérieur de l'enceinte 3. L'air contenu dans l'enceinte se refroidit donc, et le compresseur aspire de l'air à une température inférieure à celle qu'il aurait si il était aspiré directement à l'atmosphère hors de l'enceinte. Comme le moteur 1 est en fonctionnement, le compresseur 2 aspire de l'air contenu dans l'enceinte 3; il se crée donc un courant d'air dans l'enceinte entre l'entrée 10 et la sortie 11. L'air en allant de 10 à 11 lèche la paroi refroidie de l'échangeur vaporiseur 6 et arrive plus froid que normalement dans le compresseur 2. Dans ces conditions le compresseur aspire un poids d'air plus important, et le rendement énergétique du groupe moto-compresseur est amélioré. Dans certains cas, il peut entre commode de prendre de l'air refroidi pour alimenter le mélangeur 8; dans ce but le conduit 13, débouchant à l'atmosphère sur la figure, est relié à l'en ceinte 3, en sa partie 14. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation re- présentée et décrite en détail, car diverses modifications peu vent y être apportées sans sortir de son cadre, Ainsi, et a ll'Gr d'exemples, il peut entre envisagé de placer à l'intérieur de l'enceinte 6 un récipient contenant du propane liquéfié et présentant à sa partie supérieure une communication avec le tube 5; le propane se vaporisera au fur et à mesure de son utilisation selon les conditions de pression qui lui sont propres, et il prendra sa chaleur latente de vaporisation sur la paroi du ré ci- pient, créant de meme un refroidissement à 1'intérieur de de l'en- ceinte. Une forme de récipient est figurée par un emballage con nu du propane vendu dans le commerce De meme il peut etre envi sagé de placer l'échangeur vaporiseur 6 hors l'enceinte 3; dans ce cas le transfert de la chaleur nécessaire à l'échangeur vaporiseur pour fonctionner est assuré par un quelconque procédé connu, cette chaleur étant toujours prélevée à l'intérieur de l'enceinte 3. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'amélioration du rendement energétique d'un groupe moto-compresseur d'air constitué d'un moteur à combustion interne alimenté en combustible gazeux liquéfié et d'un compresseur d'air volumétrique, caractérisé en ce que la chaleur latente de vaporisation du combustible est prélevée sur la masse d'air aspirée par le compresseur. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chaleur nécessaire à l'évaporation du combustible liquide est apportée par de l'air en mouvement. 3 - Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'air en mouvement est aspirée par le compresseur. 4 - Dispositif destiné à améliorer le rendement énergétique d'un groupe moto-compresseur constitué par un moteur à combustion interne alimenté en combustible gazeux liquéfié et d'un compresseur d'air volumétrique, caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte comportant deux ouvertures, une entrée d'air et une sortie d'air, et à l'intérieur de laquelle se trouve être absorbée la chaleur nécessaire à la vaporisation du combustible liquide, le mouvement dè l'air dans l'enceinte étant assuré par la dépression consécutive à l'aspiration du compresseur.