Brevet FR3063311A1 — publié le 20180831

SYSTEME DE REFROIDISSEMENT REGENERATIF La présente invention est relative à un système de refroidissement régénératif qui constitue entre-autres un perfectionnement du moteur thermique à transfert-détente et régénération ayant fait l'objet de la demande de brevet N° FR 15 51593 du 25 février 2015 appartenant au demandeur, et du brevet publié le 1 er septembre 2016 sous le N° US 2016/0252048 Al qui appartient également au demandeur. On connaît le cycle de Brayton à régénération ordinairement mis en oeuvre au moyen de compresseurs centrifuges et de turbines. Suivant ce mode de mise en oeuvre, ledit cycle conduit à des moteurs qui délivrent un rendement sensiblement supérieur à celui des moteurs à allumage commandé. Ledit rendement est comparable à celui des moteurs Diesel rapides. Il reste toutefois inférieur à celui des moteurs Diesel deux-temps lents de très grosse cylindrée trouvés par exemple dans la propulsion navale ou la production stationnaire d'électricité. Outre un rendement somme toute modeste, les moteurs à compresseurs centrifuges et turbines à cycle de Brayton à régénération délivrent leur meilleur rendement sur une plage de puissance et de régime de rotation relativement étroite. De plus, leur temps de réponse en modulation de puissance est long. Leur champ d'application est à ces divers titres limité et ils sont difficilement adaptables au transport terrestre et particulièrement, à l'automobile et au poids-lourds. Le moteur à thermique à transfert-détente et régénération objet de la demande de brevet N° FR 15 51593 a été prévu pour palier à ces défauts. Ledit moteur présente la particularité de mettre en oeuvre le cycle de Brayton régénéré non plus au moyen de compresseurs centrifuges et de turbines, mais au moyen de machines volumétriques ou pour le moins, au moyen d'un détendeur volumétrique constitué autour d'un « cylindre détendeur ». Sur les figures de la demande de brevet N° FR 15 51593, on voit que chaque extrémité dudit cylindre détendeur est fermée par une culasse de cylindre détendeur. En outre, ledit cylindre héberge un piston détendeur à double effet pour former deux chambres de transvasement-détente de volume variable. Ledit piston peut se déplacer dans le cylindre détendeur pour transmettre un travail à un arbre de sortie de puissance via une bielle et un vilebrequin connus en soi. Parmi les avantages revendiqués par l'invention objet de la demande de brevet N° FR 15 51593 on note un rendement de conversion de la chaleur en travail très supérieur à celui des moteurs à combustion interne alternatifs conventionnels quel qu'en soit le principe ce qui conduit, à même travail fourni, à une consommation de carburant plus basse que celle desdits moteurs conventionnels et à des émissions de dioxyde de carbone associées également plus basses. 3063311 2 Pour que ces objectifs puissent être atteints, comme l'expose clairement la demande de brevet FR 15 51593, au moins trois conditions doivent être réunies. La première est que le détendeur volumétrique soit effectivement constitué d'un cylindre, 5 ce que n'enseigne pas l'état de l'art faisant état de machines apparentées. A titre d'exemple, le brevet US 2003/228237 Al du 11 décembre 2003 comprend bien un compresseur, un échangeur thermique de régénération, une source de chaleur et un détendeur, toutefois, ce dernier n'est pas un cylindre mais ce que les inventeurs auteurs dudit brevet ont appelé un « gerotor ». 10 La deuxième condition est que l'entrée et la sortie des gaz dans le cylindre détendeur soient réglées par des soupapes doseuses d'admission et d'échappement dûment phasées, ce qui conduit au diagramme « pression / volume » auquel est consacrée une figure dans la demande de brevet N° FR 15 51593. 15 La troisième condition est que le dispositif d'étanchéité entre le piston et le cylindre puisse opérer à très haute température. On note que le moteur à thermique à transfert-détente et régénération décrit dans la 20 demande de brevet N° FR 15 51593 répond à cette troisième condition en exposant un segment à coussin d'air innovant constitué d'un anneau continu perforé gonflable et expansible logé dans une gorge d'anneau aménagée dans le piston détendeur. Ledit anneau définit avec ladite gorge une chambre de répartition de pression raccordée à une source de fluide sous pression. 25 Ce dispositif d'étanchéité nouveau et sans contact direct avec le cylindre détendeur rend possible le fonctionnement à haute température dudit cylindre, cependant que les soupapes doseuses d'admission et d'échappement que comportent les culasses qui ferment ledit cylindre permettent de maximiser le rendement du moteur à thermique à transfert-détente 30 et régénération. Volontairement, le dispositif d'étanchéité innovant basé sur un segment à coussin d'air a été placé dans la demande de brevet N° FR 15 51593 en revendication dépendante de la revendication principale. On comprend aisément qu'en présentant ainsi son invention, 35 l'inventeur n'a pas exclu que d'autres solutions d'étanchéité puissent se substituer audit segment, même si ce dernier est présenté dans ladite demande de brevet comme un élément-clé du moteur thermique à transfert-détente et régénération. Comme cela est clairement exposé dans la demande de brevet FR 15 51593, pour que le 40 rendement du moteur à thermique à transfert-détente et régénération soit le plus élevé possible, les parois interne du cylindre détendeur doivent être portées à haute température de sorte que les gaz chauds introduits dans ledit cylindre ne se refroidissent pas au contact desdites parois, ou du moins, soient refroidis le moins possible par lesdites parois. Ceci vaut au moins pour les parois internes du cylindre détendeur proprement dit, et pour celles 45 des culasses avec lesquelles coopère ledit cylindre. 3063311 3 Conformément au principe de la thermodynamique des moteurs énoncé par Sadi Carnot, la demande de brevet FR 15 51593 suggère que le rendement du moteur à thermique à transfert-détente et régénération est d'autant plus élevé que la température des gaz introduits dans le cylindre détendeur est élevée. 5 C'est pourquoi la demande de brevet FR 15 51593 prévoit que le cylindre détendeur, les culasses du cylindre détendeur et le piston détendeur du moteur à thermique à transfert-détente et régénération peuvent être réalisés dans des matériaux résistants aux très hautes températures comme des céramiques à base d'alumine, de zircone ou de carbure de 10 silicium. Les parties chaudes et les composants à haute température du moteur à thermique à transfert-détente et régénération ont d'ailleurs fait l'objet de brevets de perfectionnements dudit moteur. A ce titre, on peut citer la demande de brevet N° FR 15 58585 du 14 15 septembre 2015 appartenant au demandeur qui traite d'un cylindre détendeur à double effet à support adaptatif, ledit cylindre pouvant opérer à haute température et être soumis à des dilatations thermiques différentes de celles du carter de transmission sur lequel il est fixé. Dans le même registre, on note également la demande de brevet N° FR 15 58593 du 14 septembre 2015 appartenant également au demandeur et qui a pour objet un piston à 20 double effet constitué d'un assemblage précontraint, et pouvant opérer à haute température. On remarque que les demandes de brevet N° FR 15 58585 et N° FR 15 58593 qui viennent d'être citées proposent des solutions d'une grande robustesse pour traiter de la cohabitation 25 sur un même appareil de pièces portées à haute température et de pièces portées basses températures. Notamment, les configurations proposées dans lesdits brevets évitent dans de larges proportions que la chaleur ne migre depuis les pièces chaudes vers les pièces froides avec 30 lesquelles elles coopèrent. Ceci préserve au moteur à thermique à transfert-détente et régénération un rendement élevé. En revanche, les perfectionnements exposés dans les demandes de brevet N° FR 15 58585 et N° FR 15 58593 ne changent rien au fait que si la température des gaz 35 introduits dans le cylindre détendeur dudit moteur est par exemple de mille trois cent degrés Celsius, la température des parois internes dudit cylindre sera localement voisine de mille trois cent degrés Celsius, avec une température moyenne desdites parois avoisinant par exemple les mille degrés Celsius. 40 La température desdits gaz détermine donc directement la température à laquelle doivent résister les matériaux constitutifs des parties chaudes du cylindre détendeur du moteur à thermique à transfert-détente et régénération. Ainsi, indirectement, la résistance à la température desdits matériaux détermine le rendement maximal accessible par ledit moteur. 45 3063311 4 On remarque d'ailleurs que les matériaux pouvant résister aux très hautes températures dont il est question sont relativement peu nombreux dans la mesure où ils doivent en outre offrir une résistance mécanique élevée à ces mêmes dites températures, en plus d'être résistants à la corrosion et à l'oxydation. 5 Lesdits matériaux sont principalement des céramiques telles que l'alumine, le zircone, le carbure de silicium ou le nitrure de silicium. Ces matériaux sont durs et difficiles à usiner. En conséquence, le prix de revient des pièces finies est relativement élevé ce qui est un frein à l'adoption par l'industrie automobile du moteur à thermique à transfert-détente et 10 régénération objet de la demande de brevet FR 15 51593. En effet, ladite industrie s'adressant au marché de masse, elle présente une grande sensibilité au prix de revient en fabrication lequel doit rester le plus faible possible. L'idéal serait donc que les parois internes du cylindre détendeur dudit moteur restent 15 maintenues à une température maximale de par exemple sept à neuf cents degrés Celsius. En effet, à de telles températures, des matériaux plus courants et moins chers à produire et à usiner que les céramiques tels que les fontes ou les aciers inoxydables ou réfractaires peuvent être utilisés pour fabriquer ledit cylindre détendeur. Ceci vaut aussi pour les culasses et leurs plenums et conduits respectifs qui coopèrent avec ledit cylindre. 20 Toutefois, il est impératif d'une part, d'éviter de baisser la température des gaz chauds admis dans le cylindre détendeur du moteur thermique à transfert-détente et régénération et d'autre part, de laisser s'échapper en pure perte la chaleur desdits gaz au travers de parois plus froides dudit cylindre au contact desquelles sont mis lesdits gaz. En effet, ces 25 deux actions auraient pour conséquence dommageable de réduire significativement le rendement final du moteur thermique à transfert-détente et régénération. En l'état actuel de l'art et de la technique, on comprend donc qu'il faut choisir entre un moteur thermique à transfert-détente et régénération à très haut rendement mais onéreux 30 et complexe à produire, et un moteur relevant du même principe mais recourant à des matériaux peu cher à produire, et ceci au prix d'un gros sacrifice en rendement, ce dernier étant significativement réduit. Ceci constitue un dilemme. C'est pour sortir dudit dilemme que le système de refroidissement régénératif selon 35 l'invention permet, selon un mode particulier de réalisation : - De réduire significativement la température des parois internes du cylindre détendeur et de ses culasses du moteur thermique à transfert-détente et régénération objet de la demande de brevet FR 15 51593, ceci permettant de recourir à des matériaux à faible 40 prix de revient pour fabriquer ledit cylindre et lesdites culasses sans réduire de façon significative le rendement total dudit moteur thermique ; - D'autoriser une température d'entrée des gaz dans le cylindre détendeur supérieure à celle que pourraient supporter - en l'absence du système de refroidissement régénératif 45 selon l'invention - des matériaux chers et complexes comme les céramiques ; 3063311 5 - De conférer au moteur à thermique à transfert-détente et régénération objet de la demande de brevet FR 15 51593 un rendement énergétique final supérieur à celui accessible au même dit moteur avec des matériaux chers et complexes comme les céramiques, avec des matériaux à faible prix de revient. 5 Il est entendu que le système de refroidissement régénératif selon l'invention s'adresse principalement au moteur thermique à transfert-détente et régénération objet de la demande de brevet FR 15 51593 appartenant au demandeur. 10 Toutefois, ledit système peut aussi s'appliquer sans restriction au détendeur de tout autre moteur à cycle de Brayton à régénération, que ledit détendeur soit de type centrifuge, volumétrique ou de quelque autre type, et pourvu qu'il coopère avec un régénérateur de quelque type que ce soit. 15 Les autres caractéristiques de la présente invention ont été décrites dans la description et dans les revendications secondaires dépendantes directement ou indirectement de la revendication principale. Le système de refroidissement régénératif suivant la présente invention est prévu pour un 20 moteur thermique à régénération, ce dernier comprenant au moins un échangeur thermique de régénération qui présente un conduit haute-pression de régénération dans lequel circule pour y être préchauffé un gaz travaillant qui a été préalablement comprimé par un compresseur, tandis qu'au sortir dudit conduit ledit gaz est surchauffé par une source de chaleur avant d'être introduit dans un détendeur de gaz dans lequel il est détendu pour 25 produire un travail sur un arbre de sortie de puissance, ledit gaz étant ensuite expulsé en sortie du détendeur de gaz puis introduit dans un conduit basse-pression de régénération que présente l'échangeur thermique de régénération, ledit gaz - en circulant dans ledit conduit - cédant une grande partie de sa chaleur résiduelle au gaz travaillant circulant dans le conduit haute-pression de régénération, ledit système comprenant : 30 - Au moins une enceinte de refroidissement qui enveloppe en tout ou partie le détendeur de gaz et/ou la source de chaleur et/ou un conduit d'admission des gaz chauds qui relie ladite source audit détendeur, tandis qu'est laissé un espace de circulation des gaz entre ladite enceinte d'une part, et/ou ledit détendeur et/ou ladite source et/ou ledit 35 conduit d'autre part ; - Au moins un port d'entrée d'enceinte qui est directement ou indirectement relié à la sortie du détendeur de gaz et par lequel tout ou partie du gaz travaillant expulsé dudit détendeur via ladite sortie peut pénétrer dans l'espace de circulation des gaz ; 40 - Au moins un port de sortie d'enceinte qui est directement ou indirectement relié au conduit basse-pression de régénération et via lequel le gaz travaillant peut sortir de l'espace de circulation des gaz avant d'être introduit dans ledit conduit basse-pression. 45 Le système de refroidissement régénératif suivant la présente invention comprend un port d'entrée d'enceinte qui est relié à la sortie du détendeur de gaz par un conduit d'entrée d'enceinte dont la section effective est réglée par une vanne de réglage de débit. 3063311 6 Le système de refroidissement régénératif suivant la présente invention comprend un port de sortie d'enceinte qui est relié au conduit basse-pression de régénération par un conduit de sortie d'enceinte dont la section effective est réglée par une vanne de réglage de débit. 5 Le système de refroidissement régénératif suivant la présente invention comprend une sortie du détendeur de gaz qui est reliée au conduit basse-pression de régénération par un conduit de contournement d'enceinte. 10 Le système de refroidissement régénératif suivant la présente invention comprend une section effective du conduit de contournement d'enceinte qui est réglée par une vanne de réglage de débit. Le système de refroidissement régénératif suivant la présente invention comprend un 15 extérieur de l'enceinte de refroidissement qui est revêtu d'un écran thermique. La description qui va suivre en regard du dessin annexé et donné à titre d'exemple non limitatif permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente, et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : 20 Figure 1 est une représentation schématique en vue latérale du système de refroidissement régénératif suivant l'invention tel qu'il peut être mis en oeuvre sur le moteur thermique à transfert-détente et régénération objet de la demande de brevet N° FR 15 51593 appartenant au demandeur, et selon une variante dudit système selon laquelle la sortie du 25 détendeur de gaz est reliée au conduit basse-pression de régénération par un conduit de contournement d'enceinte, tandis que la section effective dudit conduit de contournement et du conduit de sortie d'enceinte est réglée par une vanne de réglage de débit. DESCRIPTION DE L'INVENTION: 30 On a montré en figure 1 le système de refroidissement régénératif 100, divers détails de ses composants, ses variantes, et ses accessoires. Comme le montre ladite figure 1, le système de refroidissement régénératif 100 est prévu 35 pour un moteur thermique à régénération 1, ce dernier comprenant au moins un échangeur thermique de régénération 5 qui présente un conduit haute-pression de régénération 6 dans lequel circule pour y être préchauffé un gaz travaillant 81 qui a été préalablement comprimé par un compresseur 2. 40 Au sortir du conduit haute-pression de régénération 6, ledit gaz 81 est surchauffé par une source de chaleur 12 avant d'être introduit dans un détendeur de gaz 78 dans lequel il est détendu pour produire un travail sur un arbre de sortie de puissance 17. Le gaz travaillant 81 est ensuite expulsé en sortie du détendeur de gaz 78 puis introduit 45 dans un conduit basse-pression de régénération 7 que présente l'échangeur thermique de régénération 5, ledit gaz 81 - en circulant dans ledit conduit 7 - cédant une grande partie de 3063311 7 sa chaleur résiduelle au gaz travaillant 81 circulant dans le conduit haute-pression de régénération 6. C'est dans ce contexte clairement illustré en figure 1 que le système de refroidissement 5 régénératif 100 suivant l'invention comprend au moins une enceinte de refroidissement 79 qui enveloppe en tout ou partie le détendeur de gaz 78 et/ou la source de chaleur 12 et/ou un conduit d'admission des gaz chauds 19 qui relie ladite source 12 audit détendeur 78, tandis qu'est laissé un espace de circulation des gaz 80 entre ladite enceinte 79 d'une part, et/ou ledit détendeur 78 et/ou ladite source 12 et/ou ledit conduit 19 d'autre part, le gaz 10 travaillant 81 pouvant circuler dans ledit espace 80. On note que l'enceinte de refroidissement 79 peut être faite de tôle d'acier inoxydable emboutie ou hydro formée, et être possiblement réalisée en plusieurs parties assemblées entre-elles par soudage, vissage, ou rivetage, ladite enceinte pouvant ensuite être fixée 15 directement ou indirectement sur les composants 78, 12, 19 qu'elle enveloppe. La figure 1 illustre que le système de refroidissement régénératif 100 suivant l'invention comprend en outre au moins un port d'entrée d'enceinte 82 qui est directement ou indirectement relié à la sortie du détendeur de gaz 78 et par lequel tout ou partie du gaz 20 travaillant 81 expulsé dudit détendeur 78 via ladite sortie peut pénétrer dans l'espace de circulation des gaz 80. Toujours en figure 1, on remarque que le système de refroidissement régénératif 100 suivant l'invention comprend aussi au moins un port de sortie d'enceinte 83 qui est 25 directement ou indirectement relié au conduit basse-pression de régénération 7 et via lequel le gaz travaillant 81 peut sortir de l'espace de circulation des gaz 80 avant d'être introduit dans ledit conduit basse-pression 7. On notera que préférentiellement, l'enceinte de refroidissement 79 enveloppe le détendeur 30 de gaz 78 et/ou la source de chaleur 12 et/ou le conduit d'admission des gaz chauds 19 de manière étanche de sorte que le gaz travaillant 81 ne peut entrer dans l'espace de circulation des gaz 80 que par le port d'entrée d'enceinte 82 cependant que ledit gaz 81 ne peut sortir dudit espace 80 que par le port de sortie d'enceinte 83. 35 Suivant une variante de réalisation du système de refroidissement régénératif 100 suivant l'invention montrée en figure 1, le port d'entrée d'enceinte 82 peut être relié à la sortie du détendeur de gaz 78 par un conduit d'entrée d'enceinte 84 dont la section effective est réglée par une vanne de réglage de débit 85, cette dernière pouvant - en fonction de sa position - interdire, laisser libre, ou restreindre la circulation du gaz travaillant 81 dans ledit 40 conduit 84. A titre d'autre variante toujours montrée en figure 1, le port de sortie d'enceinte 83 peut être relié au conduit basse-pression de régénération 7 par un conduit de sortie d'enceinte 86 dont la section effective est réglée par une vanne de réglage de débit 85, cette dernière 45 pouvant - en fonction de sa position - interdire, laisser libre, ou restreindre la circulation du gaz travaillant 81 dans ledit conduit de sortie d'enceinte 86. 3063311 8 La figure 1 illustre aussi qu'une autre variante du système de refroidissement régénératif 100 suivant l'invention consiste en ce que la sortie du détendeur de gaz 78 peut être reliée au conduit basse-pression de régénération 7 par un conduit de contournement d'enceinte 87 qui permet au gaz travaillant 81 expulsé en sortie du détendeur de gaz 78 d'aller 5 directement de ladite sortie au conduit basse-pression de régénération 7 sans passer par l'espace de circulation des gaz 80. Selon cette dernière variante, la section effective du conduit de contournement d'enceinte 87 peut éventuellement être réglée par une vanne de réglage de débit 85, cette dernière 10 pouvant - en fonction de sa position - interdire, laisser libre, ou restreindre la circulation du gaz travaillant 81 dans ledit conduit de contournement 87. En figure 1, on remarque qu'avantageusement l'extérieur de l'enceinte de refroidissement 79 peut être revêtu d'un écran thermique 88 qui peut être constitué de tout matériau 15 calorifuge connu de l'homme de l'art et qui peut - outre l'enceinte de refroidissement 79 - revêtir les divers conduits et organes chauds qui constituent le moteur thermique à régénération 1. On note qu'en ce cas, ledit écran thermique 88 est prévu pour prévenir toute déperdition de 20 chaleur excessive laquelle est défavorable au rendement du moteur thermique à régénération 1. FONCTIONNEMENT DE L'INVENTION: 25 Le fonctionnement du système de refroidissement régénératif 100 selon l'invention se comprend aisément à la vue de la figure 1. Pour détailler ledit fonctionnement, nous retiendrons ici l'exemple de réalisation du système de refroidissement régénératif 100 selon l'invention lorsque le moteur à régénération 1 30 auquel il s'applique est constitué du moteur thermique à transfert-détente et régénération objet de la demande de brevet N° FR 15 51593 du 25 février 2015 appartenant au demandeur. Comme on le voit sur la figure 1, le moteur à régénération 1 comprend ici un compresseur 35 2 bi-étagé qui est notamment constitué d'un compresseur basse-pression 35 qui aspire du gaz travaillant 81 dans l'atmosphère via un conduit d'entrée de compresseur 3, la sortie dudit compresseur basse-pression 35 étant reliée à l'entrée d'un compresseur haute-pression 36 via un refroidisseur intermédiaire de compresseur 37. 40 La figure 1 illustre qu'en sortie du compresseur haute-pression 36, le gaz travaillant 81 est expulsé dans le conduit haute-pression de régénération 6 que comprend l'échangeur thermique de régénération 5 qui en l'occurrence est un échangeur thermique à contre-courant 41 connu en soi. On assumera ici l'hypothèse selon laquelle le gaz travaillant 81 est expulsé du compresseur haute-pression 36 sous une pression de vingt bars et à une 45 température de deux-cents degrés Celsius. 3063311 9 En circulant dans le conduit haute-pression de régénération 6, le gaz travaillant 81 est préchauffé à une température de six-cent-cinquante degrés Celsius par le gaz travaillant 81 chaud qui circule dans le conduit basse-pression de régénération 7 adjacent. 5 Pour simplifier, considérons que le rendement de l'échangeur thermique de régénération 5 est de cent pour cent. Ceci implique que le gaz travaillant 81 qui circule dans le conduit basse-pression de régénération 7 entre dans ce dernier à une température de six-centcinquante degrés Celsius et sort dudit conduit 7 à une température de deux-cents degrés Celsius avant d'être relâché dans l'atmosphère via le conduit de sortie de moteur 33, 10 cependant que le gaz travaillant 81 qui circule dans le conduit haute-pression de régénération 6 entre dans ce dernier à une température de deux-cents degrés Celsius pour en ressortir à une température de six-cent-cinquante degrés Celsius. Sortant du conduit haute-pression de régénération 6, ledit gaz travaillant 81 est ensuite 15 surchauffé à mille-quatre-cents degrés Celsius par la source de chaleur 12 qui - selon cet exemple de réalisation - est constituée d'un brûleur de carburant 38. Au sortir dudit brûleur 38, le gaz travaillant 81 est acheminé par un conduit d'admission des gaz chauds 19 jusqu'au détendeur de gaz 78 qui n'est autre que le cylindre détendeur 13 20 du moteur thermique à transfert-détente et régénération objet de la demande de brevet N° FR 15 51593. On note que le conduit d'admission des gaz chauds 19 est préférentiellement réalisé en céramique à haute résistance à la température jusqu'à son raccordement avec une culasse 25 de cylindre détendeur 14 coiffant l'une ou l'autre extrémité du cylindre détendeur 13. Ainsi, la température dudit conduit 19 reste approximativement égale à mille-quatre-cents degrés Celsius de sorte que le gaz travaillant 81 circulant dans ledit conduit 19 conserve sa température tout au long de son parcours. 30 Ainsi donc, comme illustré en figure 1, chaque extrémité du cylindre détendeur 13 est coiffée d'une culasse de cylindre détendeur 14 de sorte que soient définies avec un piston détendeur à double effet 15 deux chambres de transvasement-détente 16. On note aussi que chaque culasse comporte une soupape doseuse d'admission 24 et une soupape doseuse d'échappement 31. 35 Grâce au système de refroidissement régénératif 100 selon l'invention, le moteur thermique à transfert-détente et régénération étant chaud, le cylindre détendeur 13 et les culasses de cylindre détendeur 14 sont maintenus à une température voisine de sept-cents degrés Celsius. Ceci permet de réaliser ledit le cylindre 13 et lesdites culasses 14 dans un matériau 40 moins cher et plus courant que la céramique, tel que l'inox ou la fonte ferritique au silicium. Le piston détendeur à double effet 15 est quant à lui, et selon cet exemple non-limitatif de réalisation du système de refroidissement régénératif 100 selon l'invention, fabriqué en nitrure de silicium. La température moyenne de fonctionnement dudit piston 15 est de 45 l'ordre de huit-cents degrés Celsius. 3063311 10 On remarque en figure 1 que ledit piston 15 est relié par des moyens mécaniques de transmission 19 à un arbre de sortie de puissance 17, lesdits moyens 19 étant notamment constitués d'une bielle 42 articulée autour d'une manivelle 43. 5 Le gaz travaillant 81 porté à une pression de vingt bars et à une température de mille- quatre-cents degrés Celsius est donc introduit dans l'une ou l'autre chambre de transvasement-détente 16 par la soupape doseuse d'admission 24 correspondante. En passant au travers de l'orifice maintenu ouvert par la soupape doseuse d'admission 24, 10 ledit gaz 81 commence à légèrement se refroidir notamment au contact des parois internes de la culasse de cylindre détendeur 14 qu'il traverse, et des parois interne de la chambre de transvasement-détente 16 dans laquelle il est introduit dans l'objectif d'y être détendu par le piston détendeur à double effet 15. Lesdites parois sont - comme nous l'avons vu précédemment - maintenues à sept-cents degrés Celsius par le système de refroidissement 15 régénératif 100. Nous ferons à ce stade l'hypothèse que le gaz travaillant 81 perd en moyenne cent degrés Celsius en léchant les parois internes de la culasse de cylindre détendeur 14, et celles de la chambre de transvasement-détente 16. En conséquence, la température du gaz 20 travaillant 81 a chuté pendant son transvasement depuis le conduit d'admission des gaz chauds 19 vers la chambre de transvasement-détente 16 pour passer de mille-quatre-cents degrés Celsius à mille-trois-cents degrés Celsius. Lorsque la quantité de gaz travaillant 81 recherchée a été effectivement introduite dans la 25 chambre de transvasement-détente 16 par la soupape doseuse d'admission 24 correspondante, cette dernière se referme, et le piston détendeur à double effet 15 détend ledit gaz 81. Ce faisant, ledit piton 15 récolte le travail produit par la détente dudit gaz 81, et communique ledit travail à l'arbre de sortie de puissance 17 notamment via la bielle 42 et la manivelle 43. 30 Une fois le gaz travaillant 81 détendu par le piston détendeur à double effet 15, la pression dudit gaz 81 a chuté à environ un bar absolu. Il en est de même pour la température dudit gaz 81 qui est passée de mille-trois-cents degrés Celsius à cinq-cent-cinquante degrés Celsius. 35 Le piston détendeur à double effet 15 ayant atteint son Point Mort Bas, la soupape doseuse d'échappement 31 s'ouvre et ledit piston 15 expulse ledit gaz 81 dans le conduit d'entrée d'enceinte 84 qui achemine ledit gaz 81 jusqu'au port d'entrée d'enceinte 82. 40 Le gaz travaillant 81 pénètre alors dans l'espace de circulation des gaz 80 puis se dirige via cet espace vers le port de sortie d'enceinte 83. Ce faisant, ledit gaz 81 lèche les parois externes chaudes du cylindre détendeur 13 et des culasses de cylindre détendeur 14. Lesdites parois externes ont été prévues en tout ou partie rugueuses et/ou parsemées de motifs géométriques afin de produire un forçage convectif obligeant le gaz travaillant 81 à 45 prélever plus ou moins de chaleur auxdites parois lorsque ledit gaz 81 circule au contact desdites parois. 3063311 11 En outre, la géométrie interne de l'enceinte de refroidissement 79 et/ou la géométrie externe du cylindre détendeur 13 et/ou la géométrie externe des culasses de cylindre détendeur 14 peuvent avantageusement former des canaux qui forcent tout ou partie du gaz travaillant 81 à suivre un itinéraire ou plusieurs itinéraires simultanés pour aller du port 5 d'entrée d'enceinte 82 au port de sortie d'enceinte 83 via l'espace de circulation des gaz 80. On comprend que la double stratégie de forçage convectif et d'itinéraire forcé du gaz travaillant 81 permet de choisir de première part, les zones d'export de chaleur depuis les 10 parois externes chaudes du cylindre détendeur 13 et des culasses de cylindre détendeur 14 vers ledit gaz 81, de deuxième part, l'ordre chronologique de balayage desdites zones par ledit gaz 81, et de troisième et dernière part, l'intensité du forçage convectif le long de l'itinéraire dudit gaz 81. 15 En tout état de cause, pendant son parcours dans l'enceinte de refroidissement 79, la température du gaz travaillant 81 soustrait de la chaleur aux parois externes chaudes du cylindre détendeur 13 et des culasses de cylindre détendeur 14 au point que la température dudit gaz 81 passe progressivement de cinq-cent-cinquante degrés Celsius à six-centcinquante degrés Celsius. Ce faisant et en relation avec la stratégie de forçage convectif et 20 d'itinéraire choisie pour ledit gaz 81, ce dernier homogénéise la température du cylindre détendeur 13 et des culasses de cylindre détendeur 14 ladite température étant maintenue au voisinage de sept-cents degrés Celsius. Le gaz travaillant 81 ayant atteint sa nouvelle température de six-cent-cinquante degrés 25 Celsius, ledit gaz 81 parvient au port de sortie d'enceinte 83 et rejoint le conduit basse- pression de régénération 7 via le conduit de sortie d'enceinte 86. Comme on l'a compris à la lecture de ce qui précède, en circulant dans le conduit basse-pression de régénération 7 et avant d'être relâché dans l'atmosphère via le conduit de sortie 30 de moteur 33, le gaz travaillant 81 expulsé du port de sortie d'enceinte 83 cède une grande partie de sa chaleur au gaz travaillant 81 qui circule dans le conduit haute-pression de régénération 6 adjacent. En définitive et grâce au système de refroidissement régénératif 100 selon l'invention, la 35 chaleur extraite du cylindre détendeur 13 et des culasses de cylindre détendeur 14 pour les maintenir à une température de l'ordre de sept-cents degrés Celsius n'est en rien dissipée en pure perte. En effet, ladite chaleur est réintroduite dans le cycle thermodynamique du moteur thermique 40 à régénération 1 pour se substituer à une partie de la chaleur devant être apportée par le brûleur de carburant 38 pour porter le gaz travaillant 81 à une température de mille-quatrecents degrés Celsius avant que ce dernier ne soit dirigé vers le cylindre détendeur 13 puis introduit dans les chambres de transvasement-détente 16. 45 On remarque en figure 1 le conduit de contournement d'enceinte 87 lequel comprend une vanne de réglage de débit 85. On remarque aussi en figure 1 que le conduit de sortie d'enceinte 86 comprend également une vanne de réglage de débit 85. Ces deux dites 3063311 12 vannes 85 constituent une variante de réalisation du système de refroidissement régénératif 100 selon l'invention et sont prévues pour réguler la température du cylindre détendeur 13 et des culasses de cylindre détendeur 14. 5 En effet, si ladite température est trop élevée, la vanne de réglage de débit 85 du conduit de contournement d'enceinte 87 obture ledit conduit de contournement 87 tandis que la vanne de réglage de débit 85 du conduit de sortie d'enceinte 86 ouvre ledit conduit de sortie 86. Ceci a pour effet de forcer le gaz travaillant 81 expulsé des chambres de transvasement-détente 16 par leur soupape doseuse d'échappement 31 respective à passer par l'espace 10 de circulation des gaz 80 pour rejoindre le conduit basse-pression de régénération 7. Si au contraire la température du cylindre détendeur 13 et des culasses de cylindre détendeur 14 est trop basse, la vanne de réglage de débit 85 du conduit de contournement d'enceinte 87 ouvre ledit conduit de contournement 87 tandis que la vanne de réglage de 15 débit 85 du conduit de sortie d'enceinte 86 ferme ledit conduit de sortie 86. Ceci a pour effet d'interdire au gaz travaillant 81 expulsé des chambres de transvasement-détente 16 par leur soupape doseuse d'échappement 31 respective de passer par l'espace de circulation des gaz 80 pour rejoindre le conduit basse-pression de régénération 7. Ledit gaz 81 rejoint donc ledit conduit 7 directement, via le conduit de contournement d'enceinte 87. 20 On comprend que dans la pratique, les vannes de réglage de débit 85 sont rarement soit pleinement ouvertes soit pleinement fermées, et que lesdites vannes 85 peuvent être maintenues entrouvertes pour réguler la température du cylindre détendeur 13 et des culasses de cylindre détendeur 14 sans variation brutale de débit de gaz travaillant 81 25 circulant dans l'espace de circulation des gaz 80. On comprend aussi que la régulation de ladite température nécessite un dispositif de commande formé par exemple d'au moins un capteur de température et d'un microcontrôleur connus en soi, lesquels permettent de piloter des servomoteurs de quelque 30 type que ce soit qui chacun actionne une vanne de réglage de débit 85 en ouverture ou en fermeture. Selon un mode particulier de réalisation du système de refroidissement régénératif 100 suivant l'invention, les vannes de réglage de débit 85 peuvent aussi être reliées entre-elles 35 par une liaison mécanique pour partager le même servomoteur. En ce cas, ladite liaison garantit que lorsque la première dite vanne 85 est fermée la seconde est ouverte, et inversement. On déduit aisément de ce qui précède que le système de refroidissement régénératif 100 40 suivant l'invention apporte de nombreux avantages, notamment à la mise en oeuvre du moteur thermique à transfert-détente et régénération objet de la demande de brevet N° FR 15 51593 appartenant au demandeur. A titre de premier avantage, il n'est plus nécessaire de réaliser le cylindre détendeur 13 et 45 les culasses de cylindre détendeur 14 en matériau céramique comme par exemple le carbure de silicium. En effet, ce type de matériau est notoirement cher à produire du fait de sa grande dureté le rendant difficilement usinable au moyen d'outils de coupe ou de 3063311 13 rectification conventionnels. Grâce au système de refroidissement régénératif 100 suivant l'invention, il est possible de remplacer ladite céramique par de la fonte ou de l'acier inoxydable. Ceci réduit fortement le prix de revient en fabrication du moteur thermique à transfert-détente et régénération ce qui est décisif, notamment pour que ledit moteur puisse 5 accéder au marché automobile. A titre de deuxième avantage, le cylindre détendeur 13 et les culasses de cylindre détendeur 14 étant plus froids, il est possible de recourir à des matériaux à très faible conductivité thermique et à forte résistance mécanique à la compression tels que le quartz 10 pour réaliser les piliers évidés du cylindre détendeur à double effet à support adaptatif objet de la demande de brevet N° FR 15 58585 du 14 septembre 2015 appartenant au demandeur. En effet, si le quartz n'est pas compatible avec une température de mille trois-cents degrés Celsius, il est parfaitement compatible avec une température de sept-cents degrés Celsius. Rappelons ici que le cylindre détendeur à double effet à support adaptatif 15 dont il est question constitue l'un des perfectionnements-clés du moteur thermique à transfert-détente et régénération. A titre de troisième avantage, les culasses de cylindre détendeur 14 étant maintenues à sept-cents degrés Celsius, elles peuvent recevoir des soupapes en nitrure de silicium 20 préexistantes, compatibles avec ces niveaux de température. De telles soupapes ont par exemple été développées par la société « NGK » et ont fait l'objet de recherches sur leur industrialisation à bas coût notamment dans le cadre du projet N°G3RD-CT-2000-00248 intitulé « LIVALVES », financé dans le cadre du cinquième programme cadre Européen FP5-GROVVTH. 25 A titre de quatrième avantage, avec une température de paroi intérieure de cylindre détendeur 13 maintenue au voisinage de sept-cents degrés Celsius, le segment à coussin d'air tel que prévu dans la demande de brevet N° FR 15 51593 appartenant au demandeur peut être fait d'un superalliage durablement résistant à ces niveaux de température, sans 30 risque pour ledit segment d'être soumis à une température significativement supérieure auxdits sept-cents degrés Celsius, notamment lorsque le moteur thermique à transfert-détente et régénération est stoppé et avant que ce dernier n'ait refroidi. A titre de cinquième avantage, appliqué au moteur thermique à transfert-détente et 35 régénération objet de la demande de brevet N° FR 15 51593, le système de refroidissement régénératif 100 suivant l'invention permet de limiter la température à laquelle sont soumis les écrans thermiques 88 qui enveloppent le cylindre détendeur 13 et les culasses de cylindre détendeur 14. En effet, l'enceinte de refroidissement 79 s'intercale entre lesdits écrans 88 d'une part, et ledit cylindre 13 et lesdites culasses d'autre part. Le prix de revient 40 et la durabilité desdits écrans 88 s'en trouvent ainsi améliorés dans d'importantes proportions. Ces avantages sont obtenus sans préjudice pour le rendement énergétique final du moteur thermique à transfert-détente et régénération. 45 3063311 14 Au contraire, le système de refroidissement régénératif 100 suivant l'invention permet de découpler la relation existante selon la demande de brevet N° FR 15 51593 entre la résistance à la température des matériaux constitutifs du cylindre détendeur 13 et des culasses de cylindre détendeur 14 d'une part, et la température du gaz travaillant 81 sortant 5 du brûleur de carburant 38 d'autre part. En quelque sorte, grâce au système de refroidissement régénératif 100 suivant l'invention, il est envisageable de hausser la température du gaz travaillant 81 sortant du brûleur de carburant 38 pour augmenter le rendement final du moteur thermique à transfert-détente et 10 régénération et ceci, sans compromettre la tenue à la température des principaux organes qui constituent ledit moteur. On note qu'outre le moteur thermique à transfert-détente et régénération objet de la demande de brevet N° FR 15 51593, le système de refroidissement régénératif 100 suivant 15 l'invention peut avantageusement s'appliquer à tout autre moteur thermique à régénération 1 dont la configuration et les caractéristiques de température sont compatibles avec ledit système 100. Les possibilités du système de refroidissement régénératif 100 suivant l'invention ne s'en 20 limitent donc pas aux applications qui viennent d'être décrites et il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de ladite invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tout autre équivalent. REVENDICATIONS1. Système de refroidissement régénératif (100) prévu pour un moteur thermique à régénération (1), ce dernier comprenant au moins un échangeur thermique de régénération (5) qui présente un conduit haute-pression de régénération (6) dans lequel circule pour y être préchauffé un gaz travaillant (81) qui a été préalablement comprimé par un compresseur (2), tandis qu'au sortir dudit conduit (6) ledit gaz (81) est surchauffé par une source de chaleur (12) avant d'être introduit dans un détendeur de gaz (78) dans lequel il est détendu pour produire un travail sur un arbre de sortie de puissance (17), ledit gaz (81) étant ensuite expulsé en sortie du détendeur de gaz (78) puis introduit dans un conduit basse-pression de régénération (7) que présente l'échangeur thermique de régénération (5), ledit gaz (81) - en circulant dans ledit conduit (7) - cédant une grande partie de sa chaleur résiduelle au gaz travaillant (81) circulant dans le conduit haute-pression de régénération (6), ledit système (100) étant caractérisé en ce qu'il comprend : - Au moins une enceinte de refroidissement (79) qui enveloppe en tout ou partie le détendeur de gaz (78) et/ou la source de chaleur (12) et/ou un conduit d'admission des gaz chauds (19) qui relie ladite source (12) audit détendeur (78), tandis qu'est laissé un espace de circulation des gaz (80) entre ladite enceinte (79) d'une part, et/ou ledit détendeur (78) et/ou ladite source (12) et/ou ledit conduit (19) d'autre part; - Au moins un port d'entrée d'enceinte (82) qui est directement ou indirectement relié à la sortie du détendeur de gaz (78) et par lequel tout ou partie du gaz travaillant (81) expulsé dudit détendeur (78) via ladite sortie peut pénétrer dans l'espace de circulation des gaz (80) ; - Au moins un port de sortie d'enceinte (83) qui est directement ou indirectement relié au conduit basse-pression de régénération (7) et via lequel le gaz travaillant (81) peut sortir de l'espace de circulation des gaz (80) avant d'être introduit dans ledit conduit basse-pression (7). 2. Système de refroidissement régénératif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le port d'entrée d'enceinte (82) est relié à la sortie du détendeur de gaz (78) par un conduit d'entrée d'enceinte (84) dont la section effective est réglée par une vanne de réglage de débit (85). 3063311 16 3. Système de refroidissement régénératif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le port de sortie d'enceinte (83) est relié au conduit basse-pression de régénération (7) par un conduit de sortie d'enceinte (86) dont la section effective est réglée par une vanne de réglage de débit (85). 5 4. Système de refroidissement régénératif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie du détendeur de gaz (78) est reliée au conduit basse-pression de régénération (7) par un conduit de contournement d'enceinte (87). 10 5. Système de refroidissement régénératif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la section effective du conduit de contournement d'enceinte (87) est réglée par une vanne de réglage de débit (85). 6. Système de refroidissement régénératif suivant la revendication 1, caractérisé en ce 15 que l'extérieur de l'enceinte de refroidissement (79) est revêtu d'un écran thermique (88).