Brevet FR3067384A1 (20181214)

REVENDICATIONS1. Machine de détente, comprenant : - une zone (1) dite de « haute pression » pour l'admission d'un fluide de travail à l'état gazeux sous pression, comprenant au moins un orifice d'admission dudit fluide de travail, - une zone (2) d'expansion reliée à la zone (1) de haute pression, comprenant des moyens mécaniques configurés pour convertir le travail de détente fourni par la détente du fluide de travail à l'état gazeux en un couple de rotation d'un arbre de sortie auquel ils sont liés par une liaison mécanique (4), la zone d'expansion (2) comprenant au moins un orifice de sortie adapté pour évacuer le fluide de travail à l'état gazeux détendu de la zone d'expansion, - une zone (31) dite de « basse pression » reliée audit au moins un orifice de sortie, adaptée pour recevoir le fluide de travail à l'état détendu évacué de la zone d'expansion, ladite zone (31) de basse pression étant reliée à un échappement (811) de la machine, - un réservoir (5) destiné à contenir un lubrifiant à l'état liquide pour lubrifier les moyens mécaniques, ledit réservoir étant susceptible de contenir en outre une fraction de fluide de travail à l'état gazeux au-dessus du lubrifiant, et le fluide de travail étant susceptible de contenir une fraction de lubrifiant à l'état liquide, - un séparateur (32) relié à la zone de basse pression (31) et à l'échappement (811), adapté pour séparer la fraction de lubrifiant à l'état liquide vis-à-vis du fluide de travail à l'état gazeux détendu, - un circuit (833,\n<CLM>\1\tde retour de la fraction de lubrifiant séparée par le séparateur (32) vers le réservoir (5) de lubrifiant, la machine de détente étant caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un organe déprimogène (33) relié au réservoir (5) de lubrifiant par un évent (814), l'organe déprimogène (33) étant en outre relié au séparateur (32) et adapté pour mettre le réservoir (5) de lubrifiant en dépression par rapport au séparateur (32) de sorte à permettre : - le transfert de la fraction de lubrifiant à l'état liquide du séparateur (32) au réservoir (5) de lubrifiant par le circuit de retour (833, 831), et - l'aspiration d'au moins une fraction du fluide de travail présent à l'état gazeux dans le réservoir (5) vers l'échappement (811) de la machine. 18\n<CLM>\1\tMachine selon la revendication 1, dans laquelle l'évent (814) définit un niveau de fluide dans le réservoir (5), la mise en dépression du réservoir (5) par l'organe déprimogène (33) entraînant le transfert de tout fluide situé au-dessus du niveau défini par l'évent (814) dans le réservoir (5) de lubrifiant vers la zone 5 (31) de basse pression.\n<CLM>\1\tMachine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une pompe (6) reliée au réservoir (5) de lubrifiant, liée mécaniquement à l'arbre de sortie et adaptée pour alimenter la liaison 10 mécanique (4) en lubrifiant.\n<CLM>\1\tMachine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens mécaniques comprennent une pluralité de cylindres dans lesquels coulisse un piston respectif. 15\n<CLM>\1\tMachine selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite machine est axiale, chaque piston étant parallèle à l'arbre de sortie.\n<CLM>\1\tMachine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite 20 machine est une machine de détente à spirale.\n<CLM>\1\tMachine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe déprimogène (33) est un diaphragme ou un venturi. 25\n<CLM>\1\tMachine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le séparateur (32) est un séparateur cyclonique.\n<CLM>\1\tMachine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le circuit (833) de retour de la fraction séparée de lubrifiant est agencé dans une 30 partie supérieure de la machine de sorte à asperger la liaison mécanique (4) de lubrifiant.\n<CLM>\1\tMachine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un système de dérivation adapté pour injecter au moins une fraction 35 de fluide de travail sous pression directement dans la zone (31) de basse pression sans passer par la zone d'expansion (2). 19 11 Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que le système de dérivation comprend une vanne (9) à trois voies, dont une voie d'entrée du fluide de travail, une première voie de sortie reliée à l'orifice d'admission de la zone (1) de haute pression et adaptée pour transférer au moins une première fraction de 5 fluide de travail dans ladite zone (1) de haute pression, et une seconde voie de sortie reliée à la zone (31) de basse pression et adaptée pour transférer au moins une seconde fraction de fluide de travail directement dans ladite zone de basse pression sans passer par la zone d'expansion (2). 10 12 Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que le système de dérivation comprend une vanne (9) à deux voies, dont une voie d'entrée du fluide de travail, reliée à un orifice de sortie de la zone (1) de haute pression, et une voie de sortie reliée à la zone (31) de basse pression et adaptée pour transférer le fluide de travail directement dans ladite zone (31) de basse 15 pression sans passer par la zone (2) d'expansion.\n<CLM>\1\tSystème de conversion d'énergie thermique issue d'un moteur à combustion comprenant une machine de détente selon l'une des revendications précédentes. 20\n<CLM>\1\tProcédé de démarrage d'une machine de détente munie d'un système de dérivation selon la revendication 11, la machine étant initialement remplie de fluide de travail à l'état liquide, caractérisé en ce qu'il comprend : - la dérivation d'au moins une partie du fluide de travail à l'état gazeux sous 25 pression vers la zone (31) de basse pression afin de purger la zone (2) d'expansion et la zone (31) de basse pression et chauffer la machine, - le drainage d'au moins une partie du fluide présent dans le réservoir (5) de lubrifiant par l'organe déprimogène (33), - l'alimentation du réservoir (5) en lubrifiant à l'état liquide depuis le séparateur 30 (32) par le circuit de retour (833, 831), - le démarrage de la machine de détente lorsqu'une température fonctionnelle de la machine atteint une température prédéterminée.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape de dérivation 35 du fluide de travail comprend successivement : 20 - une première phase dans laquelle la totalité du fluide sous pression est dirigée vers la zone (31) de basse pression ; et - une seconde phase comprenant conjointement : - l'admission d'une partie du fluide de travail à l'état gazeux dans la zone (1) 5 de haute pression au travers de l'orifice d'admission par la première voie de sortie de la vanne (9), et - le transfert d'une autre partie du fluide de travail à l'état gazeux dans la zone (31) de basse pression par la seconde voie de sortie de la vanne (9). 10\n<CLM>\1\tProcédé de démarrage d'une machine de détente munie d'un système de dérivation selon la revendication 12, la machine étant initialement remplie de fluide de travail à l'état liquide, caractérisé en ce qu'il comprend : - l'admission du fluide de travail sous pression dans la zone (1) de haute pression au travers de l'orifice d'admission, 15 - la dérivation du fluide de travail de la zone (1) de haute pression vers la zone (31) de basse pression afin de purger la zone (2) d'expansion et la zone (31) de basse pression et chauffer la machine, - le drainage d'au moins une partie du fluide présent dans le réservoir (5) de lubrifiant par l'organe déprimogène (33), 20 - l'alimentation du réservoir (5) en lubrifiant à l'état liquide depuis le séparateur (32) par le circuit de retour (833, 831), - le démarrage de la machine de détente lorsqu'une température fonctionnelle de la machine atteint une température prédéterminée.