<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE DE FABRICATION D'UN RECUPERATEUR POUR MACHINES A PISTON A GAZ CHAUD.
Linvention concerne un procédé de fabrication d'un récupérateur, pour machines à piston à gaz chaud, constitué par un bottier et son remplissage. Par machine à piston à gaz chaud, il y a lieu d'entendre ici un moteur à piston à gaz chaud, une machine frigorifique fonctionnant suivant le principe inverse de celui du moteur à gaz chaud ou une pompe thermique.
Dans les récupérateurs connus, constitués par un boitier et son remplissage, ce dernier est généralement en fil , et en particulier en fil métallique. Cette matière constitue un ensemble élastique qui, intro- duite dans le boîtier du récupérateur s'applique avec une certaine pression contre les parois de ce boîtier. Ces récupérateurs connus assuraient donc un bon contact entre le remplissage et les parois du bottier,
Au cour.=, dressais effectués sur des machines à piston à gaz chaud, équipées d'un récupérateur tel que décrit ci-dessus, on a relevé des rendements Inférieursceux découlant de considérations théoriques. Jusqu'à présent, ce phénomène n'avait pas encore été élucidé.
La Demanderesse s'est rendu compte du faitque,bien que le remplissage soit appliqué avec une certaine pression contre les parois du boìtier, le gaz qui traverse le récupérateur écarte le remplissage des parois du bottier. C' est à ce phénomène quest due ladite baisse du rendement.
La Demanderesse a déjà proposé de fixer le remplissage à la paroi du bottier, par exemple par collage ou soudage et elle a mis au point un autre procédé pour obvier auxdits Inconvénients.
Suivant l'invention,pendant la réalisation de la paroi du boitier, le remplissage est encastré dans la paroi,au moins sur une partie
<Desc/Clms Page number 2>
de sa surface de contact avec la paroi. Ce procédé se prête particulière- ment bien à lafabrication de récupérateurs constitués par des couches de gaz métallique.,
Un récupérateur, réalisé suivant ce procédé, présente la par- ticularité quune paroi de l'enceinte du récupérateur est constituée par des éléments et le remplissage, ou du moins une partie de celui-ci, est logé' entre les parois de séparation des divers éléments et ces derniers sont maintenus assemblés.
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, dans un récupérateur constitué par un certain nombre de couches, d'une épaisseur maximum de 200 microns, disposées perpendiculairement à la direction du fluide dans le récupérateur, chaque couche est disposée entre des bagues assemblées.
EMI2.1
Lorsque la paroi du récup Irateur est constituée par des ba- gues, suivant une autre forme de réalisation de l'invention, ces bagues sont en métal et sont assemblées à 1-'aide de résine synthétique. Par contre, lorsque les bagues sont en une matière thermoplastique, suivant une autre forme de réalisation de l'invention, on pourra les assembler par chauffage.
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, le bottier du récupérateur est constitué par de la matière plastique durcie dans laquelle le
EMI2.2
remplissage est noyé localement., c-e---a-dire sur sa périphérie.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, @ comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fig. 1 représente une machine à piston à gaz chaud équipée d'un récupérateur conforme à l'invention; les figs. 2 et 3 montrent deux formes de réalisation de ce récupérateur.
La machine à piston à gaz chaud de la fig. 1 est représentée, dans cet exemple de réalisation, sous forme de machine frigorifique à gaz froid du type à piston de balayage. Dans le cylindre 1 se déplacent, avec un décalage constant, un balayeur 2 et un piston 3. Le balayeur 2 est accouple par un mécanisme de bielles 4 à la manivelle d'un vilebrequin 5 , et le piston 3 est accouplé à des manivelles du même vilebrequin 5 par des bielles 6. L'enceinte 7 formée au-dessus du balayeur 2 est la chambre de congélation qui communique par un congélateur 8, un récupérateur 9 et un réfrigérant 10 avec l'enceinte 11 entre le balayeur et le piston 3. Cette dernière enceinte est la chambre refroidie. La machine frigorifique est entraînée par un moteur électrique 12.
Le récupérateur est réalisé de la manière précédemment décrite; les figs. 2 et 3 permettront d'en expliquer certaines formes de réalisation.
La fig. 2 est une coupe d'un récupérateur.
EMI2.3
La paroi =xtérieure du boîtier du récupérateur est formée par des bagues 21 -t la paroi intérieures par des bagues 22 , de sorte que dans cette f ormû de réalisationn on cbtjr.J tcut comme pour la forme de réalisalies rrp# e.rté sur la fig. l une enceinte de récupération de forme annulaire. Léx b8gUd3 21 t 22 sont en matière thermoplastique; leur hauteur est de 50 microns. Entre chaque bague setrouve un anneau de gaz 23. également
EMI2.4
de 50 microns deépaisseur. Les bagues en matière thermoplastique et les anneaux de gaz ont mp 1F; de la mariièré:, représentée sur la fig. 2, après quoi les bagues 1nr plastiqus sont assemblées par chauffage de sorte qu'elles ferment ensable la paroi¯ du récupérateur.
Comme le montre la figure, le remplissage n'est E:'l.-:;astre que localement, z savoir à sa périphérie, dans les parais du boîtier. Le bloc récupérateur ainsi formé peut être introduit dans une mashin+ 1 piston s. gaz -chaud.
<Desc/Clms Page number 3>
Les baguas 21 et 22 ne doivent pas nécessairement être en ma-
EMI3.1
tjère thermdaplastsque, par exemple en résine synthétique; elles peuvent également être en métal, ce qui permet de les assembler par soudage ou par collage à l'aide ase résine synthÉ't'kque.
La fig. 3 représente une forme de réalisation dans laquelle le récupérateur est enroula sur un noyau 30. Ce récupérateur peut être en fil dit ondule. Le remplissage 31, une foisenroula en bobine, les spires sont maintenues en place par les fils 32 et 33. On roule la bobine ainsi obtenue dans une couche de substance thermoplastique chauffée, par exemple de la résine synthétique thermoplastique-, de manière à constituer à la péri-'
EMI3.2
périe du rEmpl--lssage une paroi dans laquelle sont logés les fils du remplis- sage du récupérateur. On peut aussi appliquer sur la surface intérieure,
EMI3.3
après l'enlèverent du noyau 30, une couche de matière thermoplastique de sorte que la surface in-céneure du- bloc dE: remplissage y soit également noyée.
Le dessin représente des récupérateurs annulaires. Toutefois', le procédé . onforme à 1?invention peut aussi être appliqué aux récupérateurs cylindriques;) obtenus par exemple en encastrant sur leur périphérie des disques de gaz au lieu des anneaux représentés sur la fig. 2, donc sans une
EMI3.4
paroi intérieure telle. que celle formée par les bagues 22 de la fig. 2.
<Desc / Clms Page number 1>
METHOD OF MANUFACTURING A RECOVERY FOR HOT GAS PISTON MACHINES.
The invention relates to a method of manufacturing a recuperator, for hot gas piston machines, consisting of a casing and its filling. By hot gas piston machine is meant here a hot gas piston engine, a refrigeration machine operating on the reverse principle to that of the hot gas engine or a heat pump.
In known recuperators, consisting of a box and its filling, the latter is generally made of wire, and in particular of metal wire. This material constitutes an elastic assembly which, when introduced into the housing of the recuperator, is applied with a certain pressure against the walls of this housing. These known recuperators therefore ensured good contact between the filling and the walls of the casing,
In the course, studies carried out on machines with hot gas piston, equipped with a recuperator as described above, one noted lower efficiencies resulting from theoretical considerations. Until now, this phenomenon had not yet been elucidated.
The Applicant has realized that although the filling is applied with some pressure against the walls of the housing, the gas which passes through the recuperator pushes the filling away from the walls of the housing. It is to this phenomenon that the said drop in yield is due.
The Applicant has already proposed to fix the filling to the wall of the casing, for example by gluing or welding and it has developed another method to overcome said drawbacks.
According to the invention, during the production of the wall of the housing, the filling is embedded in the wall, at least on a part
<Desc / Clms Page number 2>
of its contact surface with the wall. This process lends itself particularly well to the manufacture of recuperators formed by layers of metallic gas.
A recuperator, produced according to this process, has the peculiarity that one wall of the enclosure of the recuperator is made up of elements and the filling, or at least part of it, is housed between the separation walls of the various elements. elements and these are kept assembled.
According to another embodiment of the invention, in a recuperator consisting of a number of layers, with a maximum thickness of 200 microns, arranged perpendicular to the direction of the fluid in the recuperator, each layer is arranged between assembled rings .
EMI2.1
When the wall of the recuperator is formed by rings, according to another embodiment of the invention, these rings are made of metal and are assembled using synthetic resin. On the other hand, when the rings are made of a thermoplastic material, according to another embodiment of the invention, they can be assembled by heating.
According to another embodiment of the invention, the casing of the recuperator consists of the hardened plastic material in which the
EMI2.2
filling is locally embedded., c-e --- ie on its periphery.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, to understand how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the text and from the drawing being, of course, part of the invention.
Fig. 1 shows a hot gas piston machine equipped with a recuperator according to the invention; figs. 2 and 3 show two embodiments of this recuperator.
The hot gas piston machine of FIG. 1 is shown, in this exemplary embodiment, in the form of a cold gas refrigeration machine of the sweeping piston type. In cylinder 1 move, with a constant offset, a sweeper 2 and a piston 3. The sweeper 2 is coupled by a mechanism of connecting rods 4 to the crank of a crankshaft 5, and the piston 3 is coupled to cranks of the same crankshaft 5 by connecting rods 6. The enclosure 7 formed above the sweeper 2 is the freezing chamber which communicates via a freezer 8, a recuperator 9 and a refrigerant 10 with the chamber 11 between the sweeper and the piston 3 This last enclosure is the cooled chamber. The refrigeration machine is driven by an electric motor 12.
The recuperator is made in the manner previously described; figs. 2 and 3 will explain certain embodiments thereof.
Fig. 2 is a section of a recuperator.
EMI2.3
The wall = xtérieur of the housing of the recuperator is formed by rings 21 -t the inner wall by rings 22, so that in this embodiment we cbtjr.J tcut as for the form of realizations rrp # e.rté on fig. l an annular-shaped recovery enclosure. Lex b8gUd3 21 t 22 are made of thermoplastic material; their height is 50 microns. Between each ring there is a gas ring 23. also
EMI2.4
50 microns thick. The thermoplastic rings and the gas rings have mp 1F; of the bride :, shown in fig. 2, after which the plastic 1nr rings are assembled by heating so that they seal the wall of the recuperator.
As shown in the figure, the filling is E: 'l .- :; star only locally, z namely at its periphery, in the walls of the case. The recuperator block thus formed can be introduced into a mashin + 1 piston s. hot gas.
<Desc / Clms Page number 3>
Baguas 21 and 22 do not necessarily have to be in ma-
EMI3.1
thermdaplastsque tjère, for example synthetic resin; they can also be made of metal, which makes it possible to assemble them by welding or by gluing using synthetic resin.
Fig. 3 shows an embodiment in which the recuperator is wound on a core 30. This recuperator may be of so-called wavy wire. The filling 31, once wound into a coil, the turns are held in place by the wires 32 and 33. The coil thus obtained is rolled in a layer of heated thermoplastic substance, for example of thermoplastic synthetic resin, so as to constitute the peri- '
EMI3.2
filling peri - lssage a wall in which are housed the wires for filling the recuperator. It can also be applied on the interior surface,
EMI3.3
after removing it from the core 30, a layer of thermoplastic material so that the inner surface of the filling block is also embedded therein.
The drawing represents annular recuperators. However, the process. according to the invention can also be applied to cylindrical recuperators;) obtained for example by fitting gas discs on their periphery instead of the rings shown in FIG. 2, so without a
EMI3.4
inner wall such. than that formed by the rings 22 of FIG. 2.