Régénérateur. La présente invention a pour objet un ré générateur, par exemple pour un moteur à. gaz chaud, comprenant an moins un élément constitué par au moins un organe allongé formé par un fil et enroulé.
On connaît de tels régénérateurs dans les quels le fil est enroulé sur un support qui maintient entre les spires l'écartement requis pour ménager entre celles-ci des passages pour les gaz. Dans ces régénérateurs, le support doit subsister dans la masse pour maintenir l'écartement requis entre les spires. On a. aussi utilisé des bobines à, spires croisées; la présence du support est alors superflue, mais la fabrication de ces bobines est compliquée.
Le régénérateur suivant l'invention est caractérisé en ce qu'au moins une partie de l'organe allongé présente des ondulations en zigzag, le tout de faon que, grâce à cette forme de l'organe allongé des passages pour les gaz soient ménagés entre spires.
Le dessin montre. à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de )'invention et une variante de celle-ci. La fi,-. 1 représente la partie supérieure d'un moteur à raz chaud munie de cette forme d'exécution.
La fig. 2 montre un détail de l'organe allongé de cette forme d'exécution.
La fig. 3 montre un détail (le L'organe allongé de la variante. lie moteur représenté comprend un cylin dre 13 dont la partie supérieure et la partie inférieure sont reliées au réchauffeur 10 et au radiateur 12. Entre ce réchauffeur 10 et le radiateur 12 se trouve une chambre annu laire 14 coaxiale au cylindre dans laquelle est logé le régénérateur 11. Ce régénérateur 11, qui a la forme d'un anneau cylindrique, est accessible après déboulonnage de la bride 15 et enlèvement de la tête 16. Le réchauffeur 10 est solidaire de la paroi de la tête 16. Lorsqu'on enlève la tête, la. surface intérieure du réchauffeur glisse sur le cylindre 13.
Le régénérateur annulaire 11 peut alors être enlevé en le faisant glisser sur le cylindre 13. La mise en place d'un nouveau régénérateur peut être effectuée de la. même manière. Le régénérateur 11 est. constitué par l'enroule ment en forme d'anneau cylindrique d'un fil rond auquel il a. été donné par déformation une forme ondulée en. zigzag. Le pas 21 des ondulations en zigzag est au maximum égal à.
100 fois le diamètre du fil et la hauteur 22 des ondulations est du même ordre de gran deur ou plus petite. Dans chaque spire de l'enroulement, les ondulations de l'organe allongé formé par le fil ondulé sont clans un plan perpendiculaire à l'axe de l'enroulement et ainsi les spires superposées ne sont en con tact que localement, à savoir aux sommets des ondulations en zigzag (fig. 2). Ainsi, les espaces libres formés entre deux spires super posées suffisent au passage des gaz, et les quatre côtés de chaque ouverture sont consti tués par du fil.
Pour éviter qu'accidentellement deux spires superposées soient disposées de ma nière que les ondulations en zigzag s'épousent, en réduisant ainsi au minimum le passage offert aux gaz, le pas des ondulations en<B>zig-</B> zag de l'organe allongé varie périodiquement entre deux limites, toutes deux inférieures à la limite de 100 fois le diamètre du fil. Ainsi, à: part des cas fortuits, deux spires superpo sées se toucheront sur des parties à ondula tions de pas différents, de sorte qu'elles ne seront pas en contact sur une très grande longueur. La. fig. 2 montre une partie de cha cune de deux spires 20 et 23 superposées dans le sens radial de l'enroulement.
Dans le régénérateur qui vient d'être dé crit, les passages formés entre les spires de l'enroulement grâce à la forme ondulée en zigzag de l'organe allongé permettent l'écoule ment axial des gaz à travers ce régénérateur.
La variante du régénérateur décrit à la quelle se rapporte la fig. 3 est agencée pour diverses directions de circulation des gaz. Cette variante est constituée par l'enroule ment d'un organe allongé 25 formé par un fil rond ondulé en zigzag. Cet organe allongé est tordu autour de son axe 27, de façon qu'à. partir de la position indiquée par 26, par exemple, le plan des ondulations en zigzag prend progressivement une position perpen diculaire à sa position initiale pour revenir ensuite à cette dernière et ainsi de suite. Pour former l'organe allongé 25, on peut d'abord déformer le fil de façon que les ondulations soient dans le même plan et ensuite tordre l'élément ainsi obtenu autour de son axe lon gitudinal.
Le pas des ondulations en zigzag pourra varier périodiquement ou non.
Les régénérateurs décrits peuvent être ob tenus en faisant passer un fil rond, tréfilé au diamètre requis, entre deux cylindres dente lés et en enroulant ensuite l'organe allongé ondulé obtenu. Ces cylindres dentelés pour raient se trouver sur une bobineuse utilisée pour la. fabrication des régénérateurs décrits, ce qui permettrait d'effectuer la fabrication en une seule opération. La variation du pas représentée sur la fig. 2 pourrait être obtenue en utilisant des cylindres à dentelure de pas variable. Dans ce cas, la variation de pas ob tenue présenterait un caractère périodique: en effet, après un tour complet des cylindres dentelés, la variation revient.
La torsion de l'organe allongé, telle que représentée sur la fig. 3 pourrait être obtenue en utilisant une bobineuse telle que celle décrite ci-dessus et munie d'un dispositif faisant tourner soit la bobine d'alimentation et les cylindres dente lés, soit l'enroulement autour d'un axe corres pondant à la direction d'enroulement. Dans les régénérateurs décrits, on utilise en géné ral du fil d'un diamètre de 50 microns.
Le pas des ondulations pourrait être de 0,5 mm ou bien varier entre<B>0,21</B> et<B>0,5</B> nim. .près l'enroulement, les spires du régéné rateur décrit peuvent être maintenues rigide ment à l'aide de liens, par exemple d'un ru ban de papier, jusqu'au moment du montage de ce régénérateur. Dans ce cas, après la mise en place dans la chambre 14, on enlève le ruban de papier, par exemple en le brûlant., afin que le régénérateur puisse se détendre et remplir complètement la chambre 14. Les spires du régénérateur décrit pourraient. être maintenues assemblées à l'aide d'un fil en roulé en hélice ou élastiquement en zigzag.
Dans ce cas, le régénérateur décrit s'adaptera à la, forme de la chambre dans laquelle il est logé sans qu'il soit nécessaire d'enlever le lien. Dans une autre forme d'exécution, le régéné rateur pourrait être constitué par plusieurs éléments en forme de galettes annulaires obte nues en sélectionnant un enroulement tel que celui qui vient d'être décrit.
Regenerator. The present invention relates to a re generator, for example for a motor. hot gas, comprising at least one element consisting of at least one elongate member formed by a wire and wound.
Such regenerators are known in which the wire is wound on a support which maintains between the turns the spacing required to provide between them passages for the gases. In these regenerators, the support must remain in the mass to maintain the required spacing between the turns. We have. also used coils with, crossed turns; the presence of the support is then superfluous, but the manufacture of these coils is complicated.
The regenerator according to the invention is characterized in that at least part of the elongated member has zigzag undulations, all in such a way that, thanks to this shape of the elongated member, passages for the gases are provided between turns.
The drawing shows. by way of example, an embodiment of the object of) 'invention and a variant thereof. The fi, -. 1 shows the upper part of a hot-gas engine provided with this embodiment.
Fig. 2 shows a detail of the elongated member of this embodiment.
Fig. 3 shows a detail (the elongated member of the variant. The engine shown comprises a cylinder 13, the upper part and the lower part of which are connected to the heater 10 and to the radiator 12. Between this heater 10 and the radiator 12 is located. an annular chamber 14 coaxial with the cylinder in which the regenerator 11 is housed. This regenerator 11, which has the shape of a cylindrical ring, is accessible after unbolting the flange 15 and removing the head 16. The heater 10 is integral head wall 16. When removing the head, the interior surface of the heater slides over cylinder 13.
The annular regenerator 11 can then be removed by sliding it on the cylinder 13. The installation of a new regenerator can be carried out from there. same way. Regenerator 11 is. constituted by the winding ment in the form of a cylindrical ring of a round wire to which it has. been given by deformation a wavy shape in. zigzag. The pitch 21 of the zigzag undulations is at most equal to.
100 times the diameter of the wire and the height 22 of the corrugations is of the same order of size or smaller. In each turn of the winding, the corrugations of the elongated member formed by the corrugated wire are in a plane perpendicular to the axis of the winding and thus the superimposed turns are in contact only locally, namely at the tops. zigzag waves (fig. 2). Thus, the free spaces formed between two superposed turns are sufficient for the passage of gases, and the four sides of each opening are formed by wire.
To avoid accidentally two superimposed turns being arranged so that the zigzag undulations match each other, thus reducing the passage offered to the gases to a minimum, the pitch of the <B> zig- </B> zag undulations of the The elongate member periodically varies between two limits, both less than the limit of 100 times the diameter of the wire. Thus, apart from fortuitous cases, two superposed turns will touch each other on parts with undulations of different pitches, so that they will not be in contact over a very great length. Fig. 2 shows a portion of each of two turns 20 and 23 superimposed in the radial direction of the winding.
In the regenerator which has just been described, the passages formed between the turns of the winding thanks to the corrugated zigzag shape of the elongated member allow the axial flow of gases through this regenerator.
The variant of the regenerator described to which relates in FIG. 3 is arranged for various directions of gas flow. This variant is constituted by the winding of an elongated member 25 formed by a round corrugated zigzag wire. This elongated member is twisted around its axis 27, so that. From the position indicated by 26, for example, the plane of the zigzag undulations gradually assumes a perpendicular position to its initial position and then returns to the latter and so on. To form the elongate member 25, it is first possible to deform the wire so that the corrugations are in the same plane and then to twist the element thus obtained around its longitudinal axis.
The pitch of the zigzag undulations may or may not vary periodically.
The regenerators described can be obtained by passing a round wire drawn to the required diameter between two toothed rolls and then winding the elongated corrugated member obtained. These serrated cylinders could be found on a winder used for the. manufacture of the regenerators described, which would make it possible to carry out the manufacture in a single operation. The variation of the pitch shown in FIG. 2 could be obtained by using cylinders with variable pitch serration. In this case, the variation in pitch obtained would have a periodic character: in fact, after a complete revolution of the serrated cylinders, the variation returns.
The twisting of the elongated member, as shown in FIG. 3 could be obtained by using a winder such as that described above and provided with a device rotating either the supply reel and the toothed rolls, or the winding around an axis corresponding to the direction of 'winding. In the regenerators described, wire with a diameter of 50 microns is generally used.
The pitch of the corrugations could be 0.5 mm or vary between <B> 0.21 </B> and <B> 0.5 </B> nim. . After winding, the turns of the regenerator described can be held rigid ment using ties, for example a ru ban of paper, until the time of assembly of this regenerator. In this case, after placing in the chamber 14, the paper tape is removed, for example by burning it., So that the regenerator can relax and completely fill the chamber 14. The turns of the regenerator described could. be held together using a wire wound in a helix or elastically in a zigzag fashion.
In this case, the regenerator described will adapt to the shape of the chamber in which it is housed without it being necessary to remove the link. In another embodiment, the regenerator could consist of several elements in the form of annular wafers obtained by selecting a winding such as that which has just been described.