CH313862A - Verfahren zur Herstellung eines Regenerators für Kolbengasmaschinen und dergleichen - Google Patents

Description

  Verfahren     zur    Herstellung eines     Regenerators    für     Kolbengasmaschinen    und dergleichen    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zur Herstellung eines     Regenerators    für       Kolbengasmaschinen    und dergleichen, der aus  einem Gehäuse und einer Füllmasse besteht.  Wo hier von einer     Kolbengasmaschine    die  Rede     ist,    soll hierunter ein     Heissgaskolben-          motor,    eine nach dem umgekehrten Heissgas  motorprinzip arbeitende Kühlmaschine oder  eine Wärmepumpe verstanden werden.  



  Aus einem Gehäuse und einer sich darin  befindlichen Füllmasse bestehende     Regenera-          toren    sind bekannt. Bei diesen bekannten Re  generatoren ist die     Füllmasse    im allgemeinen  aus Drahtmaterial, insbesondere aus Metall  gaze hergestellt. Dieses Material bildet eine  nachgiebige Masse, die beim Einbringen in das       Regeneratorgehäuse    mit Spannung an der  Gehäusewand anliegt. Bei diesen bekannten       Regenerätoren    war also eine gute Verbindung  zwischen der Füllmasse und der Gehäusewand  scheinbar gesichert.  



  Bei Versuchen ergab sich nunmehr, dass der  durch einen vorerwähnten     Regenerator    erziel  bare Wirkungsgrad der Maschine niedriger  war, als auf Grund theoretischer     Erwägungen     erwartet werden durfte. Für diese Erschei  nung konnte bis vor kurzem keine endgültige  Erklärung gegeben werden. Man hat nun ge  funden, dass trotz der Tatsache, dass die Re  generatorfüllmasse mit einer gewissen Span  nung an der Wand des     RegeneratorgehäiLses     liegt, durch die Strömung des Gases durch den       R.egenerator    die Füllmasse von der Gehäuse-    wand etwas abgelöst wird.

   Dies hat zur Folge,  dass der Wärmeaustausch zwischen dem längs  der Wand des     Generatorgehäuses    strömenden  Gas und der Füllmasse schlechter wird, was  selbstverständlich eine Erniedrigung des Wir  kungsgrades der Maschine zur Folge hat.  



  Es wurde bereits vorgeschlagen, die Re  generatorfüllmasse z. B. durch Kleben oder  Löten an der Wand des     Regeneratorgehäuses     zu befestigen.  



  Durch das erfindungsgemässe Verfahren  wird die vorstehend beschriebene Beeinträch  tigung behoben.  



  Das Verfahren nach der     Erfindung    ist da  durch gekennzeichnet, dass die Füllmasse bei  der Herstellung wenigstens     einer    der Wände  des Gehäuses in diese Wand eingefügt wird.  



  Durch das erfindungsgemässe Verfahren  kann vorzugsweise ein     Regenerator    herge  stellt werden, dessen Füllmasse aus Metall  gazeschichten besteht.  



  Die Erfindung bezieht sich ferner auf  einen nach diesem Verfahren hergestellten Re  generator.  



  In der beiliegenden Zeichnung sind zwei  beispielsweise Ausführungsformen des Erfin  dungsgegenstandes schematisch dargestellt.  



       Fig.1    stellt eine     Kolbengasmaschine    dar,  die mit einem     Regenerator    nach der Erfin  dung versehen ist; von welchem in     Fig.    2 ein  Teil in grösserem Massstab in     halbfertigerim     Zustand dargestellt ist.     Fig.    3 zeigt eine zweite           Ausführungsform    eines     Regenerators    in halb  fertigem Zustand.  



  Die     Kolbengasmaschine    nach     Fig.1,        eineKalt-          gaskühlmaschine,        ist    bei diesem     Ausführungs-          beispiel    als     Verdrängermaschine        ausgebildet.     Im Zylinder 1 bewegen sich ein     Verdränger    2  und ein Kolben 3 mit einem konstanten Pha  senunterschied auf- und abwärts. Der     Ver-          dränger    2 ist durch eine     Pleuelstange    4 und  der Kolben 3 über Pleuelstangen 6 mit Kur  beln einer Kurbelwelle 5 verbunden.

   Der Raum  7 oberhalb des     Verdrängers    2     ist    der kalte       Raiun,    der durch einen     Wärmeaustauscher    8  für die Wärmezufuhr, einen     Regenerator    9       und    einen     Wärmeaustauscher    10 für die       -#Värmeabtihr    mit dem Raum 11     zwischen    dem       Verdränger    2 und dem Kolben 3 in Verbin  dung steht. Letzterer     Raum    ist der soge  nannte warme Raum. Die     Kaltgaskühl-          maschine    wird von einem Elektromotor 12 an  getrieben.  



  Der     Regenerator    9 befindet sich zwischen  der     Zylindeiwand    1 und einer     ihn    umgeben  den     Isolationswand    9'.  



  Die     Aussenwand    des     Regeneratorgehäuses     ist, wie     aus        Fig.    2 ersichtlich, aus einer An  zahl von Ringen 21 und die Innenwand des  selben aus einer Anzahl von Ringen 22 zu  sammengebaut, so dass ein     ringförmiger        Re-          generatorralun    entsteht.

   Die Ringe 21 und 22  bestehen aus einem thermoplastischen Stoff       und    haben eine Stärke von 50     Mikron.    Zwi  schen je zwei benachbarten Ringen 21 bzw. 22  befindet sich ein     ringförmiger    Streifen aus  Metallgaze 23, der auch eine Stärke von 50     Mi-          kron    hat.

   Die Gesamtheit der     Gazestreifen    23  bildet die     Füllmasse    des     Regenerators.    Die  Ringe 21 bzw. 22 aus thermoplastischem Stoff  und die     Gazeringe    23 werden nun, wie dies  in     Fig.    2 dargestellt     ist,    abwechselnd     aufein-          andergeschichtet,    worauf durch Erhitzung die  benachbarten Ringe 21 bzw. 22 aus thermo  plastischem Stoff weich werden und sich mit  einander verbinden, um gemeinsam die     Aussen-          bzw.    die Innenwand des     Regeneratorgehäuses     zu bilden.

   Wie aus der     Fig.    2 ersichtlich ist, ist  dann die     Füllmasse    nur an ihrem Umfang in  den Gehäusewänden eingebettet. Der auf diese    Weise ausgebildete     Regenerator    kann als Gan  zes auf der     Kolbengasmaschine    montiert wer  den.  



  Statt eines thermoplastischen Stoffes, z. B.       Kunstharz,    kann auch Metall für die Ringe  21 und 22 verwendet werden. Diese Metall  ringe können entweder durch ein Schweissver  fahren oder durch Kleben mittels eines Kunst  harzes aneinander. befestigt werden, derart,  dass auch hier eine durchgehende Aussen- bzw.  Innenwand des     Regeneratorgehäuses    entsteht.  



  Jede der     Gazeschichten    23, die quer zur       Durchströmungsrichtung    des Gases durch den       Regenerator    liegen, kann eine Stärke von       maximal    200     Mikron        haben.     



       Fig.    3 stellt eine andere Ausführungsform  des     Regenerators    dar, bei der die     Regenerator-          füllmasse    31 um einen Kern 30 gewickelt ist.  Diese Füllmasse besteht aus gewelltem Kup  ferdraht von einer Stärke von z. B. 50     Mikron.     Nachdem die     Regeneratorfüllmasse    31 spulen  förmig atü dem Kern 30 aufgewickelt worden  ist, wird sie von den     ebenfalls    aus gewelltem  Kupferdraht bestehenden Drähten 32 und 33       zusammengehalten.    Die auf diese Weise herge  stellte Spule wird über eine Schicht aus er  wärmtem thermoplastischem Stoff 34, z. B.

    ein thermoplastisches Kunstharz, derart ge  rollt, dass am Aussenumfang der Füllmasse  eine Wand gebildet wird, in der die die Re  generatorfülhnasse bildenden Drähte einge  bettet sind. Am Innenumfang der Füllmasse  wird ebenfalls, nachdem der     Kern.    30 entfernt  worden ist, eine Schicht aus thermoplastischem  Stoff angebracht, so dass auch hier eine Wand  gebildet     wird,    in welche die vorerwähnten  Drähte eingebettet werden. Auch ein solcher       Regenerator    kann in einer Maschine nach       Fig.    1 montiert werden.  



  Bei den vorstehend beschriebenen Ausfüh  rungsformen sind ringförmige     Regeneratoren     dargestellt. Durch das Verfahren nach der       Erfindung    können jedoch auch     zylindrisch     ausgebildete     Regeneratoren    hergestellt werden,  die z. B. dadurch entstehen können, dass nach  dem in     Fig.    2 dargestellten Prinzip kreisför  mige     Gazestücke    verwendet werden, die an      ihrem Umfang in der von den Ringen 21 ge  bildeten Wand eingebettet sind. Die ringför  mige Innenwand, die in     Fig.    2 von den Rin  gen 22 gebildet wird, ist hier dann nicht vor  handen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung eines Re- generators für Kolbengasmaschinen und der gleichen, welcher aus einem Gehäuse und einer Füllmasse besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllmasse bei der Herstellung wenig stens einer der Wände des Gehäuses in diese Wand eingefügt wird. II. Regenerator, hergestellt nach dem Ver fahren gemäss Patentanspruch I.

   UNTERAINSPRÜCHE 1. Regenerator nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand, in der die Füllmasse eingefügt ist, aus Elementen zusammengebaut ist, die miteinander verbun- den sind, wobei die Füllmasse zwischen die Elemente eingefügt ist.

   2. Regenerator nach Unteranspruch 1 mit einer Füllmasse, die aus einer Anzahl quer zur Durchströmungsrichtung des Gases durch den Regenerator liegender Schichten besteht, da durch gekennzeichnet, dass jede dieser Schich ten eine Stärke von maximal 200 Mikron hat, wobei jede Schicht in die als Ringe ausgebil deten Elemente eingefügt ist. 3. R'egenerator nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Schichten aus Metallgaze bestehen. 4. Regenerator nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Ringe aus Me tall bestehen und mittels eines Kunstharzes aneinander befestigt sind.

   5. Regenerator nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, @dass die Ringe aus einem thermoplastischen Stoff bestehen und durch Erhitzung miteinander verbunden sind.