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Régénérateur, particulièrement pour moteur à gaz chaud.
On a déjà proposé d'utiliser un régénérateur dans un moteur à air chaud. Ce régénérateur contient une masse de rem- plissage constituée par un treillis de matière filiforme. Placé entre la partie chaude et la partie froide du moteur, un tel régénérateur sert à refroidir le plus possible le fluide qui passe du côté chaud au côté froid du moteur et à restituer la chaleur absorbée au fluide qui passe en sens inverse. En utili- sant un régénérateur on augmente la puissance d'un moteur de ce genre.
La présente invention concerne un régénérateur d'un genre perfectionné qui convient particulièrement bien pour un moteur à gaz chaud. Par un "moteur à gaz chaud" on entend un mo- teur ayant une partie chaude et une partie froide qui communiquent
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l'une avec l'autre. Dans ces moteurs le fluide actif se trouve alternativement dans la partie chaude et dans la partie froide de façon à permettre au fluide chaud d'agir sur un piston en se détendant. Un exemple de moteur à gaz chaud est le moteur à air chaud précité, dans lequel le fluide actif est constitué par l'air. Les moteurs à gaz chaud sont exécutés parfois sous forme de turbines. Dans un moteur de ce genre on peut imaginer le cas où le même air participe toujours au cycle et on l'appelé alors un moteur à cycle fermé.
Toutefois, il se peut aussi que pério- diquement, par exemple après chaque course du piston, le fluide soit remplacé entièrement ou partiellement par le même fluide mais ayant, par exemple, une autre température et dans ce cas il s'agit d'un moteur à cycle ouvert.
Le régénérateur conforme à l'invention présente la ca- ractéristique que la matière de remplissage est constituée par un ou plusieurs éléments, dont chacun est formé d'un certain nombre de fils, les fils dans chaque élément constituant ensemble un dessin obtenu par bobinage.
Dans les régénérateurs connus, dans lesquels la chambre du régénérateur est remplie de matière filiforme, ces fils sont placés n'importe comment dans la chambre du régénérateur. Dans ces régénérateurs connus on fait le plus souvent en sorte d'in- troduire dans la chambre du régénérateur une certaine quantité de matière filiforme et on ne se préoccupe pas de la position de la matière filiforme à l'intérieur de la chambre, ce qui a pour conséquence que cette matière n'est pas distribuée unifor- mément dans la chambre du régénérateur, de sorte qu'on trouvera dans la matière de remplissage d'une part des canaux assez larges et d'autre part des agglomérations serrées de la matière filiforme, ce qui ne favorise pas le fonctionnement du régéné- rateur.
Dans le cas précité, la plus grande partie du fluide cir- culant dans le régénérateur passera par les canaux assez larges, tandis que les parties de la matière de remplissage où il y a @
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des agglomérations considérables du fil sont sensiblement inopérantes.
Dans le régénérateur conforme à la présente invention on évite ces inconvénients, parce que dans ce dernier les fils dans chaque élément sont situés selon un dessin déterminé et on est donc sûr que la matière filiforme est distribuée autant uniformément que possible dans l'espace du régénérateur.
On a trouvé avantageux de choisir le dessin d'un bobi- nage en nid d'abeilles pour le dessin de bobinage des fils dans chaque élément. De préférence, l'épaisseur des fils dans chaque élément est tout au plus de 0,5 mm.
Le régénérateur faisant l'objet de la présente invention est aussi avantageux par le fait qu'on peut fabriquer très faci- lement les éléments de la matière de remplissage en l'exécutant de la manière précitée.
De préférence on procède comme suit pour la fabrication de cette matière de remplissage. On enroule un fil pour former une bobine, de préférence, une bobine en nid d'abeilles ayant, par exemple, une assez grande dimension axiale et, par rapport au diamètre de la bobine, une assez faible épaisseur. Après que la bobine a été enroulée on l'imprègne afin que les fils soient maintenus dans la position convenable les uns par rapport aux autres, puis on la développe dans un plan en la coupant, par exemple suivant une génératrice. De ce développement on peut alors couper les éléments utilisés pour servir de matière de remplissage. On assemble ces éléments dans la chambre du régéné- rateur en une masse de remplissage ayant la forme voulue et ensuite on enlève le liant.
Quand la chambre du régénérateur est cylindrique, on coupe du développement des disques ronds quel'on peut empiler dans la chambre du régénérateur. Lorsque, par contre, la chambre du régénérateur présente, par exemple, une section transversale annulaire on coupe du développement, de préférence, des plaques en forme de secteur annulaire qu'on empile alors dans
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la chambre. L'enlèvement du liant, qui se compose, par exemple, de cire ou de paraffine peut s'effectuer, par exemple, en faisant passer à travers le régénérateur un solvant convenable. On peut aussi enrouler le fil en une bobine plate et utiliser cette bo- bine toute entière, par exemple dans un régénérateur annulaire ou en pièces séparées comme matière de remplissage.
Les figures du dessin annexé représentent la matière de remplissage utilisée dans le régénérateur conforme à l'invention et, en même temps divers modes de fabrication de cette matière de remplissage.
La fig. 1 est le développement en plan d'une bobine annulaire formée en enroulant la matière filiforme destinée à servir de matière de remplissage. A-A indique sur cette figure l'axe de la bobine. Si D représente le diamètre extérieur de la bobine montrée sur la fig. 2, # D représente la périphérie de cette bobine. La fig. 2 montre comment on a enroulé en bobine le fil ayant, en l'espèce, une épaisseur de 0,03 mm et fait en nichrome, le fil étant bobiné dans l'ordre des chiffres indiqués sur cette figure. Il appert de la figure que ce procédé d'enrou- lement donne le dessin en nid d'abeilles. Dans ce cas il se pro- duit entre les fils divers trous B qui, pour plus de clarté, ont été représentés de façon très agrandie par rapport au diamètre du fil utilisé.
En général, l'écartement entre deux spires avoi- sinantes est environ de 3 à 5 fois le diamètre du fil utilisé.
La fig. 2 montre comment a été obtenu le développement montré sur la fig. 1; après avoir enroulé la matière filiforme pour constituer la bobine montrée sur la fig. 2, on l'imprègne avec un liant, tel que la cire ou la paraffine, puis on la coupe selon le plan V et l'ouvre. On obtient alors le développement montré sur la fig. 1 et sur la fig. 3. Du développement on coupe alors des pièces ayant la forme voulue qu'on empile dans la chambre du régénérateur et qui constituent ainsi la matière de remplissage.
La fig. 3 représente les contours de trois pièces de matière de
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remplissage qui présentent la forme de secteurs annulaires.
La fig. 4 montre comment on peut assembler ces pièces pour former une masse de remplissage annulaire dans un régéné- rateur. On juxtapose et superpose les pièces précitées comme les briques d'une cheminée et ce de telle façon que les joints verticaux entre les pièces d'une couche alternent avec les joints entre les pièces de la couche suivante. Après avoir empilé les pièces dans la chambre du régénérateur et après les avoir com- primées on enlève le liant imprégnant ces pièces au moyen d'un solvant convenable.
La fig. 5 montre une autre manière de réaliser un corps en forme de bobine qui convient comme matière de remplissage pour la chambre du régénérateur. Dans ce cas le fil est enroulé sur des broches de manière à laisser libre un trou circulaire au centre de la bobine. Après avoir enroulé la bobine on l'imprè- gne à nouveau avec un liant, on la place entière ou divisée dans la chambre du régénérateur et on la compritne, puis on enlève le liant au moyen d'un solvant.