DE931015C

DE931015C - Regenerator, insbesondere zur Verwendung in Heissgaskolbenmaschinen

Info

Publication number: DE931015C
Application number: DEN6980A
Authority: DE
Inventors: Jacob Izaak De Haan; Gerrit Schenkel
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1952-04-04
Filing date: 1953-04-02
Publication date: 1955-07-28

Description

Regenerator, insbesondere zur Verwendung in Heißgaskolbenmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Regenerator, insbesondere zur Verwendung in Heißgaskolbenmaschinen, der aus einer oder mehreren Schichten aus aufgewickeltem, bandförmigem Werkstoff besteht, wobei benachbarte Windungen einer Schicht aus bandförmigem Werkstoff mittels Zwischeneinlagen auf Abstand gehalten «-erden. Insoweit hierbei auf eine Heißgaskolbenmaschine Bezug genommen wird, soll darunter ein Heißgasmotor, eine gemäß dem umgekehrten Heißgasmotorprinzip wirkende Kühlmaschine oder eine Wärmepumpe verstanden werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen bekannten Regenerator bestehen die Zwischeneinlagen aus Streifen aus bandförmigem Werkstoff, die in der Strömungsrichtung des Gases innerhalb des Regenerators liegen. Durch diese Zwischeneinlagen «-erden benachbarte Windungen des aufgewickelten bandförmigen Werkstoffs auf Abstand gehalten, so daß sich Öffnungen für das den Regenerator durchfließende Gas ergeben. Die Herstellung dieser Regeneratoren ist verhältnismäßig schwierig, weil die Zwischeneinlagen sich schwer anbringen lassen.
Es wurde nun ein Regenerator entwickelt, bei dem sich diese Zwischeneinlagen auf einfache Weise zwischen den Windungen des bandförmigen Werkstoffs anbringen lassen. Gemäß der Erfindung bestehen bei einem aus einer oder mehreren Schichten aus aufgewickeltem bandförmigem Material bestehenden Regenerator, bei dem benachbarte Windungen des bandförmigen Werkstoffs mittels Zwischeneinlagen auf Abstand gehalten werden, diese Zwischeneinlagen aus einem mit Zwischenraum um den bandförmigen Werkstoff gewickelten Draht oder Band.
Insoweit es bei Gasbrennern in Röhrenform bekannt ist, den Brenner aus einem auf ein Flacheisen schraubenförmig gewundenen Draht von durch die Größe der Brenneröffnungen bestimmter Drahtstärke und -steigung bestehenzulassen, um eine über die ganze Brennerlänge genau gleichmäßige, betriebssichere und je nach der beabsichtigten Heizung einstellbare Flamme zu erzielen, sind die für den Bau von Regeneratoren entscheidenden Eigenschaften, wie Erzielung eines bestimmten Wertes der Wärmekapazität und Schaffung vieler, möglichst gleich großer Kanäle von sehr kleinem Querschnitt, dort nicht beachtet und nicht wirkungsbedingt, so daß es demgegenüber noch einer Erfindung bedurfte, zu erkennen, daß dieses Lösungsmittel bei Regeneratoren die hier entscheidenden Eigenschaften zu fördern vermag.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht jede Schicht aus zwei Streifen aus bandförmigem Werkstoff, von denen nur ein einziger mit einem Draht oder Band umwickelt ist und die gemeinsam spiralförmig gewickelt sind.
Die Zeichnungen stellen schematisch einige Ausführungsformen eines Regenerators gemäß der Erfindung dar. Es zeigt Fig. i einen Heißgaskolbenmotor mit einem Regenerator gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen umwickelten Werkstoffstreifen, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Regenerators gemäß der Erfindung und Fig. 4 eine weitere Ausführungsform.
Der Heißgaskolbenmotor gemäß Fig. i ist von der sogenannten Verdrängerart und enthält einen Zylinder i, in dem sich ein Verdränger 2 und ein Kolben 3 mit konstantem Phasenunterschied auf und ab bewegen. Der Verdränger 2 ist mittels des Triebstangensystems 4 mit einer Kurbel 5 einer Kurbelwelle 6 gekuppelt. Auf ähnliche Weise ist der Kolben 3 mittels einer Triebstange 7 mit einer Kurbel 8 derselben Kurbelwelle 6 gekuppelt.
Der Raum 9 oberhalb des Verdrängers 2 ist der warme Raum des Motors, und dieser Raum steht mittels des Erhitzers io, des aus verschiedenen Schichten zusammengebauten Regenerators ii und des Kühlers i2 mit dem Raum 13 zwischen dem Verdränger und dem Kolben in Verbindung. Letzterer Raum ist der sogenannte kalte Raum. Dem Heißgaskolbenmotor wird mittels eines Brenners 14 Wärmeenergie zugeführt. Die von diesem Brenner erzeugten Verbrennungsgase streichen an den Rippen des Erhitzers io entlang und verlassen die Anlage durch die Leitung 15. Der Regenerator dieses Motors ist in nachstehend näher erläuterter Weise ausgebildet.
Fig. 2 stellt einen Streifen bandförmigen Werkstoffs, beispielsweise aus Chromnickelstahl, dar. Dieser Werkstoff soll spiralförmig aufgewickelt werden, wobei zwischen den verschiedenen Windungen dieser Spirale Raum für das den Regenerator durchfließende Gas vorhanden sein muß. Zu diesem Zweck ist der- Streifen 2o mit drahtförmigem Werkstoff 21 umwickelt. Wird hierauf der bandförmige Werkstoff in der in Fig. 3 dargestellten Weise aufgewickelt, so ergibt sich zwischen den verschiedenen Windungen der Spirale der verlangte Zwischenraum 22. Vorzugsweise hat der um den Streifen aus bandförmigem Werkstoff gewickelte Draht oder das Band eine Stärke von weniger als o, i mm. Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hat der Streifen aus bandförmigem Werkstoff eine Breite 23 von beispielsweise 3 mm und eine Stärke 24 von 5o Mikron, während der Draht 21 eine Stärke von 25 Mikron aufweist. Der Zwischenraum zwischen den Windungen des um den Streifen gewickelten Drahtes beträgt wenigstens das Dreifache der Stärke des Drahtes oder des Bandes.
Fig.4 stellt eine weitere Ausführungsform dar, bei der ein Streifen aus bandförmigem Werkstoff 30 mit einem Band 31 umwickelt ist. Das so umwickelte Band 30 wird gemeinsam mit einem nichtumwickelten Band 32 aufgewickelt, so daß eine Schicht des Regenerators gebildet wird. Der Regenerator ist vorzugsweise aus mehreren solchen Schichten zusammengebaut, obgleich es in einigen Fällen .erwünscht sein kann, den Regenerator aus nur einer Schicht bestehenzulassen. In diesem Falle besteht der Werkstoff des Streifens vorzugsweise nicht aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff, wie einem Metall wie Kupfer, sondern aus einem nicht so gut wärmeleitenden Werkstoff, beispielsweise einem Kunstharz.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Regenerator, insbesondere zur Verwendung in Heißgaskolbenmaschinen, der aus einer oder mehreren Schichten aus aufgewickeltem bandförmigem Werkstoff besteht, wobei benachbarte Windungen einer Schicht aus bandförmigem Werkstoff mittels Zwischeneinlagen auf Abstand gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischeneinlagen aus einem mit Zwischenraum um den bandförmigen Werkstoff gewickelten Draht oder Band bestehen.
2. Regenerator gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schicht aus zwei Streifen aus bandförmigem Werkstoff besteht, von denen nur ein einziger mit einem Draht oder Band umwickelt ist, und die gemeinsam spiralförmig aufgewickelt sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 450 535.