DK168233B1

DK168233B1 - Termisk drevet gasresonansapparat

Info

Publication number: DK168233B1
Application number: DK580687A
Authority: DK
Inventors: Alan Arthur Wells
Original assignee: Haser Co Ltd
Priority date: 1986-11-06
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1994-02-28
Also published as: IE60748B1; EP0267727B1; CN1012195B; DK580687A; KR880006449A; NO173708B; US4948360A; ATE72481T1; DE3776626D1; EP0267727A3; CA1325889C; NO874621D0; JPS63220009A; FI874918A; FI874918A0; CN87107633A; IN170273B; ES2030073T3; PT85987B; ZA877836B

Description

DK 168233 B1 I en oscillerende søjle af gas forskydes et lille område af gassen først i den ene retning, komprimeres, bevæger sig tilbage i modsat retning og ekspanderer. Ved kompressionen varmes gassen op, og ved ekspansionen køles den 5 af. Når en sådan oscillerende søjle af gas bringes i kontakt med et stationært fast medium, vil der ske en overførsel af varme mellem gassen og dette medium. Når mediet har en høj effektiv varmekapacitet sammenlignet med gassen og en lav termisk ledningsevne i oscillationens ud-10 bredelsesretning i gassen, vil dette medium optage varme, der er opstået som et resultat af den adiabatiske kompression af gassen og derefter afgive denne oplagrede varme til gassen efter dens ekspansion. Medens dette gæl-. der for områder af gassen, som altid er placeret tæt ved 15 mediet er situationen anderledes ved enderne af mediet. I mediets nedstrømsende, når det betragtes i oscillationens udbredelsesretning, bevæges et lille område af gassen, som er i termisk kontakt med mediets ender, i den ene retning væk fra mediet og komprimeres under oscilla-20 tionen. Gassen varmes op under kompression. Under den efterfølgende bevægelse i den anden retning og ekspansion returnerer den til sin position tæt ved mediets ende. Fordi gassen køler af under ekspansion, vil den igen modtage varme fra mediet. Dette giver anledning til et om-25 råde med opvarmet gas nedstrøms fra mediets nedstrømsende. Omvendt vil gaspartikler i mediets opstrømsende og som normalt ikke er i kontakt med mediet, bevæge sig fremad i den ene retning under oscillationen. De vil kom— primeres og opvarmes og så i deres fremskudte position, 30 hvor de er i termisk kontakt med mediet, afgive varme til mediet. Når dette område af gassen bevæger sig tilbage i den modsatte retning for at returnere til sin udgangsposition, ekspanderer det og køler af. Fordi gaspartiklerne i deres udgangsposition er ude af termisk kontakt 35 med mediet, dannes der således et koldt område opstrøms fra mediets opstrøms ende.

DK 168233 B1 2

Et sådant medium placeret i en oscillerende gassøjle betegnes normalt som en regenerator og benyttes ofte i Stirling-motorer. Typisk skal en sådan regenerator have-så stort et overfladeareal som muligt, en høj effektiv 5 varmekapacitet sammenlignet med gassens, og en lav termisk konduktivitet på langs af gassens bevægelsesretning. Traditionelt har man benyttet puder af tæt og tilfældigt pakkede metaltråde som regenerator, men det er også muligt at benytte tæt pakkede stakke af ikke-metalliske 10 plader, og disse er mere effektive mht. gasfriktionstab og varmeoverførsel. Anvendelsen af en regenerator gør det således muligt at etablere en temperaturdifferens ud fra en oscillerende gasstrøm. Det er omvendt også kendt, at hvis en temperaturdifferens af tilstrækkelig størrelse 15 påtrykkes en sådan regenerator, vil det forårsage spontane oscillationer i gassen som omgiver en sådan regenerator.

Det er også kendt at oscillationer kan etableres i en 20 søjle af gas placeret i et resonanskammer ved ganske enkelt at tilføre varme til den ene ende af kammeret, hvis en tilstrækkelig høj temperaturforskel etableres. Som eksempler på dette kan nævnes, at gassen i en orgelpibe kan bringes i resonans af en hydrogenflamme i bunden af 25 piben som beskrevet af Higgins så langt tilbage som i 1777, og Taconis oscillationer blev rapporteret i 1949.

De optrådte når man placerede et rør ved stuetemperatur i en kryogen lagerbeholder.

30 En diskussion med forklaring af disse effekter gives i en artikel af Wheatley, Hofler, Swift og Migliori med titlen "An intrinsically irreversible thermoacoustic engine" som blev offentliggjort i the American Journal of Physics Volume 53 (2) Februar 1985 på side 147.

US-A-3819318 beskriver en pulserende brænder omfattende et resonansrør, som i sin længderetning har voksende 35 DK 168233 B1 3 tværsnit fra den ene ende til den anden, en varmekilde er anbragt i den ene ende af resonansrøret, og der er organer til igangsætning af oscillationer i gassen i resonansrøret. Denne pulserende brænder har også et forbræn-5 dingskammer med en hals, som udgør varmekilden, og organer til igangsætning af oscillation, som er anbragt i afstand fra den ene ende af resonansrøret.

Denne opfindelse angår en termisk drevet gasresonans-10 indretning bestående af et gasresonansrør hvis tværsnit udvider sig langs rørets længdeakse fra den ene ende til den anden, en varmekilde placeret i den ene af resonansrøret og en indretning til at udløse oscillationerne i gassen i resonansrøret.

15

Varmekilden kan være udformet som et simpelt indirekte varmeelement, i hvilket varmekilden som f.eks. et elektrisk varmeelement eller en gas- eller oliebrænder bruges til at opvarme en plade, som udgør eller er placeret i 20 den ende af gasresonansrøret. Det er at foretrække, at den opvarmede plade udføres med ribber for at forbedre varmeover før selen fra den til gassen i den ene ende af resonansrøret. En regenerator kan placeres i resonansrøret tæt ved men ude af kontakt med såvel den opvarmede 25 plade som med indretningen til at udløse oscillationerne. Regeneratoren består af et materiale med stort overfladeareal en høj effektiv varmekapacitet sammenlignet med gassens i resonansrøret, og med en lav termisk konduktivitet på langs af resonansrøret. Indretningen udføres så-30 ledes, at varmekilden under brug opbygger en temperaturgradient på langs af regeneratoren, oscillationerne i gassen i resonansrøret udløses.

Det er dog langt at foretrække, at varmekilden og indret-35 ningen til at udløse oscillationerne i gassen i resonansrøret begge udføres som en pulserende varmekilde med en pulsrepetitionsfrekvens svarende til en resonansfrekvens’ 4 DK 168233 B1 » i gasresonansrøret. En sådan pulserende varmekilde kan bestå af en pulserende brænder eller en flamme i resonans, som fødes med en blanding af brændbar gas eller damp og luft gennem en ventil efterfulgt af en flammefæl-5 de og en tændenhed til at antænde blandingen i den ene ende af resonansrøret eller i et forbrændingskammer, som fører ind i resonansrøret. Det er at foretrække, at ventilen, som lukker blandingen ind, udføres som en afstemt envejsventil, som under påvirkningen af den pulserende 10 forbrænding svinger mellem dens åbne og lukkede tilstande, hvorved blandingen lukkes ind i bølger i den ene ende af resonansrøret eller i forbrændingskammeret til efter-. følgende antændelse. Anvendelsen af en pulserende varmekilde til at udløse oscillationerne i gassen i resonans-15 røret giver en let start i et bredt område af betingelser efterfulgt af en stabil resonansfunktion. Tændenheden kan udføres som en gnisttændrør, som forårsager den indledende antænding af den pulserende varmekilde, men når den først er antændt, er det at foretrække at den pulserende 20 varmekilde holder sig selv i gang. Dette kan ske som resultat af, at efterfølgende bølger af blanding bliver antændt af den uddøende flamme fra en foregående forbrændingsimpuls, eller af spontan antændelse som resultat af en kompressionsbølge eller af at tændenheden har form som 25 et glødetændrør, der giver et lokalt varmt punkt, som forårsager antændelse.

Den pulserende varmekilde kan også indeholde en indirekte varmekilde placeret i den ene ende af resonansrøret. Den 30 indirekte varmekilde kan udføres som en varmeveksleroverflade, som opvarmes af den pulserende varmekilde for at sprede varmen fra forbrændingen hovedsagelig ensartet over tværsnitsarealet af den ene ende af resonansrøret.

Når gasresonansindretningen indeholder en pulserende 35 brænder, er det at foretrække, at den ene ende af resonansrøret er udformet som en parabolsk reflektor, som spreder effekten af den pulserende forbrænding mere ens- 5 DK 168233 B1 artet over den ene ende af resonansrøret. I dette tilfælde arrangeres forbrændingen til at finde sted hovedsage-* lig i den parabolske reflektors brændpunkt. Når gasreso-nansindretningen indeholder en pulserende varmekilde, kan 5 den også indeholde en regenerator, som samarbejder med en temperaturgradient eksisterende hen over den for at forstærke oscillationerne, som er udløst af den pulserende varmekilde.

10 Med alle disse indretninger til at generere oscillationer i gassen er det nødvendigt at indrette resonansrørets form hensigtsmæssigt, både for at give de nødvendige relative tryk og adiabatiske temperaturampiituder i de to ender af røret, og for at minimere friktionstabene mellem 15 gassen og væggen, som virker inhiberende på gassens resonansoscillationer. Ved at resonansrøret udvider sit tværsnit fra den ene ende til den anden, vil tryk og adiaba-* tiske amplituder udvikle sig i den smalle relativ til den brede ende, og dette diskuteres detaljeret dynamisk i et 20 følgende afsnit. Resonansrørets foretrukne facon er en keglestub med forholdet mellem basisdiameter og højde lig med ca. 1:3. For det første giver dette et forhold mellem diameter og længde for den longitudinale oscillation, hvilken da man kan forestille sig som et gasstempelreso-25 nansfrekvens, som er så stort som praktisk muligt, hvorved friktionstab mod væggen minimeres. Resonansrørets resonansfrekvens afhænger hovedsagelig af dets længde og er uafhængig af dets facon. Ved at øge resonansrørets tværsnitsareal fra den ene ende til den anden er det muligt 30 at forøge den oscillerende gasmasse, og derved mindske dens hastighed for et givent volumenkompressionsforhold. Friktionstab er proportionale med tredje potens af gashastigheden, og derfor mindskes friktionstabene betragteligt og forøger resonansindretningens virkningsgrad. Re-35 sonansrørets foretrukne længdesnit er en spidsbuestub med krumme sider. Dette forøger yderligere den oscillerende gasmasse tæt ved den ene ende og reducerer yderligere 6 DK 168233 B1 friktionstabene.

Den mekaniske energi, som produceres i den oscillerende gas i gasresonansindretningen, kan benyttes til at drive 5 en trykudsvings-gasseparator med et molekylært simateriale. En af de mest ligefremme anvendelser er at benytte gasresonansindretningen i et apparat for trykudsvingsseparation af oxygen fra luft. I dette tilfælde indeholder den anden ende af resonansrøret et molekylært simateri-10 ale, en gasudvekslingsport findes på den side af det molekylære simateriale, som vender mod varmekilden, og en gasudledning findes på den side af det molekylære simateriale, som vender væk fra varmekilden. Når luft under oscillation bevæger sig fremad gennem laget af molekylært 15 simateriale, adsorberes fortrinsvis nitrogen af det molekylære simateriale. Når luften bevæger sig tilbage, skabes et reduceret tryk, og gas som er adsorberet til overfladen af det molekylære simateriale, desorberes. Når det molekylære simateriale således udsættes for oscilla-20 tioner, som er genereret i resonansrøret, vil nitrogen, som fortrinsvis adsorberes af det molekylære simateriale, være tilbøjeligt til at returnere til indersiden af resonansrøret og således ud ad gasudvekslingsporten, hvorimod oxygen, som i mindre grad adsorberes af det molekylære 25 simateriale, er tilbøjeligt til at blive drevet igennem laget af det molekylære simateriale og ud af gasudledningen på den nedstrøms side af det molekylære simateriale. De endelige forskydninger af gassen, som optræder under oscillation skaber et middeltryk i resonansrøret 30 som er lidt højere end det omgivende tryk, sådan at en kontinuert strøm af separeret oxygen fremkommer under laget af det molekylære simateriale.

Det molekylære simateriale er typisk en ekspanderet zeo-35 lit, men aktiv carbon kan også benyttes. Det foretrækkes, at det molekylære simateriale har tilstrækkeligt overfladeareal til at tillade en høj nitrogenadsoptionshas- DK 168233 B1 7 tighed, og det er godtgjort at den kumulative hastighed for adsorption og desorption er proportional med trykudsvinget og næsten uafhængig af frekvensen.

5 I en alternativ konfiguration benyttes den producerede mekaniske energi i den oscillerende gas til at drive en varmepumpe. X dette tilfælde omfatter gasresonansindret-ningen en varmeafledning placeret i dens anden ende, en regenerator placeret tæt ved den anden ende, og en ind-10 retning på den side af regeneratoren, som vender mod varmekilden, til at udføre varmeudvekslingen mellem gassen i resonansrøret og en lavtemperatur-varmekilde.

Med denne indretning udnyttes de ovenfor omtalte virknin-15 ger til at tilvejebringe en varmepumpe, som drives af en varmemaskine. Oscillationerne i gassen i resonansrøret påføres således en regenerator for at skabe en temperaturforskel over den, således at gassen nedstrøms for generatoren i den anden ende af resonansrøret bliver opvar-20 met, og at gassen opstrøms fra regeneratoren bliver afkø let. Den varmeudveksling, som finder sted opstrøms i forhold til regeneratoren, tilvejebringer varmen til udvidelsen af gassen opstrøms i forhold til regeneratoren og fungerer som kilden til den varme, som pumpes for at få 25 en del af varmen ledet bort af varmeafledningen i den anden ende af resonansrøret. Herudover modtager varmeafledningen i den anden ende af resonansrøret også varme, som leveres af varmekilden. Ansøgeren har dannet det nye akronym HASER for at beskrive denne type af varmepumpe 30 drevet af en varmemaskine hvor akronymet står for "Heat Amplification by Stimulated Emission of Radiation". Med analogi til akronymerne laser og maser.

Når lavtemperatur-varmekilden er atmosfæren, er det at 35 foretrække, at en direkte varmeudveksling finder sted mellem atmosfæren og gassen i et område opstrøms i forhold til regeneratoren. Til at tilvejebringe denne er re- 8 DK 168233 B1 sonansrørets væg forsynet med gasudvekslingsporte i en position, hvor der er tryknulpunkt. Når de longitudinale· vibrationer passerer ned igennem resonansrøret er atmosfæren tilbøjelig til at blive trukket ind i resonansrøret 5 gennem portene, efter at kompressions-oscillationen har passeret portene. Gassen, som trækkes ind i resonansrøret fra atmosfæren, blander sig herefter med gassen i resonansrøret, hvilket resulterer i, at en varmeudveksling finder sted mellem gassen fra atmosfæren og den gas, som 10 allerede er i resonansrøret. Den næste oscillation er så tilbøjelig til at drive den nu afkølede atmosfæriske luft ud af portene.

Det foretrækkes dog, at haser'en også indeholder en ven-15 tilator til at drive luft fra atmosfæren gennem gasudvekslingsportene ind i resonansrøret. Det foretrækkes endvidere, at et ydre kammer omgiver resonansrøret med· ventilatoren placeret i toppen, dvs. den ende af resonansrøret med varmekilden, og at en bølget ringformet 20 skærm anbringes tæt ved gasudvekslingsportene til at lede luften fra blæseren igennem halvdelen af portene, og til at tillade den afkølede luft at slippe bort fra den anden halvdel af portene og strømme gennem den nedre del af det ydre kammer. Den luft, som strømmer igennem det ydre kam-25 mer absorberer varme, som er afgivet fra varmekilden og fra den øvre del af gasresonansrøret, og denne varme tilbageføres til systemet som en del af lavtemperatur varmeenergien, hvorved varmeafgivelsen fra haser'en forbedres yderligere.

30

Udvidelsen af resonansrørets tværsnit fra den ene ende til den anden har yderligere fordele i en haser. Forhol-' det mellem tværsnitsarealerne i de to ender bestemmer kompressionsforholdet mellem de to ender. Virkningen af 35 dette -kan afledes fra den akustiske teori for små forskydninger og udledes efterfølgende for det specielle eksempel. Udvidelsen af resonansrørets tværsnit fra den ene DK 168233 B1 9 ende til den anden fører til et højt kompressionsforhold i den drivende ende og et lavt kompressionsforhold i den pumpede ende, og dette giver en optimal termisk effektivitet .

5

Varmeafledningen i den anden ende af resonansrøret kan indeholde et reservoir af lavt vand, og i dette tilfælde* er det at foretrække, at ribber af en god termisk leder som f.eks. metal er i termisk kontakt med vandet og 10 strækker sig ind i området mellem vandet og den nedstrøms side af regeneratoren. En sådan varmeafledning har en god termisk kontakt med den varme gas på den nedstrøms side af regeneratoren. Vandet i reservoiret cirkuleres rundt i et system for at føre varmen væk fra den anden ende af 15 resonansrøret, og dette cirkulationssystem kan indeholde envejsventiler på begge sider af reservoiret, således at vandet drives rundt i systemet af de trykvariationer inde i resonansrøret, som påvirker vandoverfladen.

20 En sådan haser finder specielt anvendelse som varmtvands-kilde til brug ved opvarmning og afkøling i beboelseshuse. Haseren placeres typisk i loftrummet i bygningen,· og om vinteren ventileres loftsrummet, eller luft udefra ledes til det, sådan at luft fungerer som lavtempertur-25 varmekilden. Varmeafledningen i den anden ende af resonansrøret udnyttes til at opvarme vand til en temperatur på f.eks. 40 °C, og dette vand anvendes til varmt brugsvand og cirkuleres i bygningens centralvarmesystem. Om sommeren benyttes haseren til at levere køling til byg-30 ningen, derved at ventilationen af loftrummet lukkes, og der åbnes køleåbninger i lofterne i rummene under loftrummet, eller den luft, som forlader haseren ledes til rummene. Vandet fra varmeafledningen i den anden ende af resonanskammeret anvendes som varmt brugsvand og ledes 35 også bort· til en varmeveksler uden for bygningen, hvor det køles. Den resulterende kolde luft, som udledes fra resonansrøret, afkøler loftrummet, og derefter igennem* 10 DK 168233 B1 køleåbningerne i lofterne eller via kanalerne køler bygningen.

En trykudsvings-gasseparator kan kombineres med en haser 5 ved at placere et molekylært simateriale i resonanskaviteten oven over regeneratoren. Med denne kombination er udgangsluften fra udgangsportene kold og rig på nitrogen. Luft med disse karakteristika er god til at bevare let fordærvelige varer, og sådan en kombineret indretning er 10 en let transportabel, komplet kilde til kold luft, som er rig på nitrogen.

Et specielt eksempel på en haser ifølge denne opfindelse skal nu beskrives med reference til de ledsagende figu-15 rer, hvor: fig. 1 er en delvist opskåret vertikal projektion af en trykudsvings-gasseparator, 20 fig- 2 er en delvist opskåret vertikal projektion af en haser, fig. 3 er et længdesnit gennem en varmekilde, 25 fig. 4 er et diagram, som illustrerer resonansrørets dimensioner og gasforskydningerne, fig. 5 er en graf, som viser resonansrørets karakteristika, 30 fig. 6 er en graf, som illustrerer hvordan forskydnings-og densitetsamplituder varierer mht. tiden over resonansrørets længde, 35 fig. 7 er en graf, som illustrerer virkningen af spidsbuekorrektionen og DK 168233 B1 11 fig. 8 er et diagram, som viser temperaturen som funktionen af positionen for at illustrere regeneratorens funktion.

5 Både trykudsvingsgasseparatoren vist i fig. 1 og haseren vist i fig. 2 indeholder en varmemaskine 1 bestående af en pulserende varmekilde 2 monteret i den ene ende af et resonansrør 3 hvis længdesnit er i spidsbueform. Resonansrørets 3 totalmål er sådan, at dets højde er ca. tre 10 gange dets basisdiameter. En regenerator 4 kan være indeholdt i resonansrørets øvre del, og den er lavet af en ikke-metallisk bikagestruktur som typisk er lavet af glas eller glaslignende materiale. Et ydre, koncentrisk, ringformet kammer 5 omgiver resonansrøret 3 og en elektrisk 15 drevet blæser 6 monteres i toppen for at blæse luft nedad igennem kammeret 5. En bølget ringformet skærm 7 leder^ luftstrømmen gennem de skiftevis åbne porte 8, som findes på sidevæggen af resonansrøret 3 ved et tryknulpunkt. Luft afgives gennem de andre porte 8 og en nedre del af 20 det ydre kammer 5. De åbne porte 8 bevirker en åbningsstrømning, og derfor er den indgående luftstrøm gennem de skiftende porte 8 stærkt konvergerende, og dette sikrer, at ind- og udgående luftstrøm gennem portene 8 ikke utilsigtet blandes.

25

Den pulserende varmekilde 2 er vist mere detaljeret i fig. 3 og omfatter et område 9 til blanding af gas, hvortil gas og luft ledes og hvori de blandes, en reso-nans-afstemt envejsventil 10 med omtrent samme resonansfre-30 kvens som resonansrøret 3, og en flammefælde 11. Den resonansafstemte envejsventil 10 kan være af samme type som. anvendes i totaktsmotorer og indeholde en åben port 12 som er dækket af en fjedrende plade 13, som langs den ene kant er fikseret til porten 12. Som reaktion på, at det 35 øjeblikkelige tryk i resonansrøret 3 er større end trykket i området 9 til blanding af gas, holdes ventilen lukket derved at den fjedrende plade 13 danner en forsegling 12 DK 168233 B1 mod kanterne af porten 12, og som reaktion på en øjeblikkelig reduktion i trykket i resonansrøret 3 i forhold til trykket i området 9 til blanding af gas vil den fjedrende plade 13 bøje og derved tillade blandingen af luft og gas 5 at passere gennem porten 12 og ind i resonansrøret 3.

I en foretrukken udførelse, som mere præcist leverer gasblandingen i fase med resonanskammerets kompressionspuls, hvilket giver en forbedring i den pulserende forbrænding, 10 består den resonansafstemte ventil af en metalplade med relativt stor diameter. Denne plade er placeret koaksialt med forbrændingskammeret og fastholdt i dens kanter til en let konkav lejringsplade, i hvilken flammefælden er placeret centralt. Gasblandingen indføres under lavt tryk 15 til en indvendig ring tæt ved de fastholdte kanter og ledes derved radialt indad i pulser mod flammefælden. Pladen er af en sådan tykkelse, at dens naturlige frekvens for aksial oscillation er lavere end resonansrørets resonansfrekvens, således at den kombinerede virkning af gas-20 dæmpning og trykpulser i resonansrøret er at bevirke at pladen i hovedsagen oscillerer i antifase ved resonans-* rørets resonansfrekvens. Disse oscillationer indfører gasblanding gennem flammefælden til forbrændingskammeret på det tidspunkt hvor der er trykstigning i stedet for 25 det tidspunkt, hvor der er maksimum sug. Denne metoder mindsker omfanget af for tidlig forbrænding som er ineffektivt mht. drift af en varmemaskine.

Den pulserende varmekilde 2 indeholder også et gnisttænd-30 rør 14, og toppen af resonansrøret 3 er udformet som en parabolsk reflektor 15, som spreder virkningen af den pulserende varmekilde i hovedsagen ensartet over enden af resonansrøret 3.

35 Varmemaskinen 1 driver en gasoscillation ned igennem resonansrøret 3 og den vertikalt oscillerende gasmasse fungerer som et stempel, som giver tryk- og adiabatiske tem- DK 168233 B1 13 peraturfluktuationer i røret 3's bund og top. Oscillationerne udløses af gnisttændrøret 14, som ved start antænder blandingen af gas og luft, som er ledet ind i toppen af resonansrøret 3. Når gassen i røret 3 herefter 5 kommer i resonans, og ventilen 10 leder efterfølgende bølger af gasblanding ind, bliver disse antændt af den uddøende flamme fra den foregående forbrænding. Dette giver en pulserende forbrænding, som i en indretning med et resonansrør med en længde på omkring 1 meter har en repe-10 titions frekvens på omkring 200 Hz. Regeneratoren 4 for øger effektiviteten af varmemaskinen 1 ved at forøge tem-, peraturen i den øverste ende af resonansrøret 3 og ved at forøge amplituden af de frembragte oscillationer.

15 Den netop beskrevne varmemaskine 1 kan benyttes til at levere mekanisk energi til en trykudsvings-gasseparator og i dette tilfælde, som vist i fig. 1, er der i den neder ste ende af resonansrøret 3 placeret et tyndt lag 16 af en zeolit, som fortrinsvis adsorberer nitrogen, og 20 bunden af resonansrøret er lukket af en plade 17 med en gasudledning 18. Når luften under resonansoscillation i resonansrøret 3 bevæger sig fremad ind i zeolitlaget 16, vil nitrogen fortrinsvis blive adsorberet af zeolitten.

Når luften bevæger sig tilbage, skabes et reduceret tryk, 25 og de gasser, som er adsorberet til zeolittens overflade bliver desorberet, således at luft med et højt indhold af· nitrogen bliver desorberet. Som et resultat af de endelige forskydninger af gassen, som foregår under oscillation, er middelværdien af trykket inde i resonansrøret 3 30 gange højere end det atmosfæriske, hvorved en strøm af gas passerer gennem zeolitlaget 16, hvilket resulterer i en strøm af gas ud af udledningen 18, som har et højt indhold af oxygen, medens strømmen af gas ud af portene 8 og gennem den nedre del af kammeret 5 har et højt indhold 35 af nitrogen.

Varmemaskinen 1 kan alternativt benyttes til at afgive 14 DK 168233 B1 mekanisk energi til at drive en varmepumpe 19. En varmepumpe, som drives af en varmemaskine, har en total virkningsgrad (VG), hvor 5 afgiven kold varmeenergi VG = - tilført varm varmeenergi som er større end 1 under forudsætning af, at tællerens 10 adiabatiske temperaturforhold er væsentlig større end nævnerens. Den afgivne varme kan også direkte suppleres med den overskydende varme fra varmemaskinen 1. Varmepumpedelen 19 af apparatet indeholder en regenerator 20, som er lavet af en ikke-metallisk bikagestruktur, som typisk 15 består af glas eller glaslignende materiale, og en varme-afledning 21. Varmeafledningen 21 består af et reservoir af lavt vand 22 i resonansrøret 3's ende med den store diameter, og metalliske ribber 23 i termisk kontakt med vandet i reservoiret 22. Disse metalliske ribber strækker 20 sig ind i resonansrøret 3 mod regeneratoren 20. Luft, som i dette tilfælde fungerer som lavtempera tur-varmekilde, træder ind og ud gennem portene 8, og varme fjernes fra denne luft af varmepumpen 19 og overføres til vandet 22 i varmeafledningen 21.

25

Under drift forårsager varmemaskinen 1 således oscillationer inde i resonansrøret 3. Disse oscillationer giver drivkraften til varmepumpen 19 inklusiv regeneratoren 20.

Idet gassen oscillerer omkring regeneratoren 20, vil om-30 rådet under regeneratoren 20 blive varmet op, og området, over regeneratoren 20 vil blive kølet. Luft, som strømmer gennem portene 8, blandes med gas i resonansrøret 3 og giver varme til gassen i resonansrøret 3 oven over regeneratoren 20. Varmeaf ledningen 21 fjerner ophobningen af 35 varme nedenunder regeneratoren.

Det cirkulerende vands niveau i reservoriet 22 i varme- DK 168233 B1 15 afledningen 21 kontrolleres typisk af en flydeventil (som ikke er vist). Vandtilførsel og vandfraførsel for reservoiret 22 indeholder envejsventiler (som ikke er vist), og gasoscillationerne i resonansrøret 3 påvirker vand-5 overfladen i reservoiret 22 og får vandet til at cirkulere gennem envejsventilerne for tilløb og fraløb. I ud-' løbet har vandet typisk en temperatur på omkring 40 °C, og dette kan benyttes som en kilde til varmt brugsvand eller som en kilde af varmt vand til at drive et central-10 varmesystem. En haser som vist i dette eksempel er typisk installeret i loftsrummet i et hus, hvor der er ventileret om vinteren, således at luft fra atmosfæren kan fungere som lavtemperatur-varmekilden, idet luften kommer ind og ud igennem portene 8. Hvis bygningen ønskes kølet 15 i sommermånederne, lukkes ventilationen for loftsrummet, og loftlemme åbnes, så den kolde luft som er dannet af haser'en, ved hjælp af tyngdekraften breder sig ned i hu set. I dette tilfælde føres det varme vand fra varme-afledningen 21, efter at behovet for varmt brugsvand er 20 opfyldt, til en atmosfærisk varmeveksler udendørs for at afgive den varme, som er dannet i haseren, før vandet recirkuleres. Når en sådan haser anvendes til opvarmning stiles der efter en virkningsgrad på 2.

25 Herefter vil der blive givet detaljer for gasresonansdy-namikken, det ønskelige i at resonanskammeret har spidsbuefacon, en diskussion om friktionstabene mod væggene, og en diskussion af karakteristika for regeneratoren 20.

30 35 DK 168233 B1 16

Gasresonansens dynamik

Det er nødvendigt at udvikle en kvantitativ behandling af gasbevægelser for at konstruere en haser. Lineære elas-5 tiske forskydninger i et homogent fast stof eller en homogen væske i parallel konfiguration (fig. 4a) styres af den velkendte ligning; 3 2 a 32o 10 - = C2- (1) 3t2 3χ2 hvor a er forskydningen i referenceafstanden x, t er den forløbende tid og c er lydhastigheden. For en stående 15 bølge i et rør med lukkede ender, hvor tværsnit også er konstant, er o proportional med: ttx irct sin — sin - .

20 11

Den tilsvarende styrende ligning for sfærisk symmetri, som gælder for oscillerende strømning i en keglestub har været kendtsiden Cauchy og Poisson, og er følgende; 25 32(r or) 32(r a) - = C2- (2) 3t2 3r2 30 hvor r er defineret som i fig. 4b. I begge tilfælde er r p

O

c = - ,

Po hvor r er den specifikke varme, og pq er middeltrykket, ved hvilket densiteten er pq. Når keglen afskæres ved ra- 35 DK 168233 B1 17 dierne b og a, kan det vises, at en løsning for en ståen-* de bølge med arbitrær konstant A er:

Al r ret 5 ra = —— sin — (r-b) sin — ri 1 således at r 10 sin - (r-b) 1 ret a = A - sin - (3) rr 1 15 1 som bliver nul både for r=b og for r=a siden a-b=l. Det er hensigtsmæssigt i det følgende at sætte: 20 rr rb ra rA rc — = Θ, — = θ^, — = θ’, — = μ, og — = a, således at: 1111 1 sin (θ-θ ) sin at o 25 θ’ = μ - θ a θ ’ θ’ har maksimum når - = 0, heraf når θ = ΐβη(θ-θ ), o 30 som kan løses med hensyn til for specielle værdier af Θ, som i fig. 5, idet det bemærkes, at b Θ dø-©

O O

35 - = - og - = - , a r + θ 1 r

O

DK 168233 B1 18 hvor d er afstanden for maksimumpositionen fra den smalle ende.

Idet der ses bort fra 2. ordens små størrelser, kan det 5 vises, at det øjeblikkelige densitetsforhold er: p 2a δα -1 — = [i + —— + - ] p r &r

O

10 A sin (ø - ø ) -1

O

= [1 + - COS ot {cos (0 - 0Q) + ——————— }] r ø (5) 15 som er lig med 1, når ø = -tan(ø - øq), og løses på samme måde for at udregne d'/l med resultatet tegnet i fig. 5.

Det ses, at maksimum forskydning og hastighed indtræffer i en position som er forskudt fra midtpunktet hen imod keglens smalle ende, og densitet og tryknulpunktet for-20 skydes et tilsvarende stykke hen imod den brede ende.

De ekstreme værdier af pq fra ligning 5 opnås, når cos ot og cos (ø - øq) begge er lig med τΐ, således at volumenkompressionsforholdene m og m. kan defineres hørende

O -L

25 henholdsvis til den smalle og den brede ende.

Det vil sige 30 35 DK 168233 B1 19

A A

1 + b 1 + a mo = - ' ml--<6>

i - A 1 - A

5 b a

Hvis mQ og b/a er specificeret kan A elimineres ved følgende afledning fra ligning 6 10 A m - 1 o b m + 1 o 15 hvorved: , m - 1 , b o 1 + — .

a a + 1 o m ss ....... ---.--.1..

1 B — 1 i - -. -2—-a m + 1 20 ° (7)

Yderligere kan det udledes fra ligningerne 3 eller 4 i kombination med fig. 5 for enhver punktafstand x fra den 25 smalle ende, at m - 1 sin — e' - JLS. = o 1 - » - * 1 · <8> 30 7

Specielt haves at x = d for maksimum forskydning eller hastighed og x = d' for tilhørende forskydning eller hastighed i nulpunktet for densitets- eller trykforandring.

35 Når der tages højde for de endelige forskydninger som i fig. 6, der viser de ekstreme værdier af p/pq som funktion af x/1 ses det dog at den aktuelle værdi af p/pq i 20 DK 168233 B1 nulpunktet er blevet reduceret proportionalt relativ til enhedsreferenceværdien. Størrelsen af denne proportionale reduktion δ( p/pq ) kan beregnes ud fra hældningen af kurverne, som er udledt fra ligning 5 henført til nulpunktet 5 og multipliceret med den relevante forskydning. Således haves ._p_ . ΛΛ*

Po V1 J O) 10 som fås fra ligning 8 med x = d’. Herudfra kan det bemærkes, at der er et ækvivalent overskud af middeldensitet og tryk for anvendelser i åbent kredsløb, eftersom indstrømning og udstrømning skal være i ligevægt.

15

Den foregående analyse er som nævnt baseret på lineært elastiske forhold, som i gasser kun realiseres ved små. forskydninger. Adiabatiske tilstandsændringer er ikke-lineære, men virkningerne af ulineariteterne er blevet 20 studeret indgående vedrørende anvendelserne af et frit stempel og det har vist sig, at de kun har betydning for høje kompressionsforhold, som i sig selv er marginalt forøget ud fra de værdier som er beregnet med lineært elastiske metoder, og ændringshastigheden øges momentant 25 således at frekvenser er noget højere end beregnet. Den lineære teori forudsiger vellykket placeringen af tryknulpunktet i eksperimenter med den oscillerende haser, men de iagttagne resonansfrekvenser er højere end de for-udsagte værdier, og dette stemmer overens både med den 30 ovenfor nævnte ulinearitet i adiabatisk gaskompression og med forøgelsen af lydhastigheden med temperaturen i den øvre del af resonansrøret. Det kan derfor hævdes, at den. fremstillede teori er tilstrækkelig nøjagtig til at den trygt kan anvendes, og at sammenhørende proportionale 35 adiabatiske udsving af tryk og absolut temperatur kan fås fra de proportionale densitetsudsving ved at opløfte disse til potenserne r henholdsvis r-1.

ί DK 168233 B1 21

Virkningsgrad

Da den Carnot'ske termiske virkningsgrad, som bestemmes 5 ud fra forholdet mellem de absolutte temperaturer i en cyklus, i den opvarmede ende er “ογ_1 -i Y-1 * 10 mo og da det tilsvarende varmepumpeudbytte, bestemt ud fra forholdet mellem de absolutte temperaturer i en cyklus i absorberenden, er 15 ' - J^i_ Y-1 . * “i -1 20 så følger det heraf, at den idealiserede virkningsgrad er Y-1 . Y-1 m -i m..

VG = - . --- γ-1 m Y-1 , (10) 25 “o “l -1

Med r = 1,4 for luft fås ud fra eksemplet i fig. 6 en værdi på 2,77 men den bliver modificeret af flere fak-30 torer.

Fra det første kan det indvendes, at varme ikke bliver bortledt ved den lave temperatur svarende til ekspansionen ved den varmede ende, og at den heller ikke op-35 tages ved en temperatur svarende til fuld kompression i absorberenden. Dette behandles senere med reference til regeneratorerne, hvor det påvises, at regeneratorernes 22 DK 168233 B1 funktion er at hæve gennemsnitstemperaturerne i begge ender, så idealet bedre nås.

For det andet, skønt en del af vægfriktionsvarmen ville 5 kunne genvindes med et lag vand på væggens inderside som i tilfældet med den varme, som bortledes i varmemaskineenden, så skal den førstnævnte tilføres som mekanisk energi, som er genstand for varmemaskinefunktionens begrænsede termiske effektivitet, og er derfor genstand for 10 en anselig vægtstangsfunktion. Mekanisk energi tabes også ved luftens strømning ind og ud gennem portene 7 og 8, men en del heraf er fælles med vægfriktions tabene, da begge har forbindelse med grænselaget.

15 Modifikationen til spidsbueform

Formålet med denne modifikation er for givne endediametre at forøge massen af den oscillerende gas og derved at mindske dens hastighed for givne volumenkompressions-20 forhold. Det er værd at tage hensyn til denne virkning, da friktionstab er proportionale med 3. potens af hastigheden. En fuldstændig numerisk analyse ville kunne gennemføres, men en korrektion vil sandsynligvis have tilstrækkelig virkning.

25 Nøglen til korrektionsproceduren findes deri, at den naturlige frekvens f har en første ordens afhængighed af længden 1 uafhængig af facon, hvad enten den er parallel, konisk eller spidsbueformet, således at: 30 c 2 1 35 Vinkelfrekvensen ω for et oscillerende system afhænger også af: DK 168233 B1 23 a = λ/k/m

Hvor k er stivhed og m er masse, således at, i tilfældet med spidsbueformen stivheden må betragtes som været for-5 øget relativt lige så meget som massen. Konsekvensen heraf ses i fig. 7, hvor der er tre kegler OA, OB og OC som man skal forestille sig værende koncentriske. OA er den, som indeholder diametrene i de to ender, og OB omskriver den spidsbueformede kurve. OC er en interpolation. Det 10 bemærkes, at den foregående teori er uændret i forholdet til de tre kegler, da de alle tre har det samme forhold b/a. Keglen OC skærer den spidsbueformede kurve og definerer en massezone og to stivhedszoner. Hvis diameterforholdet mellem OA og OC er 1 + e, følger det af be-15 tragtningerne om volumen og tværsnitsareal, at stivheder-ne også forøges med faktoren 1 + e. Uafhasngig af defini--tionen af e vil det indeholdte volumen, betegnet som masse, blive forøget med en faktor, som er større end 1 + 2e, og denne anomali kan forklares ved hjælp af det 20 hydrodynamiske koncept virtuel eller tilsyneladende masse, som i dette tilfælde er negativt pga. hastighederne som er mindre indenfor det forstørrede tværsnit. Da stivhed kan beregnes entydigt, er det hensigtsmæssigt at tage hensyn til, at både stivhed og tilsynela-25 dende masse bliver forøget med faktoren 1 + e, og at OC er defineret som den neutrale akse for spidsbuekurven mellem de to ender (samme overfladeareal) således at BC = e/2. Så vil spidsbueformen være virksom over for friktionstab men ikke over for kompressionsforhold eller 30 ydelse, som om den var en kegle med diametre forøget med faktoren 1 + e men med spidshastighederne formindsket med brøken 35 - 1 + 2e 24 DK 168233 B1

Virkningen af spidsbuefaconen som vist i figurerne 1 og 2 er, at friktionstab bliver reduceret med 50 % med i øvrigt identiske omstændigheder.

5 Friktionstab mod væg

Idet der mangler specifikke data for oscillerende strømning i kegler, er det hensigtsmæssigt at betragte grænselagsfriktion i ligevægt i et parallelt rør med ækvivalent 10 længde og diameter. Friktionskoefficienten afhænger af Reynold's tal og er proportional med overfladeruheden og er givet ud fra Nikuradses standarddata. For Reynold's c tal større end 10° og overfladeruhed mindre end 50 mikron ville en egnet værdi for cf være 0,0035.

15

Hvis den aksiale forskydning i et cylindrisk rør med radius R og halv bølgelængde 1 er givet ved: irx 20 a ~ ao cos — cos er den aksiale hastighed u = 3 α/a t, forskydningskraften i væggen er c^(pu2/2), og den lokale øjeblikkelige ar-25 bejdshastighed W integreret over rørets længde og med hensyn til tiden er: r Ρπ “i I? 3 2 (5” 3 ω 3 3 2 \ cos Øde.— \ sin é.dé W = JTCjpRito aQ — \ π \ yt

30 L o K

Det bemærkes, at udtrykket i den kantede parentes er 35 1 / jISL.) 2

π V Γ(2.5) J

og ved evaluering af Γ-funktionen fås DK 168233 B1 25 3 3 % = 0.566 CfPRltd α 1 o 3 PU1 = c.Λ - — , where u, - 0.565u .

12 1 o 5 uq er den aksiale hastighedsamplitude, og A er væggens totale areal.

10 Udtrykt som en brøkdel u af gassens maksimale kinetiske energi i røret er det samlede friktionsarbejde over en halv cyclus: 0.72 wcfa n = —5- (12) 15

Disse betragtninger viser, at skønt vægfriktionstabene er en betydelig del af den udviklede mekaniske energi, kan de begrænses, specielt hvis spidsbueformen indføres.

20 Regeneratorers karakteristika

Regeneratorer har været anvendt siden Stirling varmemaskiner første gang blev konstrueret, og det er anerkendt, at de giver store forbedringer i effektivitet. Deres 25 funktion som termiske filtre er at optage varme, som er. opstået i den ene del af den frem- og tilbagegående cyklus idet gassen passerer mens der foregår en adiabatisk volumenændring, samt at give varmen tilbage til gassen, når den cykliske proces vendes. Deres to væ-30 sentlige egenskaber er således et stort overfladeareal i kontakt med gassen sammen med en lav termisk ledningsevne i gassens bevægelsesretning. Typisk udføres de af ikke-metalliske plader i stakke med mellemrum mellem de enkelte plader, fordi disse er effektive med hensyn til 35 gasfriktionstab og varmeoverførsel.

Den fordelagtige brug af regenerering i nærværende til- 26 DK 168233 B1 fælde kan ses ud fra fig. 8, som viser de ekstreme vær-, dier af den adiabatiske temperaturændring udledt fra fig.

5 som viser de tilsvarende kurver over densitetsforhold.

De skrå liniestykker i fig. 8 viser kvantitativt den vej, 5 som gaspartikler gennemløber under adiabatiske temperaturændringer, men for enkelhedsskyld vist reversibelt, da liniestykkerne i praksis ville være sløjfer, som tager hensyn til varmeoverførsien. Der er vist positionerne for regeneratorerne 3 og 4, og det bemærkes, at disse ikke 10 strækker sig ud til resonansrørets ender, hvor overfladerne til varmeoverførsel er placeret. Mellemrummene er tilstrækkelige til at undgå termisk kontakt.

Liniestykkerne BB' og EE1 repræsenterer gaspartikler, som 15 altid opholder sig inde i regeneratorerne. Disse partikler pumper varme imod temperaturgradienten ved at optage, den når de er ekspanderede og kolde i positioner mod kavitetens centrum og afgive den ved varmeudveksling, når de er komprimeret og varme i positioner mod kavitetens 20 ender. Der er således temperaturgradienter i regeneratorerne, som hælder opad imod kavitetens ender. Regeneratorernes middeltemperaturer er også over omgivelsernes, fordi varmeudveksling fra komprimeret gas er mere effektiv end fra fortyndet gas.

25

Regeneratorernes mest udtalte virkning findes i deres ender nærmest kavitetens ender, fordi i disse positioner indtræder gas i dem, når den er ekspanderet og kold og modtager varme. Gassen træder ud, når den er blevet kom-30 primeret og varm, således at middeltemperaturen i kavitetens ender bliver hævet betydeligt. Denne virkning kan· følges med linierne AA' og FF'. Den omvendte virkning optræder ved de indvendige ender af regeneratorerne, som det kan ses ud fra liniestykkerne CC' og DD'. Den samlede 35 virkning heraf er, at middeltemperaturerne hæves betydeligt og med så meget som halvdelen af temperaturamplituden på regeneratorernes ydersider, og sænkes med en 27 DK 168233 B1 mindre størrelse over et større volumen mellem regeneratorerne.

i

Regeneratorlængden bør overstige bruttoforskydningen på 5 det foretrukne sted, og mellemrummet mellem den nedre regenerator og varmeabsorberen bør være så lille som praktisk mulig. Et optimalt kriterium for regeneratormate-, rialet er, at indtrængningsdybden for varmeledningen i hver cyklus ikke bør overstige pladetykkelsen, og dette 10 fås fra den relevante teori for transient varmestrømning som:

tv 2 ÆT

/« · (13) 15

For t = 0,1 mm og ω = 817/sec indikerer dette, at den -2 2 termiske diffusitet α bør være ca. lig med 10 cm /see, som vil være opfyldt af glasagtige materialer. Metaller har for høj ledningsevne.

20 25 30 35 «

Claims

1. Termisk drevet gasresonansapparat, som omfatter et 5 gasresonansrør (3), hvis tværsnit er voksende i længderetningen fra den ene ende til den anden, en varmekilde (2) placeret i den ene ende af resonansrøret (3), og organer (2, 4) til at udløse oscillationer i en gas i resonansrøret (3), kendetegnet ved, at resonans- 10 røret har et længdesnit med spidsbuestubform og sidevægge, der buer udad.

2. Gasresonansapparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at varmekilden og organerne til at udløse os- 15 cillationer i gassen i resonansrøret (3) begge udgøres af pulserende varmekilde (2), som har en pulsrepetitionsfrekvens svarende til en resonansfrekvens af gasresonans-røret (3).

3. Gasresonansapparat ifølge krav 2, kendeteg net ved, at den pulserende varmekilde indeholder en ventil (19), hvorigennem brændbar gas eller damp og luft indføres, efterfulgt af en flammefælde (11), og en tænd-indretning (14) til i begyndelsen at antænde blandingen i 25 den ene ende af resonansrøret (3).

4. Gasresonansapparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at ventilen (10), gennem hvilken blandingen indføres, udgøres af en afstemt envejsventil, der som 30 reaktion på den pulserende forbrænding oscillerer mellem sine åbne og lukkede tilstande for at lade bølger af blanding komme ind i den ene ende af resonansrøret (3) til efterfølgende antændelse.

5. Gasresonansapparat ifølge krav 2, 3 eller 4, ken detegnet ved, at den pulserende varmekilde også indeholder en indirekte varmegiver placeret i den ene en- DK 168233 B1 de af resonansrøret (3).

6. Gasresonansapparat ifølge et hvilket som helst af de. foregående krav, kendetegnet ved, at en regene- 5 rator (4) er placeret i resonansrøret (3) tæt ved men ikke i berøring med den ene ende.

7. Gasresonansapparat ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at den anden 10 ende af resonansrøret (3) indeholder et lag af molekylært si-materiale (16), og at en gasudvekslingsport (8) forefindes på den side af laget, som vender mod varmekilden (2), og en gasudledning (18) forefindes på den side af laget, som vendes bort fra varmekilden (2), til at til-15 vejebringe en trykudsvings-gasseparator.

8. Gasresonansapparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at det molekylære si-materiale er en ekspan-, deret zeolit, som adsorberer nitrogen fremfor oxygen. 20

9. Gasresonansapparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-6 i kombination med en varmepumpe (19), kendetegnet ved, at det indeholder en varmeaftager (21) placeret i den anden ende af resonansrøret (3), en 25 regenerator (20) placeret tæt ved den anden ende, og et organ (8) på den side af regeneratoren, som vender mod varmekilden (2), til at udføre varmeudveksling mellem gassen i resonansrøret (3) og en lavtemperatur-varmekilde. 30

10. Gasresonansapparat ifølge krav 9, kendetegnet ved, at lavtemperatur-varmekilden er atmosfæren, og at en direkte varmeudveksling finder sted mellem atmos-· færen og gassen i et område opstrøms for regeneratoren 35 (20), samt at gasudvekslingsportene (8) forefindes i væg gen af resonansrøret (3) i en position med tryknulpunkt. DK 168233 B1

11. Gasresonansapparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at også indeholder en blæser (6) til at drive luft fra atmosfæren igennem gasudvekslingsportene (8) ind i resonansrøret (3). 5

12. Gasresonansapparat ifølge krav 11, kendetegnet ved, at det endvidere indeholder et ydre kammer (5), som omgiver resonansrøret (3) med blæseren (6) placeret i toppen, som er ved den ende af resonansrøret (3), . 10 hvor varmekilden (2) er beliggende, og en korrugeret, ringformet skærm (7) tæt ved gasudvekslingsportene (8) til at lede luft blæst af blæseren igennem halvdelen af portene (8) og tillade afkølet luft af komme ud af den anden halvdel af portene (8) og strømme gennem en nedre 15 del af det ydre kammer (5).

13. Gasresonansapparat ifølge krav 9-12, kendetegnet ved, at en varmetageren (21) i den anden ende af resonansrøret (3) omfatter en beholder med lavt vand 20 (22), og at ribber (23) af en god termisk leder er i kon takt med vandet og strækker sig ind i mellemrummet mellem vandet (22) og nedstrømssider af regeneratoren (20). 25 35