DE2538461A1 - Waermeregenerator - Google Patents

Waermeregenerator

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DE2538461A1 DE19752538461 DE2538461A DE2538461A1 DE 2538461 A1 DE2538461 A1 DE 2538461A1 DE 19752538461 DE19752538461 DE 19752538461 DE 2538461 A DE2538461 A DE 2538461A DE 2538461 A1 DE2538461 A1 DE 2538461A1
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Andries Rinse Miedema
Jan Mulder
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Description

Die Erfindung betrifft einen Regenerator für niedrige Temperaturen mit einer Füllmasse aus wärmespeicherndem Material.
Derartige Regeneratoren, auch als Kälte-Akkumulatoren bezeichnet, werden häufig in Kühlmaschinen angewandt, .wie zTB. in Maschinen1, die nach dem Stirling-Zyklus arbeiten (TJ. S. A. Patentschriften 2 907 175 und 3 4-00 5^k) , in Maschinen, die nach dem Vuilleumier-Zyklus arbeiten (U.S.A. Patentschriften 2 657 552 und 3 523 ^27) und in Maschinen vom Typ Gifford-McMahon (U.S.A. Patentschriften 2 906 101 und 2 966 035). In derartigen Maschinen durchfliesst den Regenerator abwechselnd in einer Richtung komprimiertes Arbeitsmedium,
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das seine Wärme an die Füllmasse abgibt, und in der anderen Richtung expandiertes Arbeitsmedium, das Wärme aus der Füllmasse aufnimmt, Je besser die regenerative Wirkung ist, desto höher ist der thermische Wirkungsgrad des Arbeitsmediumkreislaufes und es können niedrigere Temperaturen verwirklicht werden.
Regeneratoren werden weiter auch in anderen Niedertemperatursystemen angewandt, wie z.B. als Wärmeaustauscher in Verflüssigungssystemen (U.S.A.Patentschrift 3 21 k 9-26) oder als Kälteakkumulator in einem Kältetransportsystem zum Befördern von Kälte aus einer Kältequelle nach einer zu kühlenden Stelle, wobei im Regenerator gespeicherte Kälte vorübergehend für eine grössere Kühlleistung sorgen kann als von der Kältequelle allein geliefert werden kann (U.S.A, Patentschrift 3 630 0^3).
Bei Niedertemperaturregeneratoren besteht die Füllmasse meistens aus Kügelchen von beispielsweise Blei oder Bronze oder aus Gazeschichten aus z.B. Kupfer oder Phosphorbronze (U.S.A. Patentschriften 3 216 h8k und 3 218 815).
Bei derartigen Regeneratoren ist ein Nachteil, dass bei sehr niedrigen Temperaturen (unterhalb 2OK) das wärmespeichernde Material der Füllmasse eine ungenügend grpsse spezifische Wärme besitzt. Für die bereits erwähnten Ktihlmaschinen bedeutet dies, dass bei diesen niedrigen Temperaturen je^ Zyklus nicht genügend Wärme in der Füllmasse gespeichert und daraus wieder aufge-
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nommen werden kann. Unter Verwendung dieser bekannten Regeneratoren ist es auf diese Weise nicht möglich, extrem niedrige Temperaturen in Kühlmaschinen zu erreichen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Regenerator zu schaffen, der bei sehr niedrigen Temperaturen hervorragend arbeitet.
Der erfindungsgemässe Regenerator ist dadurch gekennzeichnet, dass die Füllmasse aus einer oder mehreren der Verbindungen besteht, die der Formel
A1 B Rh1 Y entspricht, worin A ist Sm, Gd, Tb, Dv 1-x χ 1-y y J ' ' ' '
oder eine Mischung dieser Elemente, worin B ist Ho, Er, Tm, Yb oder eine Mischung dieser Elemente, worin X ist Cu, Zn, Ru, Pd, Ag, Re, Os, Ir, Pt, Au oder eine Mischung dieser Elemente und worin O^ χ ^ 1 und O ;< y ^ O , 2 .
Derartige intermetallischen Verbindungen seltener Erden weisen den grossen Vorteil auf, dass sie bei sehr niedrigen Temperaturen aussergewöhnlich günstige Werte der1 spezifischen Wärme besitzen.
Der erfindungsgemässe Regenerator aat hierbei bei diesen sehr niedrigen Temperaturen eine wärmespeichernde Leistung, die viel grosser ist als die der bisher bekannten Regeneratoren. Infolgedessen ist es jetzt möglich, in Kühlmaschinen mit Regenerator auf einfache Weise extrem niedrige Temperaturen zu erreichen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung und einer Tabelle näher erläutert.
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PHN. 7685, 22-8-1975.
In der Figur ist der Verlauf der yolumetrischen spezifischen Wärme von Gd λΕγ ο /:^η bzw. Pb als Funktion der absoluten Temperatur im' Temperaturbereich von 0 bis 18 K dargestellt. Unterhalb 9 K besitzt GdQ ^Er ^Rh eine bedeutend grössere spezifische Wärme mit einem Maximum bei 4,7 K.
Gd ζ,Εγ /rRh gehört zur Untergruppe der Verbindungen der Formal Gd1 Er Rh mit für χ in diesem Falle dem Wert 0,6. Es hat sich dabei herausgestellt, dass sich bei Variation von χ nicht nur die Lage des Maximums (Spitze) der spezifischen Wärme auf der Temperaturskala ändert, sondern auch der Wert dieses Maximums (Spitzenhöhe) der spezifischen Wärme. Dies wird an Hand nachstehender Tabelle veranschaulicht:
Gd1 Er Rh
1-x χ		 T1n(K) ■ β C^j/cnr3 K)
x = 0 19.5 0.9
0.1 16.1 0.7
0.2 12.6 0.5
0.4 7.3 0.3
0.5 5.0 0.4
1 .0 3.1 1 .0
Hierin ist T die absolute Temperatur, bei m
der die spezifische Wärme maximal und P C der auf eine Dezimale gerundete Wert dieses Maximums der· spezifischen Wärme ist.
Durch geeignetes Mischen von Verbindungen
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aus der Reihe Gd1 Er Rh ist es auf diese Weise möglich, die spezifische Wärmekurve dem Bedarf in der Praxis optimal anzupassen.
Eine derartige Betrachtung gilt im allgemeineren Sinne für alle Verbindungen aus der Reihe A1 B Rh1 X , worin A neben Gd auch Sm, Tb oder Dy oder eine Mischung dieser Elemente und B neben Er auch Ho, Tm oder Yb oder eine Mischung dieser Elemente sein kann, worin X ist Cu, Zn, Ru, Pd, Ag, Re, Os, Ir, Pt, Au oder eine Mischung dieser Elemente und worin O^x-^1 und 0$y^0,2.
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Claims (1)

  1. PHN. 7685. 22-8-1975.
    PATENTANSPRUCH .
    Regenerator für niedrige Temperaturen mit einer Füllmasse aus wärmespeicherndem Material, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllmasse aus einer oder mehreren der Verbindungen besteht, die der Formel A B Rh1 X entsprechen, worin A ist Sm, Gd, Tb, Dy oder eine Mischung dieser Elemente, worin B ist Ho, Er, Tm, Yb oder eine Mischung dieser Elemente, worin X ist Cu, Zn, Ru, Pd, Ag, Re, Os, Ir, Pt, Au oder eine Mischung dieser Elemente und worin O 3> χ :ST 1 und 0-S y ^O,
    609812/0888
DE19752538461 1974-09-02 1975-08-29 Füllmasse für Regeneratoren Expired DE2538461C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL7411601.A NL161196C (nl) 1974-09-02 1974-09-02 Warmtegenerator, waarvan de vulmassa een zeldzaam aardelement bevat.
NL7411601 1974-09-02

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2538461A1 true DE2538461A1 (de) 1976-03-18
DE2538461B2 DE2538461B2 (de) 1977-05-18
DE2538461C3 DE2538461C3 (de) 1978-01-05

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5152378A (de) 1976-05-08
CA1039493A (en) 1978-10-03
FR2283414B1 (de) 1978-12-08
GB1458958A (en) 1976-12-22
JPS5230473B2 (de) 1977-08-08
CH597576A5 (de) 1978-04-14
SE7509572L (sv) 1976-03-03
FR2283414A1 (fr) 1976-03-26
DE2538461B2 (de) 1977-05-18
US4082138A (en) 1978-04-04
NL161196B (nl) 1979-08-15
NL7411601A (nl) 1976-03-04
BE832965A (fr) 1976-03-01
NL161196C (nl) 1980-01-15

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