DE2538461B2 - Fuellmasse fuer regeneratoren - Google Patents

Fuellmasse fuer regeneratoren

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DE2538461B2 DE19752538461 DE2538461A DE2538461B2 DE 2538461 B2 DE2538461 B2 DE 2538461B2 DE 19752538461 DE19752538461 DE 19752538461 DE 2538461 A DE2538461 A DE 2538461A DE 2538461 B2 DE2538461 B2 DE 2538461B2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Füllmasse aus wärmespeicherndem Material für einen Regenerator für niedrige Temperaturea
Derartige Regeneratoren, auch als Kälteakkumulatoren bezeichnet werden häufig in Kühlmaschinen angewandt, wie z. B. in Maschinen, die nach dem Stirling-Prinzip arbeiten (USA-Patentschriften 29 07 175 und 34 OO 544), in Maschinen, die nach dem Vuilleumier-Prinzip arbeiten (USA-Patentschriften 26 57 552 und 35 23 427) und in Maschinen vom Typ Gifford-McMahon (USA-P'atentschriften 29 06 101 und 29 66 035). In derartigen Maschinen durchfließt den Regenerator abwechselnd in einer Richtung kompri miertes Arbeitsmedium, 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 Arbeitsmediumkreislaufs, und es können niedrigere Temperaturen verwirklicht werden.
Regeneratoren werden weiter auch in anderen Niedertemperatursystemen angewandt, wie z.B. als Wärmeaustauscher in Verflüssigungssystemen (USA.· Patentschrift 32 14 926) 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 (USA.-Patentschrift 36 30 043).
Bei Niedertemperaturregeneratoren besteht die Füllmasse meistens aus Kügelchen von beispielsweise Blei oder Bronze oder aus Gazeschichten aus z. B. Kupfer oder Phosphorbronze (USA.-Patentschriften 32 16 484 und 32 18 815).
Bei derartigen Regeneratoren ist ein Nachteil, daß bei sehr niedrigen Temperaturen (unterhalb 20 K) das wärmespeichernde Material der Füllmasse eine ungenügend große spezifische Wärme besitzt Für die bereits erwähnten Kühlmaschinen bedeutet dies, daß bei diesen niedrigen Temperaturen je Zyklus nicht genügend Wärme in der Füllmasse gespeichert und daraus wieder aufgenommen 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, eine Füllmenge für
einen Regenerator zu schaffen, der bei sehr niedrigen Temperaturen hervorragend arbeitet
Die erfindungsgemäße Füllmasse ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer oder mehreren der Verbindungen besteht, die der Formel Aj_«B»Rbi-yY, entspricht, 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
ίο Elementeundworin0<x<lund0<j'<0i.
Derartige intermetallische Verbindungen seltener Erden weisen den großen Vorteil auf, daß sie bei sehr niedrigen Temperaturen außergewöhnlich günstige Werte der spezifischen Wärme besitzen.
Der Regenerator mit der erfindungsgemäßen Füllmasse hat bei diesen sehr niedrigen Temperaturen eine wärmespeichernde Leistung, die viel größer 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
In der Figur ist der Verlauf der volumetrischen spezifischen Wärme von Gdo.4Ero.6Rh bzw. Pb als Funktion der absoluten Temperatur im Temperaturbereich von 0 bis 18 K dargestellt Unterhalb 9 K besitzt GdwErojbRh eine bedeutend größere spezifische Wärme mit einem Maximum bei 4,7 K.
- 30 Gdo.4Ero.6Rh gehört zur Untergruppe der Verbindungen der Formel Gdi - ,Er1Rh mit für χ in diesem FaHe 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:
Gdi-»2r»Rh rm(K) öCm(J/cmJK)
X=O 19.5 0,9
0.1 16,1 0.7
0.2 12,6 03
0.4 73 0,3
03 5,0 0,4
1,0 3,1 1,0
Hierin ist Tm die absolute Temperatur, bei der die spezifische Wärme maximal und gCm der auf eine
Dezimale gerundete Wert dieses Maximums der
spezifischen Wärme ist.
Durch geeignetes Mischen von Verbindungen aus der
Reihe Gdt _ ,ErxRh 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
Ai-jrBJRhi-yXj, 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 0 < x< 1 und 0 < y< 0,2.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Füllmasse aus wärmespeichemdem Materia! für einen Regenerator für niedrige Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse aus einer oder mehreren der Verbindungen besteht,die der Formel Ai _ ,BxRh] .,X, entsprechen, in der A=Sm, Gd, Tb, Dy oder eine Mischung dieser Elemente, B=Ho, Er, Tm. Yb oder eine Mischung dieser Elemente, X =Qi, Zn, Ru, Pd, Ag, Re, Os, Ir, Pt, Au oder eine Mischung dieser Elemente und
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 DE2538461A1 (de) 1976-03-18
DE2538461B2 true 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
DE2538461A1 (de) 1976-03-18
CH597576A5 (de) 1978-04-14
SE7509572L (sv) 1976-03-03
FR2283414A1 (fr) 1976-03-26
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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