Regeneratorkörper Regeneratoren werden insbesondere in Heißgasmotoren
verwendet. Sie werden abwechslungsweise in entgegengesetzten Richtungen von einem
Wärmeträger, insbesondere Gas oder Dampf, durchflossen.Regenerator body Regenerators are used in particular in hot gas engines
used. They will take turns in opposite directions from one
Heat transfer medium, in particular gas or steam, flowed through.
Beim Durchfließen eines heißen Wärmeträgers nehmen sie von diesem
Wärme auf und gebin diese Wärme an einen in umgekehrter Richtung fließenden kühlen
Wärmeträger wieder ab. Es sind solche Regeneratoren mit aktiven Körpern aus keramischer
Masse mit feinen, in der Durchflußrichtung des Wärmeträgers verlaufenden Kanälen
bekannt. Es ist dabei ein Erfordernis, die Wärmeleitfähigkeit in der Durchflußrichtung
möglichst klein zu halten, damit ein großes Wärmegefälle in dieser Richtung nicht
ausgeglichen wird. Andererseits sollte die Leitfähigkeit quer zur Richtung der Kanäle
möglichst groß sein, um die vom Wärmeträger abgegebene Wärme möglichst rasch im
Regeneratorkörper zu verteilen. Es ist nicht möglich, diese Forderung unter Verwendung
einer ungerichteten Masse direkt zu erfüllen. Dagegen ist es möglich, die Leitfähigkeit
auf relativ kurze Strecken gut, auf relativ lange Strecken schlecht zu machen, indem
als keramische Masse eine Masse mit schlechter Wärmeleitfähigkeit genommen wird,
welche Einschlüsse aus Material mit guter Leitfähigkeit aufweist. Es sind schon
Einschlüsse aus Metall vorgeschlagen worden. Die Auswahl der in Frage kommenden
Metalle ist jedoch beschränkt, da bei den in Fragekommenden hohen Temperaturen die
meisten derselben verbrennen. Es kommen außer den aus preislichen Gründen ausfallenden
Edelmetallen nur hitzebeständige Legierungen in
Frage, welche jedoch
nur mit Schwierigkeiten zerkleinert werden können.When flowing through a hot heat transfer medium, they take from it
Heat up and transfer this heat to a cool one flowing in the opposite direction
Heat transfer medium off again. There are such regenerators with active bodies made of ceramic
Mass with fine channels running in the direction of flow of the heat carrier
known. It is a requirement that the thermal conductivity in the flow direction
to be kept as small as possible so that a large heat gradient in this direction does not occur
is balanced. On the other hand, the conductivity should be perpendicular to the direction of the channels
be as large as possible in order to absorb the heat given off by the heat transfer medium as quickly as possible
Distribute regenerator body. It is not possible to use this claim
to meet an undirected mass directly. On the other hand it is possible to change the conductivity
good on relatively short stretches, bad on relatively long stretches by doing
a mass with poor thermal conductivity is taken as the ceramic mass,
which has inclusions made of material with good conductivity. It is already
Metal inclusions have been suggested. The choice of the ones in question
Metals is limited, however, because at the high temperatures in question the
burn most of them. There are also those that are canceled for price reasons
Precious metals only in heat-resistant alloys
Question which, however
can only be crushed with difficulty.
Die Erfindung betrifft einen Regeneratorkörper, bestehend aus einer
keramischen Masse schlechter Wärmeleitfähigkeit, welche Einschlüsse aus Material
mit guter Wärmeleitfähigkeit aufweist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß diese
Einschlüsse aus Siliciumkarbid bestehen. Siliciumkarbid hat z. B. gegenüber hitzebeständigem
Stahl eine anderthalbfache Leitfähigkeit, eine doppelt so große spezifische Wärme,
ist vollkommen hitzebeständig und läßt sich leicht zerkleinern. Mit diesem Material
kann daher eine wesentlich größere Wärmemenge pro Gewichts- und Zeiteinheit gespeichert
werden als mit hitzebeständigen Legierungen. Auf relativ lange Strecken des Regeneratorkörpers
ist dabei die Leitfähigkeit schlecht, da die Wärme durch die zwischen den Stücken
aus Siliciumkarbid sich befindenden Strecken schlechter Leitfähigkeit fließen muß.
Auf kurze Strecken, welche in der Größenordnung der Einschlüsse aus Siliciumkarbid
liegen, kommt 'jedoch dessen bessere Leitfähigkeit zur Geltung. Da der Abstand der
Kanäle in der Größenordnung der Einschlüsse liegt, kann die Leitfähigkeit in der
Richtung quer zu den Kanälen als gut bezeichnet werden, wodurch die eingangs gestellten
Forderungen an einen Regeneratorkörper weitgehend erfüllt werden.The invention relates to a regenerator body consisting of a
ceramic mass poor thermal conductivity, which inclusions of material
having good thermal conductivity, and is characterized in that this
Inclusions consist of silicon carbide. Silicon carbide has e.g. B. to heat-resistant
Steel one and a half times the conductivity, twice the specific heat,
is completely heat-resistant and can be easily crushed. With this material
can therefore store a much larger amount of heat per unit of weight and time
are considered to be using heat-resistant alloys. On relatively long stretches of the regenerator body
the conductivity is poor, because the heat through the between the pieces
Lines of poor conductivity from silicon carbide must flow.
For short stretches of the order of magnitude of silicon carbide inclusions
its better conductivity comes into play. Since the distance of the
Channels is in the order of magnitude of the inclusions, the conductivity can be in the
Direction transverse to the canals can be described as good, whereby the initially posed
Requirements for a regenerator body are largely met.