DE1501657B1 - Fuel-heated thermionic converter - Google Patents

Description

front die Korrosion der Dioden verhältnismäßig rasch fortschreitet. Mit zunehmender Korrosion sinkt aber der thermoelektrische Wirkungsgrad des Konverters. front the corrosion of the diodes progresses relatively quickly. With increasing corrosion it decreases but the thermoelectric efficiency of the converter.

Da bei solchen thermionischen Konvertern relativ hohe Temperaturen bei möglichst kompakter Bauweise erzielt werden sollen, kommt auch der Ausgestaltung des Wärmeaustauschers für die ErhitzungSince with such thermionic converters relatively high temperatures with the most compact design possible are to be achieved, comes the design of the heat exchanger for heating

stehen, wodurch wegen der hohen Temperatur und io digen Verbrennung nur einen unwesentlichen Anteil der Anwesenheit von Sauerstoff an der Flammen- an Sauerstoff aufweisen, so daß die Korrosion der die Korrosion der Dioden verhältnismäßig Dioden vermindert und der gute Wirkungsgrad aufstand, which because of the high temperature and io-ended combustion only an insignificant proportion the presence of oxygen at the flame to have oxygen, so that the corrosion of the the corrosion of the diodes is relatively reduced and the good efficiency

eine größere Zeitdauer erhalten bleibt. Da die Dioden unmittelbar an den Ausströmöffnungen der 15 Brennkammer angeordnet sind, ist der Wärmeinhalt der Verbrennungsgase noch hoch genug, um eine ausreichende Aufheizung der Dioden zu ermöglichen. Die weiterhin noch gekennzeichnete Ausgestaltung des angeschlossenen Wärmeaustauschers ermöglichta longer period of time is retained. Since the diodes are located directly at the outflow openings of the 15 combustion chambers are arranged, the heat content of the combustion gases is still high enough to to allow sufficient heating of the diodes. The still marked design of the connected heat exchanger

der Verbrennungsluft besondere Bedeutung zu. Bei ao es, daß der Wärmeaustauscher die an ihn im dem bekannten Konverter erfolgt die Vorheizung der Rahmen der obigen Aufgabe gestellten Forderungen Verbrennungsluft dadurch, daß diese vor dem Ein- mit gutem Wirkungsgrad erfüllen kann. Dies wird führen in die Brennkammer nach Art eines ge- insbesondere durch die Anordnung von Staukörpern mischten Kreuzstrom- und Gegenstromverfahrens in den einzelnen Kanälen erreicht, die jeweils nur durch die aus der Brennkammer austretenden Ver- 25 mit einer horizontalliegenden Lochreihe und mit gebrennungsgase aufgeheizt wird, die durch eine Mehr- ringem Abstand zueinander angeordnet sind, so daß zahl von geraden Rohren zum Auslaß strömen. Diese durch die hier erzielte sinusförmige Strömung der von den heißen Verbrennungsgasen durchströmten Aufbau einer Grenzschicht an den Wärmedurch-Rohre sind in einer runden Kammer gleichmäßig ver- gangswänden weitgehend vermieden wird, da teilt angeordnet und werden von der vorzuheizenden 30 eine parallele Strömung zur Trennwand nur in Verbrennungsluft umströmt, welche über gleichmäßig äußerst kurzen Teilstücken auftreten kann. In Ververteilie Öffnungen in der Kammerwandung eintritt. bindung mit der Tatsache, daß die Öffnungen in den Die eintretende Luft strömt teilweise quer zu den Staukörpern benachbarter Kanäle so angeordnet Rohren und zum Teil entlang den Rohren in Rieh- sind, daß sie einander genau gegenüberliegen, wotung auf die Brennkammer. Sowohl durch diese un- 35 durch die entgegengesetzt gerichteten Strahlen im gezielte Strömung an der Außenseite der die Ver- gleichen Wandbereich auftreffen, wird erreicht, daß brennungsgase führenden Rohre als auch durch die die auf der einen Seite aufgebrachte Wärmemenge geradlinige Strömung der Verbrennungsgase in den unmittelbar durch das Medium auf der anderen Seite Rohren wird der Aufbau von den Wärmeübergang der Trennwand abgeführt wird, ohne daß eine beeinträchtigenden Grenzschichten weder an der 40 Wärmeleitung längs der Trennwand eintreten würde. Innenseite noch an der Außenseite dieser Rohre ver- Die für den den Wärmeaustauscher bildenden Teilthe combustion air is of particular importance. At ao it is that the heat exchanger is connected to it In the known converter, the preheating takes place within the framework of the requirements set out above Combustion air in that it can meet with good efficiency before entering. this will lead into the combustion chamber in the manner of a particular through the arrangement of baffles mixed cross-flow and counter-flow in the individual channels, each only achieved through the exit from the combustion chamber with a horizontal row of holes and with combustion gases is heated, which are arranged by a multi-ring distance from one another, so that number of straight pipes flowing to the outlet. This by the sinusoidal flow achieved here Build-up of a boundary layer on the heat transfer tubes through which the hot combustion gases flow are in a round chamber evenly leaving walls is largely avoided because divides arranged and are only in a parallel flow to the partition wall from the 30 to be preheated Combustion air flows around it, which can occur over evenly extremely short sections. In distribution Openings in the chamber wall occurs. bond with the fact that the openings in the The incoming air flows partially transversely to the baffles of adjacent channels so arranged Pipes and in part along the pipes in Rieh- are that they are exactly opposite each other, wotung on the combustion chamber. Both through these un- 35 through the oppositely directed rays im Targeted flow on the outside of which the same wall area impinge, it is achieved that pipes carrying combustion gases as well as through the amount of heat applied on one side straight flow of the combustion gases in the directly through the medium on the other side Pipes will dissipate the build-up of the heat transfer of the partition without any interfering boundary layers would occur neither at the heat conduction along the partition wall. Inside still on the outside of these tubes for the part forming the heat exchanger

mieden, wodurch der Wirkungsgrad des Wärmeaus- des thermionischen Konverters erforderlichen Bautauschers und damit der Gesamtwirkungsgrad des glieder sind erfindungsgemäß gekennzeichnet durch thermionischen Konverters nachteilig beeinflußt wird. dreifach abgekröpfte, teilweise ineinanderschiebbare, Aufgabe der Erfindung ist es, einen brennstoff- 45 am schmalen unteren Ende abgeschlossene Baubeheizten thermionischen Konverter zu schaffen, der glieder mit senkrechten Wänden, die zusammen mit bei geringstem Platzbedarf ein Aufheizen der Dioden nachfolgenden Baugliedern gleicher Art zwei parauf die zum Betrieb derselben erforderliche hohe allele Kanäle mit einer gemeinsamen Trennwand bil-Temperatur bei einem auf die Dauer erhalten blei- den, wobei die innerhalb der Kanäle liegenden senkbenden guten Gesamtwirkungsgrad gestattet. Weiter- 50 rechten Wände mit je einer Reihe benachbarter öffhin soll durch ein günstiges Bauprinzip die Verwen- nungen versehen sind.avoided, thereby increasing the efficiency of the heat exchanger required by the thermionic converter and thus the overall efficiency of the members are characterized according to the invention by thermionic converter is adversely affected. triple cranked, partially telescopic, The object of the invention is to provide a fuel-heated building that is closed off at the narrow lower end thermionic converter to create the limbs with perpendicular walls that go together with with the smallest space requirement a heating of the diodes subsequent components of the same type two parauf the high allelic channels required for the operation of the same with a common dividing wall bil-temperature in one of them are retained in the long run, with the lowering ones lying within the channels good overall efficiency. Next 50 right walls each with a row of adjacent öffhin the uses should be provided by a favorable construction principle.

dung von keramischen Materialien oder Silizium- Diese Bauglieder, die so einfach aufgebaut sind,formation of ceramic materials or silicon- These components, which are so simply constructed,

karbid ermöglicht werden. daß sie sowohl zwei Strömungskanäle begrenzen alscarbide can be made possible. that they limit both two flow channels as

Diese Aufgabe wird bei einem thermionischen auch die jeweiligen Staukörper bilden, ermöglichen Konverter der eingangs erläuterten Art erfindungs- 55 es, einen Wärmeaustauscher durch bloßes Ineingemäß dadurch gelöst, daß der Sammelraum für die anderfügen der einzelnen Bauglieder herzustellen, der Abgase konzentrisch um eine ringförmige Brenn- einen einfachen und raumsparenden Aufbau zeigt kammer angeordnet ist, daß die Dioden so angeord- und mit wenig Schweiß- bzw. Lötarbeit auskommt, net sind, daß sie jeweils in unmittelbarer Nähe vor Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfin-In the case of a thermionic, this task will also form the respective baffles Converter of the type explained at the beginning of the invention, a heat exchanger by mere Ineingemäß solved in that the collecting space for the other joining of the individual structural members to produce the Exhaust gases concentric around an annular combustion shows a simple and space-saving structure chamber is arranged so that the diodes get by with little welding or soldering work, net are that they are each in the immediate vicinity of a further preferred embodiment of the invention

je einer zugeordneten Ausströmöffnung der Brenn- 60 dung ist gekennzeichnet durch zwischen zwei parkammer für die Verbrennungsgase enden, daß eine allele Kanalwände einschiebbare und mittels Abzentral durch die Brennkammer geführte Abgaslei- standhalter voneinander getrennte Staukörper mit tang den Sammelraum und zumindest einen Kanal einem parallel zur Kanalwand verlaufenden Wandverbindet, der durch eine Trennwand von einem für teil, der eine Reihe eng benachbarte Öffnungen und die vorzuheizende Verbrennungsluft dienenden Kanal 65 an den Enden nach den entgegengesetzten Seiten vorgetrennt ist, daß in jeden Kanal Staukörper mit je springende Ansätze aufweist, die eng an den Kanaleinem parallel zur Trennwand verlaufenden Wand- wänden anliegen, teil, der eine Reihe eng benachbarter Öffnungen auf- Diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ge-Each associated outflow opening of the combustion is characterized by between two parking chambers for the combustion gases end that an allelic channel walls can be pushed in and by means of decentralized Exhaust gas spacers guided through the combustion chamber with baffles separated from one another tang connects the collecting space and at least one channel to a wall running parallel to the channel wall, the through a partition of one for part, the a number of closely spaced openings and the duct 65 serving to be preheated combustion air is pre-separated at the ends to the opposite sides is that in each channel bluff body with each jumping lugs that closely to the Kanaleinem Wall walls running parallel to the partition are in contact, part which has a number of closely spaced openings.

stattet ebenfalls einen einfachen raumsparenden Aufbau eines Wärmeaustauschers aus keramischem Material, wobei die einzelnen Bauteile lediglich ineinandergefügt werden müssen. Irgendwelche besonderen Arbeitsgänge zum Verbinden der einzelnen Bauglieder untereinander sind nicht erforderlich.also equips a simple space-saving structure of a heat exchanger made of ceramic Material, whereby the individual components only have to be fitted into one another. Any special Operations for connecting the individual components to one another are not required.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements of the invention emerge from the subclaims.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden nunmehr einige Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. Es zeigtIn order to explain the invention in more detail, some exemplary embodiments of the invention will now be described described, which are illustrated in the drawing. It shows

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen thermionischen Konverter,F i g. 1 shows a vertical section through an inventive thermionic converter,

F i g. 2 eine Teilansicht zum Teil in der Perspektive und zum Teil im Schnitt einer abgewandelten Form des unteren einen Wärmeaustauscher bildenden Teil des Konverters gemäß der Erfindung;F i g. 2 is a partial view partly in perspective and partly in section of a modified one Shape of the lower part of the converter forming a heat exchanger according to the invention;

Fig. 3 zeigt perspektiv, in einem verglichen mit F i g. 2 verkleinerten Maßstab, eines der einzelnen Bauglieder des Wärmeaustauschers undFig. 3 shows perspective, in a compared to F i g. 2 reduced scale, one of the individual Components of the heat exchanger and

F i g. 4 eine Teilansicht zum Teil in der Perspektive und zum Teil im Schnitt einer weiteren Ausführungsart des Wärmeaustauschers.F i g. Figure 4 is a partial view partly in perspective and partly in section of a further embodiment of the heat exchanger.

In der vorliegenden Beschreibung wird der Einfachheit halber der Ausdruck »Luft« für ein Gas verwendet, das freien Sauerstoff enthält. Es ist klar, daß an Stelle von Luft Sauerstoff oder sauerstoffangereicherte Luft verwendet werden kann. Außerdem sind die Angaben »innen« und »außen« in der nachfolgenden Beschreibung in bezug auf die Längsachse des Wärmeaustauschers des Konverters zu verstehen, d. h. diejenige Seite bzw. Fläche einer Austauscherwand, die dieser Achse näher ist, wird als »Innenseite« und die gegenüberliegende als »Außenseite« bezeichnet.In the present description, for the sake of simplicity, the term "air" is used for a gas, that contains free oxygen. It is clear that, instead of air, oxygen or oxygen-enriched Air can be used. In addition, the information "inside" and "outside" are in the following To understand description in relation to the longitudinal axis of the heat exchanger of the converter, d. H. that side or surface of an exchanger wall that is closer to this axis is called the "inside" and the opposite is referred to as "outside".

F i g. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines thermionischen Konverters mit einem Wärmeaustauscher für die Vorheizung von Luft unter Ausnutzung der Wärme der Verbrennungsprodukte, die zum Aufheizen der Emitter verwendet werden. 10 ist eine ringförmige Brennkammer, 11 die Emitter-Außenwand bzw. Hülse von einer von mehreren Dioden eines thermionischen Konverters, die radial um das Ende 12 der Brennkammer 10 angeordnet sind; 13 ist ein zylindrischer Abgaskanal bzw. -durchgang für die Abführung der Verbrennungsgase, die von der Brennkammer 10 herkommen, 14 je einer von mehreren Brennstoffinjektoren für die Brennkammer 10, die den Brennstoff von der Hauptleitung oder dem Verteiler 15 empfangen; und 16 ist der Wärmeaustauscher, durch den die Luft zur Unterhaltung der Verbrennung des durch den Injektor 14 zugelieferten Brennstoffs und die Verbrennungsgase in indirektem Wärmeaustausch, wie im nachfolgenden näher beschrieben wird, strömen.F i g. 1 shows a preferred embodiment of a thermionic converter with a heat exchanger for the preheating of air using the heat of the products of combustion that used to heat the emitter. 10 is an annular combustion chamber, 11 the emitter outer wall or sleeve of one of several diodes of a thermionic converter, which radially around the end 12 of the combustion chamber 10 are disposed; 13 is a cylindrical exhaust passage for the discharge of the combustion gases coming from the combustion chamber 10, 14 each one of multiple fuel injectors for the combustion chamber 10, the fuel from the main line or the distributor 15 received; and 16 is the heat exchanger through which the air is used to maintain the Combustion of the fuel supplied by the injector 14 and the combustion gases in indirect Heat exchange, as described in more detail below, flow.

Das Ende 12 der Brennkammer 10 hat eine Mehrzahl von engbenachbarten und kreisförmig angeordneten Ausströmöffnungen 18, um die von der Brennkammer 10 ausgehenden Verbrennungsgase auf die Emitterwand 11 zu strahlen. Von der Emitterwand weg strömen die Verbrennungsgase in einen Sammelraum 19, der über das Ende 21 mit einer Abgasleitung 13 in Verbindung steht. Der hier gezeigte Aufbau ist mit einer dicken Lage 17 einer guten Wärmeisolation versehen, welche die bei höheren Temperaturen befindlichen Teile umgibt, um Wärmeverluste zu vermindern; die Teile, die den höchsten Temperaturen ausgesetzt sind, wie der Sammelraum 19, sind vorzugsweise mit einer hochtemperaturbeständigen Wärmeisolationsschicht 17' versehen, die zwischen der Isolation 17 und den Hochtemperaturoberflächen angeordnet ist, wie es in F i g. 1 gezeigt ist.The end 12 of the combustion chamber 10 has a plurality of closely spaced and circularly arranged Outflow openings 18 to the combustion gases emanating from the combustion chamber 10 to the Emitter wall 11 to radiate. The combustion gases flow away from the emitter wall into a collecting space 19, which is connected to an exhaust pipe 13 via the end 21. The setup shown here is provided with a thick layer 17 of good thermal insulation, which the at higher temperatures surrounding parts in order to reduce heat loss; the parts that are subject to the highest temperatures are exposed, such as the collecting space 19, are preferably with a high temperature resistant Thermal insulation layer 17 'provided between the insulation 17 and the high temperature surfaces is arranged as shown in FIG. 1 is shown.

Die Brennkammer 10 hat Stau- bzw. Umlenkglieder oder Wirbelerzeuger 22, durch welche die durch Öffnungen oder Ansaugschlitze 23 eintretende vorgeheizte Luft strömt. Diese Wirbelerzeuger 22 erzeugen eine Turbulenz und Mischung von vorgeheizter Luft und Brennstoff, das, einmal gezündet, wirksam verbrennt unter Bildung heißer Verbrennungsgase, welche aus der Brennkammer 10 strömen. Die in F i g. 1 mit 24 bezeichnete Diode kann irgendeiner bekannten Art entsprechen, wie sie beispielsweise in der USA.-Patentschrift 3 054 914 beschrieben ist. Eine Mehrzahl dieser Dioden sind konzentrisch um das Ende 12 der Brennkammer 10 angeordnet und sind durch Träger 25 gehalten, die an den Seitenwänden 26 des Gehäuses 27 angeordnet sind. Diese Träger 25 sind an Ansätzen 28 an den Seiten der Kühler- oder Abstrahlanordnung 29 befestigt, die mit dem Kollektor im Innern der Emitterhülse 11 in Verbindung stehen und den gewünschten thermischen Abgleich bzw. die gewünschte Temperaturdifferenz zwischen Kollektor und Emitter aufrechterhalten. 30 ist ein Caesiumreservoir zur Nachlieferung von Caesium zum Elektrodenzwischenraum zwischen dem Emitter und dem Kollektor zur Verminderung der Raumladung, wie es für Caesiumdioden oder thermionische Energiewandler bekannt ist. Da die Konstruktion solcher Caesiumdioden bekannt ist, sollen die Dioden hier nicht näher beschrieben werden.The combustion chamber 10 has baffle or deflection members or vortex generator 22, through which the Preheated air entering through openings or suction slots 23 flows. These vortex generators 22 generate a turbulence and mixture of preheated air and fuel that, once ignited, effectively burns to form hot combustion gases which flow out of the combustion chamber 10. The in F i g. 1 diode labeled 24 may be of any known type such as, for example in U.S. Patent 3,054,914. A majority of these diodes are concentric arranged around the end 12 of the combustion chamber 10 and are held by supports 25 which are attached to the side walls 26 of the housing 27 are arranged. These carriers 25 are at approaches 28 to the Sides of the cooler or radiator assembly 29 attached to the collector inside the emitter sleeve 11 are in connection and the desired thermal compensation or the desired temperature difference maintained between collector and emitter. 30 is a cesium reservoir for subsequent delivery from cesium to the gap between the electrodes between the emitter and the collector for reduction the space charge, as it is known for cesium diodes or thermionic energy converters is. Since the construction of such cesium diodes is known, the diodes will not be described in detail here will.

Der in F i g. 1 gezeigte Wärmeaustauscher wird durch Aufeinanderschichten bzw. Aufstapeln einer Mehrzahl von Baugliedern M gleicher Art hergestellt, die im nachfolgenden beschrieben und in F i g. 3 einzeln dargestellt sind. Jedes Bauglied umfaßt eine nichtperförierte, im wesentlichen zylindrische Wand 31 mit einem Ende 32 und ein gegenüberliegendes Ende 33 mit verminderter Wandstärke zum Ineinanderschieben angrenzender Bauglieder eines Stapels, wie dies in F i g. 1 gezeigt ist. Die Verbindung der Teile 33 und 32 verminderter Wandstärke von benachbarten Baugliedern des Stapels kann durch Hartlöten erfolgen. Wenn die einzelnen Einheiten auf diese Weise aufeinandergesetzt und verbunden sind, erhält man die Außenwand 34 des Wärmeaustauschers.The in F i g. The heat exchanger shown in FIG. 1 is produced by layering or stacking a plurality of structural members M of the same type, which are described below and shown in FIG. 3 are shown individually. Each member includes an imperforate, generally cylindrical wall 31 having one end 32 and an opposite end 33 of reduced wall thickness for nesting adjacent members of a stack, as shown in FIG. 1 is shown. The connection of the parts 33 and 32 of reduced wall thickness of adjacent members of the stack can be made by brazing. When the individual units are placed on top of one another and connected in this way, the outer wall 34 of the heat exchanger is obtained.

Unmittelbar an die Wand 31 anschließend und mit dieser zusammenhängend folgt der erste gelochte Wandteil 35, bestehend aus dem nach einwärts oder allgemein quer verlaufenden Teil 36, der die Fortsetzung des in der Wandstärke reduzierten Endes 33 bildet, einem im wesentlichen zylindrischen Wandteil 37 und einem abschließenden, nach einwärts oder quer verlaufenden Teil 38, der sich von der Außenwand 34 weg erstreckt. Der gelochte Wandteil 37 hat eine Mehrzahl von kleinen öffnungen 39 in kreisförmiger Anordnung. Unmittelbar an den Teil 38 anschließend und mit diesem zusammenhängend ist ein innerer nichtperforierter, im wesentlichen zylindrischer Wandteil 41 vorgesehen. Das Ende 42 des inneren Wandteils 41 ist mit einer geneigten, innen geschliffenen Paßfläche 43 und das entgegengesetzte Ende des Wandteils 41 mit einer ähnlich geneigten, aber außen geschliffenen Paßfläche 44 versehen. Die Paß-Immediately following the wall 31 and connected to it, the first perforated one follows Wall part 35, consisting of the inwardly or generally transverse part 36 which is the continuation of the end 33 reduced in wall thickness, a substantially cylindrical wall part 37 and a final, inwardly or transversely extending portion 38 extending from the outer wall 34 extends away. The perforated wall part 37 has a plurality of small openings 39 in a circular shape Arrangement. Immediately adjoining part 38 and connected to it is an inner one non-perforated, substantially cylindrical wall part 41 is provided. The end 42 of the inner Wall part 41 has an inclined, internally ground mating surface 43 and the opposite end of the wall part 41 is provided with a similarly inclined, but externally ground fitting surface 44. The passport

Hache 43 eines Baugliedes sitzt, wenn die Bauglieder ineinandergesteckt sind, wie es in F i g. 1 gezeigt ist, auf der geneigten, außen geschliffenen Paßfläche 44 des unmittelbar angrenzenden Baugliedes und bildet so eine gasdichte Verbindung 45.Hache 43 of a structural member sits when the structural members are nested, as shown in FIG. 1 is shown on the inclined, externally ground mating surface 44 of the directly adjoining component and thus forms a gas-tight connection 45.

Ein zweiter gelochter Wandteil 47 mit im wesentlichen zylindrischer Gestalt hat eine Mehrzahl von engbenachbarten Öffnungen 48 und ist durch den querverlaufenden Teil 49 mit einem Ende des innerenA second perforated wall part 47 with a substantially cylindrical shape has a plurality of closely adjacent openings 48 and is through the transverse portion 49 with one end of the inner

von dieser Trennwand S weg erstreckt, längs des durch die Pfeile im Kanal F 2 in F i g. 1 angedeuteten Strömungsweges.extends away from this partition wall S , along the path indicated by the arrows in the channel F 2 in FIG. 1 indicated flow path.

Die Öffnungen 39, 48 und 58 können irgendeine 5 gewünschte Form einschließlich der kreisförmigen oder elliptischen Gestalt haben. Die Querschnittsflächen dieser Strahlen werden durch die Querschnittsflächen der Öffnungen 39, 48 und 58 eingestellt. Je kleiner die Querschnittsfläche dieser Öffnungen ist,The openings 39, 48 and 58 can be any desired shape including circular or elliptical in shape. The cross-sectional areas of these rays are adjusted by the cross-sectional areas of the openings 39, 48 and 58. Ever the cross-sectional area of these openings is smaller,

Wandteils 41 verbunden. Eine nichtperforierte Ab- io um so besser ist es, vorausgesetzt, daß sie nicht zu schlußplatte 51 erstreckt sich vollständig über das klein wird, so daß sie während des Betriebs durch Abschlußende des zweiten Wandteils 47. feinverteilte Teilchen in den VerbrennungsproduktenWall part 41 connected. A non-perforated abio is so much the better, provided that it is not too Connection plate 51 extends completely over the small, so that they through during operation Final end of the second wall part 47. Finely divided particles in the products of combustion

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau ist ein End- verstopft werden kann.In the structure shown in FIG. 1, one end can be plugged.

glied M' ohne Abschlußplatte 51 ausgeführt und bil- Für einen gelochten Wandteil 37 mit einem Durch-member M ' executed without end plate 51 and bil- For a perforated wall part 37 with a through-

det einen Ausgang 53 für die Verbrennungsgase. Der 15 messer von etwa 8 cm wurden acht gleichmäßig von-Ausgang 53 kann mit einem Abhitzekessel oder der einander entfernte Öffnungen mit einem Durchmesser Atmosphäre in Verbindung stehen. Eine ringförmige von jeweils etwa 5,1 cm als wirksam befunden. Für Kammer 54 für die Luftzufuhr umgibt den inneren den gelochten Wandteil 47 mit einem Durchmesser nichtperforierten Wandteil 41 des Endgliedes M'. Die von etwa 4,32 cm können acht Öffnungen mit jeweils Luft wird durch eine Leitung 55 in die Kammer 54 20 einem Durchmesser von 1,27 cm vorgesehen werden, eingeführt. Die Kammer 54 ist innen durch die Wand Die Wände können jede gewünschte Anzahl von Öff-35 mit Öffnungen 39 eines abgeschnittenen End- nungen haben, die zu der Bildung einer Vielzahl von gliedes M" begrenzt. engbenachbarten Strahlen mit geringer Querschnitts-det an output 53 for the combustion gases. The 15 knives of about 8 cm were eight evenly from-outlet 53 can be connected to a waste heat boiler or the mutually distant openings with a diameter atmosphere. An annular one approximately 5.1 cm each has been found effective. For chamber 54 for the air supply, the inner surrounds the perforated wall part 47 with a diameter non-perforated wall part 41 of the end member M '. The approximately 4.32 cm. Eight openings, each with air, is introduced through a conduit 55 into the chamber 54, 20 having a diameter of 1.27 cm. The chamber 54 is internally through the wall. The walls can have any desired number of openings 35 with openings 39 of a truncated end- ed which are limited to the formation of a plurality of limbs M ".

Die zentrale zylindrische Abgasleitung 13 hat eine fläche führen, welche auf die Wärmeaustauschwand zylindrische Kappe 56, deren Seitenwände 57 mit 25 auftreffen, so daß im wesentlichen der gesamte einer Mehrzahl von kreisförmig angeordneten, eng Flächenbereich dieser Wand von diesen feinen Strahbenachbarten Öffnungen 58 versehen sind, um eng- len von den gegenüberliegenden Seiten her getroffen benachbarte Strahlen von Verbrennungsgasen zu bil- wird, wodurch eine laminare Grenzschicht des Gases den, die auf den diesen Öffnungen gegenüberliegen- auf irgendeiner Seite der Trennwand 5 auf ein Miniden Teil der Wärmeaustauscherwand S auftreffen. 30 mum herabgedrückt, wenn nicht vollständig verhin-Der unmittelbar zu der Kappe 56 benachbarte Teil dert und ein optimaler Wärmeübergang und mithinThe central cylindrical exhaust pipe 13 has a surface which leads to the heat exchange wall cylindrical cap 56, the side walls 57 of which meet at 25, so that essentially the entire of a plurality of circularly arranged, narrow surface area of this wall is provided by these fine jet-adjacent openings 58, in order to form adjacent jets of combustion gases when narrowly hit from the opposite sides, as a result of which a laminar boundary layer of the gas impinges on a small part of the heat exchanger wall S on the opposite side of these openings on either side of the partition wall 5. 30 μm, if not completely prevented. The part immediately adjacent to the cap 56 changes and an optimal heat transfer and therefore

Wärmetransport durch die Wand erreicht wird.Heat transport through the wall is achieved.

Die Gestalt der einzelnen Bauglieder M ist derart, daß sie leicht aus hochtemperaturbeständigem Mate-35 rial gegossen oder aus Metallblechteilen gestanzt bzw. geprägt werden können. Die geschliffenen Paßflächen 43 und 44 erfordern kein Hartlöten oder Schweißen zur Bildung gasdichter Verbindungen, wenn die Wärmeaustauscher bei mäßig überatmosphärischen Ende des Kragens 59 verbunden ist. Das entgegen- 40 Drücken oder unter atmosphärischem oder subatmogesetzte Ende des Kragens 59 grenzt an die Quer- sphärischem Druck betrieben werden. Der Wärmewand 63, welche die Öffnungen bzw. Ansaugschlitze austauscher und die damit in Verbindung stehende 23 der Brennkammer 10 enthält. Brennkammer kann bei Unter- oder Überdruck be-The shape of the individual structural members M is such that they can easily be cast from high-temperature-resistant material or stamped or embossed from sheet metal parts. The ground mating surfaces 43 and 44 do not require brazing or welding to form gas-tight connections when the heat exchanger is connected at the end of the collar 59 moderately above atmospheric. The opposite pressure or the end of the collar 59 which is set at atmospheric or subatmospheric pressure is adjacent to the transverse spherical pressure. The heating wall 63, which contains the openings or suction slots and the 23 of the combustion chamber 10 connected to them. Combustion chamber can be opened with negative or positive pressure

Die einzelnen Bauglieder sind dreifach abgekröpft, trieben werden, wobei die Luft in die Leitung 55 einwie es in Fig. 1, 2 und besonders in Fig. 3 gezeigt 45 geführt wird. Wenn relativ hohe Drücke angewandt ist. Auf diese Weise ergibt sich das stufenartige Profil werden, etwa um 0,211 atü, können an Stelle der der einzelnen Bauglieder. durch Zusammenschieben der geschliffenen Paß-The individual structural members are three-fold cranked, are driven, with the air in the line 55 as it is shown 45 in FIGS. 1, 2 and particularly in FIG. When relatively high pressures are applied is. This results in the step-like profile, around 0.211 atmospheres, can be used in place of the of the individual structural members. by pushing the ground passport

Wenn die einzelnen Bauglieder durch Ineinander- flächen 43 und 44 gebildeten Verbindungen 45 hartstecken in Richtung der Längsachse des Wärmeaus- gelötete Verbindungen verwendet werden, wo die tauschers mit fortlaufenden dichten Verbindungen 50 inneren nicht perforierten, im wesentlichen zylin-45 zusammengebaut sind, bilden die inneren nicht- drischen Teile 41 von benachbarten Baugliedern M perforierten zylindrischen Wandteile 41 die Trenn- aneinandergrenzen.If the individual structural members are rigidly stuck connections 45 formed by interlocking surfaces 43 and 44 in the direction of the longitudinal axis of the heat-soldered connections, where the exchangers with continuous tight connections 50 are assembled with inner, non-perforated, essentially cylindrical 45, form the inner ones Non-drier parts 41 of adjacent members M perforated cylindrical wall parts 41 which border one another separating.

wand S des Wärmeaustauschers. Die Wände 34 und 5 Die Endglieder M', M" und M'" in F i g. 1 könnenwall S of the heat exchanger. The walls 34 and 5 The end members M ', M " and M'" in FIG. 1 can

begrenzen einen ringförmigen äußeren Kanal Fl, der aus Baugliedern durch Entfernen bestimmter Teile in Wärmeaustausch mit einem inneren Kanal Fl 55 hergestellt werden.delimit an annular outer channel Fl, which is made from structural members by removing certain parts in heat exchange with an inner channel Fl 55.

steht, wobei die KanäleFl und Fl voneinander Beim Betrieb des in Fig. 1 gezeigten Aufbauesstands, the channels Fl and Fl from each other when operating the structure shown in FIG

durch die Trennwand S getrennt sind. Eines der Strö- strömt mit etwa 21^: C eingeführte Luft in einem allmungsniedien strömt längs eines sinusförmigen Weges gemein sinusförmigen Weg mit Aufstrahlen der Luft durch den Kanal Fl mit abwechselnden Wegstrecken in einer Vielzahl von engbenachbarten Strahlen auf längs der Trennwand S und durch die Öffnungen 39, 60 die Trennwand S an einer Mehrzahl von benachwelche engbenachbarte Strahlen des Strömungs- barten Punkten längs der Länge dieser Wand und im mediums bilden, die auf die Trennwand 5 auftreffen wesentlichen über den gesamten Umfang der Wand und diese wieder verlassen, wie es durch die Pfeile durch den Wärmeaustauscher. Bei Anwendung von im KanalFl in Fig. 1 angedeutet ist. Das andere sieben Stufen, wie es in der Figur gezeigt wird, wo-Strömungsmedium strömt durch den inneren Kanal 65 bei jede Stufe eine Wärmeaustauschzone bildet, in F 2 in allgemein sinusförmigem Verlauf, der sich der eine gelochte Wand mit Öffnungen für den alternierend durch die Öffnungen 48 unter Bildung Durchgang von Luft zur Bildung von Strahlen, die von auf die Trennwand S auftreffenden Strahlen und auf die Trennwand S auftreffen, angeordnet ist, er-are separated by the partition S. One of the streams flows with about 21 ^: C introduced air in an alluvial zone flows along a sinusoidal path, common sinusoidal path with radiation of the air through the channel Fl with alternating paths in a multitude of closely adjacent jets along the partition S and through the openings 39 60 form the partition S at a plurality of adjacent, closely spaced rays of the flow bar points along the length of this wall and in the medium, which impinge on the partition 5 over substantially the entire circumference of the wall and leave it again, as indicated by the arrows through the heat exchanger. When using in the channelFl in Fig. 1 is indicated. The other seven stages, as shown in the figure, where flow medium flows through the inner channel 65 at each stage forming a heat exchange zone, in F 2 in a generally sinusoidal course, which is one perforated wall with openings for the alternating through the ports 48 impinge forming passage of air to the formation of beams of the partition S incident rays and on the partition wall S, is disposed ER-

des Wärmeaustauschers ist durch einen zylindrischen Kragen 59 gebildet, der mit dem Ende 60 des Baugliedes M'" etwa durch Hartlöten verbunden ist, dessen Form in F i g. 1 gezeigt ist. Das Bauglied M'
umfaßt eine Abschlußplatte 51, einen gelochten Wandteil 47 mit einer Mehrzahl von kreisförmig angeordneten Öffnungen 48 und eine innere nichtperforierte Seitenwand 62, deren eines Ende mit einemof the heat exchanger is formed by a cylindrical collar 59 which is connected to the end 60 of the member M '", such as by brazing, the shape of which is shown in Fig. 1. The member M'
comprises an end plate 51, a perforated wall part 47 with a plurality of circularly arranged openings 48 and an inner non-perforated side wall 62, one end of which with a

reicht die Luft eine Temperatur von etwa 1230° C an der Stelle, wo sie die siebte oder letzte Stufe verläßt. Mit dieser Temperatur tritt die heiße Luft in die Brennkammer und mischt sich mit dem durch die Brennstoffinjektoren 14 zugeführten Brennstoff.the air reaches a temperature of about 1230 ° C at the point where it leaves the seventh or last stage. At this temperature, the hot air enters the combustion chamber and mixes with the through the Fuel injectors 14 supplied fuel.

Die resultierenden Verbrennungsgase mit einer Temperatur von etwa 1540° C treffen bzw. prallen auf die Emitterwand 11 und entweichen durch die Abgasleitung 13 und treten in die erste der sieben Stufen des Wärmeaustauschers mit einer Temperatur von etwa 1430° C ein. Eine Temperaturabnahme um je etwa 150° C tritt in jeder der sieben Stufen auf. Die Verbrennungsgase entweichen von der letzten Stufe mit einer Temperatur von etwa 260° C, mit der sie durch den Abgaskanal 53 abgegeben werden.The resulting combustion gases meet or collide with a temperature of around 1540 ° C onto the emitter wall 11 and escape through the exhaust pipe 13 and enter the first of the seven Stages of the heat exchanger with a temperature of about 1430 ° C. A temperature decrease around around 150 ° C occurs in each of the seven stages. The combustion gases escape from the last one Stage with a temperature of about 260 ° C, at which they are discharged through the exhaust duct 53.

Der Wärmeaustauscher gemäß F i g. 2 ist allgemein ähnlich dem in Fi g. 1 gezeigten. Gleiche Teile der Wärmeaustauscher haben in beiden Figuren die gleichen Bezugszeichen. In F i g. 2 wird das aufzuheizende Strömungsmedium durch die Leitung 71 zugeleitet, die in eine ringförmige Kammer 72 führt. Die innere Wand der Kammer 72 wird durch einen Wandteil 35 gebildet, die mit engbenachbarten Öffnungen 39 versehen ist, durch die das Strömungsmedium auf die Trennwand 5 aufgestrahlt wird. Das Strömungsmedium, das irgendein aufzuheizendes Gas sein kann, strömt längs eines allgemein sinusförmigen Weges durch den Kanal Fl im Wärmeaustausch mit einem heißen Strömungsmedium, das durch den Kanal F 2 hindurchtritt.The heat exchanger according to FIG. 2 is generally similar to that in FIG. 1 shown. Identical parts of the heat exchangers have the same reference symbols in both figures. In Fig. 2, the flow medium to be heated is fed through the line 71, which leads into an annular chamber 72. The inner wall of the chamber 72 is formed by a wall part 35 which is provided with closely spaced openings 39 through which the flow medium is jetted onto the partition wall 5. The flow medium, which can be any gas to be heated, flows along a generally sinusoidal path through the channel F1 in heat exchange with a hot flow medium which passes through the channel F 2 .

Das heiße Strömungsmedium tritt in den Wärmeaustauscher durch die zentral angeordnete Einlaßleitung 76, die mit den Öffnungen 48 in Verbindung steht, deren Anordnung für das Aufstrahlen des heißen Strömungsmediums auf den (in F i g. 2) unteren bzw. linken Teil der inneren Fläche der Trennwand S geeignet gewählt ist. Dieses Strömungsmedium entweicht durch den Ausgang 78 des Gehäuses 79. ■ Aus dem Kanal Fl entweicht das (erwärmte) Strömungsmedium durch die Austrittsöffnungen 81, die in eine Kammer 82 führen. Wenn Luft durch das Hindurchströmen durch den Kanal Fl vorgeheizt wird, kann diese heiße Luft von der Kammer 82 aus in eine Brennkammer eingespeist werden, welche die Verbrennungsgase nach ihrer Wärmeabgabe an irgendeine vorgesehene Oberfläche durch das Auslaßrohr 76 wieder aus den Wärmeaustauscher abgibt.The hot flow medium enters the heat exchanger through the centrally located inlet conduit 76 which communicates with the openings 48 which are arranged for jetting the hot flow medium onto the (in FIG. 2) lower or left part of the inner surface of the Partition S is chosen appropriately. This flow medium escapes through the outlet 78 of the housing 79. The (heated) flow medium escapes from the channel F1 through the outlet openings 81, which lead into a chamber 82. When air is preheated by passing currents through the channel Fl, this hot air can be fed from the chamber 82 into a combustion chamber which discharges the combustion gases after their heat dissipation to any intended surface through the outlet tube 76 back from the heat exchanger.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsart wird die Isolierung 17 vorzugsweise durch eine oder mehrere Federn 83, die zwischen den Wänden 84 und 85 angeordnet sind, unter Druck gehalten. Der oberhalb bzw. rechts der Wand 85 befindliche Teil des Wärmeaustauschers, der die Leitung 71 für das aufzuheizende Strömungsmedium enthält, braucht nicht isoliert zu werden, da das aufzuheizende Strömungsmedium unter Umgebungstemperaturbedingungen zugeliefert wird, wodurch keine Isolation zur Verminderung von Wärmeverlusten benötigt wird.In the case of the in FIG. 2, the insulation 17 is preferably made up of one or more Springs 83 disposed between walls 84 and 85 are kept under pressure. The one above or right of the wall 85 located part of the heat exchanger, which the line 71 for the to be heated Contains flow medium does not need to be isolated, as the flow medium to be heated is supplied under ambient temperature conditions, which means that there is no insulation to reduce it of heat loss is required.

Der Wärmeaustauscher gemäß Fi g. 4 umfaßt mehrere ringförmige Kanäle für die Strömungsmedien. Die Kanäle F4, F6, FS und FlO sind für das aufzuheizende Strömungsmedium vorgesehen, das, wie im nachfolgenden beschrieben, am unteren Ende des Wärmeaustauschers mit einer relativ niedrigen Temperatur, im allgemeinen Umgebungstemperatur, eintritt und am oberen Ende des Wärmeaustauschers mit erhöhter Temperatur entweicht. Die Kanäle F 5, F 7, F 9 und FIl sind die Durchgänge für das wärmeabgebende Strömungsmedium, das am oberen Ende des Wärmeaustauschers eintritt und in eine Kammer 87 am unteren Ende des Wärmeaustauschers austritt. The heat exchanger according to Fi g. 4 comprises several annular channels for the flow media. The channels F 4, F6, FS and FIO are provided for the flow medium to be heated, which, as described below, enters at the lower end of the heat exchanger at a relatively low temperature, generally ambient temperature, and escapes at the upper end of the heat exchanger at an elevated temperature . The channels F 5, F 7, F 9 and FIl are the passages for the heat-emitting flow medium, which enters at the upper end of the heat exchanger and exits into a chamber 87 at the lower end of the heat exchanger.

Die Kanäle F 4 und F 6, durch die das aufzuheizende Strömungsmedium aufwärts strömt, haben zwischen sich den Kanal F 5, durch den das heiße Strömungsmedium abwärts strömt. In ähnlicher Weise sind die Kanäle F 6 und F 8 zu beiden Seiten und in indirekter Wärmeaustauschbeziehung zum Kanal F 7 und die Kanäle F 8 und FlO zu beiden Seiten des Kanals F9 angeordnet; der Kanal F11 liegt am weitesten innen. Diese Kanäle werden durch zylindrische Trennwände 88 und S' gebildet, die, wie es in F i g. 4 gezeigt, konzentrisch und mit gewissem Abstand zueinander angeordnet sind und die jeweiligen Kanäle seitlich begrenzen. Innerhalb jedes so gebildeten ringförmigen Kanals sind Stau- bzw. Umlenkglieder 89 angeordnet, und zwar in einer im wesentlichen die volle Länge des jeweiligen Kanals einnehmenden Reihe. Diese Stau- oder Umlenkglieder ■ bestehen aus zylindrischen, sich vertikal erstreckenden Wandteilen 91 mit einer Vielzahl von engbenachbarten Öffnungen 92 und mit jeweils nach entgegengesetzten Richtungen umgebogenem, sich in Querrichtung erstreckendem Randteil 93 und 94 angrenzend an das obere und untere Ende des zylindrischen Teils. Diese umgebogenen Ränder 93, 94 sind so dimensioniert, daß die einander entgegengesetzten Kanten dieser Ränder 93 und 94 mit den Trennwänden 88 und S' des Durchgangs, in dem sie angeordnet sind, in Reibungskontakt sind.The channels F 4 and F 6, through which the flow medium to be heated flows upwards, have between them the channel F 5 through which the hot flow medium flows downwards. Similarly, the channels F 6 and F 8 are arranged on both sides and in indirect heat exchange relationship with the channel F 7 and the channels F 8 and F10 on both sides of the channel F9; channel F11 is furthest inward. These channels are formed by cylindrical partitions 88 and S ' which, as shown in FIG. 4, are arranged concentrically and at a certain distance from one another and laterally delimit the respective channels. Within each annular channel thus formed, baffle or deflection members 89 are arranged, specifically in a row which essentially occupies the full length of the respective channel. These baffle or deflection members ■ consist of cylindrical, vertically extending wall parts 91 with a plurality of closely spaced openings 92 and with in each case bent in opposite directions, transversely extending edge parts 93 and 94 adjoining the upper and lower ends of the cylindrical part. These bent-over edges 93, 94 are dimensioned so that the opposite edges of these edges 93 and 94 are in frictional contact with the partitions 88 and S 'of the passage in which they are located.

Abstandshalter 95 sind zwischen den Stau- oder Umlenkgliedern jeder Reihe angeordnet, um so einen Abstand zwischen jedem oberen Umlenkglied gegenüber dem unmittelbar darunter befindlichen Umlenkglied zu schaffen und damit die Möglichkeit für den allgemeinen sinusförmigen Weg der Strömung in jedem der Kanäle F 4 bis FIl zu geben.Spacers 95 are arranged between the baffle or baffle members of each row so as to one Distance between each upper deflecting member compared to the deflecting member immediately below it and thus the possibility for the general sinusoidal path of the flow in to give each of the channels F 4 to FIl.

Ein Verteiler 96 ist nahe am unteren Ende des Wärmeaustauschers angeordnet. Dieser Verteiler ist durch eine äußere zylindrische Wand 97, eine innere Wand 98, den Boden 99 und eine obere Wand 101 begrenzt. Die äußere Wand 97 ist mit einer Reihe von am Umfang angebrachten Öffnungen 102 für die Zufuhr des aufzuheizenden Strömungsmediums zum Verteiler 96 versehen. Durch den Verteiler 96 gehen in vertikaler Richtung kreisförmig angeordnete Reihen von rohrähnlichen Durchgängen 103. Je eine solche kreisförmige Reihe von Durchgängen 103 ist für jeden der Kanäle F 5, Fl, F 9 und FIl vorgesehen. Diese rohrähnlichen Durchgänge schaffen eine Verbindung der KanäleF5, F7, F9 und FIl mit dem Ausgangsverteiler 87. Die obere Wand 101 des Verteilers 96 hat kreisförmig angeordnete Reihen von öffnungen 104 zur Verbindung mit dem unteren Teil jedes der Kanäle F 4, F 6, F 8 und FlO. Wie in F i g. 4, in der Teile der Durchgänge 103 zur besseren Übersicht weggelassen wurden, deutlich zu sehen ist, bietet der Verteiler 96 der Strömung des zutretenden Strömungsmediums die volle Kammerausdehnung, die sich vom äußeren Umfang bzw. der Außenwand des Wärmeaustauschers bis zur Innenwand des Kanals FlO erstreckt, so daß jeder der ringförmigen Kanäle F 4, F 6, F 8 und FlO mit Strömungsmedium versorgt wird, das längs eines allgemeinen sinusförmigen Weges durch diese Kanäle aufwärts strömt.A manifold 96 is located near the lower end of the heat exchanger. This manifold is delimited by an outer cylindrical wall 97, an inner wall 98, the bottom 99 and a top wall 101. The outer wall 97 is provided with a series of circumferential openings 102 for the supply of the flow medium to be heated to the distributor 96. Rows of pipe-like passages 103 arranged in a circle in the vertical direction pass through the distributor 96. Such a circular row of passages 103 is provided for each of the channels F 5, F1, F 9 and FIl. These tube-like passageways connect channels F5, F7, F9 and FIl to output manifold 87. Top wall 101 of manifold 96 has circular rows of openings 104 for connection to the lower portion of each of channels F 4, F 6, F 8 and FlO. As in Fig. 4, in which parts of the passages 103 have been omitted for a better overview, the distributor 96 offers the flow of the incoming flow medium the full chamber expansion, which extends from the outer circumference or the outer wall of the heat exchanger to the inner wall of the channel FlO so that each of the annular channels F 4, F 6, F 8 and FlO is supplied with flow medium which flows upwardly through these channels along a generally sinusoidal path.

009 530/65009 530/65

Der Aufbau des oberen Endes des Wärmeaustauschers ist ähnlich der in Verbindung mit dem Verteiler 96 beschriebenen Bauweise. Ein Verteiler 110 im oberen Bereich des Wärmeaustauschers hat Einlaßöffnungen 111 für den Zutritt des heißen Strömungsmediums zum oberen Bereich jedes der Kanäle FIl, F 9, F 7 und F 5. Die obere Wand 112 dieses Verteilers hat kreisförmig angeordnete Reihen von Auslaßöffnungen 113, die mit dem oberen Bereich der Kanäle F 4, F 6, F 8 und FlO in Verbindung stehen und für den Durchtritt des aufgeheizten Strömungsmediums in die Verteiler- bzw. Sammelkammer 114 dienen.The construction of the upper end of the heat exchanger is similar to that in connection with the Distributor 96 described construction. Has a manifold 110 at the top of the heat exchanger Inlet openings 111 for the entry of the hot flow medium to the upper region of each of the channels FIl, F 9, F 7 and F 5. The top wall 112 of this manifold has circular rows of Outlet openings 113, which with the upper region of the channels F 4, F 6, F 8 and FlO in connection stand and for the passage of the heated flow medium into the distribution or collection chamber 114 serve.

Es ist zu bemerken, daß die Teile des Wärmeaustauschers gemäß Fig. 4 von vergleichsweise einfächer Gestalt sind und damit leicht aus hochtemperaturfesten Konstruktionsmaterialien einschließlich Keramik und Siliziumkarbid gefertigt werden können. Für die Bildung des Wärmeaustauschers ist es lediglich notwendig, die entsprechenden Verteiler bzw. Sammelkammern mit den die Kanäle begrenzenden zylindrischen Wänden zusammenzubauen und in diese Kanäle die Stau- bzw. Umlenkglieder 89 und die Abstandshalter 95 einzusetzen. Ein Hartlöten oder andersartiges Verbinden der Stauglieder und/ oder Abstandshalter 95 ist nicht notwendig. Beim Betrieb des Wärmeaustauschers gemäß F i g. 4 strömt in jedem Paar von benachbarten Kanälen, wie beispielsweise F 4 und F 5, aufzuheizendes Strömungsmedium längs eines sinusförmigen Weges aufwärts unter Passieren der Öffnungen 92 und Auftreffen bzw. Aufprallen auf die Trennwand S\ welche diese beiden Strömungsdurchgänge voneinander trennt; im angrenzenden Durchgang F 5 strömt heißes Strömungsmedium im Gegenstrom nach unten unter Aufprallen auf die gleiche Wärmedurchgangswand, die diese beiden Kanäle voneinander trennt. Auf diese Weise werden die gegenüberliegenden Seiten bzw. Flächen der Wärmedurchgangswände, welche die einzelnen Kanäle F4 und F5, F6 und F7, F8 und F9 sowie FlO und FIl voneinander trennen, durch eine Vielzahl von engbenachbarten Strahlen der jeweiligen Strömungsmedien bestrahlt, die an den gegenüberliegenden Seiten der trennenden Wärmedurchgangswand strömen, woraus sich ein optimaler Wärmeübergang vom Strömungsmedium mit hoher Temperatur zu dem Strömungsmedium mit niedriger Temperatur ergibt.It should be noted that the parts of the heat exchanger shown in FIG. 4 are of comparatively simple shape and thus can easily be made of high-temperature-resistant structural materials including ceramic and silicon carbide. For the formation of the heat exchanger it is only necessary to assemble the corresponding distributors or collecting chambers with the cylindrical walls delimiting the channels and to insert the baffle or deflecting members 89 and the spacers 95 into these channels. Brazing or any other type of connection of the stowage members and / or spacers 95 is not necessary. When operating the heat exchanger according to FIG. 4 flows in each pair of adjacent channels, such as F 4 and F 5, flow medium to be heated up along a sinusoidal path, passing the openings 92 and impinging on the partition wall S \ which separates these two flow passages from one another; in the adjoining passage F 5, hot flow medium flows in countercurrent downward, hitting the same heat transfer wall which separates these two channels from one another. In this way, the opposite sides or surfaces of the heat transfer walls, which separate the individual channels F4 and F5, F6 and F7, F8 and F9 as well as FlO and FIl from each other, are irradiated by a large number of closely adjacent jets of the respective flow media that are applied to the opposite Sides of the separating heat transfer wall flow, resulting in an optimal heat transfer from the flow medium with high temperature to the flow medium with low temperature.

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Brennstoffbeheizter thermionischer Konverter mit Dioden, die radial in einen Sammelraum für die heißen Abgase hineinragen, und einem Wärmeaustauscher zum Vorheizen der Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum (19) für die Abgase konzentrisch um eine ringförmige Brennkammer (10) angeordnet ist, daß die Dioden (24) so angeordnet sind, daß sie jeweils in unmittelbarer Nähe vor je einer zugeordneten Ausströmöffnung (18) der Brennkammer (10) für die Verbrennungsgase enden, daß eine zentral durch die Brennkammer geführte Abgasleitung (13) den Sammelraum (19) und zumindest einen Kanal (F 2) verbindet, der durch eine Trennwand (S bzw. S') von einem für die vorzuheizende Verbrennungsluft dienenden Kanal (Fl) getrennt ist, daß in jeden Kanal Staukörper (35 bzw. 89) mit je einem parallel zur Trennwand (S bzw. S') verlaufenden Wandteil (37, 47 bzw. 91), der eine Reihe eng benachbarter Öffnungen (39, 48 bzw. 92) aufweist, vorgesehen sind, die einen im wesentlichen sinusförmigen Verlauf der einzelnen entgegengerichteten Ströme mit senkrecht gegen die gemeinsame Trennwand (S bzw. 5') gerichteten Strahlen erzeugen, und daß die Öffnungen (39, 48 bzw. 92) in den Staukörpern (35 bzw. 89) der benachbarten Kanäle einander gegenüberliegen. 1. Fuel-heated thermionic converter with diodes which protrude radially into a collecting space for the hot exhaust gases, and a heat exchanger for preheating the combustion air, characterized in that the collecting space (19) for the exhaust gases is arranged concentrically around an annular combustion chamber (10), that the diodes (24) are arranged in such a way that they each end in the immediate vicinity of an associated outflow opening (18) of the combustion chamber (10) for the combustion gases; and at least one channel (F 2) connects which is separated by a partition (S or S ') from a channel (F1) serving for the combustion air to be preheated, that in each channel baffles (35 or 89) with one parallel each to the partition wall (S or S ') extending wall part (37, 47 or 91), which has a number of closely spaced openings (39, 48 or 92) are provided, which are essentially sinusoidal Generate the course of the individual oppositely directed currents with rays directed perpendicularly against the common partition (S or 5 '), and that the openings (39, 48 or 92) in the baffles (35 or 89) of the adjacent channels are opposite one another. 2. Konverter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch dreifach abgekröpfte, teilweise ineinanderschiebbare, am schmalen unteren Ende abgeschlossene Bauglieder (M) mit senkrechten Wänden (31, 37, 41, 47), die zusammen mit nachfolgenden Baugliedern gleicher Art zwei parallele Kanäle (Fl, F2) mit einer gemeinsamen Trennwand (5) bilden, wobei die innerhalb der Kanäle (Fl bzw. F 2) liegenden senkrechten Wände (37 bzw. 47) mit je einer Reihe benachbarter Öffnungen (39 bzw. 48) versehen sind.2. Converter according to claim 1, characterized by triple cranked, partially telescoping, at the narrow lower end completed structural members (M) with vertical walls (31, 37, 41, 47), which together with the following Components of the same type have two parallel channels (Fl, F2) with a common partition (5), the vertical walls (37 or 47) are each provided with a row of adjacent openings (39 or 48). 3. Konverter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwischen zwei parallele Kanalwände (88, 5") einschiebbare und mittels Abstandshalter (95) voneinander getrennte Staukörper (89) mit einem parallel zur Kanalwand verlaufenden Wandteil (91), der eine Reihe eng benachbarter Öffnungen (92) und an den Enden nach den entgegengesetzten Seiten vorspringende Ansätze (93, 94) aufweist, die eng an den Kanalwänden (88, S') anliegen (F i g. 4).3. Converter according to claim 1, characterized by baffles (89) which can be pushed in between two parallel channel walls (88, 5 ") and are separated from one another by means of spacers (95), with a wall part (91) running parallel to the channel wall and having a series of closely spaced openings ( 92) and at the ends to the opposite sides projecting lugs (93, 94) which lie tightly against the channel walls (88, S ') (FIG. 4). 4. Konverter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Bauteile aus einem keramischen Material bestehen. 4. Converter according to one of claims 1 to 3, characterized in that all Components consist of a ceramic material. 5. Konverter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Bauteile aus Siliziumkarbid bestehen.5. Converter according to one of claims 1 to 3, characterized in that all Components are made of silicon carbide. 6. Konverter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugeordneten Flächen (32, 33 bzw. 43, 44) der übereinandergestapelten Bauglieder (M) als geschliffene Paßflächen ausgebildet sind.6. Converter according to claim 2, characterized in that the associated Surfaces (32, 33 or 43, 44) of the stacked structural members (M) as ground mating surfaces are trained. 7. Konverter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kanäle (Fl, F2) konzentrisch zueinander liegen.7. Converter according to one of claims 1 to 6, characterized in that the individual Channels (Fl, F2) are concentric to each other. 8. Konverter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kanäle (F4, F6, F8, FlO) für die Verbrennungsluft bzw. mehrere Kanäle (F5, F7, F9, FIl) für die Abgase mit je einem gemeinsamen Verteiler (96 bzw. 110) in Verbindung stehen (Fig. A). 8. Converter according to one of claims 1 to 7, characterized in that several channels (F4, F6, F8, FlO) for the combustion air or several channels (F5, F7, F9, FIl) for the exhaust gases, each with a common distributor (96 or 110) are in connection (Fig. A). 9. Konverter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (34) des Wärmeaustauschers (16) eine Verlängerung der Außenwand der Brennkammer (10) bildet.9. Converter according to one of claims 1 to 8, characterized in that the outer wall (34) of the heat exchanger (16) an extension of the outer wall of the combustion chamber (10) forms. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings