DE1414630A1 - Thermionischer Generator - Google Patents

Description

Thermionischer Generator

Zusatz zu Patent (Anm. S 71 8oO VIIIc/21b = PLA 60/1844 )

Im Hauptpatent sind die grundlegenden Erfordernisse für einen neuartigen thermionischen Energiewandler, der für größere Spannungen und Ströme geeignet ist, angegeben worden. Dieser thermionische Energiewandler arbeitet folgendermaßen:

Die Wärmequelle dient zum Aufneizen eines Gemisches, das aus einem Treibgas ier -dampf und einem in diesem in feinverteilter Form enthaltenen Metallzusatz, insbesondere der I. Hauptgruppe des Periodencys;. ■ ·." ier Elemente, besteh:;; dieses Gas-Dampf-Gemisch durchläuft einen Kreislauf; der Metallzusatz ,-.ird an einer metallischen Kathode kontaicticni.eiert, die Ionen des Metallzusatzeo werden an einer Anode

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entladen, das Treibgas oder der Treibdampf mit dem Metallzusatz werden komprimiert und dem Beginn des Kreislaufes wieder zugeführt; dabei wird die elektrische Energie zwischen Kathode und Anode entnommen.

Die nachstehende Erfindung zeigt eine Weiterbildung des thermionischen Energiewandlers nach dem Hauptpatent. Gemäß der Erfindung ist er durch eine solche Anordnung gekennzeichnet, daß durch mindestens eine Zuleitung zugeführter Brennstoff mit Sauerstoffzusatz verbrennt und diesem Verbrennungsgas Metall in feinverteilter Form zugesetzt wird, weiterhin daß der Metallzusatz an einer metallischen Kathode (Lavaldüse) kontaktjonisiert wird und sich die Ionen des Metallzusatzes an einer Anode entladen und daß an Anode und Kathode Anschlußstücke, zur Entnahme der elektrischen Energie vorgesehen sind. Als Metallzusatz können Metallsalz-Lösungen, z.B. CsCl oder KCl oder die Karbonate dieser Metalle dienen. Diese Metallsalz-Lösungen können mit Ultraschall zerstäubt sein. Das kann entweder vor dem Zusatz außerhalb der Reaktionskammer oder auch in der Reaktionskammer erfolgen. Es können auch pulverisierte, Metalle enthaltende, Stoffe als Metallzusatz dienen, die mittels Preßgas eingeblasen werden. Als Preßgas kann eines der chemisch reagierenden Gase dienen. Weiterhin können zusätzliche Einrichtungen vorgesehen sein, die die im Abgas nach dem Entladen noch enthaltene Wärmemenge mittels irgendwelcher Energiewandler ausnutzen. Statt die Brennstoffe mit dem Sauerstoffzusatz unmittelbar in die Reaktionskammer einzuführen, kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß eine Beheizung der Reaktionskammer durch die Verbrennung des zugeführten Brennstoffes mit Sauerstoffzusatz erfolgt und dadurch die in der Reaktionskammer enthaltenen Gas/Gas- oder Gas/ Dampf- oder Dampf/Dampf-Gern! sehe zusammen mit der Lavald.üse erhitzt .

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werden, wobei ein Kreislauf der Gemische mit Kompression oder Kondensation stattfinden kann. Die Anordnung kann aber auch so getroff-en sein, daß der Metallzusatz allein oder mit anderen Anteilen einen Kreislauf ausführt. Auch können Einrichtungen vorgesehen sein, durch die die Geschwindigkeit des Gemisches - beispielsweise durch Anregung akustischer Schwingungen im Gasstrahl oder durch Verwendung von mechanischen Steuerklappen, die den Gasstrom wechselweise hindern oder freigeben" - periodisch geändert, insbesondere auch innerhalb der Periode umgekehrt werden kann.

In der Figur ist eine beispielhafte Ausführung gemäß der Erfindung angegeben.

Mjt 1 ist die Reaktionskammer des Energiewandlers bezeichnet. Durch zwei Rohre 2 und 3 werden die chemisch - beispielsweise in Form einer Flamme - reagierenden Gase zugeführt. Der zu ionisierende Anteil wird durch das Rohr 4 zugeführt. Er kann beispielsweise aus Lösungen von CsCl oder KCl o.a. bestehen, die - gegebenenfalls nach Zerstäubung mit Ultraschall - in die Brennkammer eingeführt werden. Es können aber auch die Stoffe in pulverisierter Form mittels Preßgas oder als D „mpf aus einem Verdampfer eingeführt werden. Das Preßgas kann dabei die Funktion eines der chemisch reagierenden Gase übernehmen. Am Ausgang der Reaktions- oder Brennkammer 1 ist eine Lavaldüse 5 angeordnet, an deren Flächen die Kontaktionisierung stattfindet. An den Leitblechen 6 findet das Entladen der Ionen statt. Die Leitbleche können beispielsweise als Platten oder als konzentrische Zylinder ausgebildet sein. Der Hüllkörper besteht aus zwei elektrisch leitenden Teilen 7 und 8, die durch einen Zylinder 9 oder eine Schicht aus Isolierstoff vonein-

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ander getrennt sind. Zwischen dem Teil 8 und dem Teil 7 wird die gewonnene Gleichspannung an den Klemmen 10 und 11 abgenommen, wobei der positive Pol am Teil 8 (Klemme 10) liegt. Das in Richtung A abströmende, noch nicht voll abgekühlte Gas gibt die in.ihm noch enthaltene Wärmemenge an weitere, nicht eingezeichnete Energiestufen ab. .Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß durch die Verbrennungswärme der chemisch reagierenden Stoffe eine Beheizung der Reaktionskammer mit Lavaldüse erfolgt, in.der die Erzeugung und/oder Erwärmung eines Gas/Gas- oder Gas/Dampf- oder Dampf/Dampf-Gemisches stattfindet, wobei - wie in der Hauptanmeldung angegeben - ein Kreislauf dieses Gemisches vorgesehen sein kann.

In der als Beispiel gezeigten Anordnung kann das durch Rohr 4 zugeführte Ionisierungsmittel im Kreislauf wieder dorthin zurückgeführt werden.

9 Patentansprüche
1 Figur

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Claims (1)

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   Pat ent ans prüche

   Thermionischer Energiewandler nach Patent (Anm. S 71

   VIIIc/21b = PLA 60/1844), gekennzeichnet durch eine solche Anordnung, daß durch mindestens eine Zuleitung zugeführter Brennstoff mit Sauerstoffzusatz verbrennt und diesem Verbrennungsgas Metall in fein verteilter Form zugesetzt wird, daß der Metallzusatz an einer metallischen Kathode (Lavaldüse) kontaktionisiert wird und sich die Ionen des Metallzusatzes an einer Anode entladen und daß an Anode und Kathode Anschlußstücke zur Entnahme der elektrischen Energie vorgesehen sind.

   Thermionischer Energiewandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallzusatz Metallsalz-Lösungen, z.B. CsCl oder KCl, oder die Karbonate dieser Metalle dienen.

   Thermionischer Energiewandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallsalz-Lösungen mit Ultraschall zerstäubt sind.

   Thermionischer Energiewandler nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

   zeichnet, daß pulverisierte, Metalle enthaltende, Stoffe, die mittels Preßgas eingeblasen werden, als Metallzusatz dienen.

   Thermioniseher Energiewandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Preßgas eines der chemisch reagierenden Gase dient. ^!

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   Thermionischer Energiewandler nach einem der· vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Einrichtungen vorgesehen sind, die die im Abgas nach dem Entladen noch enthaltene Wärmemenge mittels irgendwelcher Energiewandler ausnutzen..

   Thermionischer Energiewandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung so getroffen ist, daß eine Beheizung der Reaktionskammer durch die Verbrennung des zugeführten Brennstoffes mit Sauerstoffzusatz erfolgt und dadurch die in der Reaktionskammer enthaltenen Gas/Gas- oder Gas/Dampf- oder Dampf/ Dampf-Gemische zusammen mit der Lavaldüse erhitzt werden, wobei ein Kreislauf der Gemische mit Kompression oder Kondensation stattfinden kann.

   Thermionischer Energiewandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung so getroffen ist, daß der Metallzusatz allein oder mit anderen Anteilen einen Kreislauf ausführt.

   Thermioniacher Energiewandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, durch die die Geschwindigkeit des Gemisches - beispielsweise.durch Anregung akustischer Schwingungen im Gasstrahl oder durch Verwendung von mechanischen Steuerklappen, die den Gasstrom wechselweise hindern oder, freigeben - periodisch geändert, insbesondere auch innerhalb der Periode umgekehrt werden kann«

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