DE2619743C2 - Thermionischer Generator - Google Patents

Description

versehen, von denen Kühlrippen 11 abstehen. Die Kühlrippen ragen in den vom Kühlmedium durchflossenen Zwischenraum 9 und gewährleisten eine wirksame Kühlung der Kollektoren von deren Rückseite her. Der Emitter eines Konverters ist jeweils mit dem Kollektor eines anderen Konverters durch eine von Kühlmedium umströmte (in F i g. I lediglich einmal dargestellte) Drahtlitze 12 elektrisch leitend verbunden. Das Hüllrohr 7 läßt sich von der Konverteranordnung leicht abnehmen. Hierdurch sind die Konverter 2, die Klammern 5 und die Litzen 12 leicht zugänglich, so daß nötigenfalls ein/eine defekte Konverter ohne weiteres ausgewechselt werden können. Die Konverter 2 weisen, wie sich aus F i g. I ergibt. an ihrer Außenschale eine jeweils ringsum verlaufende Ringschuller 13 auf, mittels is welcher sie an den komplementär ausgebildeten Aussparungen im Trägerrohr 1 formschlüssig fixiert sind. Die Auswechslung kann dabei nach Abnahme des Hüllrohrs 7 ohne weiteres von der Außenseite des Trägerrohrs I her er'olgen.

Der thermionische Generator ist in Fig. 1 bis 3 im wesentlichen maßstäblich dargestellt. Der Durchmesser der einzelnen Konverter 2 kann etwa 4 bis 5 cm betragen. Der Abstand der Ebenen, in denen die Kon\ crter zueinander versetzt am Trägerrohr angeordnet sind (Fig. 3) kann beispielsweise etwa 38 mm betragen.

Aufgrund der dichten Belegung der Wandung des Brennraums bleiben die Verluste durch Abstrahlung in »tote« Bereiche niedrig Zur weiteren Reduzierung solcher Verluste können die hier kreisförmig gezeichneten Bodenwände 4 der Konverter auch sechseckig sein. Die lösbar angeordneten, dreiarmigen Klammern 5 sind auf ihren Stützen 6 jeweils so angebracht, daß jede Klammer drei Konverter 2 hält und jeweils drei Klammern 5 an der Befestigung jedes Konverters 2 beteiligt sind.

In F i g. 4 und 3 ist eine erste Ausführungsform eines Konverters 2 dargestellt. F.r umfaßt eine tiefgezogene. metallische Außenschale 14. beispielsweise aus Molybdar. Niob. Titan- oder Nioblegierung, wobei die Νιοι-Legierung etwa 1<V_C Zirkon enthalten kann. Die Außenschale 14 kann auch aus einem anderen Metall gefertigt se;n und einen Überzug aus den vorgenannten Werkstoffen tragen. Auf die äußere Oberfläche der Außenschale 14 und damit auf die zu beheizende Fläche des Kon-, erters ist eine Schutzschicht 15 ₇ g vorwiegend aus MoSb aufgebracht. Zur Plastifizierung unterhalb 800 C und zur Vermeidung einer unerwünschten Sprödigkeil kann dem vorgenannten Werkstoff :uch z. B. MoGe: beigemischt sein. Die Schutzschicht 15 kann beispielsweise im Plasmaspritzverfahren aufgebracht werden. Sie verhindert eine Korrosion der Boden wand 4 der Außenschale 14 durch die Fiammengase sowie eine Wasserstoff-Diffusion durch die Außenschale 14 hindurch. Bei Rißentstehung ist die Schutzschicht 15 weitgehend selbstheilend. Mit der Innenseite der Bodenwand 4 ist die Rückseite eines Emitters 16 verbunden. Niob aber auch Molybdän und Titan bilden einen guten Übergang einerseits zur Schutzschicht 15, andererseits zum Emitter 16. der aus einem Cermet-Material, vorzugsweise aus UO2-MO besteht. Bei der Befestigung eines solchen Emitters 16 in der Außenschale 14 durch Sintern hat sich eine dünne Zwischenlage aus miteingesintertem Niob- oder Titanpulver als- vorteilhaft erwiesen. Das Befestigen oder Aufbringen der Emitterschichi kann auch durch Löten oder Widerstandsschweifisn bzw. durch Plasmaspritzen erfolgen. Dem eben ausgebildeten Emitter 16 liegt im Abstand von etwa 1 bis 2 mm ein ebenfalls eben ausgebildeter Kollektor 17 gegenüber. Dieser kann aus Molybdän, Wolfram. Titan oder anderen Metallen bestehen oder einen Überzug aus diesen Metallen aufweisen. Diese Werkstoffe weisen im Zusamminmischen mit Cäsium und elektronegativen Substanzen, insbesondere den von der Emitteroberfläche abgedampften Oxide, eine niedrige Elektronenaustrittsarbeit auf. Eine an den Kollektor 17 angeschweißte, entsprechend geformte Metallhülse 18, z. B. aus einer Eisen/Nickel/Kobalt Legierung bildet den Übergang zu einem vorzugswu \c aus hochreinem Aluminiumoxid bestehenden Isolierring 19. der in der Außenschale 14 gehalten ist. Die Befestigung der Metallteile auf der Keramik erfolgt mittels Hochtemperaturlötung, wobei ein Lot aus Reinkupfer verwendet werden kann.

Der Kollektor 17 weist in der Mitte eine Bohrung auf. in die ein Rohr 21 eingeschweißt ist. Dieses Rohr hat mehrere Aulgaben, hs enthalt als Casiumdampfqueiie einen Cäsiumgraphitblock 22, das ist ein Graphitblock, in dem Cäsium auf Zwischengitterplätzen gebunden ist. Mit Hilfe dieses Cäsiumgraphits wird temperaturabhängig der für die Austriitsarbeitseinstellung und die Cäsiumionenproduktion zur Raumladungsneutralisation im Konverter 2 notwendige Cäsiumdampfdruck eingestellt. Mittels des Rohres 21 wird aber auch der durch den Emitter 16, die Außenschale 14, die Hülse 18. den Isolierring 19 und den Kollektor 17 gebildete Innenraum 23 des Konverters 2 evakuiert und die Gesamthülle auf Dichtheit geprüft. Nach Dichtheitsprüfung, Ausheizen I und Ausgasen der Konverterteile sowie nach Evakuieren des Raumes 23 wird das Rohr 21 und damit auch der Konverter mit einem durch Abquetschen erzielten, sogenannten »Pinch-off« 24 abgeschlossen.

Um die am Kollektor 17 anfallende, nicht in elektrische Energie umgewandelte Wärme abzuleiten. ist dieser mit einem die Kühlrippen 11 tragenden, metallischen Kühlblock 25 durch Verschraubung oder Lötung verbunden. Am Kühlblock 25 ist auch eine elektrische Anschlußstelle 26 für den Kollektor 17 angebracht. Der Anschluß des Emitters 16 erfolgt mittels einer Lasche 27, die als Verlängerung der Außenschale 14 ausgebildet sein kann. Die bereits erwähnte Ringschulter 13 an der Außenschale 14 dient zum lösbaren Einstecken des Konverters in das Trägerrohr 1.

Die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 5 vorgesehene Schutzschicht 15 dient sowohl der Minderung der H2-Diffusion als auch der Verhinderung einer Korrosion der aus refraktärem, oxidationsf^reudigem Material bestehenden Außenschale. In manchen Anwendungsfällen ist es von Vorteil, wenn auf diese verhältnismäßig anfällige Schutzschicht verzichtet werden kann. Eine abgewandelte Ausführungsform des Konverters ohne eine solche Schutzschicht ist in F i g. 6 und 7 dargestellt, wobei die Kollektorseite im wesentlichen derjenigen gemäß F i g. 4 und 5 entspricht. Das Besondere an der Ausführungsform gemäß F i g. 6 UDd 7 ist der Ersatz der metallischen Außenschale 14 und der Schutzschicht 15 durch einen Keramiknapf 31, der aus Gründen der besseren Temperatur- und Temperaturwechselbelastbarkeit mit einer konischen Wandung versehen ist Keramische Werkstoffe sind im allgemeinen wesentlich dichter gegenüber H_rDiffusion als Metalle; auch können sie einen guten Schutz gegen Korrosion darstellen. Als Keramikmaterialien für den Napf 31 kommen beispielsweise in Frage Aluminium-

oxid oder Siliziumkarbide und -nitride, wobei bei letzteren meist durch besondere Verfahren, z. B. chemische Dampfabscheidiing, die Dichtheit hergestellt werden muß.

Da bei der Ausführungsform gemäß F i g. 6 und 7 die Außenschale elektrisch nicht oder nicht ausreichend leitend ist, wird eine besondere elektrische Verbindung /wischen Emitter 16 und Anschlußlasche 27 erforderlich. Hierfür ist eine dünne, ringförmige Hülse 32 vorgesehen, die einerseits mit dem Emitter, beispielsweise durch Sintern oder Löten, fest verbunden ist und andererseits in einem Arbeitsvorgang sowohl mit dem Keramiknapf 31 als auch mit einer metallischen Abschlußhülse 33 verlötet is<. Die Abschlußhülse 33 ist ihrerseits wieder mit dem Isolierring 19 verbunden, η Sofern die Hülse 32 vakuumdicht ist. werden keine weiteren Forderungen an den Keramiknapf 31 hinsichtlich Cäsiumbeständigkeit gestellt, da er mit Cäsium nicht in Berühiung kommt. Werden anstelle der Hülse 32 nur einzelne Laschen als elektrische Verbindungselemente verwendet, so muß der Keramiknapf 31 entsprechende Qualitäten aufweisen und möglichst aus hochreiner Aluminiumoxid-Keramik bestehen.

Neben der Temperatur- und Temperaturwechselbelastbarkeit des Keramiknapfes 31 bilden die feste und thermisch ausreichend leitende Befestigung des den Emitter 16 bildenden Cermet-Materials im Keramiknapf 31, die Verbindung der Hülse 32 mit diesem Material sowie der Lötübergang zwischen Napfwand, Abschlußhülsc 33 und Hülse 32 die wesentlichen, aber » lösbaren technologischen Probleme.

Bei einer Beheizung des thermionischen Generators unter Ausnutzung der Solarenergie entfällt das Problem der Wasserstoffdiffusion, so daß sich auf der Emitterseite eine Vereinfachung ergibt, da nun z. B. hochwarmfe- 3; sie NiCr-Legierungen Verwendung finden können. Anstelle der metallischen Außenschale 14 mit Schutzschicht 15 bzw. anstelle des Keramiknapfes 31 kann ein entsprechend geformter Metallkörper aus einer dieser hochschmelzenden und bis zu hohen Temperaturen korrosionsbeständigen Legierungen treten. Da diese Legierungen eine ausreicherde elektrische Leitfähigkeit aufweisen, entfällt auch die Hülse 32(F i g. 6).

Im nachstehenden werden die besonderen, durch die Erfindung erzielbaren Vorteile noch einmal zusammengefaßt: Die in einem gemeinsamen Träger austauschbar befestigten Konverter stellen jeweils für sich abgeschlossene Baueinheiten dar, die in Form und Anordnung eine einfache elektrische Verschaltung zur Erzielung größerer Spannungen bei hohen Stromdichten sowie den Aufbau größerer und zuverlässiger Einheiten aus gleichen Grundelementen ermöglichen, wobei ein problemloser Austausch einzelner, eventuell schadhafter Konverter erfolgen kann. Bei einer Emittertemperatur von etwa 1200⁰C oder darunter lassen sich 2—4 W/cm² bei einer Spannung von ca. 0,6 bis 0,7 V und einem Wirkungsgrad bis mindestens etwa 15% erzielen. Der Abstand zwischen Emitter und Kollektor kann bis zu etwa 2 mm betragen, was für die Vereinfachung und Verbilligung der Technologie sowie für die Erhöhung der Zuverlässigkeit der Konverter von Bedeutung ist. Die Kurzschlußgefahr ist hierdurch erheblich herabgesetzt und bei der Fertigung können größere Toleranzen in Kauf genommen werden. Die äußere Form der in wirtschaftlicher Weise herstellbaren Konverter e-.tiöglicht einen einfachen und zuverlässigen Zusammenbau zu größeren Aggregaten, die als stationäre, transportable und mobile Stromquellen wirtschaftlich eingesetzt werden können, wobei ein Zu- und Abschalten einzelner Konverter ohne weiteres möglich ist. Die Konverter lassen sich gegen Korrosion durch die Flammgase und Wasserstoffdiffusion leicht schützen. Herstellung und Formierung der Elektroden (Emitter und Kollektor) ist einfach. Dasselbe gilt für den vakuumdichten Zusammenbau der Konverter und die ausreichende Wärmezu- und -abfuhr zur Einhaltung der Konverterbetriebsbedingungen. Die Flammenbeheizung kann mit speziellen Brennern erfolgen, die die Wärmeleistung vorwiegend durch Strahlung übertragen, so daß auch hierdurch die ^-Konzentration an der Emitterrückseite und damit die H₂-Diffusion in dem Konverter beträchtlich vermindert sind. Schließlich erlaubt der Aufbau des erfindungsgemäßen Generators aus einzelnen, abgeschlossenen Konverter·· bei Teillastbetrieb eine bessere Anpassung der produzierten elektrischen Leistung an die geforderte, indem durch entsprechenden Aufbau der elektrischen Verschaltung und der Brenner Teilbereiche des Generators abgeschaltet werden können, d. h. nicht beheizt werden müssen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (22)

Patentansprüche;

1. TTiermioniscner Generator zur Erzeugung elektrischer Energie aus Wärme mit mehreren gleich aufgebauten, einzeln evakuierbaren und mit individueller Cäsiumdampfquelle versehenen, elektrisch voneinander isoliert konzentrisch um eine durch Rammen- oder konzentrierte Sonnenenergie gespeiste Wärmequelle herum an einem gemeinsamen kreiszylindrischen Träger gehaltenen, thermio- to nischen Konvertern, deren Emitter jeweils über eine der Wärmequelle zugekehrte mit der Emitterrückseite verbundene Wand des Konverters auf eine Temperatur zwischen 1000⁰C und 1400⁰C aufheizbar sind, bei dem durch einen von der Konverteran- 15-Ordnung und einem diese außen im Abstand koaxial umgebenden Hüllrohr gebildeten Zwischenraum ein Kühlmedium geleitet ist, das jeweils die Kollektoren der thermionischen Konverter über einen mit der Kollektorrückseite verbundenen Kühlblock jedes Konverters kühlt, dadurch gekennzeichnet, daß die dosenförmig ausgebildeten Konverter (2) lösbar in Aussparungen im Mantel eines kreiszylindrischen Trägerrohrs (1) in verschiedenen Querschnittsebenen des Trägerrohrs (1) gegeneinander versetzt mit dichtest möglicher Anordnung der Emitterrückseiten gehalten sind und daß das Hüllrohr (7) von der Konverteranordnung abnehmbar ist.

2. Thermionischer Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Konverter ^2) am Trägerrohr (1) Klammern (5) vorgesehen sind, die. an ><*weils drei einander benachbarten Konvertern gleichzeitig angreifen.

3. Thermionischer Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den dem Hüllrohr (7) zugekehrten Seiten der Kühlblöcke (25) der Konverter (2) Kühlrippen (11) angeordnet sind.

4. Thermionischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der Emitter (16) eines Konverters (2) mit dem Kollektor (17) eines anderen Konverters (2) durch eine von Kühlmedium umströmte Drahtlitze (1?.) elektrisch leitend verbunden ist.

5. Thermionischer Generator nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Konverter (2) eine Außenschale (14) aus hitzebeständigem Werkstoff aufweist, mit deren Bodenwand (4) der Emitter (16) verbunden ist und in die der mit dem Kühlblock (25) verbundene so Kollektor (17) vakuumdicht eingesetzt ist.

6. Thermionischer Generator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand der Außenschale (14) über einen Isolierring (19) und eine Metallhülse (18) vakuumdicht mit dem Kollektor(17) verbunden ist.

7. Thermionischer Generator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlblock (25) mit dem Kollektor (17) verschraubt oder verlötet ist.

8. Thermionischer Generator nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Bohrung des Kollektors (17) ein Rohr (21) eingesetzt ist, das der Evakuierung des Konverters (2) dient und die Cäsiumdampfquelle (22) aufnimmt.

9. Thermionischer Generator nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (14) aus Metall, vorzugsweise Molybdän, Niob, Niob- oder Titanlegierung, besteht und auf der Außenseite des Konverters (2) mit einer korrosionsbeständigen, eine Gasdiffusion verhindernden Schutzschicht (15), vorzugsweise aus MoSj₂ oder aus einem Gemisch von MoSi₂ und MoGe₂ versehen ist

10. Thermionischer Generator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (15) im Plasmaspritzverfahren auf die Konverteraußenseite aufgebracht ist

11. Thermionischer Generator nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (14) des Konverters (2) ein vorzugsweise konisch geformter Keramiknapf (31), insbesondere aus Aluminiumoxid, Siliziumkarbid oder Silizium¹ nitrid ist

12. Thermionischer Generator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter (IS) im Innern des Keramiknapfes (31) mit einer ringförmigen Hülse (32) und diese mit einer Anschlußhülsc (33) elektrisch leitend verbunden ist

13. Thermionischer Generator nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Beheizung mit konzentrierter Sonnenenergie die Konverteraußenschale (14) aus einer hochwarmfesten Legierung, insbesondere NiCr-Legierung, besteht.

14. Thermionischer Generator nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter (16) aus Cermet-Material, insbesondere einem gesinterten Gemisch aus UO₂ und Mo besteht

15. Thermionischer Generator nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter (16) durch Sintern mit der Außenschale (14) des Konverters (2) verbunden ist.

16. Thermionischer Generator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Emitter (16) und Außenschale (14) eine dünne Zwischenlage aus Niob- oder Titanpulver miteingesintert ist.

17. Thermionischer Generator nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter (16) durch Löten, Widerstandsschweißen oder Plasmaspritzen auf die Außenschale (14) des Konverters aufgebracht ist.

18. Thermionischer Generator nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierring (19) aus hochreinem Aluminiumoxid besteht.

19. Thermionischer Generator nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenschale (14,31) des Konverters (2) oder an der mit dieser Schale verbundenen Abschlußhülse (33) eine elektrische Anschlußlasche (27) vorgesehen ist.

20. Thermionischer Generator nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Kollektor (17) verbundene Kühlblock (25) des Konverters (2) eine elektrische Anschlußstelle (26) aufweist,

21. Thermionischer Generator nach einem der Ansprüche 5 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (14) des Konverters (2) zur Befestigung im Trägerrohr (1) eine Ringschulter (13) aufweist.

22. Thermionische Generator nach einem der Ansprüche 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß im Rohr (21) des Kollektors (17) des Konverters (2) als

Cäsiumdampfquelle {22) C8siumgr«phit angeordnet

Die Erfindung betrifft einen thermionischen Generator wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist.

Thermionische Generatoren fanden bisher im wesentlichen nur in der Raumfahrt Einsatz, wobei als Wärmequellen Kernreaktoren herangezogen wurden und die Arbeitstemperatur oberhalb etwa 1500⁰C lag. Bei den weiterhin bekanntgewordenen thermionischen Generatoren (DE-OS 2416 194) konnte zwar die Arbeitstemperatur bis auf ca. 1250° C herabgedrückt werden, so daß als Wärmequelle auch fossile Brennstoffe nutzbar gemacht und die Wirtschaftlichkeit der Energieerzeugung erhöht werden konnten. Bei diesen Geräten handelt es sich jedoch mehr oder weniger um Laboratoriumsentwicklungen, die im Hinblick auf Vereinfachung der Technologie, weitere Herabsetzung der Arbeitstemperatur und Erhöhung des Wirkungsgrades noch erheblich weiter zu entwickein sind, bevor sie auf dem Markt andere Generatoren für e'cktrische Energie ersetzen können.

Ein thermionischer Generator der eingangs beschriebenen Art ist beispielsweise aus der US-Patentschrift 32 43 612 bekannt. Bei dieser Konstruktion ist es außerordentlich schwierig, einen einzelnen Konverter auszutauschen, da zu diesem Zweck der Generator vorher weitgehend zerlegt werden muß. Darüber hinaus ist ein Wärmeübergang nur an einem sehr geringen Flächenbereich möglich, so daß eine optimale Ausnutzung der Heizleistung nicht erreichbar ist

Bei einem weiteren thermionischen Generator ähnlicher Bauart (US-PS 31 37 798) ergibt sich ebenfalls das Problem, daß die einzelnen Konverter nur ausgetauscht werden können, wenn der Generator vollständig zerlegt wird. Bei der im wesentlichen halbkugelförmigen Ausgestaltung des Brennraums dieses Generators können Emitterflächen nur in einer Ebene koaxial angeordnet werden, so daß auch hier eine optimale Ausnutzung der Wärmeenergie nicht möglich ist.

Bei einem weiteren thermionischen Generator sind dosenförmige thermionische Konvertoren, die jeweils aus einer keramischen Außenschale, mit deren Bodenwand der Emitter verbunden ist und n-, die der Kollektor vakuumdicht eingesetzt ist, bestehen, in einer Ebene angeordnet (GB-PS 9 62 383).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem thermionischen Generator der eingangs genannten Art bei optimaler Ausnutzung der Heizenergie eine leichte Auswechseibarkeit der einzelnen Konvertoren zu erreichen.

Diese Aufgabe wird bei einem thermionischen Generator der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die versetzte, in mehreren Ebenen erfolgende Anordnung der Konverter in dem kreiszylindrischen Träger wird eine optimale Belegung der die Wärmequelle umgebenden Trägerfläche mit Konvertern und damit eine optimale Ausnutzung der Wärmeenergie im Innern des kreiszylindrischen Trägers ermöglicht. Trotz der sehr dichten Anordnung der einzelnen Konverter behindern sich diese nicht gegenseitig, und es ist infolge der lösbaren Halterung der Konverter in dem Träger und infolge der Abnel.rnbarkeit des Hüllrohres in einfachster Weise möglich, einzelne Konverter aus dem Träger herauszunehmen und durch einen anderen Konverter zu ersetzen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines thermionischen Generators gemäß der Erfindung etwa im Maßstab 1:1;

Fig.2 eine in der Ebene dargestellte Ansicht von thermionischen Konvertern mit Blickrichtung «ntlang dem Pfeil Λ in Fig. I;

Fig.3 eine schematische Ansicht der Konverter entlang dem Pfeil Bm F i g. 1;

F i g. 4 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Konverters;

F i g. 5 eine Draufsicht des Konverters aus F i g. 4;

F i g. 6 eine abgewandelte Ausführungsform eines Konverters und

F i g. 7 eine Draufsicht des Konverters aus F i g. 6.

Bei dem thermionischen Generator gemäß Fi g. 1 bis 3 sind in passenden Aussparungen im Mantel eines kreiszylindrischen Trägerrohrs 1 aus elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise Keramik, mehrere dosenförmige Konverter 2 in verschiedenen, senkrecht zur Rohrachse verlaufenden Ebenen gegeneinander versetzt mit dichtest möglicher Anordnung befestigt Die Konverter 2 sind als separate, im wesentlichen gleiche, sowie einzeln evakuierbare und mit individueller Cäsiumdampfquelle versehene Bauelemente austauschbar und konzentrisch um eine durch Flammenoder konzentrierte Sonnenenergie gespeiste, in Fig. 1 lediglich schematisch angedeutete Wärmequelle 3 herum am Träger gehalten. Dabei ist jeweils eine in noch zu beschreibender Weise mit einem Emitter verbundene Bodenwand 4 jedes Konverters der Wärmequelle 3 zugekehrt, so daß der Emitter von seiner Rückseite her auf eine Tempratur zwischen etwa 1000 und 1400⁰C, vorzugsweise zwischen etwa 1000° C und einem Wert unterhalb 1250⁰C aufheizbar ist. Bei der Wärmequelle 3 kann es sich beispielsweise um ein mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff, beispielsweise Wasserstoff, gespeistes Brennerrohr oder um einen Hohlraum handeln, in den und damit auch ;:n die Bodenwände 4 mit Hilfe von Linsen und Spiegeln Solarenergie geleitet wird, um die im Innern der Konverter 2 angeordneten Emitter auf die genannten Temperaturen zu erhitzen. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, liegen aufgrund der geschilderten Anordnung der Konvertoren 2 im Trägerrohr 1 deren Bodenwände 4 in dichter Packung nebeneinander, wobei sich kaum Toträume ergeben. Auf diese Weise ist eine optimale Aasnutzung der Heizenergie möglich. Die einzelnen Konverter 2 sind, wie sich aus F i g. 1 und 3 ergibt, durch Klammern 5 am Trägerrohr 1 befestigt. Die dreiarmigen Klammern 5 greifen jeweils in drei benachbarten Konvertern 2 an und sind über Stützen 6 am Trägerrohr 1 befestigt. Die Konverteranordnung ist außen im Abstand koaxial von einem Hüllrohr 7 umgeben, das außen oder innen mit einer lsölierfnässe 8, z. D. Asbest verkleidet ist. Durch den zwischen Konverleranordnung und Innenseite des Hüllrohrs 7 gebildeten Zwischenraum 9 wird ein Kühlmedium, z. B. Luft geleitet. \Vie späte^: im einzelnen noch beschrieben werden wird, sind die int Innern der Konverter vorgesehenen Kollektoren jeweils mit Kühlblöcken