DE10100729C2

DE10100729C2 - Heat cell for a thermoelectric converter

Info

Publication number: DE10100729C2
Application number: DE10100729A
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner Zimmermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-01-10
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: DE10100729A1

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft eine Wärmezelle für einen thermoelektrischen Wandler, insbesondere einer gasbetriebenen Generator-Therme, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a heat cell for one thermoelectric converter, especially one gas powered generator thermal bath, with the characteristics of Preamble of claim 1.

Aus der DE 199 36 591 C1 ist eine Generator- Therme bekannt, die mit einer derartigen Wärmezelle ausgestattet ist, die einen Brenner zur Wärmezufuhr an einen thermische Energie in elektrische Energie umwandelnden thermoelektrischen Wandler, z. B. Stirlingmotor, sowie ein den Brenner und einen dem Brenner zugeordneten Kopf des Wandlers umgebendes Gehäuse aufweist. Dieses Gehäuse ist dabei mehrschalig ausgebildet und enthält einen den Wandlerkopf umhüllenden Brennraum. Zwischen einer dem Wandler nächstliegenden ersten Schale des Gehäuses und einer dazu nach außen benachbarten zweiten Schale ist ein mit dem Brennraum kommunizierender Abströmraum ausgebildet, durch den im Brennraum gebildete Verbrennungsabgase aus der Wärmezelle abströmen können. Dabei ist bei der bekannten Generator-Therme eine im wesentlichen ringförmige Einströmöffnung des Abströmraumes bezüglich des etwa mittig im Gehäuse anordneten Wandlerkopfes radial außen angeordnet, während eine Ausströmöffnung des Abströmraumes bezüglich des mittig im Gehäuse angeordneten Wandlerkopfes etwa mittig oder zentral angeordnet ist. Die Abgasströmung wird somit koaxial zu einer Erstreckungsrichtung, in der sich der Wandler in das Gehäuse hinein erstreckt, vom Gehäuse weggeführt. Dementsprechend ergibt sich durch die dadurch erforderlichen Anschlüsse eine bezüglich dieser Erstreckungsrichtung relativ große Bauhöhe für die Wärmezelle.From DE 199 36 591 C1 is a generator Thermal bath known with such a heat cell is equipped with a burner for supplying heat to a converting thermal energy into electrical energy thermoelectric converter, e.g. B. Stirling engine, and a the burner and a head of the Has transducer surrounding housing. This housing is multi-layered and contains one Converter head enveloping combustion chamber. Between one Transducer closest to the first shell of the housing and one to the outside adjacent second shell is one with the Combustion chamber outflow chamber formed by the combustion gases formed in the combustion chamber from the Can flow out of the heat cell. It is in the known Generator thermal baths are essentially ring-shaped Inflow opening of the outflow space with respect to the approximately center the transducer head arranged in the housing is arranged radially on the outside, while an outflow opening of the outflow space with respect to the Transducer head arranged in the center of the housing approximately in the middle or centrally located. The exhaust gas flow is thus coaxial to an extension direction in which the Transducer extends into the housing from the housing led away. Accordingly, this results from the required connections one regarding this Direction of extension relatively large overall height for the Heat cell.

Im Gehäuse der bekannten Wärmezelle ist außerdem ein als Rippenrohrwendel ausgebildeter Wärmeübertrager untergebracht, der dem Abströmraum vorgeschaltet ist, also stromauf der Einströmöffnung des Abströmraums im Brennraum angeordnet ist. Mit diesem Wärmeübertrager wird in der Umgebung des Wandlerkopfes Wärmeenergie aus der Wärmezelle abgeführt, wodurch sich die Wärmeübertragung auf den Wandlerkopf entsprechend reduziert und somit den Wirkungsgrad des Wandlers verschlechtert. Um die Wärmeabstrahlung der Wärmezelle nach außen zu reduzieren, ist auf der Innenseite der ersten Schale eine thermisch isolierende Schicht angeordnet.In the housing of the known heat cell is also a Finned tube coil designed heat exchanger housed, which is upstream of the outflow chamber, so upstream of the inflow opening of the outflow chamber in the combustion chamber is arranged. With this heat exchanger in the Environment of the transducer head thermal energy from the heat cell dissipated, which affects the heat transfer to the Converter head reduced accordingly and thus the The efficiency of the converter deteriorates. To the Reduce heat radiation from the heat cell to the outside, is thermal on the inside of the first shell insulating layer arranged.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Wärmezelle für einen thermoelektrischen Wandler zu schaffen, die den Wärmefluß nach außen reduziert und die zugleich kompakt und einfach aufgebaut ist.The invention is based on the object of a heat cell for one to create thermoelectric converters that follow the heat flow reduced outside and at the same time compact and is simply constructed.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.According to the invention, the object with that in claim 1 mentioned features solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous further developments are the dependent claims refer to.

Die erfindungsgemäße Wärmezelle hat den Vorteil, daß eine Abgasleitung, welche die Abgase von der Wärmezelle wegführt, seitlich an die mindestens eine Ausströmöffnung des Abströmraumes anschließbar ist, wodurch sich die Bauhöhe der Wärmezelle in Erstreckungsrichtung des Wandlers reduzieren läßt. Durch eine Reduzierung der Bauhöhe der Wärmezelle läßt sich eine kompakte Bauweise für die Generator-Therme realisieren. Desweiteren bewirkt die mittig angeordnete Einströmöffnung eine nahezu vollständige Umströmung des Wandlerkopfes mit heißen Verbrennungsabgasen, da der Brenner den Wandlerkopf regelmäßig ringförmig umschließt, so daß die am Brenner erzeugten Verbrennungsabgase den Wandlerkopf seitlich beaufschlagen und auf ihrem Weg zur mittigen Einströmöffnung eine Stirnseite des Wandlerkopfes relativ homogen umströmen. Hierdurch wird die Wärmeübertragung an den Wandlerkopf verbessert, wodurch sich der Wirkungsgrad des Wandlers erhöht.The heat cell according to the invention has the advantage that a Exhaust pipe, which leads the exhaust gases away from the heat cell, laterally to the at least one outflow opening of the Abströmraumes can be connected, which increases the height of the Reduce the heat cell in the direction of extension of the transducer leaves. By reducing the overall height of the heat cell a compact design for the generator thermal bath realize. Furthermore, the centrally arranged Inflow opening an almost complete flow around the Converter head with hot combustion gases, since the burner regularly encloses the transducer head in a ring, so that the combustion gases generated at the burner make up the converter head act on the side and on their way to the middle Inflow opening relative to one end of the transducer head flow homogeneously. This will start the heat transfer the converter head improved, which increases efficiency of the converter increased.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann auf der Außenseite der äußersten Schale eine thermisch isolierende Schicht angeordnet sein. Durch diese Maßnahme wird eine Wärmeabstrahlung der Wärmezelle nach außen reduziert, wodurch mehr Wärmeenergie zur Übertragung auf den Wandler zur Verfügung steht, so daß sich der Wirkungsgrad des Wandlers bzw. der Wärmezelle erhöht.In an advantageous development of the invention can the outside of the outermost shell is a thermal insulating layer may be arranged. By this measure heat radiation from the heat cell to the outside reduced, which means more thermal energy for transfer to the Converter is available so that the efficiency of the converter or the heat cell increased.

Entsprechend einer anderen Ausführungsform kann zwischen der zweiten Schale und einer dazu nach außen benachbarten dritten Schale ein Hohlraum ausgebildet sein, der mindestens eine Eintrittsöffnung und mindestens eine Austrittsöffnung aufweist, durch die der Hohlraum mit einer Kühlmittelströmung beaufschlagbar ist. Durch diese Maßnahme bildet das Gehäuse der Wärmezelle einen Wärmeübertrager, der thermische Energie den Verbrennungsabgasen entnimmt und dem Kühlmittel zuführt. Als Kühlmittel kann beispielsweise Wasser verwendet werden, das z. B. von einer Generator-Therme erwärmt werden soll. Durch diese Bauweise ergibt sich für eine mit einem solchen Wärmeübertrager ausgestattete Generator-Therme ein besonders kompakter Aufbau. According to another embodiment, the second shell and one adjacent to it to the outside third shell to be formed a cavity that at least an inlet opening and at least one outlet opening through which the cavity with a Coolant flow can be acted upon. By this measure the housing of the heat cell forms a heat exchanger which takes thermal energy from the combustion exhaust gases and that Coolant supply. As a coolant, for example Water is used, the z. B. from a generator thermal bath should be heated. This construction results in one equipped with such a heat exchanger Generator-Therme a particularly compact structure.

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform können die mindestens eine Eintrittsöffnung und die mindestens eine Austrittsöffnung des Hohlraums so angeordnet und angeschlossen sein, daß die Kühlmittelströmung und die Abgasströmung das Gehäuse nach dem Gegenstromprinzip durchströmen, wodurch ein besonders hoher Wirkungsgrad für diesen, durch das Gehäuse gebildeten Wärmeübertrager erreicht werden kann.In a further development of this embodiment, the at least one entry opening and the at least one Outlet opening of the cavity so arranged and be connected that the coolant flow and the Exhaust gas flow the housing according to the counterflow principle flow through, resulting in a particularly high efficiency for this heat exchanger formed by the housing can be achieved.

Entsprechend einer anderen Ausführungsform kann die mindestens eine Ausströmöffnung des Abströmraumes an einen Wärmeübertrager angeschlossen sein, wodurch die im abgeführten Abgas enthaltene Wärme genutzt werden kann. Beispielsweise kann dieser Wärmeübertrager dazu dienen, die Wärmeenergie der Abgase an Wasser zu übertragen, das von einer Generator-Therme erwärmt werden soll. Von besonderer Bedeutung ist hierbei die Tatsache, daß der Wärmeübertrager zur Erwärmung eines Mediums, z. B. Wasser, nicht in der Wärmezelle angeordnet ist, sondern dieser nachgeschaltet ist. Hierdurch kann für die Wärmezelle eine besonders kompakte Bauweise realisiert werden. Darüber hinaus erhöht sich das Temperaturniveau in der Wärmezelle, wodurch sich der Wirkungsgrad des Wandlers verbessert. Im nachgeschalteten Wärmeüberträger kann regelmäßig noch eine ausreichende Wärmeübertragung an das von der Generator- Therme zu erwärmende Medium, z. B. Wasser, erreicht werden.According to another embodiment, the at least one outflow opening of the outflow chamber to one Heat exchangers are connected, whereby the in exhaust gas contained heat can be used. For example, this heat exchanger can serve the Exhaust gases transfer heat energy to water from a generator thermal bath is to be heated. Of special What is important here is the fact that the heat exchanger for heating a medium, e.g. B. water, not in the Heat cell is arranged, but this downstream is. This can be a special for the heat cell compact design can be realized. It also increases the temperature level in the heat cell, causing the efficiency of the converter is improved. in the downstream heat exchangers can regularly be one sufficient heat transfer to the generator Thermal medium to be heated, e.g. B. water can be achieved.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Wärmezelle ergeben sich aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention Heat cells result from the Drawings and from the associated description of the figures based on the drawings.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Wärmezelle sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,Embodiments of the heat cell according to the invention are shown in the drawings and are described in more detail below explained. Each shows schematically

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Wärmezelle, die in einer Generator-Therme angeordnet ist, bei einer ersten Ausführungsform und Fig. 1 shows a longitudinal section through a heat cell according to the invention, which is arranged in a generator thermal, in a first embodiment and

Fig. 2 einen Längsschnitt wie in Fig. 1, jedoch bei einer zweiten Ausführungsform. Fig. 2 shows a longitudinal section as in Fig. 1, but in a second embodiment.

Description of the embodiments

Entsprechend den Fig. 1 und 2 weist eine Wärmezelle 1 einer im übrigen nicht dargestellten gasbetriebenen Generator- Therme einen Brenner 2, einen thermoelektrischen Wandler 3 sowie ein Gehäuse 4 auf. Der Wandler 3, der beispielsweise als Stirlingmotor ausgebildet ist, ragt mit einem Wandlerkopf 5 in das Gehäuse 4 hinein und kann thermische Energie in elektrische Energie umwandeln. Der Wandler 3 besitzt zumindest im Bereich seines Wandlerkopfes 5 eine zylindrische Kontur, so daß eine Längsachse 6 parallel, insbesondere koaxial, zu einer Erstreckungsrichtung 7 verläuft, in der sich der Wandler 3 in das Gehäuse 4 hinein erstreckt.According to FIGS . 1 and 2, a heat cell 1 of a gas-operated generator thermal unit (not shown) has a burner 2 , a thermoelectric converter 3 and a housing 4 . The converter 3 , which is designed, for example, as a Stirling engine, projects into the housing 4 with a converter head 5 and can convert thermal energy into electrical energy. The transducer 3 has a cylindrical contour, at least in the region of its transducer head 5 , so that a longitudinal axis 6 runs parallel, in particular coaxially, to an extension direction 7 in which the transducer 3 extends into the housing 4 .

Der Brenner 2 ist ringförmig ausgebildet und umschließt den Wandlerkopf 5, wobei zwischen dem Wandlerkopf 5 und dem Brenner 2 ein radialer Abstand ausgebildet ist. Zwischen einer Innenseite 8 des Gehäuses 4 und einer Außenseite 9 des Brenners 2 ist ein Ringkanal 10 ausgebildet, über den der Brenner 2 mit einem brennbaren Gemisch, insbesondere ein Luft-Brenngas-Gemisch, versorgt wird. Der Ringkanal 10 ist über einen Anschluß 11 an eine entsprechende Gemischquelle anschließbar. Im Inneren des Gehäuses 4 ist zwischen den Wandlerkopf 5 und dem Gehäuse 4 ein Brennraum 12 ausgebildet, der einerseits den Brennerkopf 5 umhüllt und der andererseits vom Gehäuse 4 umhüllt ist. Das Gehäuse 4 weist hier eine bezüglich der Längsachse 6 im wesentlichen rotationssymmetrische Form auf und ist mehrschalig ausgebildet und besitzt eine dem Wandler 3 nächstliegende erste Schale 13, sowie eine dazu nach außen benachbarte zweite Schale 14. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist außerdem eine an die zweite Schale 14 nach außen angrenzende dritte Schale 15 vorgesehen.The burner 2 is annular and surrounds the converter head 5 , a radial distance being formed between the converter head 5 and the burner 2 . Between an inside 8 of the housing 4 and an outside 9 of the burner 2 , an annular channel 10 is formed, via which the burner 2 is supplied with a combustible mixture, in particular an air / fuel gas mixture. The ring channel 10 can be connected to a corresponding mixture source via a connection 11 . Inside the housing 4, between the transducer head 5 and the housing 4 is formed a combustion chamber 12, on the one hand surrounds the burner head 5 and the other part is enveloped by the housing. 4 The housing 4 here has an essentially rotationally symmetrical shape with respect to the longitudinal axis 6 and is of multi-shell design and has a first shell 13 closest to the transducer 3 and a second shell 14 adjacent to the outside thereof. In the embodiment according to FIG. 2, a third shell 15 adjoining the second shell 14 is also provided.

Zwischen der ersten Schale 13 und der zweiten Schale 14 ist ein Abströmraum 16 ausgebildet, der über eine bezüglich des Wandlerkopfes 5 mittig angeordnete Einströmöffnung 17 mit dem Brennraum 12 kommuniziert. Die Einströmöffnung 17 ist an der ersten Schale 13 ausgebildet und hier koaxial zur Längsachse 6 angeordnet. Der Abströmraum 16 erstreckt sich entlang des gesamten Gehäuses 4 und besitzt im vorliegenden Fall eine Ausströmöffnung 18, die bezüglich der Erstreckungsrichtung 7 bzw. der Längsachse 6 radial außen am Gehäuse 4 angeordnet ist. Die Ausströmöffnung 18 ist somit bezüglich des Wandlers 3 außermittig bzw. seitlich am Gehäuse 4 angeordnet und an der zweiten Schale 14 ausgebildet.An outflow chamber 16 is formed between the first shell 13 and the second shell 14 and communicates with the combustion chamber 12 via an inflow opening 17 arranged centrally with respect to the converter head 5 . The inflow opening 17 is formed on the first shell 13 and is arranged here coaxially to the longitudinal axis 6 . The outflow space 16 extends along the entire housing 4 and in the present case has an outflow opening 18 which is arranged radially on the outside of the housing 4 with respect to the direction of extension 7 or the longitudinal axis 6 . The outflow opening 18 is thus arranged eccentrically or laterally on the housing 4 with respect to the transducer 3 and is formed on the second shell 14 .

Die Einströmöffnung 17 ist bei der erfindungsgemäß gestalteten Wärmezelle 1 so am Gehäuse 4 angeordnet, daß sie einer axialen Stirnseite 19 des Wandlerkopfes 5 axial gegenüberliegt. Bei den hier dargestellten Ausführungsformen ist diese axiale Stirnseite 19 nach außen gewölbt, wobei die Kontur des Gehäuses 4 bzw. der Schalen 13 bis 15 an diese Wölbung angepaßt ist. In the inventive heat cell 1 , the inflow opening 17 is arranged on the housing 4 in such a way that it is axially opposite an axial end face 19 of the transducer head 5 . In the embodiments shown here, this axial end face 19 is curved outwards, the contour of the housing 4 or of the shells 13 to 15 being adapted to this curvature.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist auf eine Außenseite 20 der zweiten Schale 14 eine thermisch isolierende Schicht 21 aufgebracht, die beispielsweise aus einem entsprechenden Dämmstoff besteht. Durch diese Isolierschicht 21 wird eine nach außen gerichtete Wärmeabstrahlung der Wärmezelle 1 reduziert, wodurch mehr Wärmeenergie innerhalb der Wärmezelle 1 verbleibt.In the embodiment according to FIG. 1, a thermally insulating layer 21 is applied to an outside 20 of the second shell 14 , which layer consists, for example, of an appropriate insulating material. This insulating layer 21 reduces outward heat radiation from the heat cell 1 , as a result of which more thermal energy remains within the heat cell 1 .

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist zwischen der zweiten Schale 14 und der dritten Schale 15 ein Hohlraum 22 ausgebildet, der wenigstens eine Eintrittsöffnung 23 sowie wenigstens eine Austrittsöffnung 24 besitzt. Die in Fig. 2 gezeigte Eintrittsöffnung 23 ist in der dritten Schale 15 ausgebildet und bezüglich der Längsachse 6 bzw. bezüglich des Wandlers 3 radial außen am Gehäuse 4 angeordnet. Im Unterschied dazu ist die Austrittsöffnung 24 koaxial zur Längsachse 6 am Gehäuse 4 angeordnet, wobei auch die Austrittsöffnung 24 in der dritten Schale 15 ausgebildet ist. Über die Eintrittsöffnung 23 und die Austrittsöffnung 24 ist die Wärmezelle 1 an eine nicht dargestellte Kühlmittelversorgung anschließbar, die eine Beaufschlagung des Hohlraums 22 mit einer Kühlmittelströmung ermöglicht. Eine derartige Kühlmittelströmung ist in Fig. 2 durch Pfeile 25 symbolisiert.In the embodiment according to FIG. 2, a cavity 22 is formed between the second shell 14 and the third shell 15 , which has at least one inlet opening 23 and at least one outlet opening 24 . The inlet opening 23 shown in FIG. 2 is formed in the third shell 15 and is arranged radially on the outside of the housing 4 with respect to the longitudinal axis 6 or with respect to the transducer 3 . In contrast to this, the outlet opening 24 is arranged coaxially to the longitudinal axis 6 on the housing 4 , the outlet opening 24 also being formed in the third shell 15 . Via the inlet opening 23 and the outlet opening 24 , the heat cell 1 can be connected to a coolant supply (not shown), which enables the coolant flow to be applied to the cavity 22 . Such a coolant flow is symbolized in FIG. 2 by arrows 25 .

Die Ausströmöffnung 18 des Abströmraumes 16 ist dabei durch den Hohlraum 22 und durch die dritte Schale 15 nach außen geführt. Auf der Außenseite der dritten Schale 15 könnte auch hier eine Isolierschicht angebracht sein.The outflow opening 18 of the outflow space 16 is guided through the cavity 22 and through the third shell 15 to the outside. An insulating layer could also be attached to the outside of the third shell 15 here.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist das Gehäuse 4 somit als Wärmetauscher ausgebildet, der einerseits eine Kühlung der Wärmezelle 1 ermöglicht und andererseits eine Erwärmung des Kühlmittels bewirkt. In the embodiment according to FIG. 2, the housing 4 is thus designed as a heat exchanger which on the one hand enables cooling of the heat cell 1 and on the other hand causes the coolant to be heated.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Wärmezellen 1 arbeiten wie folgt:
Entsprechend einem Pfeil 26 tritt ein brennbares Gasgemisch in den Ringkanal 10 ein und versorgt entsprechend einem Pfeil 27 den Brenner 2. Durch die in der Brennkammer 12 stattfindende Verbrennungsreaktion werden Verbrennungsabgase gebildet, die entsprechend Pfeilen 28 den Wandlerkopf 5 umströmen und zur Einströmöffnung 17 gelangen. Durch den Betrieb des Brenners 2 wird Wärmeenergie an den Wandlerkopf 5 übertragen, wobei der Wandler 3 thermische Energie in elektrische Energie umwandelt, die an geeigneter Stelle abgreifbar ist.The heat cells 1 shown in FIGS . 1 and 2 operate as follows:
According to an arrow 26 , a combustible gas mixture enters the ring channel 10 and supplies the burner 2 according to an arrow 27 . The combustion reaction taking place in the combustion chamber 12 forms combustion exhaust gases, which flow around the converter head 5 in accordance with arrows 28 and reach the inflow opening 17 . The operation of the burner 2 transfers thermal energy to the converter head 5 , the converter 3 converting thermal energy into electrical energy which can be tapped at a suitable point.

Die Verbrennungsabgase treten durch die Einströmöffnung 17 in den Abströmraum 16, so daß sich in diesem eine Abgasströmung entsprechend den Pfeilen 29 ausbildet, die zur Ausströmöffnung 18 strömt und entsprechend einem Pfeil 30 aus der Ausströmöffnung 18 und somit aus der Wärmezelle 1 herausgeführt wird. An die Ausströmöffnung 18 kann ein nicht dargestellter Wärmeübertrager angeschlossen sein, der die in den Abgase verbleibende Wärme nutzt, um beispielsweise einen Wasservorrat zu erwärmen.The combustion exhaust gases pass through the inflow opening 17 into the discharge chamber 16 so that is formed in this one exhaust gas flow according to the arrows 29, which flows to the exhaust port 18, and in accordance with arrow 30 from the outflow opening 18 and is thus led out of the heat cell. 1 A heat exchanger (not shown) can be connected to the outflow opening 18 and uses the heat remaining in the exhaust gases, for example to heat a water supply.

Während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 eine solche Wassererwärmung z. B. durch einen der Wärmezelle 1 nachgeschalteten Wärmeübertrager realisierbar ist, kann bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 die Wassererwärmung bereits durch die Kühlung der Wärmezelle 1 realisiert werden, indem für die den Hohlraum 22 durchströmende Kühlmittelströmung 25 das zu erwärmende Wasser als Kühlmittel verwendet wird. Optional kann an die Ausströmöffnung 18 des Abströmraumes 16 ein zusätzlicher Wärmeübertrager an die Wärmezelle 1 gemäß Fig. 2 angeschlossen werden. While in the embodiment of FIG. 1 such water heating z. B. can be realized by a heat exchanger connected downstream of the heat cell 1 , in the embodiment according to FIG. 2 the water heating can already be implemented by cooling the heat cell 1 by using the water to be heated as a coolant for the coolant flow 25 flowing through the cavity 22 . Optionally, an additional heat exchanger can be connected to the heat cell 1 according to FIG. 2 at the outflow opening 18 of the outflow space 16 .

Obwohl in Fig. 2 die Öffnungen 23 und 24 des Hohlraums 22 so angeordnet und angeschlossen sind, daß sich im Hinblick auf die Abgasströmung 29 im Abströmraum 16 eine Durchströmung des Gehäuses 4 nach dem Gegenstromprinzip ergibt, ist auch eine andere Ausführungsform möglich, bei der die Durchströmung des Gehäuses 4 nach dem Gleichstromprinzip erfolgt.Although the openings 23 and 24 of the cavity 22 are arranged and connected in FIG. 2 in such a way that with regard to the exhaust gas flow 29 in the outflow space 16 there is a flow through the housing 4 according to the countercurrent principle, another embodiment is also possible in which the Flow through the housing 4 takes place according to the direct current principle.

Beiden Ausführungsformen ist gemeinsam, daß beim Betrieb des Brenners 2 die erzeugte Wärmeenergie zuerst den Wandler 3 beaufschlagt und erst danach zur Erwärmung eines Mediums, z. B. Wasser, verwendet wird. Dementsprechend ist das Temperaturniveau am Wandler 3 relativ hoch, was sich positiv auf dessen Wirkungsgrad auswirkt.Both embodiments have in common that during operation of the burner 2, the heat energy generated first acts on the transducer 3 and only then for heating a medium, for. B. water is used. Accordingly, the temperature level at the converter 3 is relatively high, which has a positive effect on its efficiency.

Für eine Wartung des Brenners 2 kann der Wandler 3 relativ einfach aus dem Gehäuse 4 herausgezogen werden bzw. das Gehäuse 4 vom Wandler 3 entfernt werden.For maintenance of the burner 2, the transducer 3 can be relatively easily pulled out of the housing 4 or the housing 4 to be removed from the converter. 3

Claims

1. heat cell for a thermoelectric converter ( 3 ), in particular a gas-powered generator-thermal bath, with a burner ( 2 ) for supplying heat to a thermoelectric converter converting thermal energy into electrical energy ( 3 ), and with a burner ( 2 ) and one The burner ( 2 ) associated head ( 5 ) of the transducer ( 3 ) surrounding the housing ( 4 ), which has a multi-shell design and in which a combustion chamber ( 12 ) enveloping the transducer head ( 5 ) is formed, with a first shell ( 13 ) and an outwardly adjacent second shell ( 14 ) is formed with an outflow space ( 16 ) communicating with the combustion chamber ( 12 ), through which combustion exhaust gases formed in the combustion chamber ( 12 ) can flow out of the heat cell ( 1 ), characterized in that an inflow opening ( 17 ) of the outflow chamber ( 16 ) with respect to the transducer head ( 5 ) arranged in the housing ( 4 ) is arranged approximately centrally on the housing ( 4 ), while mi At least one outflow opening ( 18 ) of the outflow space ( 16 ) is arranged eccentrically on the housing ( 4 ) with respect to the transducer head ( 5 ) arranged in the housing ( 4 ).

2. Heat cell according to claim 1, characterized in that a thermally insulating layer ( 21 ) is arranged on the outside ( 20 ) of the outermost shell ( 14 ).

3. Heat cell according to claim 1 or 2, characterized in that a cavity ( 22 ) is formed between the second shell ( 14 ) and a third shell ( 15 ) adjacent to the outside thereof, the cavity having at least one inlet opening ( 23 ) and at least one outlet opening ( 24 ), through which the cavity ( 22 ) can be acted upon by a coolant flow ( 25 ).

4. Heat cell according to claim 3, characterized in that at least one of the openings ( 23 , 24 ) of the cavity ( 22 ) with respect to the transducer head ( 5 ) arranged in the housing ( 4 ) is arranged approximately centrally on the housing ( 4 ), while at least one other of the openings (23, 24) of the cavity (22) of which is arranged in the housing (4) transducer head (5) is arranged eccentrically on the housing (4) with respect.

5. Heat cell according to claim 3 or 4, characterized in that at least one of the openings ( 23 , 24 ) of the cavity ( 22 ) with respect to an extension direction ( 7 ) in which the transducer ( 3 ) extends into the housing ( 4 ) , is arranged radially on the outside of the housing ( 4 ).

6. Heat cell according to one of claims 3 to 5, characterized in that the openings ( 23 , 24 ) of the cavity ( 22 ) are connected so that the coolant flow ( 25 ) and the exhaust gas flow ( 29 ) the housing ( 4 ) after Flow through the counterflow principle.

7. Heat cell according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one outflow opening ( 18 ) of the outflow space ( 16 ) with respect to an extension direction ( 7 ) in which the transducer ( 3 ) extends into the housing ( 4 ) , is arranged radially on the outside of the housing ( 4 ).

8. Heat cell according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one outflow opening ( 18 ) of the outflow chamber ( 16 ) is connected to a heat exchanger.