Ein derartiger Wärmetauscher ist aus der EP-A1 0 479 657 bekannt. Dieser Wärme- tauscher ist aus einem Bündel erster Rohre, die auf Abstand zueinander mittels einer Tragstruktur gehalten werden, aufgebaut. Die Tragstruktur besteht aus einzelnen Platten. Durch die ersten Rohre wird ein erstes Fluid hindurchgeführt, das gekühtt werden soll. Die gesamte Tragstruktur ist von einem zweiten Rohr, d. h. einem Hüll- rohr, umgeben, das einen Zu-und Ablauf aufweist, über die ein zweites Fluid an den ersten Rohren vorbeigeführt wird, um die von den ersten Rohren abgegebene Wär- me abzuführen. Die ersten Rohre sowie die Tragstruktur, die die ersten Rohre fixiert, bestehen aus Siliciumcarbid. Um die Tragstruktur mit den ersten Rohren aufzubau- en, werden die Trageplatten zunächst als Grünkörper hergestellt mit entsprechenden Bohrungen, in die die ersten Rohre aus Siliciumcarbid eingesteckt werden solien.

Danach erfolgt eine Sinterung bei Temperaturen zwischen 1900 bis 2500°C, um die Trageplatten mit den ersten Rohren fest, d. h. unverrückbar, zu verbinden. Dadurch, daß die einzelnen ersten Rohre mit Abstand zueinander gehalten sind, können sie gut von allen Seiten von dem zweiten Fluid umströmt werden, um die Wärme abzu- führen. Eine solche Anordnung bringt Probleme insbesondere dann mit sich, daß, falls ein einzefnes der ersten Rohre defekt ist, der gesamte Wärmetauscher un- brauchbar wird, da eine Trennung seiner einzelnen Bauteile praktisch nicht mögfich ist.

Ausgehend von dem vorstehend angegebenen Stand der Technik liegt nun der vor- liegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher aus einem korro- sions-und oxidationsbeständigen Werkstoff zu schaffen, der eine hohe mechani- sche Festigkeit aufweist, der hohen Temperaturwechselzykien standhalt, der einen hohen Wirkungsgrad, d. h. einen guten Wärmeaustausch zwischen den beiden Flui- den ermöglicht, und der darüberhinaus, trotz der einzusetzenden Werkstoffe, einfach aufbaubar ist und in Bezug auf defekte Teile einen leichten Austausch solcher Teile ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe, ausgehend von einem Wärmetauscher mit den Merkma- len des Oberbegriffs des Anspruchs 1, dadurch, daß die Tragstruktur aus aufeinan- dergestapelten und über eine SiC-haltige Verbindungsschicht miteinander verbunde- nen platten-oder scheibenförmigen Teilelementen aus einem mit Kohlenstoff-und/o- der Keramik-Fasern verstärkten Verbundwerkstoff aufgebaut ist und daß zumindest zwischen dem ersten Rohr und der Tragstruktur eine Dehnungsausgieichsschicht aus keramischem Werkstoff und/oder Kohlenstoff angeordnet ist.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist zum einen dadurch charakterisiert, daß er aus einzelnen, platten-oder scheibenförmigen Teilelementen aufgebaut ist, die Hohiräume aufweisen und übereinandergestapelt sind und die über eine Siliciumcar- bid-haltige Verbindungsschicht miteinander verbunden sind. In diese so gebildete Tragstruktur werden dann die ersten Rohre, die das erste Fiuid führen, eingesteckt, derart, daß zwischen den ersten Rohren und der Tragstruktur eine Dehnungsaus- gleichsschicht aus keramischem Werkstoff und/oder Kohlenstoff angeordnet ist.

Durch diesen Aufbau sind die Tragstruktur und die Rohre, zumindest diejenigen Rohre, die das erste Fluid führen, mechanisch entkoppelt. Erst dann, wenn ein Fluid mit hoher Temperatur durch den Wärmetauscher hindurchgeführt wird, erfoigt eine Ausdehnung der ersten Rohre, so daß diese dann, im Betrieb des Wärmetauschers, fest mit der Tragstruktur verankert sind. Durch die Dehnungsausgleichsschicht ist es mögiich, den Wärmetauscher bei Arbeitstemperaturen zu betreiben, die sogar höher als 1400°C liegen ; außerdem kann eine Innendruckbeaufschlagung der ersten Rohre vorgesehen werden. Die hohe Arbeitstemperatur und der hohe Innendruck führen zu einem höheren Wirkungsgrad.

Soweit in der Beschreibung und den Ansprüchen der Begriff"Fluid"verwendet wird, fallen hierunter, im Sinne der Ausführungen, nicht nur flüssige Medien, sondern auch gasförmige Medien oder Gemische aus fiüssigen und gasförmigen Medien, die durch die Rohre des Wärmetauschers hindurchgeführt werden, die auch Feststoffpartikel mitführenkönnen.

Da die Tragstruktur aus einzelnen Platten oder Scheiben aufgebaut ist, können mit vorgefertigten, standardisierten Teilen beliebig lange Wärmetauscherstrukturen aus solchen einzelnen Platten oder Scheiben aufgebaut werden mit den entsprechenden Hohiräumen bzw. Bohrungen, in die die Rohre, die die Fluide führen, eingesteckt werden. Aufgrund der Dehnungsausgleichsschicht aus keramischem Werkstoff un- d/oder Kohlenstoff wird erreicht, daß die Rohre, die im Betriebszustand des Wärme- tauschers fest in der Tragstruktur fixiert sind, jeweils freigegebenen werden, wenn der Wärmetauscher außer Betrieb ist, so daß keine Spannungen an den Übergän- gen gespeichert werden und es auch möglich ist, einzelne, eventuell defekte Rohre dem Wärmetauscher, ohne besondere Maßnahmen, zu entnehmen und durch ande- re Rohre zu ersetzen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Tragstruktur und der Rohre werden auch bei Innendruckbelastungen der Rohre diese nur gering auf Zug beansprucht, was für einen sicheren und störungsfreien Betrieb eines Wärme- tauschers von wesentlichem Vorteil ist.

Die ersten Rohre aus einem fluiddichten, korrosions-oder oxidationsbeständigen Werkstoff können handelsübliche Rohre sein, die vorzugsweise aus monolithischer Keramik, aus Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Cordierit oder Mullit gebildet sind. Eine monolithische Keramik wird immer dann von Vorteil sein, wenn Gasdichtheit primär gefordert ist, während erste Rohre aus Siliciumcarbid und Siliciumnitrid dann einge- setzt werden sollten, wenn unter besonders hohen Temperaturen bei niedriger Mate- rialausdehnung und hohen Temperaturwechselbeanspruchungen gearbeitet wird.

Cordierit oder Mullit sollten dann für die ersten Rohre verwendet werden, wenn einer- seits unter hohen Temperaturen gearbeitet wird, andererseits eine gute Oxidations-- und Korrosionsbeständigkeit gefordert ist.

Die vorstehend angegebenen Materialien können auch für die zweiten Rohre einge- setzt werden, die zum Hindurchleiten des zweiten Fluids, über das die Wärme des ersten Fluids im Austausch abgeführt wird, dienen. Allerdings kann das zweite Fluid, das strömungsmäßig getrennt von dem ersten Fluid geführt wird, ein solches sein, das genau definiert wird und somit keine hohen Ansprüche an die zweiten Rohre stellt, im Gegensatz zu den ersten Rohren, durch die das zu kühlende Fluid hin- durchgeführt wird.

Falls zumindest für die ersten Rohre Siliciumcarbid verwendet wird, so sollte es sich hierbei vorzugsweise um ein Silicium-infiltriertes Siliciumcarbid (SiSiC) oder ein gesintertes Siliciumcarbid (SSiC) handeln. Zur Fertigung der Rohre aus gesintertem Siliciumcarbid wird reines Siliciumcarbidpuiver als Schlicker bereitgestellt und gegos- sen. Solche Rohre sind gasdicht und sollten dann, wenn unter sehr hohen Tempera- turen gearbeitet wird, in den Wärmetauscher eingebaut werden.

Um die Dehnungsausgleichsschicht definiert zu bilden, darüberhinaus im Bereich dieser Schicht einen guten Wärmeübergang zu der Tragstruktur und damit zu den zweiten Rohren hin zu gewährleisten, wird diese Dehnungsausgleichsschicht bevor- zugt aus einem keramischen Pulver oder aus Kohlenstoffpulver gebildet. Weiterhin eignen sich Dehnungsausgleichsschichten, die im wesentlichen aus Keramik-und/o- der Kohlenstoff-Fasern gebildet sind, die darüberhinaus noch mit den jeweiligen Ma- teriaiien in Pulverform gefüllt sein können. Den Fasern im Bereich der Dehnungsaus- gleichsschicht wird eine bevorzugte Orientierung gegeben derart, daß sie in Um- fangsrichtung der Rohre orientiert sind. Solche Dehnungsausgleichsschichten kön- nen einfach und dünn hergstellt werden. Typische Außendurchmesser von Rohren, um die die Dehnungsausgleichsschicht herum gebildet wird, liegen im Bereich von 10 bis 100 mm mit einer Wandstärke in Abhängigkeit vom Durchmesser von 3 bis 15 mm. Die Dehnungsausgleichsschicht sollte thermische Spannungen im Bereich der Rohre verhindern und daher, in der Größenordnung von 0,1 bis 0,5 mm im abge- kühtten Zustand der Rohre um diese herum liegen.

Für das vorstehend angesprochene keramische Pulver im Bereich der Dehnungs- ausgleichsschicht eignen sich insbesondere Bornitrid-und/oder Aluminiumnitrid-Pul- ver. Bornitrid-Pulver und Aluminiumnitrid-Pulver sind dann zu bevorzugen, wenn eine hohe Wärmeleitung einerseits, eine gute mechanische Entkopplung zwischen den Rohren und der Dehnungsausgleichsschicht gefordert sind.

Um eine hohe Festigkeit und gute Wärmeleitung zu erreichen, wird die Faserverstär- kung in den Teilelementen aus zweidimensionalen Geweben, Faser-Rovings oder Gewebe-Bändern gebildet. Um eine Tragstruktur, aufgebaut aus den einzelnen Tei- lelementen, zu erreichen, die sehr hohen Temperaturen standhält und eine sehr ho- he Festigkeit aufweist, wird ein Kohlenstoff-faserverstärkter Verbundwerkstoff einge- setzt, dessen Kohlenstoff-Fasern in Siliciumcarbid eingebettet werden. Dieses Silici- umcarbid wird durch Infiltrieren von flüssigem Silicium in eine Rißstruktur unter Wär- meeinwirkung und Reaktion mit Kohlenstoff gebildet.

Die Teilelemente, aus denen die Tragstruktur aufgebaut ist, sollten in dem Faserver- . lauf ihrer Kohlenstoff-und/oder Keramik-Fasern so orientiert werden, daß ein mög- lichst hoher Wärmefluß zwischen den ersten Rohren, die das erwärmte Fluid führen, zu den zweiten Rohren, die das Kühlfluid führen bzw. zu der Außenseite des Wär- metauschers hin, gewährleistet ist. Dies kann darüberhinaus sowohl durch die Wahl des Faservolumens in der Tragstruktur als auch des Fasertyps erreicht werden. Um diesen Wärmefluß über die Faserorientierung zu erreichen, sollten mindestens 50% der Fasem, vorzugsweise mindestens 90% der Fasern, in den Teilelementen parallel zur Platten-oder Scheibenebene der als Platten oder Scheiben ausgebildeten Teile- lemente verlaufen, d. h. die Fasern sind mit einem hohen Anteil radial nach außen von den Rohrachsen der ersten und/oder der zweiten Rohre aus gesehen, jeweils orientiert.

Für einen einfachen Aufbau werden solche Faser-Rovings oder Gewebe-Bänder ge- wickelt, vorzugsweise derart, daß sich die einzelnen Lagen radial um die Achsen der später eingesetzten Rohre bzw. der Hohiräume, in die die Rohre eingesetzt werden, erstrecken. Hierdurch ergibt sich in Umfangsrichtung eine hohe Festigkeit der Teile- lemente, aus denen die Tragstruktur aufgebaut wird.

Während des Aufbaus solcher gewickelten Teilelemente können definierte Zwi- schenhohträume ausgebildet werden, insbesondere dann, wenn die Bohrungen in den einzelnen Teilelementen wechseiweise mit einem endlosen Band umwickelt wer- den. Die Zwischenhohiräume bilden sich dann im Bereich der sich kreuzenden Fa- sern. In solche Zwischenhohiräume können dann Einsatzteibe mit hoher gerichteter Wärmeleitung eingesetzt werden. Solche Einsatzteile können aber auch nachträglich in die Teilelemente eingebrachte Hohiräume eingesetzt werden. Für solche Einsatz- teile eignen sich keramische oder keramisierte, kohlenstoff-faserverstärkte Verbund- stoffe. Besonders bevorzugt sind Einsatzteile aus Siliciumcarbid, die in den Wickel- körper eingebettet werden. Gerade Siliciumcarbid bringt den Vorteil mit sich, daß art- gleiches Material zu den Rohren bzw. der Faserkeramik verwendet werden kann.

Solche Einsatzteile sollten aber so verteilt angeordnet und in ihrem Volumen dimen- sioniert werden, daß eine möglichst hohe, gerichtete Wärmeleitung radial von den einzelnen Rohren, die das Arbeitsfluid führen, zu den Rohren, die das Kühifuid füh- ren hin, erfolgt.

Wie bereits vorstehend erwähnt ist, können in die jeweiligen Bohrungen, die definiert in den Teilelementen und in der daraus gebildeten Tragstruktur eingebracht sind, die ersten und zweiten Rohre eingeführt werden, durch die das erste und das zweite Fluid geführt wird. Bevorzugt wird jeweils benachbart zu einem ersten Rohr jeweils ein zweites Rohr angeordnet. Um einen hohen Wirkungsgrad im Wärmeaustausch zu erreichen, ist allerdings ein Aufbau zu bevorzugen, bei dem ein erstes Rohr, durch das das zu kühlende erste Fluid hindurchgeführt wird, zentral in der Tragstruk- tur angeordnet ist, während die zweiten Rohre radial um das erste Rohr verteilt wer- den, durch die das Kühl-Fluid hindurchgeführt wird. Zu bevorzugen ist eine symmetri- sche Anordnung der zweiten Rohre um das zentrale erste Rohr herum, darüberhinaus eine Anordnung derart, daß die Achsen der jeweiligen Rohre parallel zueinander verlaufen.

Der Wärmetauscher, wie er vorstehend in seinen verschiedenen Ausführungsformen beschrieben ist, kann als Moduleinheit dienen, wobei dann die Querschnittsform der Tragstruktur (die dann die Moduleinheit bildet), so ausgeführt ist, daß aufeinander- grenzende Moduleinheiten flächig aneinanderliegen. Hierzu ist eine Querschnitts- form der Tragstruktur als Polygon, vorzugsweise als Hexagon, zu bevorzugen, so daß an die jeweiligen Seitenkanten einer solchen Tragstruktur jeweils eine weitere Moduleinheit angelegt wird. Falls die polygonförmige Querschnittsform eine gleiche Seitenlänge aufweist, darüberhinaus das Polygon ein sechsseitiges Polygon (Hexagon) ist, können um eine zentrale Moduleinheit sechs weitere Moduleinheiten angelegt werden, so daß sich eine größere Wärmeaustauschereinheit ergibt. Weite- re solcher Moduleinheiten können dann beliebig um diese Einheit herum an der Au- ßenseite angefügt werden. Für die Verbindung der einzelnen Moduleinheiten sind vorzugsweise in den Außenoberflächen Fixiernuten vorgesehen, in die Fixierteile wie Stäbe, eingelegt werden können. Solche Fixierteile soliten ein mit der Tragstruktur artgleiches Material sein, um keine unterschiedlichen Wärmedehnungen hervorzurufen.

Um den Wärmetauscher gegen Oxidation oder Korrosion zu schützen, kann die Au- ßenoberfläche der Tragstruktur mit einer entsprechenden Schutzschicht versehen werden, vorzugsweise einer solchen, die aus Siliciumcarbid und/oder Siliciumdioxid und/oder Molybdändisilizid gebildet ist.

Wie eingangs beschrieben ist, wird die Tragstruktur aus einzelnen Teilelementen aufgebaut. Jedes Teilelement wiederum kann aus mehreren Einzelplatten bestehen.

Um in Richtung der Längsachse des Wärmetauschers gesehen die Wärmeverteiiung im Bereich der Tragstruktur zu homogenisieren und eventuelle Wärmegradienten ab- . zubauen, werden Teilelemente oder Gruppen aus Teilelementen mit zueinander un- terschiedlichen, allerdings dennoch definierten Faserorientierungen bereitgestellt, die dann in einer definierten Reihenfolge zu der gesamten Tragstruktur zusammenge- setzt und mittels der Siliciumcarbid-haltigen Verbindungsschicht verbunden werden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschrei- bung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt Figuren 1 bis 4 den schrittweisen Aufbau eines erfindungsgemäßen Wärmetau- schers entsprechend einer ersten Ausführungsform, Figur 5 einen Schnitt durch einen weiteren Wärmetauscher, der eine hexagonale Querschnittsstruktur aufweist, Figur 6 einen Querschnitt durch einen weiteren Wärmetauscher, der aus mehre- ren Wärmetauscher-Modulen entsprechend Figur 5 aufgebaut ist, Figuren 7 bis 9 den Wärmetauscher, wie er im Schnitt in Figur 5 dargestellt ist, in perspektivischer Darstellung in drei Verfahrensschritten seiner Herstellung, und Figur 10 eine Tragestruktur vergleichbar mit derjenigen, die in Figur 8 dargestellt ist, die aus Faser-Rovings oder Gewebebändern gefertigt ist, wobei die einzel- nen Faserstrukturen im vorderen Bereich angedeutet dargestelit sind.

Der Wärmetauscher, wie er in der perspektivischen Darstellung der Figur 4 zu sehen ist, umfaßt eine aus mehreren plattenförmigen Teilelementen 1 und 2 aufgebaute Tragstruktur 3. In dieser Tragstruktur 3 sind ein zentrales erstes Rohr 4 und um den Umfang des zentralen Rohrs 4 verteilt weitere zweite Rohre 5 eingebettet. Während das zentrale, erste Rohr 4 dazu dient, ein zu kühlendes Fluid hindurchzuführen, wird durch das zweite Rohr 5 ein zweites Fluid, das als Kühlfluid dient, geleitet.

Um einen soichen Wärmetauscher, wie er in Figur 4 dargestellt ist, herzustellen, wer- den zunächst die verschiedenen Teilelemente 1 und 2, wie in Figur 1 gezeigt ist, her- gestellt. Jedes Teilelement 1,2 wird aus einem mit Kohlenstoff-und Keramik-Fasern verstärkten Verbundwerkstoff aufgebaut. Die Teilelemente 1 und 2, wie sie in Figur 1 zu sehen sind, unterscheiden sich hierbei jeweils durch eine unterschiedliche Faser- orientierung, wie durch den Faserverlauf in der oberen, linken Ecke jedes Teille- ments 1,2 angedeutet ist. Während in den Teilelementen 1 die Fasern im wesentli- chen in der Ebene des jeweiligen Teilelements 1 und parallel zu den Seitenkanten des Teilelements ausgerichtet sind, sind die Fasern in den Teilelementen 2, die ebenfalls im wesentlichen in der Ebene des Teileiements liegen, 45° zu der Orientie- rung der Fasern in den ersten Teilelementen bzw. 45° zu den Seitenkanten des Tei- liements 2 ausgerichtet. Wie anhand der Teilelemente 1 angedeutet ist, kann jedes Teilelement aus einzelnen Platten mit geringer Dicke aufgebaut werden.

Die Herstellung eines Plattenteils bzw. eines Teilelements 1,2 erfolgt aus einem po- rösen, kohlenstoff-faserverstärkten Kohlenstoffmaterial (C/C) mit sogenannten Lang- fasern, oder Fasern, die endios sind, in orthotroper bzw. quasi-isotroper Orientierung zur Plattenebene. Solche Faserplatten werden dann zunächst zu einem Teilelement 1 zusammengefügt, beispielsweise durch Verkleben mit einer kohlenstoff-reichen Paste. Die einzelnen Teilelemente 1,2 werden dann ebenfalls miteinander unter Heranziehung dieser Verbindungstechnik verklebt, so daß sich ein Vorkörper ergibt, wie er in Figur 2 dargestellt ist. Danach werden, wie in Figur 3 dargestellt, Bohrungen 6 eingebracht, was mit einem relativ geringen Aufwand möglich ist, da dieser Vorkör- per leicht mit herkömmlichen Bohrtechniken bearbeitbar ist. Bei diesem Vorkörper handelt es sich um ein poröses Gebilde, wobei die Poren gegebenenfalls definiert ausgebildet werden können. Hierzu wird vorzugsweise eine Technik angewandt, wo- bei die einzelnen Kohlenstoff-Fasern in einem kohlenstoff-reichen Polymer eingebet- tet sind, wobei unter Pyrolyse eine solche definierte Rißstruktur erzeugt und definiert eingestellt werden kann. Die Poren bzw. die Rißstruktur dieser Tragstruktur des C/C- Körpers wird dann mit flüssigem Silicium infiltriert, das unter Wärmeeinwirkung bei Temperaturen im Bereich von 1410°C bis 1700°C zu Siliciumcarbid umgewandelt wird. Die Querschnitte der Bohrungen 6 können definiert eingestellt werden. Gleich- zeitig mit dem Infiltrieren von flüssigem Silicium in die Porenstruktur wird im Bereich der Klebeflächen der flächig miteinander verklebten Teilelemente 1,2 eine Silicium- carbid-Verbindungsschicht gebildet, so daß die Klebeschicht durch eine Siliciumcar- bidschicht ersetzt wird und sich eine homogene, hochfeste Tragstruktur 3 auch im Bereich der Fügestelle einzelner Teilelemente 1,2 ergibt.

Entsprechend den Bohrungsquerschnitten werden die einzusetzenden ersten und zweiten Rohre 4 und 5 dimensioniert, allerdings derart, daß deren Durchmesser ge- ringfügig kleiner ist als der freie Bohrungsdurchmesser, so daß ein Zwischenraum bei eingelegtem Rohr entsteht. Diese Zwischenräume dienen als Dehnungsaus- gleichsbereich, der mit einer Dehnungsausgleichsschicht 8 aus keramischem Werk- stoff und/oder Kohlenstoff gefüllt wird. Die Dehnungsausgleichsschicht 8 kann da- durch gebildet werden, daß, vor Einlegen der Rohre in die Bohrungen, eine Schicht aus Keramik-und/oder Kohlenstoff-Fasern oder-Folien eingefügt wird. Anschließend werden die Rohre eingesteckt, so daß diese unter Einhaltung eines definierten Spalts den verbleibenden Freiraum ausfüllen. Alternativ werden zunächst in die Boh- rungen die ersten und zweiten Rohre eingelegt und der Zwischenraum mit einem ke- ramischen Pulvermaterial weitgehendst aufgefüllt. in der Anordnung, wie sie in Figur 4 zu sehen ist, sind die ersten und zweiten Rohre 4,5 in der Tragstruktur 3 zwar fi- xiert, allerdings nicht kraft-und formschlüssig so eingebettet, daß sie unverrückbar wären.

Während in Figur 4 ein Wärmetauscher schematisch dargestellt ist, der quer zur Längserstreckung der ersten und zweiten Rohre 4,5 eine quadratische Struktur auf- weist, ist in Figur 5 bzw. in Figur 9 ein Wärmetauscher-Modul gezeigt, das einen hexagonalen Querschnitt mit einer gleichen Seitenlänge aufweist. Prinzipiell ist ein solcher Wärmetauscher so aufgebaut, wie dies vorstehend anhand der Figuren 1 bis 4 erläutert ist, wobei die Figur 7 wiederum ein einzelnes Teilelement 1,2 einer sol- chen Tragstruktur 3 zeigt. Mehrere solcher Teilelemente 1,2 werden dann aufeinan- der verklebt, wie in Figur 8 mit den Klebe-bzw. Verbindungsschichten 7 angedeutet ist. Nach Keramisieren dieses Vorkörpers entsprechend der Figur 8 werden dann die Rohre 4,5 in die Bohrungen eingesteckt, wiederum mit einer keramischen Zwischen- schicht, die als Dehnungsschicht 8 dient, wie in Figur 5 angedeutet ist.

Wie zu erkennen ist, können aus dem modulartigen Aufbau des Wärmetauschers mit einzelnen Teilelementen 1,2 Wärmetauscher beliebiger Längen hergestellt wer- den, wozu standardisierte Teile herangezogen werden. Mit einer polygonalen Quer- schnittsform der Tragstruktur 3, wie sie vorstehend beschrieben ist, insbesondere mit einer hexagonalen Querschnittsform, die Seiten mit gleicher Länge besitzt, können Wärmetauscherstrukturen aufgebaut werden, wie sie beispielsweise in Figur 6 zu se- hen ist. Hierbei werden einer zentralen Wärmetauschereinheit weitere Moduleinhei- ten einer entsprechenden Querschnittsform jeder Seitenfläche zugeordnet, so daß die mittlere, zentrale Wärmetauscher-Moduleinheit vollständig von äußeren Modu- leinheiten umgeben wird. In den Seitenflächen der Moduieinheiten sind, in Längs- richtung der Rohre 4,5 gesehen, Fixierungsnuten 9 ausgebildet, beispielsweise mit einem halbkreisförmigen Querschnitt, die sich dann beim Aufbau des Wärmetau- schers entsprechend der Figur 6 mit den Nuten angrenzender Wärmetauscher-Mo- dule zu einer Bohrung ergänzen, in die beispielsweise Fixierstifte oder Fixierstäbe 10 eingesetzt werden können. Die einzelnen Moduleinheiten entsprechend der Figur 6 können mit geeigneten Verbindungstechniken verbunden werden, wozu sich bei- spielsweise Siliciumcarbidschichten eignen. Die jeweiligen Rohre 4,5 der Modulein- heiten der Figur 6 können in geeigneter Weise strömungsmäßig miteinander verbun- den werden, so daß sich zwei Strömungssysteme ergeben, wobei das erste Strö- mungssystem die ersten Rohre 4 (heller Querschnitt in Figur 6) umfaßt, während das zweite Rohrsystem (zweite Rohre 5-dunkel angedeutet in Figur 6) das zweite Rohr- system bildet. Durch das erste Rohrsystem wird das zu kühlende Fluid geführt, wäh- rend das zweite Rohrsystem das Kühlfluid aufnimmt.

Wie weiterhin anhand der Figur 6 zu erkennen ist, können mit Moduleinheiten, wie sie in Figur 5 dargestellt sind, andere geometrische Gebilde hergestellt werden, bei- spielsweise Wärmetauscher, die einen relativ großen, mittleren Hohiraum aufweisen oder komplexe Wärmetauscherstrukturen, wie beispielsweise Wandflächen, die in ihrer Länge und Höhe variabel sind, um sie den Anforderungen jeweils anzupassen.

In Figur 10 ist eine Tragestruktur 3 gezeigt, die aus Faser-Rovings oder Gewebebän- . dern gewickelt ist. Wie aus dem angedeuteten Faserverlauf im Bereich der vorderen Stirnflächen der Wickelstruktur zu erkennen ist, ist diese Tragestruktur in Z-Richtung sich aufbauend gewickelt, indem die einzelnen Faserlagen wechselweise um die ein- zelnen Bohrungen 6, für die zunächst nicht dargestellte Platzhalter während des Wickelvorgangs eingesetzt werden können, gewickelt. Durch den kreuzweisen Ver- lauf im wesentlichen jeweils um den entsprechenden Platzhalter für das einzusetzen- de innere Rohr 4 herum ergibt sich eine hochfeste Struktur. Wie weiterhin zu sehen ist, werden die Fasern oder Faserbänder so gelegt, daß sie jeweils zu gegenüberlie- genden Platzhaltern verlaufen und dann zu dem jeweils benachbarten Platzhalter geführt werden. Während dieses Wickelvorgangs entstehen an das innere Rohr 4 bzw. die Bohrung 6 für das innere Rohr 4 angrenzend dreieckförmige Hohiräume, in die dann ein entsprechendes Einsatzteil 11 aus einem gut wärmeleitenden Material, beispielsweise einer Faserkeramik, eingesetzt werden kann. Die Dehnungsaus- gleichsschicht kann bei einem Aufbau, wie er in Figur 10 dargestellt ist, zunächst um Platzhalter-Formkörper herum angeordnet werden, bevor der eigentlichen Wickelvor- gang erfolgt. Die Dehnungsausgleichsschicht kann aber auch während des Wickelns durch Aufbringen von Fasern radial um einen entsprechenden Kern oder Bereich die jeweiligen vorgefertigten ersten und zweiten Rohre 4,5, die allerdings nicht näher in Figur 10 dargestellt sind, aufgebaut werden.