本發明專利技術涉及一種用于加熱流體（9）的裝置（1），其具有外殼（2），該外殼包括外殼身（3）、外殼底（4）和外殼蓋（5）；該裝置還具有用于所述流體（9）的至少一個入口（11）和至少一個出口（13），其中，在所述外殼（2）中彼此有間距（25）地設置至少兩個電極，這些電極與至少一個脈沖發生器（20）的各一個極導電地連接。所述脈沖發生器（20）構造為用于發出可變的電壓脈沖。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于加熱流體的裝置，其具有外殼，該外殼包括外殼身、外殼底和外殼蓋，該裝置還具有用于流體的至少一個入口和至少一個出口，其中在外殼中彼此有間距地設置至少兩個電極，特別是至少一個陽極和至少一個陰極，這些電極與至少一個脈沖發生器的各一個極導電地連接；還涉及一種供暖設備，其包括至少一個用于第一流體的輸送裝置，至少一個用于加熱流體的裝置，至少一個換熱器，在該換熱器中將所生成的熱量從所述流體傳遞給其它的流體；以及還涉及用于加熱流體的裝置的應用。
技術介紹
在現有技術中用于電加熱的方法已經廣為人知。這些方法可以細分 為電阻加熱、電弧加熱、感應加熱、介質加熱、電子加熱、激光加熱和混合加熱。這樣例如由RU 21 57861C公知了一種用于獲得熱能、氫和氧的設備，該設備以物理化學技術為基礎。這個裝置包括由絕緣材料構成的外殼，該外殼設置有一個帶通孔的、澆鑄的筒狀錐形凸臺，該凸臺與外殼共同構成陽極室或者陰極室。陽極被構造成帶有開口的扁平的環，置于陽極室內并且與電源的正極相連接。桿形的陰極由耐高溫的材料構成并且被插到一個絕緣的外螺紋桿內，借助該外螺紋桿陰極可以通過外殼中的螺紋孔在端蓋通孔中同心地且與電源的負極相連接地插到中間電極腔內。用于工作液的輸入口接管位于陽極室的中間部分中。迄今為止已知的用于固體、液體和氣體的電加熱的方法和裝置的不足之處在于加熱過程的高能量強度。這首先體現在低效率方面。
技術實現思路
因此本專利技術的目的是，提供一種更經濟的用于加熱流體的可能性。本專利技術的這個目的分別獨立地通過開頭所述用于加熱流體的裝置、供暖設備以及根據本專利技術的裝置為房屋供暖的應用得以實現，其中，脈沖發生器構造為用于發出可變的電壓脈沖，并且供暖設備包括至少一個根據本專利技術的用于加熱流體的裝置。通過為流體加載的電壓脈沖在系統中、即在流體的分子結構中激發分子的振動行為。由此破壞了分子在流體中存在的秩序，其中，分子致力于再次建立與流體的相應溫度有關的秩序狀態。可觀察到如脈沖發生器構造為用于發出可變的電壓脈沖，而不是隨時間導入同樣的脈沖、即具有恒定振幅和/或恒定脈沖持續時間的電壓脈沖，則能夠借助電壓脈沖來提高加熱流體的效率。通過這種可變性，始終破壞流體的試圖在系統中建立特定秩序的行為。由此能夠提高裝置的效能。有利的是脈沖發生器生成這樣的電壓脈沖，其振幅選自下限為330V，特別是500V且上限為1500V，特別是1200V的范圍。如將水用作熱載體介質，即用作流體，則正是所述范圍對于改善水的加熱是有利的。為了避免在流體中建立分子的特定的秩序狀態，也可作如下設置脈沖發生器包括隨機數發生器，其可設計為硬件式的或軟件式的，借助其能夠將電壓脈沖設計為可變的。根據一種優選的實施變型設置如下脈沖發生器生成這樣的電壓脈沖，其具有至少25ν/μ s的陡峭的上升邊坡。為此借助一種優選的實施變型將脈沖發生器構造為用于發出矩形的電壓脈沖。通過脈沖的用于達到最大振幅的陡峭的上升邊坡，能量被“爆炸式地”輸入系統、即輸入流體，由此能夠更好地避免分子的過早的重建并由此能夠實現更高的能量輸出。可以如此構造脈沖發生器，使其發出這樣脈沖頻率的電壓脈沖，該脈沖頻率選自下限為20Hz，特別是800Hz，優選2530Hz且上限為20kHz，特別是I IkHz的范圍，或者發出具有這樣脈沖持續時間的電壓脈沖，該脈沖持續時間選自下限為2ns，特別是IOns且上限為10μ S，特別是5μ s的范圍，或者發出具有這樣脈沖間歇時間的電壓脈沖，該脈沖間歇時間選自下限為2 μ S，特別是5 μ s且上限為20 μ S，特別是8 μ s的范圍。因此當水作為流體用作熱載體時，又能夠通過本專利技術的單個或彼此任意組合的各個實施變型來提高效能。為了避免建立流體的分子的秩序狀態，也可以設置如下脈沖發生器構造為用于 生成可變的脈沖間歇時間，從而使電壓脈沖加載在可變的頻率中完成。有利的是,在反應室內設置有至少一個另外的電極,優選至少兩個另外的電極，這個或者這些電極與能量源導電地連接，從而通過反應室內的這個(些)附加的電極，離子被釋放到流體中，由此能夠有針對性地影響流體的傳導能力并且由此能夠使電壓脈沖通過陰極和陽極傳入流體內以加熱所述流體得以改善，這不同于在流體內加入導電鹽，盡管由此同樣可以影響傳導能力，但是與所添加的導電鹽的濃度相關，傳導能力由此有確定的值。與此不同，通過兩個另外的電極，傳導能力是可控制的或者可調節的。如果在供暖設備中使用根據本專利技術的裝置，這一點特別具有優越性，因為在內部設置有所述裝置的這種供暖設備的初級環流中在初次投入運行后一般情況下會構成一個封閉的系統，壓力平衡或者過壓保護除外。通過用本專利技術，即使是在運行期間也可以從外部對傳導能力施加影響，此處提供一種以較高的效率運行所述裝置的可能性。優選另外的電極或至少兩個另外的電極由以下材料構成，該材料選自包括PcUPt、Ti、Rh、Au、Ag、Ni、Cu、Ir、Fe、V、Nb、Ta和它們的合金的組，特別是由這些元素中的至少兩種共同構成的合金的組，其中，優選元素Pd、Pt、Ti、Rh和合金。由此在裝置中實現較好的系統穩定性，特別是在至少一個另外的電極的耐用度方面。還令人意想不到的是發現裝置的效率，即，加熱功率，與由其它材料構成的電極相比得到改善。優選另外的電極或兩個另外的電極中的至少一個設置在陽極或者陰極的區域內。通過另外的電極或者另外的電極中的至少一個的這種布置結構實現了 在反應室中被加載電壓脈沖的流體已經在加載電壓脈沖后迅速地進入兩個另外的電極的至少一個的區域，其中，流體的分子由于電壓脈沖加載到這個區域內而依然具有較高的能態或者較高的內能，從而改善了離子通過兩個另外的電極的生成，其中，作為對此的補充出現了如下的效果傳遞到流體的分子上的能量的一部分被用于生成離子而不是用于部分蒸發流體，從而能夠在流體中更好地避免毫米量級的較大的氣泡或者汽泡的構成，這些泡會妨礙裝置的效率，即效能。已經得到實際驗證如果至少兩個另外的電極之間的間距為由外殼限定的反應室的長度的至少10%，特別是至少25%，則具有優勢。長度在此可以理解為沿該反應室的縱向中間軸線的方向并且由如下的區域構成在該區域內設置有至少一個陽極和至少一個陰極。通過兩個另外的電極的這種幾何定位，通過使在外殼中，即反應室中具有用于流體均勻化的足夠大的混合段或者足夠大的容積，能夠實現源自電極的離子在流體中的更好的均勻化。此外還能夠由此在這兩個電極之間施加相對微弱的電壓，從而不會對陽極與陰極之間的電壓脈沖生成產生不利影響。還可以設置如下另外的電極或至少兩個另外的電極構造為棒狀的，其直徑最大為至少一個陰極的最小尺寸的30%，特別是最大為20%。一方面這個(些)電極由此需要相對小的空間，另一方面通過另外的電極的與此相關聯的小的表面更好地阻止了流體中離子濃度過大的發生，從而使裝置可以得到更好的控制，因為可能·出現的電參數的微弱的波動對流體沒有本質的影響，用所述電參數運行另外的電極或者兩個另外的電極。在優選的實施變型中，用于至少兩個另外的電極的能量源為穩壓電源，以由此在系統中實現離子的連續生成。根據另一種實施變型設置如下在電流強度選自下限為2000A，特別是4000A，且上限為8000A，特別是6000A的范圍的情況下，另本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：約翰·維德爾羅伊特爾，
申請(專利權)人：約翰·維德爾羅伊特爾，
類型：
國別省市：
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