本发明专利技术涉及一种用于加热流体（9）的装置（1），其具有外壳（2），该外壳包括外壳身（3）、外壳底（4）和外壳盖（5）；该装置还具有用于所述流体（9）的至少一个入口（11）和至少一个出口（13），其中，在所述外壳（2）中彼此有间距（25）地设置至少两个电极，这些电极与至少一个脉冲发生器（20）的各一个极导电地连接。所述脉冲发生器（20）构造为用于发出可变的电压脉冲。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于加热流体的装置，其具有外壳，该外壳包括外壳身、外壳底和外壳盖，该装置还具有用于流体的至少一个入口和至少一个出口，其中在外壳中彼此有间距地设置至少两个电极，特别是至少一个阳极和至少一个阴极，这些电极与至少一个脉冲发生器的各一个极导电地连接；还涉及一种供暖设备，其包括至少一个用于第一流体的输送装置，至少一个用于加热流体的装置，至少一个换热器，在该换热器中将所生成的热量从所述流体传递给其它的流体；以及还涉及用于加热流体的装置的应用。
技术介绍
在现有技术中用于电加热的方法已经广为人知。这些方法可以细分 为电阻加热、电弧加热、感应加热、介质加热、电子加热、激光加热和混合加热。这样例如由RU 21 57861C公知了一种用于获得热能、氢和氧的设备，该设备以物理化学技术为基础。这个装置包括由绝缘材料构成的外壳，该外壳设置有一个带通孔的、浇铸的筒状锥形凸台，该凸台与外壳共同构成阳极室或者阴极室。阳极被构造成带有开口的扁平的环，置于阳极室内并且与电源的正极相连接。杆形的阴极由耐高温的材料构成并且被插到一个绝缘的外螺纹杆内，借助该外螺纹杆阴极可以通过外壳中的螺纹孔在端盖通孔中同心地且与电源的负极相连接地插到中间电极腔内。用于工作液的输入口接管位于阳极室的中间部分中。迄今为止已知的用于固体、液体和气体的电加热的方法和装置的不足之处在于加热过程的高能量强度。这首先体现在低效率方面。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，提供一种更经济的用于加热流体的可能性。本专利技术的这个目的分别独立地通过开头所述用于加热流体的装置、供暖设备以及根据本专利技术的装置为房屋供暖的应用得以实现，其中，脉冲发生器构造为用于发出可变的电压脉冲，并且供暖设备包括至少一个根据本专利技术的用于加热流体的装置。通过为流体加载的电压脉冲在系统中、即在流体的分子结构中激发分子的振动行为。由此破坏了分子在流体中存在的秩序，其中，分子致力于再次建立与流体的相应温度有关的秩序状态。可观察到如脉冲发生器构造为用于发出可变的电压脉冲，而不是随时间导入同样的脉冲、即具有恒定振幅和/或恒定脉冲持续时间的电压脉冲，则能够借助电压脉冲来提高加热流体的效率。通过这种可变性，始终破坏流体的试图在系统中建立特定秩序的行为。由此能够提高装置的效能。有利的是脉冲发生器生成这样的电压脉冲，其振幅选自下限为330V，特别是500V且上限为1500V，特别是1200V的范围。如将水用作热载体介质，即用作流体，则正是所述范围对于改善水的加热是有利的。为了避免在流体中建立分子的特定的秩序状态，也可作如下设置脉冲发生器包括随机数发生器，其可设计为硬件式的或软件式的，借助其能够将电压脉冲设计为可变的。根据一种优选的实施变型设置如下脉冲发生器生成这样的电压脉冲，其具有至少25ν/μ s的陡峭的上升边坡。为此借助一种优选的实施变型将脉冲发生器构造为用于发出矩形的电压脉冲。通过脉冲的用于达到最大振幅的陡峭的上升边坡，能量被“爆炸式地”输入系统、即输入流体，由此能够更好地避免分子的过早的重建并由此能够实现更高的能量输出。可以如此构造脉冲发生器，使其发出这样脉冲频率的电压脉冲，该脉冲频率选自下限为20Hz，特别是800Hz，优选2530Hz且上限为20kHz，特别是I IkHz的范围，或者发出具有这样脉冲持续时间的电压脉冲，该脉冲持续时间选自下限为2ns，特别是IOns且上限为10μ S，特别是5μ s的范围，或者发出具有这样脉冲间歇时间的电压脉冲，该脉冲间歇时间选自下限为2 μ S，特别是5 μ s且上限为20 μ S，特别是8 μ s的范围。因此当水作为流体用作热载体时，又能够通过本专利技术的单个或彼此任意组合的各个实施变型来提高效能。为了避免建立流体的分子的秩序状态，也可以设置如下脉冲发生器构造为用于 生成可变的脉冲间歇时间，从而使电压脉冲加载在可变的频率中完成。有利的是,在反应室内设置有至少一个另外的电极,优选至少两个另外的电极，这个或者这些电极与能量源导电地连接，从而通过反应室内的这个(些)附加的电极，离子被释放到流体中，由此能够有针对性地影响流体的传导能力并且由此能够使电压脉冲通过阴极和阳极传入流体内以加热所述流体得以改善，这不同于在流体内加入导电盐，尽管由此同样可以影响传导能力，但是与所添加的导电盐的浓度相关，传导能力由此有确定的值。与此不同，通过两个另外的电极，传导能力是可控制的或者可调节的。如果在供暖设备中使用根据本专利技术的装置，这一点特别具有优越性，因为在内部设置有所述装置的这种供暖设备的初级环流中在初次投入运行后一般情况下会构成一个封闭的系统，压力平衡或者过压保护除外。通过用本专利技术，即使是在运行期间也可以从外部对传导能力施加影响，此处提供一种以较高的效率运行所述装置的可能性。优选另外的电极或至少两个另外的电极由以下材料构成，该材料选自包括PcUPt、Ti、Rh、Au、Ag、Ni、Cu、Ir、Fe、V、Nb、Ta和它们的合金的组，特别是由这些元素中的至少两种共同构成的合金的组，其中，优选元素Pd、Pt、Ti、Rh和合金。由此在装置中实现较好的系统稳定性，特别是在至少一个另外的电极的耐用度方面。还令人意想不到的是发现装置的效率，即，加热功率，与由其它材料构成的电极相比得到改善。优选另外的电极或两个另外的电极中的至少一个设置在阳极或者阴极的区域内。通过另外的电极或者另外的电极中的至少一个的这种布置结构实现了 在反应室中被加载电压脉冲的流体已经在加载电压脉冲后迅速地进入两个另外的电极的至少一个的区域，其中，流体的分子由于电压脉冲加载到这个区域内而依然具有较高的能态或者较高的内能，从而改善了离子通过两个另外的电极的生成，其中，作为对此的补充出现了如下的效果传递到流体的分子上的能量的一部分被用于生成离子而不是用于部分蒸发流体，从而能够在流体中更好地避免毫米量级的较大的气泡或者汽泡的构成，这些泡会妨碍装置的效率，即效能。已经得到实际验证如果至少两个另外的电极之间的间距为由外壳限定的反应室的长度的至少10%，特别是至少25%，则具有优势。长度在此可以理解为沿该反应室的纵向中间轴线的方向并且由如下的区域构成在该区域内设置有至少一个阳极和至少一个阴极。通过两个另外的电极的这种几何定位，通过使在外壳中，即反应室中具有用于流体均匀化的足够大的混合段或者足够大的容积，能够实现源自电极的离子在流体中的更好的均匀化。此外还能够由此在这两个电极之间施加相对微弱的电压，从而不会对阳极与阴极之间的电压脉冲生成产生不利影响。还可以设置如下另外的电极或至少两个另外的电极构造为棒状的，其直径最大为至少一个阴极的最小尺寸的30%，特别是最大为20%。一方面这个(些)电极由此需要相对小的空间，另一方面通过另外的电极的与此相关联的小的表面更好地阻止了流体中离子浓度过大的发生，从而使装置可以得到更好的控制，因为可能·出现的电参数的微弱的波动对流体没有本质的影响，用所述电参数运行另外的电极或者两个另外的电极。在优选的实施变型中，用于至少两个另外的电极的能量源为稳压电源，以由此在系统中实现离子的连续生成。根据另一种实施变型设置如下在电流强度选自下限为2000A，特别是4000A，且上限为8000A，特别是6000A的范围的情况下，另本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·维德尔罗伊特尔，
申请(专利权)人：约翰·维德尔罗伊特尔，
类型：
国别省市：
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