AT508784A4 - Vorrichtung zur erwärmung eines fluids - Google Patents

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AT508784A4 AT0001710A AT172010A AT508784A4 AT 508784 A4 AT508784 A4 AT 508784A4 AT 0001710 A AT0001710 A AT 0001710A AT 172010 A AT172010 A AT 172010A AT 508784 A4 AT508784 A4 AT 508784A4
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Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erwärmung eines Fluids, mit einem Gehäuse umfassend einen Gehäusemantel, einen Gehäuseboden und einen Gehäusedeckel, mit zumindest einer Einlauföffnung und zumindest einer Ablauföffnung für das Fluid, wobei in dem Gehäuse zumindest zwei Elektroden, insbesondere zumindest eine Anode und zumindest eine Kathode, in einem Abstand zueinander angeordnet sind, die mit je einem Pol zumindest eines Pulsgenerators elektrisch leitend verbunden sind, eine Heizungsanlage umfassend zumindest eine Fördereinrichtung für ein erstes Fluid, zumindest eine Vorrichtung zur Erwärmung eines Fluids, zumindest einen Wärmetauscher, in dem die erzeugt Wärme vom Fluid auf ein weiteres Fluid übertragen wird, sowie die Verwendung der Vorrichtung zur Eiwärmung eines Fluids.
Verfahren zur Elektroheizung sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Sie können unterteilt werden in Widerstandsheizungen, Lichtbogenheizungen, Induktionsheizungen, Dielektrizitätsheizungen, Elektronenheizungen, Laserheizungen und Mischheizungen. So ist z.B. aus der RU 21 57 861 C eine Anlage zur Gewinnung von Wärmeenergie, Wasserstoff und Sauerstoff bekannt, die auf physiko-chemischer Technologie basiert. Diese Vorrichtung umfasst ein Gehäuse aus einem dielektrischen Material, das mit einer angegossenen zylindrisch konischen Nocke mit durchgehender Öffnung versehen ist, welche zusammen mit dem Gehäuse den Anoden- bzw. Kathodenraum bildet. Die Anode ist als flacher Ring mit Öffnungen ausgeführt, liegt im Anodenraum und ist mit dem Pluspol der Versorgungsquelle verbunden. Die stangenförmige Kathode besteht aus hitzebeständigem Material und ist in eine dielektrische Ausgewindestange eingesetzt, mit der sie durch ein Gewindeloch im Gehäuse in die Zwischenelektrodenkammer, im Deckeldurchgangsloch zentriert und mit dem Minuspol der Versorgungsquelle verbunden, eingesetzt werden kann. Der Zulaufstutzen für die Arbeitslösung befindet sich im Mittelteil des Anodenraums. N2009/13300
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Der Nachteil an den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Elektroheizung von Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen liegt in der hohen Energieintensität des Heizprozesses. Dies zeigt sich vor allem in den schlechten Wirkungsgraden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Erwärmung eines Fluids mit einer besseren Wirtschaftlichkeit anzugeben.
Die Aufgabe der Erfindung wird jeweils unabhängig durch die eingangs genannte Vorrichtung zur Erwärmung eines Fluids, die Heizungsanlage sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Heizung eines Gebäudes gelöst, wobei in der Vorrichtung zur Erwärmung eines Fluids in Strömungsrichtung des Fluids hinter der oder den Elektroden, insbesondere der zumindest einen Kathode oder der zumindest einen Anode, eine Beruhigungsstrecke für das Fluid ausgebildet ist und die Heizungsanlage zumindest eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erwärmung eines Fluids umfasst.
Von Vorteil ist dabei, dass über die Beruhigungsstrecke die Bildung von größeren Blasen im Fluid zumindest teilweise vermieden wird. Es wird damit vermieden, dass in das System eingebrachte Energie für die teilweise Verdampfung des Fluids aufgebraucht wird. Darüber hinaus wird damit eine Vergleichmäßigung des Wärmeeintrags in das Fluid erreicht. Es ist bekannt, dass Bläschen eine gewisse wärmeisolierende Wirkung haben. Durch die Vermeidung der Bläschen entsteht ein homogeneres Temperaturfeld innerhalb des Fluids. Darüber hinaus ist es damit möglich, nachdem die Temperaturverteilung im Fluid homogener gestaltet werden kann und somit „hotspots“ vermieden werden können, die Vorrichtung mit einem geringeren Energieeintrag über die Elektroden zu betreiben, wodurch wiederum der Wirkungsgrad und somit die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung verbessert werden können.
Vorzugsweise ist die Beruhigungsstrecke in dem Gehäuse angeordnet. Es wird damit einerseits eine kompaktere Bauweise der Vorrichtung ermöglicht, andererseits entstehen keine zusätzlichen Verwirbelungen im Bereich von Strömungsverbindungen zwischen dem Gehäuse, in dem sich die Elektroden befinden, und der Beruhigungsstrecke.
Vorzugsweise weist die Beruhigungsstrecke eine Länge auf, die um 100 %, insbesondere 150 %, bis 500 %, insbesondere 350 %, größer ist als eine Längserstreckung einer der Elektroden, insbesondere der Anode oder der Kathode, in Strömungsrichtung des Fluids. Es hat sich nämlich in der Erprobung der Vorrichtung herausgestellt, dass erwartungsgemäß zu kurze Beruhigungsstrecken nicht den gewünschten Effekt zur Gänze zeigen. Ü- N2009/13300 ·· ·· • · · !! • · · ;! • · · · · • · · · ·· ·· ·· ·· ···· ·· ···· • · · · · _ • · · ····. • · · · !··..*·..···· -3-berraschenderweise wurde allerdings gefunden, dass zu lange Beruhigungsstrecken mit einer Reduktion der Wirtschaftlichkeit einhergehen, obwohl damit eigentlich die voranstehenden Effekte verbessert werden sollten. Der Grund hierfür konnte bislang noch nicht geklärt werden.
Das Gehäuse im Bereich der Beruhigungsstrecke kann zumindest teilweise eine größere lichte Weite aufweisen als der Bereich des Gehäuses in dem die Elektroden, insbesondere die Kathode und die Anode, angeordnet sind. Durch diese Querschnittserweiterung wird erreicht, dass die Fließgeschwindigkeit des Fluids im Bereich der Beruhigungsstrecke geringer ist als in jenem Bereich des Gehäuses, in dem die Elektroden angeordnet sind, sodass die Beruhigungsstrecke insgesamt kürzer ausgebildet werden kann, da das Fluid über einen längeren Zeitraum in der Beruhigungsstrecke „verweilt“ und damit ein längerer Zeitraum für die Beruhigung des Fluids zur Verfügung gestellt werden kann. Gleichzeitig wirkt auf eventuell vorhandene Dampf- bzw. Gasblasen in der Beruhigungsstrecke ein höherer Druck ein, sodass diese in dieser Querschnittserweiterung effektiver zerkleinert werden oder zumindest teilweise zerstört werden.
Es besteht weiters die Möglichkeit, dass in der Beruhigungszone zumindest ein Strömungsleitblech angeordnet ist, um eine vorbestimmbare Strömung im Fluid, welche sich positiv auf die Beruhigung des Fluids auswirkt, zu erzielen.
Es ist weiters möglich, dass in oder an der Beruhigungsstrecke zumindest eine Leuchtdiode, insbesondere eine Hochleistungsleuchtdiode, angeordnet ist. Durch das Einstrahlen von Licht einer bestimmten Frequenz bzw. eines bestimmten Frequenzbereichs konnte eine deutliche Reduktion von großen Bläschen im Fluid durch Erzeugung von Bläschen im Mikromaßstab beobachtet werden. Es wird vermutet, dass durch die Einstrahlung bestimmter Frequenzen in das Fluid Wechselwirkungen mit den Molekülen des Fluids auftre-ten, wodurch Eigenschwingungen im Molekül zumindest teilweise angeregt werden und dieses Schwingungsverhalten in den Molekülen des Fluids ähnlich der Vermeidung der Bildung von großen Glasbläschen in einem Fluid mit Hilfe von mechanischen Einrichtungen, wie zum Beispiel Rührer oder die aus dem Bereich des chemischen Alltags bekannten Siedesteinchen, mit welchen Siedeverzüge verhindert werden, das Entstehen großer Bläschen verhindern bzw. zumindest großteils vermeiden.
Bei der Verwendung von Wasser als Wärmeträgermedium hat es sich von Vorteil erwiesen, wenn die zumindest eine Leuchtdiode weißes Licht emittiert. N2009/13300 ···· ·· ···· * ♦ · · · : · · :*··. • · t ¥ : • · · · . ·· ··.. ι · · ¥; ·· ··· : :: s: ·..··.. ·· ·· -4-
Es ist aber auch möglich, dass mehrere Leuchtdioden in oder an der Beruhigungsstrecke angeordnet sind, die Licht in einem unterschiedlichen Wellenlängenspektrum emittieren. Einerseits Ist damit die Abstimmung der Frequenz auf das Wärmeträgermedium, das heißt dessen Moleküle bzw. Molekülstrukturen, einfacher, da bekanntlich Molekülschwingungen bzw. die Anregung von Rotationszuständen im Molekül bestimmte Wellenlängen erfordern. Durch das Zurverfügungstellen eines Wellenlängenspektrums, welches größer ist, wird also die Zuverlässigkeit zur Erreichung dieses Effekts verbessert. Andererseits wird es damit möglich, insbesondere wenn dem Wärmeträgermedium, also beispielsweise dem Wasser, für die Erwärmung im Bereich der Elektroden ein Elektrolyt zugesetzt wird, das auch diese Elektrolytionen, die im Wärmeträgermedium vorliegen, an der Vermeidung der Bläschenbildung mitwirken können. c
Vorzugsweise werden die Leuchtdioden bzw. wird die Leuchtdiode in einem Randbereich des Gehäusemantels angeordnet, sodass durch entsprechende Brechungseffekte bzw. Beugungseffekte eine bessere Verteilung der eingestrahlten Lichtmenge im Fluid erreicht wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Leuchtdioden mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines intermittierenden Lichts elektrisch leitend verbunden sind. Ähnlich zu einem Stroboskop werden also Lichtpulse in das Fluid eingeleitet. In den Pulspausen wird es dabei den angeregten Fluidteilchen ermöglicht in den Ausgangszustand zurückzukehren, wodurch die Effektivität der Zerstörung der großen Gasbläschen verbessert werden kann.
Zur Verbesserung der Effektivität der Beaufschlagung des Fluids mit den Spannungspulsen im Bereich des Gehäuses, in dem die Elektroden angeordnet sind, ist vorgesehen, dass zumindest eine der Elektroden, insbesondere die Anode, korbförmig ausgebildet ist, wobei vorzugsweise gemäß einer weiteren Ausführungsvariante zumindest eine Elektrode zumindest teilweise innerhalb der korbförmigen Elektrode angeordnet wird, insbesondere die Kathode zumindest teilweise innerhalb dieser korbförmigen Anode. Es kann damit eine homogenere Verteilung der eingebrachten Ladungsträger im Fluid erreicht werden.
Es konnte weiters beobachtet werden, dass die Effektivität der Vorrichtung und in weiterer Folge der Heizungsanlage verbessert werden kann, wenn der Abstand zwischen den E-lektroden, insbesondere zwischen der Kathode und der Anode, mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 7 mm, beträgt. Insbesondere ist dies auch von Bedeutung auf die N2009/13300 .. ····.···:.··.:··“ : :: ·: · ·.: :···. :„· ·..· ·..* *··* *··* ···* -5-
Bläschenbildung, sodass der gewählte Abstand unterstützend zur Beruhigungsstrecke wirkt.
In der bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Gehäusemantel zylinderförmig ausgebildet, wodurch sich ein positives Strömungsverhalten des Fluids durch Vermeidung von Kanten etc. und damit die Vermeidung von Verwirbelungen im Fluid erzielen lässt.
Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest eine der Elektroden relativ gegen die weitere Elektrode, insbesondere die Anode relativ zur Kathode und/oder die Kathode relativ zur Anode, verstellbar im Gehäuse angeordnet ist bzw. sind. Es wird damit ermöglicht, dass der Abstand zwischen den Elektroden auch während des Betriebs der Vorrichtung nachjustiert werden kann, um damit die Effektivität der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verbessern.
Durch die Spannungspulse, mit welchen das Fluid beaufschlagt wird, wird im System, das heißt in der Molekülstruktur des Fluids, ein Schwingungsverhalten der Moleküle angeregt. Es wird damit die im Fluid vorhandene Ordnung der Moleküle gestört, wobei die Moleküle bestrebt sind, diesen Ordnungszustand, der abhängig ist von der jeweiligen Temperatur des Fluids, wieder herzustellen. Es konnte beobachtet werden, dass der Wirkungsgrad der Erwärmung des Fluids mit Hilfe der Spannungspulse verbessert werden kann, wenn über die Zeit nicht gleichförmige Pulse, das heißt Spannungspulse mit konstanter Amplitude und/oder konstanter Pulsdauer eingeleitet werden, sondern wenn der Pulsgenerator zur Abgabe von variablen Spannungspulsen ausgebildet ist. Durch diese Variabilität wird das Verhalten des Fluids, nämlich dessen Versuch zur Herstellung einer bestimmten Ordnung im System ständig gestört. Es konnte damit die Effektivität der Vorrichtung verbessert werden.
Es ist weiters von Vorteil, wenn der Pulsgenerator Spannungspulse erzeugt, deren Amplitude ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 330 V, insbesondere 500 V, und einer oberen Grenze von 1500 V, insbesondere 1200 V. Gerade dieser Bereich ist von Vorteil, wenn als Wärmeträgermedium, das heißt als Fluid, Wasser verwendet wird, um dessen Aufheizung zu verbessern.
Es kann auch vorgesehen sein, zur Vermeidung der Herstellung eines bestimmten Ordnungszustandes der Moleküle im Fluid, dass der Pulsgenerator einen Zufallsgenerator N2009/13300 -6- ··· · • ·
umfasst, der hardwaremäßig oder softwaremäßig ausgestaltet sein kann, mit dessen Hilfe die Spannungspulse variabel ausgestaltet werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Pulsgenerator Spannungspulse erzeugt mit einer steilen Anstiegsflanke von zumindest 25 V/ps. Mit einer bevorzugten Ausführungsvariante dazu ist der Pulsgenerator zur Abgabe rechteckförmiger Spannungspulse ausgebildet. Durch diese steile Anstiegsflanke der Pulse zur Erreichung der Maximalamplitude wird also die Energie „explosionsartig“ in das System, das heißt das Fluid, eingetragen, sodass eine vorzeitige Restrukturierung der Moleküle besser vermieden werden kann und damit eine höhere Energieausbeute erreicht werden kann.
Der Pulsgenerator kann so ausgebildet sein, dass er Spannungspulse in einer Pulsfrequenz abgibt, die ausgewähit ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 Hz, insbesondere 800 Hz, vorzugsweise 2530 Hz, und einer oberen Grenze von 20 kHz, insbesondere 11 kHz, bzw. Spannungspulse mit einer Pulsdauer abgibt, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 ns, insbesondere 10 ns, und einer o-beren Grenze von 10·ps, insbesondere 5 ps, bzw. Spannungspulse mit einer Pulspause erzeugt, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 ps, insbesondere 5 ps und einer oberen Grenze von 20 ps, insbesondere 8 ps. Wiederum konnte damit die Effektivität durch diese einzelnen Ausführungsvarianten der Erfindung entweder einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verbessert werden, wenn als Wärmeträger Wasser als Fluid verwendet wird.
Zur Vermeidung der Herstellung eines Ordnungszustandes der Moleküle des Fluids kann auch vorgesehen sein, dass der Pulsgenerator zur Erzeugung von variablen Pulspausen ausgebildet ist, sodass also die Spannungspulsbeaufschlagung in einer variablen Frequenz erfolgt.
Es kann weiters vorgesehen sein, dass in der Beruhigungsstrecke zumindest ein Laser angeordnet ist. Diese Ausführungsvariante der Erfindung wird bevorzugt, wenn dem Wärmeträgerfluid, insbesondere Wasser, ein Elektrolyt zugesetzt ist, der in Form von Kationen und Anionen im Fluid vorliegt. Es ist mit dem Laser eine Aktivierung dieser Ionen möglich, wodurch die Leitfähigkeit des Fluids und damit die Effektivität der Eintragung der Spannungspulse in das Fluid verbessert werden kann. N2009/13300 -7-
Vorzugsweise emittiert der Laser Licht einer Frequenz, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 300 THz, insbesondere 410 THz, und einer oberen Grenze von 550 THz, insbesondere 490 THz.
Es kann auch hier vorgesehen sein, dass der Laser mit einer Einrichtung zur Erzeugung von intermittierendem Licht verbunden ist, wobei gemäß einer Ausführungsvariante der Laser Lichtpulse abgibt, mit einer Pulsdauer die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 ps, insbesondere 33 ps, und einer oberen Grenze von 100 ps, insbesondere 50 ps. Ähnlich zur Ausführungsvariante der Erfindung mit intermittierendem Licht aus der bzw. den Leuchtdioden, wurde in der Praxis gefunden, dass intermittierendes Laserlicht, insbesondere einer Frequenz aus dem angegebenen Bereich, die Heizleistung der Vorrichtung bzw. der Heizungsanlage verbessert.
Der Pulsgenerator ist vorzugsweise mit einem Regel- und/oder Steuermodul versehen, um damit eine höhere Genauigkeit der das Fluid eingespeisten Spannungspulse, insbesondere der Form der Spannungspulse, zu erreichen. Alternativ dazu kann der Pulsgenerator für den gleichen Zweck auch mit einer externen Regel- und/oder Steuereinrichtung verbunden sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Heizungsanlage ist der Wärmetauscher als Heizkörper ausgebildet, sodass also diese Heizungsanlage insbesondere zur Erwärmung der Raumluft eines Gebäudes konzipiert ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in schematisch vereinfachter Darstellung:
Fig. 1 eine Ausführungsvariante einer Vorrichtung zur Erwärmung eines Fluids;
Fig. 2 eine Heizungsanlage;
Fig. 3 eine Variante eines Spannungspulsmusters;
Fig. 4 den Einfluss einer variablen Spannungspulseinspeisung in das Fluid auf den Wirkungsgrad;
Fig. 5 den Einfluss der Wellenlänge des von den Leuchtdioden emittierten Lichts auf den Wirkungsgrad. N2009/13300 -8- -8- Μ ·· ♦♦ ···· • · · • · · • · · · · β< ' ♦ · • · · · · · · * * ei »· ·· «· ·· ·· ·*
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Erwärmung eines Fluids, bevorzugt Wasser, dargestellt. Diese umfasst ein Gehäuse 2, umfassend einen Gehäusemantel 3, sowie einen Gehäuseboden 4 und einen Gehäusedeckel 5. Das Gehäuse 2, d.h. der Gehäusemantel 3 und/oder der Gehäuseboden 4 und/oder der Gehäusedöckel 5 sind bevorzugt aus einem dielektrischen Material gefertigt, beispielsweise aus einem Kunststoff, wie z.B. PE, PP, PVC, PS, Plexiglas etc.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind sowohl der Gehäuseboden 4 als auch der Gehäusedeckel 5 über je ein Innengewinde im Gehäusemantel 3 - je ein Gewinde 6 ist je einem der beiden Endbereiche 7, 8 des Gehäusemantels 3 zugeordnet - bzw. ein entsprechendes Außengewinde am Gehäuseboden 4 sowie am Gehäusedeckel 5 mit dem Gehäusemantel 3 verschraubt, sodass der Gehäuseboden 4 bzw. der Gehäusedeckel 5 entfernbar aus dem Gehäusemantel 3 in diesem angeordnet sind. Anstelle der Verschrauben ist es selbstverständlich möglich, diese Entfernbarkeit über das einfache Einschieben des Gehäusebodens 4 oder des Gehäusedeckels 5 in den Gehäusemantel 3 zu bewerkstelligen, wobei bei dieser Ausführungsvariante darauf geachtet werden soll, dass die entsprechende Dichtheit, z.B. durch Anordnung von Dichtringen oder dgl., wie z.B. O-Ringen, erzielt wird. Daneben ist es aber auch möglich, dass der Gehäuseboden 4 und/oder der Gehäusedeckel 5 mit einem Presssitz im Gehäusemantel 3 angeordnet sind oder mit diesem auf andere Art nichtlösbar verbunden sind, z.B. durch Verschweißen, etc.. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass nur der Gehäuseboden 4 oder nur der Gehäusedeckel 5 vom Gehäusemantel 3 entfernbar ist. Es ist weiters möglich, dass das Gehäuse 2 einteilig mit dem Gehäuseboden 4 und/oder dem Gehäusedeckel 5 ausgebildet ist.
Bei der Ausführungsvariante der Vorrichtung 1 nach Fig. 1 ist das Gehäuse 2 zylinderförmig ausgebildet. Selbstverständlich besteht aber auch die Möglichkeit - wenngleich die zylinderförmige Ausbildung eine Verringerung des Strömungswiderstandes, der einem N2009/13300 durch die Vorrichtung 1 geförderten Fluids 9, insbesondere Wasser, entgegengesetzt wird, ermöglicht-, dass das Gehäuse 2 eine andere Raumformen, wie z.B. kubisch, etc., aufweisen kann.
Der Gehäusedeckel 5 weist entlang einer Längsmittelachse 10 eine Ausnehmung, z.B. in Form einer Bohrung, auf, die als Einlauföffnung 11 für das Fluid 9 in die Vorrichtung 1, d.h. in einen Reaktionsraum 12 der Vorrichtung 1, dient.
Im Gehäuseboden 4 ist eine Ablauföffnung 13 in Form einer Axialbohrung vorgesehen, um damit den Ablauf des Fluids 9 aus dem Reaktionsraum 12 zu gewährleisten.
Sowohl die Einlauföffnung 11 als auch die Ablauföffnung 13 können aber auch an einer anderen Stelle im Gehäuse 2 der Vorrichtung 1 situiert sein, beispielsweise im Gehäusemantel 3, oder radial im Gehäuseboden 4 oder Gehäusedeckel 5, um damit dem eintretenden Fluid 9 eine Tangentialströmung zu verleihen.
Gegebenenfalls können auch mehr als eine Einlauföffnung 11 und/oder mehr als eine Ablauföffnung 13 angeordnet werden, wobei sowohl Öffnung in axialer und/oder radialer Richtung möglich sind, also beispielsweise eine oder mehrere Einlauföffnung(en) 11 in axialer Richtung und eine oder mehrere Einlauföffnung(en) 11 in radialer Richtung und/oder eine oder mehrer Auslauföffnung(en) 13 in axialer Richtung und eine oder meh-rer Auslauföffnung(en) 13 in radialer Richtung.
Im Reaktionsraum 12 sind zumindest eine Anode 14 und zumindest eine Kathode 15 angeordnet. Die Anode 14 ist bevorzugt korbförmig ausgebildet und ist die zumindest eine Kathode 15 zumindest teilweise innerhalb des durch die Anode 14 definierten Raumes angeordnet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Zum leichteren Durchtritt des Fluids 9 kann die Anode 14 in einem dem Gehäuseboden 4 zugewandten Endbereich 16 mit einer oder mehreren Durchbrüchen 17 versehen sein, die bevorzugt in radialer Richtung orientiert sind, sodass das Fluid 9 umgelenkt in senkrechter Richtung auf die Längsmittelachse 10 den durch die Anode 14 definierten Bereich innerhalb des Reaktionsraums 12 verlässt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Anode 14 gitterförmig ausgebildet ist bzw. dass alternativ oder zusätzlich zu dem Durchbruch 17 oder den Durchbrüchen 17 auch in dem, dem Behälterboden 4 zugewandten Teil der Anode 14, also dem „Boden“ der korbförmigen Anode 14 derartige Durchbrüche ausgebildet sind. In einer Ausführungsvariante dazu besteht die Möglichkeit, dass die Anode 14 so wie die Kathode 15 stabförmig ausgebildet ist. Es können auch mehrere Anoden 14 und Kathoden 15 angeordnet werden, N2009/13300 -10- ·· ·· ·· ···· ·· • ··· • · t · · · · » ·· ·· · ·· »····· · · · » ·· ·· ·· · · · ·· ·· ·· ·· ·· wobei in diesem Fall eine alternierende Anordnung der Anoden 14 und der Kathoden 15 bevorzugt wird, sodass Paare aus Anode 14 und Kathode 15 gebildet werden.
Die zumindest eine Anode 14 ist mit einem Pluspol 18 und die zumindest eine Kathode 16 ist mit einem Minuspol 19 eines Pulsgenerators 20 elektrisch leitend verbunden.
Der Abstand 25 zwischen der Kathode 15 und der Anode 14 beträgt mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 7 mm.
Wie Fig. 1 zeigt, ist bei gegenständlicher Ausführungsvariante die Anode 14 beabstandet zum Gehäuseboden 4 im Reaktionsraum 12 angeordnet. Um diese Beabstandung herbeizuführen, ist am Gehäuseboden 4 im Bereich der Auslassöffnung 13 für das Fluid 9 aus dem Reaktionsraum 12 ein domförmiger Aufsatz 21 vorgesehen, der als Höhenverstelleinrichtung für die zumindest eine Anode 14 dienen kann. Insbesondere ist dieser Aufsatz 21 wiederum rotationssymmetrisch, bolzenförmig ausgebildet und in einer zentrischen Bohrung 22 im Gehäuseboden 4 gehaltert.
Dieser Aufsatz 21 kann aber wiederum auch andere geometrische Formen aufweisen, beispielsweise prismenartig, sodass diese Bohrung 22 dem äußeren Umfang des Aufsatzes 21 entsprechend gestaltet sein kann.
Des weiteren ist es möglich, dass dieser Aufsatz 21 nicht bis in den Gehäuseboden 4 ragt, sondern auf diesem aufgesetzt ist, z.B. mit diesem verklebt ist, oder über anders artige Verbindungstechniken, wie z.B. Schweißen, mit dem Gehäuseboden 4 verbunden ist. Beim gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist dieser Aufsatz 21 mit einem Außengewinde 23 versehen, welches in ein Innengewinde 24 der Bohrung 22 eingreift. Damit ist eine gewisse Höhenverstellbarkeit dieses Aufsatzes 21 möglich, sodass ein Abstand 25 zwischen der Anode 14 und der Kathode 15, also in der gegenwärtigen Ausführungsvariante die Eintauchtiefe der Kathode 14 in die korbförmige Anode 14, einstellbar wird.
Neben dieser Einschraub- und Ausschraubbarkeit des Aufsatzes 21 ist es auch möglich, diesen in der Bohrung 22 verschiebbar auszubilden und damit ebenfalls diese Einsteilbarkeit dieses Abstandes 25 zu erreichen.
Im Verlauf der Längsmittelachse 10 weist dieser Aufsatz 21, der bevorzugt ebenfalls aus einem dielektrischen Werkstoff besteht, eine nicht in Richtung der Längsachse 10 durchgehende Öffnung 26 auf, welche in Strömungsrichtung des Fluids 9 (Pfeil 27) hinter der Öffnung 10 im Gehäuseboden 4 angeordnet ist. N2009/13300 -11 - • · ·· ····
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Im Bereich des Gehäusebodens 4, ist in dem Aufsatz 21 zumindest eine Radialbohrungen 28 vorgesehen, über die das Fluid 9 aus dem Reaktionsraum 12 austreten kann. Es ist jedoch auch möglich, dass die Ablauföffnung 13 nicht zentrisch im Gehäuseboden ausgebildet ist, sondern azentrisch und neben der Aufnahme des Aufsatzes 21 im Gehäuseboden, sodass auf diese Radialbohrung(en) 28 verzichtet werden kann. Die erstgenannte Variante hat jedoch den Vorteil, dass die Verweilzeit des Fluids 9 im Reaktionsraum 12 verlängert werden kann, was in Hinblick auf die Erfindung für die Beruhigung des Fluids 9 von Vorteil ist. Es besteht weiters die Möglichkeit, dass mehrere Radialbohrungen 28 höhenversetzt im Aufsatz 21 vorgesehen werden.
In einer Ausführungsvariante hierzu ist es möglich, dass der Gehäuseboden 4 und der Aufsatz 21 einstückig ausgebildet sind, wobei gegebenenfalls die Höhenverstellbarkeit und dadurch die Verstellbarkeit des Abstandes 25 durch die Einschraubbarkeit des Gehäusebodens 4 in den Gehäusemantel 3 erreicht werden kann.
Die Anode 14 kann auch so ausgebildet sein, dass sie den Aufsatz 21 zumindest teilweise umgibt. Nach unten, d.h. in Richtung auf den Gehäusebodens 4, kann die Anode 14 bei dieser Variante übereine entsprechende Befestigungseinrichtung, z.B. eine Mutter oder einen umlaufenden Steg oder dgl., in ihrer Höhenlage fixiert werden. Auf dieser Befestigungseinrichtung liegt im einfachsten Fall die Anode 14 entfernbar auf. Letztere kann aber selbstverständlich mit dieser Befestigungseinrichtung verbunden sein.
Es besteht weiters die Möglichkeit, dass die Anode 14 zwar korbförmig ausgebildet ist, allerdings sich nur in Richtung auf den Gehäuseboden 4 erstreckt. In diesem Fall hat die Kathode 15 eine Flächenausdehnung, die parallel zum Boden der Anode 14 verläuft, kann also im wesentliche auch mit ihrer wirksamen Fläche nur waagrecht eingebaut werden, im Vergleich zur senkrechten Orientierung dieser Fläche in Fig. 1.
Die Kathode 15 ist bei gegenständlicher Ausführungsvariante ebenfalls zylindrisch ausgebildet. Gehaltert wird die Kathode 15 ebenfalls in einer Axialbohrung 29 des Gehäusedeckels 5, wobei dieser Axialbohrung 29 naturgemäß einen größeren Durchmesser aufweist, als die Einlauföffnung 11 für das Fluid 9.
Bevorzugt ist diese Kathode 15 in die Axialbohrung 29 einschraubbar ausgebildet bzw. kann diese einsteckbar sein. Andererseits ist es selbstverständlich möglich, die Kathode 15 bewegungsfest mit dem Gehäusedeckel 5 zu verbinden. N2009/13300 -12-
Um den Eintritt des Fluids 9 in den Reaktionsraum 12 zu ermöglichen, kann diese Kathode 15 eine zentrische, durchgehende Bohrung 30 in Strömungsrichtung des Fluids 9 (Pfeil 26) aufweisen, die an die Einlauföffnung 11 anschließt.
Es sei an dieser Steile bemerkt, dass, für den Fall, dass in gegenständlicher Beschreibungen eine Bohrung an sich angesprochen sind, es selbstverständlich möglich ist, bei anderen Geometrien der darin eingesetzten Gegenstände, diese Bohrungen generell als Ausnehmungen zu bezeichnen sind, mit entsprechend angepassten Querschnitten.
Die Kathode 15 kann aber auch zur Gänze oder teilweise in radialer Richtung vom Gehäusedeckel 5 abgedeckt sein, sodass in diesem Fall es von Vorteil ist, wenn im Gehäusedeckel 5 eine entsprechende Bohrung bzw. Ausnehmung mit größerem Durchmesser als die die Axialbohrung 29 vorgesehen, um damit einen Kathodenraum im Bereich der c·
Kathode 15 auszubilden, wie dies strichliert in Fig. 1 angedeutet ist. Der Gehäusedeckel 5 kann die Kathode 15 in Richtung auf den Reaktionsraum 12 auch überdecken.
Es ist auch möglich die zumindest eine Einlauföffnung 11 azentrisch im Gehäusedeckel 5 auszubilden, sodass die Durchströmung des Fluids durch die Kathode 15 und damit die Axialbohrung 29 entfallen kann.
Es ist weiters möglich, dass die Kathode 15 im unteren, in Richtung auf den Behälterboden 4 weisenden Endbereich geschlossen ausgeführt ist und dafür zumindest eine Radialbohrung in der Kathode 15 für den Austritt des Fluids 9 in den Reaktionsraum 12 vorgesehen wird.
Wie bereits angedeutet, ist es möglich, dass mehrere einzelne Anoden 14 sowie mehrere einzelne Kathoden 15 im Reaktionsraum 12 angeordnet sind, beispielsweise in Form von Elektrodenplatten oder gitterförmigen Elektroden, wobei diese gegebenenfalls Pakete bilden können.
Generell können die Anode 14 und die Kathode 15 in Strömungsrichtung des Fluids 9 hintereinander oder nebeneinander angeordnet sein.
Des weiteren ist es möglich, dass der Gehäuseboden 4 und/oder Gehäusedeckel 5 nicht in einer Innenbohrung des Gehäusemantels 3 angeordnet sind, sondern umgekehrt hierzu diesen Gehäusemantel 3 außen übergreifend ausgebildet sind in Art eines Steck- oder Schraubdeckels 5. N2009/13300 -13- • I ·· ·· t*tt ·· ···· ♦ ·· · · · · 2 2 · Λ • · · ·· · ·· · ··· ···♦·· · · · . • ·· · · ·· ♦ · · ·· ·· ·· ·· ·· ···
Die Größe des Reaktionsraumes 12 ist variierbar, insbesondere im Hinblick auf die gewünschte Heizleistung der Vorrichtung 1, die beispielsweise von 5 kW bis 40 kW betragen kann.
Oes Weiteren kann damit auch die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids 9 im Reaktionsraum 12 selbst beeinflusst werden.
Der Gehäuseboden 4 und/oder der Gehäusedeckel 5 können an ihren äußeren Enden stutzenförmige Fortsätze aufweisen, um beispielsweise das Anschließen des Wärmegenerators 1 an einen Heizkreislauf oder dgl. zu vereinfachen. Dazu können diese stutzenförmigen Fortsätze des Gehäusebodens 4 und des Gehäusedeckels 5 mit entsprechenden Gewinden ausgestattet sein. Eine übliche Verschraubung mit Überwurfmuttern oder dgl., z.B. eine Holländerverschraubung, wie diese aus dem Heizungsbereich bekannt sind, ist selbstverständlich möglich.
Des weiteren ist es gemäß einer Ausführungsvariante hierzu möglich, dass der Aufsatz 21 durch den Gehäuseboden 4 hindurchragt und damit von Außen, d.h. außerhalb des Reaktionsraums 12, bedienbar ist, um z.B. die Nivellierung des Abstandes 25 zwischen Anode 14 und Kathode 15 im Nachhinein zu korrigieren bzw. um die Einstellbarkeit auch von außerhalb zu ermöglichen.
Es ist weiters möglich, dass auch die Kathode 15 wie die Anode 14 höhenverstellbar angeordnet ist, bzw. dass nur die Kathode 15 in ihrer relativen Stellung zur Anode 14 verstellbar ausgebildet Ist.
Dabei sei erwähnt, dass die Verstellbarkeit selbstverständlich motorbetrieben sein kann, also nicht nur manuell erfolgen muss, wozu dieser Aufsatz 21 z.B. mit einem entsprechenden Antrieb versehen sein kann. Dieser Antrieb kann mikroelektronisch ausgebildet sein, da üblicherweise die Absolutbeträge der Verstellung im Betrieb der Vorrichtung 1 nicht allzu groß sind, sondern lediglich als Nachjustierungen zu verstehen sind, sofern beim Erstbetrieb bereits der richtige Abstand 25 zwischen der Anode 14 und der Kathode 15 eingestellt wurde. Es sollen damit lediglich Wärmausdehnungen, die gegebenenfalls auftreten können, ausgeglichen werden, sodass die Effizienz der Vorrichtung 1 weiter gesteigert bzw. optimiert werden kann.
Der Abstand 25 zwischen der zumindest einen Anode 14 und der zumindest einen Kathode 15 kann in Abhängigkeit von der gewünschten Leistung der Vorrichtung 1 ausgewählt N2009/13300 -14- Μ ···· • · · • · ··· • t · • · · ft fff sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 7 mm und einer oberen Grenze von 10 cm bzw. mit einer unteren Grenze von 10 mm und einer oberen Grenze von 5 cm, wobei die Energieausbeute in diesem Bereich überraschend groß ist. Üblicherweise sind sowohl die Anode 14 als auch die Kathode 16 aus einem metallischen Werkstoff.
Oie Anode 14 kann auch anders im Gehäuse gehaltert sein, beispielsweise ebenfalls über den Behälterdeckel 5, sodass auf den Aufsatz 21 verzichtet werden kann und damit der Bereich des Reaktionsraumes 12 nach den Elektroden größer wird, bzw. das Gehäuse kompakter ausgeführt werden kann. Weiters besteht die Möglichkeit, dass die Anode 14 sich auf einem in Richtung auf die Längsmittelachse 10 weisenden Vorsprung des Gehäusemantels 3 abstützt.
Die Strömungsrichtung des Fluids 9 kann hinsichtlich des Zulaufs auch umgekehrt werden, indem dieses Fluid 9 durch den Aufsatz 21 zugeführt wird. Dazu kann in der Anode 14 im Bereich des Anliegens an dem Aufsatz 21 eine Austrittsöffnung vorgesehen werden, über die das Fluid 9 in den Bereich zwischen die Anode 14 und die Kathode 15 zugeführt wird. Nach dem Durchströmen dieses Bereichs wird das Fluid 9 im Bereich des Behälterdeckels 5 umgelenkt und gelangt durch zumindest eine azentrische Auslauföffnungen im Behälterboden wieder aus dem Reaktionsraum 12.
Aus Fig. 2 die bevorzugte mögliche Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Diese ist im Strömungskreislauf einer Heizungsanlage 31, z.B. einer Zentralheizung oder eines Heizkörpers 32, angeordnet. Der Heizkörper 32 kann aus einem beliebigen Material, insbesondere rostfreien Stahl, Kupfer, oder dgl. gebildet sein.
Die Vorrichtung 1 umfasst weiters den Pulsgenerator 20. Selbstverständlich sind weitere Einrichtungen, wie zumindest eine Pumpe 33, zumindest ein Ausdehnungsgefäß 34, gegebenenfalls einem Gasabsorber 35, Überdrucksicherungen, Kotroll- und Messeinrichtungen, etc., nach Bedarf anordenbar, wie dies aus der Heizungstechnik im Bereich von Zentralheizungssystemen bekannt ist. Des Weiteren können in diesem Heizungskreislauf selbstverständlich auch weitere Regelaggregate 37 enthalten sein.
Der Pulsgenerators 20 kann elektromechanisch oder elektronisch aufgebaut sein. In der elektromechanischen Ausführung umfasst der Pulsgenerator einen Elektromotor, einen Spannungspulsgenerator und einer Pumpe, insbesondere einer Hydraulikpumpe, wobei N2009/13300 -15- -15- ·· t* » ···« ♦♦ ···« • ♦ · ♦ · • ♦ · ♦ ··· • ♦ · · * * Λ · · < diese Elemente des Pulsgenerators 20 in der angegebenen Reihenfolge auf einer gemeinsamen Welle hintereinander angeordnet sind. Zum Unterschied zum elektromechanischen Pulsgenerator 20 ist der elektronische Pulsgenerators 20 bevorzugt modulartig aufgebaut, wobei in einem ersten Energieeinspeisungsmodul, z.B. einem Trafo, die vom Netz oder anderen Energiequellen, wie z.B. Akkumulatoren, etc., eingespeiste elektrische Energie galvanisch vom erdbezogenen Energiesystem getrennt wird. Für den Fall der Wechselstromeinspeisung, erfolgt gegebenenfalls in einem Gleichrichtermodul, z.B. mit herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Gleichrichterelementen, die Gleichrichtung der eingespeisten Energie. Mit dem Energieeinspeisungsmodul bzw. dem Gleichrichtermodul leitungsverbunden ist ein Versorgungsmodul, mit welchem die kontinuierliche Gleichspannung in eine pulsierende Gleichspannung umgewandelt wird. Mit dieser pulsierenden Gleichspannung wird in der Folge über die Anode 14 und Kathode 15 das Fluid 9 im Elektrodenzwischenraum beaufschlagt. Zur Regelung und/oder Steuerung ist bevorzugt ein Regel- und/oder Steuermodul vorgesehen, dass aus einzelnen Kondensatoren, Transistoren, zumindest einem IGBT, aufgebaut ist und beispielsweise in einer Ausführungsvariante in Form einer Platine ausgeführt sein kann. Mit Hilfe diesem Regel-und/oder Steuermodul ist beispielsweise die Regelung und/oder Steuerung von Pulsbreiten, Pulsdauern sowie der Wiederholfrequenz der Spannungspulse möglich. Als Regelkriterium kann dabei eine Temperatur gemäß einem Temperaturregelkreis herangezogen werden, wobei dieser Temperaturregelkreis seine Daten aus der Temperatur des Fluids 9, insbesondere der Solltemperatur des Fluids 9 in der Heizanlage 31 erhält. In dieser Heizanlage 31 ist es möglich, wie an sich bekannt, z.B. Thermostaten als Temperaturmessfühler vorzusehen.
Andere regeltechnische Eingangsgrößen können z.B. chemische und physikalische Parameter sein, beispielsweise der pH-Wert des Fluids 9 oder ein Druck bzw. eine Konzentration an einem chemischen Zuschlagsstoff für das Fluid 9, beispielsweise einer Lauge, oder die elektrische Leitfähigkeit des Fluids 9.
Es sind somit die Spannungspulse sowohl in der Pulsform als auch in der Amplitude einstellbar, wobei insbesondere auch die Steilheit der Flanken (dU/dt) der Spannungspulse aus dem Pulsgenerator 20 eingestellt bzw. geregelt werden kann, insbesondere die Anstiegsflanke und/oder die abfallende Flanke. Es sind damit Spannungspulse mit steil aufsteigender und flach bzw. sanft abfallender Flanke einstellbar, insbesondere Rechteckpulse. N2009/13300 16 ·· ·· ·· · • · t · · · • · · · · · • · · · · · ···· ·· ···· • · · · • · · · · · · ·· ·· ·· • · · ··· • · · • · · · · ·· ·· ···
Dieser elektronische Pulsgenerator 20 kann, wie bereits erwähnt, mit Primärenergie, d.h. elektrischem Strom, direkt aus dem Versorgungsnetz des Elektroversorgungsuntemeh-mens gespeist werden. Ebenso ist es aber möglich über einen Zwischenkreis aus einer beliebigen Stromquelle auch unterschiedliche Signalformen mit unterschiedlichen Frequenzen einzuspeisen und sind hierfür im elektronischen Pulsgenerator 20 aus dem Stand der Technik bekannte Transistoren etc., im Einsatz, um die letztendlich gewünschte Pulsform zu erhalten.
Um eine Überhitzung des Pulsgenerators 20 zu vermeiden, kann in diesem ein entsprechendes Kühlmodul vorgesehen sein, beispielsweise in Form von Kühlrippen, z.B. aus Aluminiumprofilen.
Die Funktionsweise der Vorrichtung 1 kann wie folgt zusammengefasst werden. Der Pulsgenerator 20 wird an das Versorgungsnetz, d.h. das Stromnetz, geschaltet. Die von diesem erzeugten Spannungspulse werden über die Anode 14 und die Kathode 15 auf das Fluid 9 im Strömungskreislauf der Heizanlage 31 übertragen und erzeugen dort in dem Fluid 9 die gewünschte Wärme. Dabei wird das Fluid 9 mit der Pumpe 35 in Strömung gehalten, welche einerseits das Bauteil des elektromechanischen Pulsgenerators 20 sein kann bzw. bei Verwendung eines elektronischen Pulsgenerators als gesonderter Bauteil der Heizanlage 31 ausgeführt sein kann. Das Fluid 9 wird bevorzugt in einem geschlossenen Kreislauf durch die Strömungseinrichtungen der Heizanlage 31 und damit auch durch die Vorrichtung 1, insbesondere dessen Reaktionsraum 12, geführt.
Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass es möglich ist, anstelle eines Heizkörpers 32 andere Wärmetauscher zu verwenden, beispielsweise großflächige Plattenwärmetauscher, Schlangenwärmetauscher, etc., bei denen die Wärme von dem primär, durch die Vorrichtung 1 erwärmten Fluid auf ein sekundäres Fluid in an sich bekannter Weise übertragen wird, um beispielsweise Häuser, Industrieanlagen oder dgl. zu beheizen.
Es hat sich dabei als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Fluid 9 mit einer Base versetzt wird, sodass dieses einen basischen pH-Wert aufweist. Dabei kann der pH-Wert aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 7,1 und einer oberen Grenze von 12 bzw. insbesondere bevorzugt mit einer unteren Grenze von 9 und einer oberen Grenze von 11 ausgewählt sein. Zur Herstellung des basischen pH-Wertes kann prinzipiell jede Base verwendet werden, besonders bevorzugt sind jedoch Natronlauge, Kalilauge, Calziumhydroxyd oder Calziumcarbonat. N2009/13300 -17- ·· ·· ·· • · · • · · • · · ·· ·· ···· ·· ···· • · · · · • t I · ··· • · · · · • · · · · · ·· «· ···
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung 1, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, in Strömungsrichtung des Fluids 9 (Pfeil 27) hinter der zumindest einen Anode 14 bzw. sollte die Anordnung der Anode 14 und der Kathode 15 umgekehrt sein, sodass also in Strömungsrichtung des Fluids 9 die Kathode 15 nach der Anode 14 im Reaktionsraum 12 angeordnet ist, nach der Kathode 15 eine Beruhigungsstrecke 38 für das Fluid 9 auf.
Mit in dem Begriff „Beruhigung“ im Sinne der Erfindung ist gemeint, dass im Lauf dieser Beruhigungsstrecke 38 eventuell vorhandene größere Gas- bzw. Dampfbläschen, die gegebenenfalls durch das teilweise Verdampfen des Fluids 9 aufgrund der Beaufschlagung des Fluids 9 mit dem Spannungspulsen zwischen der Anode 14 und der Kathode 15 entstehen, im Fluid 9 reduziert bzw. bis in den Mikrometermaßstab zerkleinert werden.
Mit dem Begriff „Beruhigungsstrecke“ ist ein Volumen gemeint, in dem sich das Fluid 9 zur c
Beruhigung befindet, und das in Strömungsrichtung des Fluids 9 bevorzugt unmittelbar an den Bereich des Gehäuses 2 anschließt, in dem die Elektroden angeordnet sind.
Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 1 ist die Beruhigungsstrecke 38 im Gehäuse 2 selbst angeordnet. Es besteht auch die Möglichkeit, dass diese Beruhigungsstrecke 38 an das Gehäuse 2 anschließend als gesonderter Bauteil ausgebildet ist. In diesem Fall wird bei der zylinderförmigen Ausbildung der Vorrichtung 1 nach Fig. 1 ein weiterer Gehäusemantel mit dem Gehäuse 3 verbunden, beispielsweise verschraubt, wobei gegebenenfalls die Verschraubung auch über ein entsprechendes Gewinde am Gehäuseboden 4 der Vorrichtung 1 erfolgen kann.
Diese Beruhigungsstrecke 38 weist vorzugsweise eine Länge 39 auf, die bei der dargestellten Ausführungsvariante von der auf den Gehäuseboden 4 weisenden Unterseite der Anode 14 bis zur in Richtung auf die Anode 14 weisenden Oberfläche des Behälterboden 4 reicht, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Generell ist bei dieser Ausführungsvariante die Beruhigungsstrecke 38 zwischen den Elektroden, d.h. der in Richtung auf den Gehäuseboden untersten Elektrode, und dem Gehäuseboden 4 ausgebildet.
Die Länge 39 ist um 100 % bis 500 % größer als eine Längserstreckung 40 der Anode 14 bzw. der entsprechenden Elektrode. Insbesondere weist diese Beruhigungsstrecke 38 eine Länge 39 auf, zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Vorrichtung 1, die um 150 % bis 350 % größer ist als die Längserstreckung 40 der Anode 14. N2009/13300 -18- 44 44 • · · • 4 4 4 · · • · · 44 44 •4 4444 ♦· • · 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 44 44 44 4444 4 4 4 444 4 · 4 4 444
Gemäß einerweiteren in Fig. 1 strichpunktiert dargestellten Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Beruhigungsstrecke 38 zumindest teilweise eine größere lichte Weite 41 aufweist, als der Bereich des Gehäuses 2, das heißt des Reaktionsraumes 12, in dem die Elektroden, das heißt die Kathode 15 und die Anode 14, angeordnet sind. Es ist dabei möglich, dass der Gehäuseboden 4 ebenfalls hinsichtlich seines Durchmessers größer gewählt wird, oder dass, wie in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt, sich diese lichte Weite 41 auf jenen Wert im Bereich des Gehäusebodens 4 wieder reduziert, welche der lichten Weite im Bereich der Elektroden entspricht.
Die Querschnittserweiterung, das heißt die Erweiterung der lichten Weite 41 erstreckt sich bevorzugt nach einem Übergangsbereich unverändert bis in den Bereich des Gehäusebodens 4, um damit zusätzliche Verwirbelungen in der Beruhigungsstrecke 38 zu vermeiden.
Zur weiteren Verbesserung des Effektes, das heißt zur weiteren Beruhigung des Fluids 9, kann in dieser Beruhigungsstrecke 38 bzw. der Beruhigungszone des Gehäuses 2 zumindest ein Strömungsleitblech 42 angeordnet sein. Dieses Strömungsleitblech 42 kann dabei mit dem Gehäusemantel 3 und/oder, wie dies in Fig. 1 strichliert dargestellt ist, mit dem Gehäuseboden 4 verbunden sein, wobei über die Länge des Strömungsleitbleches 42 in Richtung der Länge 39 der Beruhigungsstrecke 38 Radialbohrungen im Strömungsleitblech 42 ausgebildet sein können, um eine Strömungsverbindung zwischen den einzelnen, voneinander getrennten Bereichen der Beruhigungsstrecke 38 zu ermöglichen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass den einzelnen unterteilten Bereichen der Beruhigungsstrecke 38 jeweils eine eigene Ablauföffnung 13 im Gehäuseboden 4 zugeordnet ist.
Das Strömungsleitblech 42 bei der Ausführungsvariante nach Fig. 1 der Erfindung ist zylinderförmig ausgebildet. Es besteht aber auch die Möglichkeit einzelne voneinander getrennte Strömungsleitbleche 42 in der Beruhigungsstrecke 38 anzuordnen. Unter dem Begriff „Strömungsleitblech“ werden im Sinne der Erfindung auch andere Strömungsleitelemente verstanden, beispielsweise gitter-, geflecht- oder netzförmige.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Beruhigungsstrecke 38 zumindest eine Leuchtdiode 43 vorgesehen ist, wobei bei der Ausführungsvariante nach Fig. 1 drei Leuchtdioden 43 angeordnet sind. Diese Leuchtdioden 43 geben bevorzugt weißes Licht ab. In der Anordnung der Leuchtdioden 43 nach Fig. 1 sind diese über die Länge 39 der Beruhigungsstrecke 38 verteilt angeordnet, das N2009/13300 -19- «· • ♦ · • · · • · · • · · ·· ·· • · • · . · · • · ·· ·· ·· ···· • · * • · · • · · • » · · ·· ·· ·· #·· • · • ··· ··· heißt sie sind auf unterschiedlicher Höhe im Reaktionsraum 12 angeordnet. Es besteht aber auch die Möglichkeit diese Leuchtdioden 43 auf gleicher Höhe anzuordnen, wenngleich die erstgenannte Ausführungsvariante der Erfindung die bevorzugte ist.
Die Leuchtdioden 43 können Licht im selben Wellenlängenbereich emittieren. Andererseits besteht aus voranstehend genannten Gründen die Möglichkeit, dass Leuchtdioden 43 verwendet werden, welche Licht in unterschiedlichen Weilenlängenbereichen emittieren, sodass also bei dieser Ausführungsvariante die Leuchtdioden 43 ein zum weißen Licht unterschiedliches Licht emittieren, beispielsweise kann zumindest eine Leuchtdiode 43 blaues und zumindest eine weitere Leuchtdiode 43 rotes Licht emittieren.
Bei der Variante nach Fig. 1 sind die Leuchtdioden 43 im Randbereich des Gehäusemantels 3 angeordnet. Prinzipiell können diese Leuchtdioden 43 aber auch im Gehäusemantel 3 angeordnet sein bzw. weiter in Richtung auf die Längsmittelachse 10 versetzt bzw. besteht weiters die Möglichkeit, dass diese Leuchtdioden 43 in unterschiedlichen Abständen zum Gehäusemantel 3 im Reaktionsraum 12, das heißt der Beruhigungsstrecke 38 angeordnet werden.
Gemäß einer besonderen Ausführungsvariante der Erfindung ist zumindest einer der Leuchtdioden 43, bevorzugt alle, mit einer Einrichtung 44 elektrisch leitend verbunden, die zur Erzeugung eines intermittierenden Lichts ausgebildet ist. Eine Pulspause der Lichtpulse kann ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 ps und einer oberen Grenze von 50 ps. Eine Pulsdauer der Lichtpulse kann ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 ns und einer oberen Grenze von 20 ps.
Die Pulsfrequenz sowie die Pulsdauer und die Pulspausen der emittierten Lichtpulse aus den Leuchtdioden 43 kann dabei gleich bleibend gewählt werden, vorzugsweise werden diese Lichtpulse allerdings mit zumindest einer variablen Größe emittiert, das heißt, dass sich die Pulsdauer und/oder die Pulspausen während der Beaufschlagung des Fluids 9 mit den Lichtimpulsen ändert. Diese Änderung kann dabei regelmäßig ausgebildet sein bzw. völlig zufällig.
Um dies zu erreichen, kann in der Einrichtung 44 beispielsweise ein entsprechender Zufallsgenerator angeordnet werden bzw. kann dies auch softwaretechnisch mit entsprechenden EDV Programmen erreicht werden. N2009/13300 -20- -20- φφφ (, φ φφφ • · · · · · ·· · • φ · ·· φ Φ· φ • I · ΦΦ φ ΦΦ · • ΦΦ φ · ΦΦ φφ φ ΦΦ ·Φ φφ φφ φφ
Als Pulsfrequenzen für die Spannungspulse haben sich als besonders vorteilhaft Frequenzen herausgestellt, ausgewählt aus einem Bereich mit einer oberen Grenze von 500 Hz und einer unteren Grenze von 100 Hz, insbesondere mit einer oberen Grenze von 300 Hz und einer unteren Grenze von 150 Hz.
Die Pulsdauer der Spannungspulse kann ausgewählt werden aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 10 ps und einer oberen Grenze von 250 ps, insbesondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 40 ps und einer oberen Grenze von 200 ps.
Die Pulsamplitude der Spannungspulse kann ausgewählt werden aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 330 V und einer oberen Grenze von 1500 V, insbesondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 500 V und einer oberen Grenze von 1200 V.
Die Pulspausen zwischen den Spannungspulsen können ausgewählt werden aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 ps und einer oberen Grenze von 20 ps, insbesondere aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 5 ps und einer oberen Grenze von 8 ps.
Gemäß einer besonderen Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Pulsgenerator 20 zur Abgabe von variablen Spannungspulsen ausgebildet ist. Damit ist gemeint, dass die Pulsfrequenz und/oder die Pulsdauer und/oder die Pulspausen und/oder die Amplitude der Spannungspulse in der zeitlichen Abfolge variieren können, sodass sich kein regelmäßiges Muster der abgegebenen Spannungspulse ergibt. Es ist dazu in Fig. 3 eine Abfolge von Rechteckspannungspulsen dargestellt mit variabler Spannungspulsgestaltung in diesem Sinne. Die Parameter für die Spannung und die Pulsdauer sind aus den voranstehend genannten Bereichen dazu ausgewählt. Da es sich lediglich nur um ein Beispiel handelt, wurden keine konkreten Werte im Diagramm angegeben. Es soll damit lediglich ein Muster für Spannungspulse dargestellt werden.
Es ist genauso möglich, dass innerhalb einer Gruppe von aufeinander folgenden Spannungspulsen die Spannung nicht auf Null absinkt, sondern nach einem Spannungspuls auf einem vorbestimmbaren Niveau verbleibt, bevor der nächste Spannungspuls folgt.
Selbstverständlich ist das Beispiel nach Fig. 3 nur stellvertretend für verschiedenste Spannungspulsmuster zu sehen. Die Amplitude der Spannungspulse, die Dauer der Spannungspulse sowie die Pulspausen sind dabei aus voranstehend genannten Bereichen ausgewählt. N2009/13300 -21 -
Um dies zu erreichen, kann der Pulsgenerator 20 einen Zufallsgenerator umfassen bzw. kann auch hierzu eine entsprechende, softwaretechnische Ausführung vorgesehen werden.
Wie bereits erwähnt, werden vorzugsweise Rechteckspannungspulse verwendet. Es ist aber im Rahmen der Erfindung möglich, Spannungspulse zu verwenden mit einer steilen Anstiegsflanke von zumindest 25 V/ps.
Die Pulsfrequenz der Spannungspulse kann auch ausgewählt werden aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 Hz, insbesondere 800 Hz, vorzugsweise 2530 Hz, und einer oberen Grenze von 20 kHz, insbesondere 11 kHz.
Die abfallende Flanke der Spannungspulse kann ebenso steil gewählt werden wie die Anstiegsflanke, jedoch besteht hier die Möglichkeit, wenngleich dies nicht die bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung ist, andere Steigungen mit mindestens 15 V/ps zu wählen.
Wie bereits voranstehend ausgeführt, wird, wenn Wasser als Fluid 9 verwendet wird, diesem vorzugsweise eine Lauge bzw. Base zugesetzt. Es wird damit die Leitfähigkeit des Wassers durch das Vorhandensein von Ionen erhöht. In diesem Fall hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in der Beruhigungsstrecke 38 zumindest ein Laser 45, das heißt der Licht abgebende Teil eines Lasers 45, angeordnet wird, wie dies schematisch in Fig. 1 dargestellt ist. Insbesondere ist dieser Licht abgebende Teil des Lasers 45 wiederum im Gehäusemantel 3 angeordnet, bzw. besteht auch die Möglichkeit diesen Licht abgebenden Teil des Lasers 45 weiter in Richtung auf die Längsmittelachse 10 des Reaktionsraums 12, das heißt der Beruhigungsstrecke 38, zu verlagern, wozu entsprechende Einrichtungen im Gehäusemantel 3, beispielsweise Einsteckhülsen etc., vorgesehen werden können. Es ist andererseits möglich, den Gehäusemantel 3 aus einem transparenten Werkstoff zu fertigen und das Laserlicht von außen in die Beruhigungsstrecke 38 bzw. den Reaktionsraum 12 einzustrahlen.
Der Laser 45 ist vorzugsweise ein Rotlichtlaser, wobei der Laser 45 vorzugsweise Licht einer Frequenz emittiert, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 300 THz und einer oberen Grenze von 550 THz.
Gemäß einer Ausführungsvariante dazu kann auch für den Laser 45 vorgesehen werden, dass dieser intermittierendes Licht emittiert, wozu der Laser 45 über eine entsprechende N2009/13300 -22-
Einrichtung zur Erzeugung dieses intermittierenden Lichtes verfügt bzw. mit dieser verbunden ist. Dabei kann eine Pulsdauer der Laserlichtpulse ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 ps, insbesondere 33 ps, und einer oberen Grenze von 100 ps, insbesondere 50 ps.
In Fig. 4 ist der Einfluss einer variablen Spannungspulseinspeisung im Sinne der Erfindung in das Fluid 9 auf den Wirkungsgrad der Vorrichtung 1 im Prinzip dargestellt, wobei auch hier wiederum auf eine Darstellung konkreter Werte verzichtet wurde, da lediglich der relative Vergleich der beiden Varianten dargestellt sein soll. Mit Ausnahme der Spannungspulse sind alle anderen Parameter bei den beiden Varianten gleich. Dabei zeigt ein Verlauf 46 den Verlauf des Wirkungsgrad über die Zeit bei konstant bleibenden Spannungsmuster, ein Verlauf 47 den Verlauf des Wirkungsgrades der Vorrichtung 1 mit variablen Spannungspulsmustern, wie dies zum Beispiel in Fig. 3 dargestellt ist oder voranstehend beschrieben wurde.
Mit Wirkungsgrad im Sinne der Erfindung ist gemeint, dass das Verhältnis der aufgenommenen Energie zur abgegebenen Energie in Form von Heizleistung betrachtet wird.
Es ist deutlich aus Fig. 4 ersichtlich, dass mit der variablen Spannungspülseinspeisung in die Reaktionskammer 12 ein höherer Wirkungsgrad erreicht wird und damit die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung 1 gesteigert werden kann. Zudem konnte beobachtet werden, wie dies auch der Verlauf 47 zeigt, dass die Schwankung im Wirkungsgrad wesentlich geringer ist, als beim Verlauf 46.
Fig. 5 zeigt schließlich den Einfluss der Wellenlänge des von den Leuchtdioden 43 emittierten Lichts auf den Wirkungsgrad. Es ist deutlich zu erkennen, dass im Bereich um 550 nm der Wirkungsgrad vorerst zunimmt und anschließend wieder abnimmt, wenn als Fluid 9 Wasser verwendet wird.
Hinsichtlich der variablen intermittierenden Emission von Licht aus den Leuchtdioden 43 konnte ein zu Fig. 4 ähnliches Verhalten der Abhängigkeit des Wirkungsgrades von einer Konstantlichtquelle bzw. einer variablen Lichtquelle mit intermittierendem Licht im Sinne obiger Ausführungen beobachtet werden.
Die Heizungsanlage 31 kann dem Stand der Technik entsprechend mit einem Druck von z.B. zwischen 2 bar und 4 bar im Primärkreislauf betrieben werden. Es ist aber auch mög- N2009/13300 -23- lich, die Heizungsanlage 31 im Primärkreislauf drucklos zu betreiben bei einer Temperatur des Fluids 9 nahe dem Siedpunkt des Fluids 9.
Obwohl an mehreren Stellen darauf hingewiesen wurde, dass die erfindungsgemäße Heizungsanlage 31 bzw. die Vorrichtung 1 zur Beheizung von Häusern verwendet wird, können diese generell für die Erzeugung von Wärme verwendet werden, unabhängig davon, für welche Zwecke diese Wärme letztendlich verwendet wird. Um dazu gegebenenfalls die Heizleistung zu steigern, besteht die Möglichkeit mehrere Vorrichtungen 1 hintereinander, also seriell, in die Heizanlage 31 zu schalten. N2009/13300 π
Bezugszeichenaufstellung 1 Vorrichtung 2 Gehäuse 3 Gehäusemantel 4 Gehäuseboden 5 Gehäusedeckel 6 Gewinde 7 Endbereich 8 Endbereich 9 Fluid 10 Längsmittelachse 11 Einlauföffnung 12 Reaktionsraum 13 Ablauföffnung 14 Anode 15 Kathode 16 Endbereich 17 Durchbruch 18 Pluspol 19 Minuspol 20 Pulsgenerator 21 Aufsatz 22 Bohrung 23 Außengewinde 24 Innengewinde 25 Abstand 26 Öffnung 27 Pfeil 28 Radialbohrung 29 Axialbohrung 30 Bohrung 31 Heizungsanlage 32 Heizkörper 33 Pumpe 34 Ausdehnungsgefäß 35 Gasabsorber 36 Messeinrichtung 37 Regelaggregat 38 Beruhigungsstrecke 39 Länge 40 Längserstreckung 41 Weite 42 Strömungsleitblech 43 Leuchtdiode 44 Einrichtung 45 Laser 46 Verlauf 47 Verlauf N2009/13300

Claims (32)

  1. - 1 - • · · · • · ··· • I « · • · · · Patentansprüche 1. Vorrichtung (1) zur Erwärmung eines Fluids (9), mit einem Gehäuse (2) umfassend einen Gehäusemantel (3), einen Gehäuseboden (4) und einen Gehäusedeckel (5), mit zumindest einer Einlauföffnung (11) und zumindest einer Ablauföffnung (13) für das Fluid (9), wobei in dem Gehäuse (2) zumindest zwei Elektroden, insbesondere zumindest eine Anode (14) und zumindest eine Kathode (15), in einem Abstand (25) zueinander angeordnet sind, die mit je einem Pol zumindest eines Pulsgenerators (20) elektrisch leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung - Pfeil (27) des Fluids (9) hinter der oder den Elektroden, insbesondere der zumindest einen Kathode (15) oder der zumindest einen Anode (14), eine Beruhigungsstrecke (38) für das Fluid (9) ausgebildet ist.
  2. 2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beruhigungsstrecke (38) in dem Gehäuse (2) ausgebildet ist.
  3. 3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beruhigungsstrecke (38) eine Länge (39) aufweist, die um 100 % bis 500 % größer ist als eine Längserstreckung (40) einer der Elektroden, insbesondere der Anode (14) oder der Kathode (15), in Strömungsrichtung des Fluids (9).
  4. 4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) im Bereich der Beruhigungsstrecke (38) zumindest teilweise eine größere lichte Weite (41) aufweist, als der Bereich in dem die Elektroden, insbesondere die Kathode (15) und die Anode (14), angeordnet sind.
  5. 5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beruhigungsstrecke (38) zumindest ein Strömungsleitblech (42) angeordnet ist. N2009/13300 -2-
  6. 6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beruhigungsstrecke (38) zumindest eine Leuchtdiode (43) angeordnet ist.
  7. 7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Leuchtdiode (43) weißes Licht emittiert.
  8. 8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beruhigungsstrecke (38) mehrere Leuchtdioden (43) angeordnet sind, die Licht in einem unterschiedlichen Wellenlängenspektrum emittieren.
  9. 9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdiode(n) (43) in einem Randbereich des Gehäusemantels (3) angeordnet sind.
  10. 10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (43) mit einer Einrichtung (44) zur Erzeugung eines intermittierenden Lichts elektrisch leitend verbunden sind.
  11. 11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Elektroden, insbesondere die Anode (14), korbförmig ausgebildet ist.
  12. 12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Elektrode zumindest teilweise innerhalb der korbförmigen Elektrode angeordnet ist, insbesondere die zumindest eine Kathode (15) zumindest teilweise innerhalb der korb-förmigen Anode (14).
  13. 13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (25) zwischen den Elektroden, insbesondere zwischen der Kathode (15) und der Anode (14), mindestens 5 mm beträgt.
  14. 14. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusemantel (3) zylinderförmig ausgebildet ist. N2009/13300 -3- • · • · • ♦ • · • · • ·♦·
  15. 15. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Elektroden relativ gegen die weitere Elektrode, insbesondere die Anode (14) relativ zu Kathode (15) und/oder die Kathode (15) relativ zur Anode (14), verstellbar im Gehäuse (2) angeordnet ist bzw. sind.
  16. 16. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (20) zur Abgabe von variablen Spannungspulsen ausgebildet ist.
  17. 17. Vorrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (20) Spannungspulse erzeugt, deren Amplitude ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 330 V und einer oberen Grenze von 1500 V.
  18. 18. Vorrichtung (1) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (20) einen Zufallsgenerator umfasst.
  19. 19. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (20) Spannungspulse erzeugt, mit einer steilen Anstiegsflanke von zumindest 25 V/ps.
  20. 20. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (20) rechteckförmige Spannungspulse erzeugt.
  21. 21. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (20) Spannungspulse in einer Pulsfrequenz abgibt, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 Hz und einer oberen Grenze von 20 kHz.
  22. 22. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (20) Spannungspulse mit einer Pulsdauer abgibt, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 ns und einer oberen Grenze von 10 ps. N2009/13300 -4- • · » ·· · · · · · • · ♦ · · · · ♦ · ·♦· *····· · · · · • · · t · · # ·· · ♦
  23. 23. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (20) die Spannungspulse mit einer Pulspause erzeugt, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 2 ps und einer oberen Grenze von 20 ps.
  24. 24. Vorrichtung (1) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (20) zur Erzeugung von variablen Pulspausen ausgebildet ist.
  25. 25. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beruhigungsstrecke (38) zumindest ein Laser (45) angeordnet ist.
  26. 26. Vorrichtung (1) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (45) Licht einer Frequenz emittiert, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 300 THz und einer oberen Grenze von 550 THz.
  27. 27. Vorrichtung (1) nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (45) mit einer Einrichtung zur Erzeugung von intermittierendem Licht verbunden ist.
  28. 28. Vorrichtung (1) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (45) Lichtpulse abgibt, wobei eine Pulsdauer ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 20 ps und einer oberen Grenze von 100 ps.
  29. 29. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsgenerator (20) ein Regel- und/oder Steuermodul aufweist oder mit einer Regel- und/oder Steuereinrichtung verbunden ist.
  30. 30. Heizungsanlage (31) umfassend zumindest eine Fördereinrichtung für ein erstes Fluid (9), zumindest eine Vorrichtung (1) zur Erwärmung des Fluids (9), zumindest einen Wärmetauscher, in dem die erzeugt Wärme vom ersten Fluid (9) auf ein weiteres Fluid übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vorrichtung (1) zur Erwärmung eines Fluids (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gebildet ist. N2009/13300 -5- • * • ··· • ·
  31. 31. Heizungsanlage (31) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher als Heizkörper (32) ausgebildet ist.
  32. 32. Verwendung der Vorrichtung (1) zur Erwärmung eines Fluids (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 29 zur Heizung eines Gebäudes.
    N2009/13300
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