DE102010008421A1 - Heat storage device for use in combustion chamber in heat boiler of heating system, has surface transmitting heat to boiler of heating system and exhibiting recesses or unevenness portions that are arranged in device in regular manner - Google Patents

Heat storage device for use in combustion chamber in heat boiler of heating system, has surface transmitting heat to boiler of heating system and exhibiting recesses or unevenness portions that are arranged in device in regular manner Download PDF

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Abstract

The device (10) has an aperture (12) provided for arrangement of the device around flame of a burner of a heating system, and a surface transmitting heat to a boiler of the heating system. The surface exhibits multiple recesses and/or unevenness portions (13) that are arranged in the device in a regular manner. The recesses and/or unevenness portions are designed in dimple-type. The device exhibits asymmetrical form, doughnut form or golf ball form and tire form, and is designed as a single piece. A base (20) is provided for holding the device in a combustion chamber.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmespeichervorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a heat storage device according to the preamble of claim 1.

Derartige Wärmespeichervorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 20 2009 007 178 U1 bekannt. Die Wärmespeichervorrichtungen werden in einem herkömmlichen Heizkessel einer Heizungsanlage angeordnet, derart, dass die Flamme des Brenners in einer in der Mitte der Wärmespeichervorrichtung vorgesehenen Öffnung brennt und den Kessel und die Wärmespeichervorrichtung aufheizt. Nach einer bestimmten Zeit schaltet der Brenner ab, und die aufgeheizte Wärmespeichervorrichtung gibt weiter Wärme an den Kessel ab. Durch diese Technik kann die Zeit, die der Brenner läuft, gegenüber Heizanlagen ohne Wärmespeichervorrichtungen erheblich reduziert werden.Such heat storage devices are for example from the DE 20 2009 007 178 U1 known. The heat storage devices are arranged in a conventional boiler of a heating system such that the flame of the burner burns in an opening provided in the center of the heat storage device and heats the boiler and the heat storage device. After a certain time, the burner shuts off and the heated heat storage device continues to deliver heat to the boiler. This technique can significantly reduce the time the burner is running compared to heating systems without heat storage devices.

Wünschenswert wäre es, durch eine besondere Ausbildung der Wärmespeichervorrichtung, eine weitere Reduzierung der notwendigen Brenneranschaltzeit zu schaffen.It would be desirable, by a special design of the heat storage device to provide a further reduction of the necessary Brenneranschaltzeit.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wärmespeichervorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 anzugeben, die eine weitere Reduzierung der notwendigen Brenneranschaltzeit schafft.The invention is therefore based on the object to provide a heat storage device according to the preamble of claim 1, which provides a further reduction of the necessary Brenneranschaltzeit.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Wärmespeichervorrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object of the invention is achieved with a heat storage device according to the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Gemäß der Erfindung wird eine Wärmespeichervorrichtung mit einer Öffnung zur Anordnung um die Flamme eines Brenners einer Heizungsanlage und einer Oberfläche zur Wärmeübertragung zu einem Kessel der Heizungsanlage angegeben, wobei die Oberfläche eine Vielzahl von Aussparungen und/oder Unebenheiten aufweist.According to the invention, there is provided a heat storage device having an opening for placement around the flame of a burner of a heating system and a surface for heat transfer to a boiler of the heating system, the surface having a plurality of recesses and / or bumps.

Diese Ausführung der Erfindung bietet den Vorteil, dass die Energiespeicherung in die Energiespeichervorrichtung und die Energieabgabe an den Kessel wirksamer geschehen, wodurch die Anschaltzeit des Brenners weitere reduziert werden kann.This embodiment of the invention has the advantage that the energy storage in the energy storage device and the energy delivery to the boiler happen more effectively, whereby the turn-on of the burner can be further reduced.

Erfindungsgemäß können die Aussparungen und/oder Unebenheiten regelmäßig auf der Oberfläche der Wärmespeichervorrichtung angeordnet sein.According to the invention, the recesses and / or irregularities may be regularly arranged on the surface of the heat storage device.

Die Aussparungen und/oder Unebenheiten können erfindungsgemäß auch radiale Vertiefungen bzw. Dimpels, ähnlich wie bei Golfbällen, aufweisen.The recesses and / or unevenness can according to the invention also have radial depressions or dimples, similar to golf balls.

Alternativ können die Aussparungen und/oder Unebenheiten auch unregelmäßig auf der Oberfläche der Wärmespeichervorrichtung angeordnet sein.Alternatively, the recesses and / or unevenness may also be arranged irregularly on the surface of the heat storage device.

Erfindungsgemäß können die Aussparungen und/oder Unebenheiten kulenartig und/oder dimpelartig ausgebildet sein.According to the invention, the recesses and / or unevenness may be formed like a kulen and / or a dimple.

Erfindungsgemäß können die Aussparungen und/oder Unebenheiten auf der Oberfläche in Bereich der Öffnung ausgebildet sein. Diese Ausführungen der Erfindung sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn mehrere Wärmespeichervorrichtungen kaskadenartig hintereinander angeordnet werden sollen, weil dann auch weiter hinten liegende Wärmespeichervorrichtungen noch hinreichend von der Flamme des Brenners erwärmt werden.According to the invention, the recesses and / or unevenness on the surface may be formed in the region of the opening. These embodiments of the invention are particularly advantageous when a plurality of heat storage devices are to be arranged in cascade one behind the other, because then also further backward heat storage devices are still sufficiently heated by the flame of the burner.

Erfindungsgemäß kann die Wärmespeichervorrichtung eine donutartige und/oder reifenartige und/oder polygonale und/oder hexagonale und/oder octagonale Form aufweisen.According to the invention, the heat storage device may have a donut-like and / or hoop-like and / or polygonal and / or hexagonal and / or octagonal shape.

Erfindungsgemäß kann die Wärmespeichervorrichtung eine asymmetrische Form aufweisen. Beispielsweise kann die Form derart ausgebildet sein, dass der dem Brenner zugewandte Bereich dicker und/oder kräftiger und/oder kürzer bauend ausgebildet ist, während der dem Brenner abgewandte Bereich schlanker und/oder stärker verjüngend und/oder länger bauend ausgebildet ist.According to the invention, the heat storage device may have an asymmetrical shape. For example, the mold may be formed such that the area facing the burner is thicker and / or stronger and / or shorter, while the area facing away from the burner is made slimmer and / or more tapered and / or longer-lasting.

Erfindungsgemäß kann die Wärmespeichervorrichtung (10) einstückig ausgebildet sein.According to the invention, the heat storage device ( 10 ) be integrally formed.

Erfindungsgemäß kann die Wärmespeichervorrichtung (110, 210) aus mehreren Teilen und/oder aus zwei Teilen ausgebildet sein. Erfindungsgemäß können die Teile dabei formschlüssig miteinander verbunden sein, beispielsweise durch entsprechende Aussparungen und Vorsprünge, die paarweise ineinandergreifen. Bei einer Ausbildung der Wärmespeichervorrichtung aus zwei Halbreifen (d. h. bei einer in der Mitte geteilten Wärmespeichervorrichtung) stossen jeweils zwei Querschnittsflächen der Reifenform aufeinander. In diesen Querschnittsflächen können vorzugsweise jeweils eine Aussparung und ein Fortsatz vorgesehen sein, die mit einem entsprechenden Fortsatz bzw. einer entsprechenden Aussparung in jedem aneinandergrenzendem Flächenpaar einen doppelten Formschluss bilden. Vorzugsweise sind beide Teile identisch ausgebildet.According to the invention, the heat storage device ( 110 . 210 ) be formed of several parts and / or of two parts. According to the invention, the parts can be positively connected with each other, for example, by corresponding recesses and projections, which engage in pairs. In one embodiment of the heat storage device of two half-tires (ie, in a heat storage device divided in the middle), two cross-sectional surfaces of the tire mold each abut one another. In each of these cross-sectional areas, a respective recess and an extension can be provided which form a double positive connection with a corresponding extension or a corresponding recess in each adjoining pair of surfaces. Preferably, both parts are identical.

Erfindungsgemäß kann ein Fuß zur Aufnahme der Wärmespeichervorrichtung in dem Brennraum der Heizungsanlage vorgesehen werden.According to the invention, a foot for receiving the heat storage device can be provided in the combustion chamber of the heating system.

Erfindungsgemäß ist der Fuß aus einem Material mit einer geringeren spezifischen Wärmekapazität bzw. geringeren Wärmeleitfähigkeit als die Wärmespeichervorrichtung ausgebildet. Das hat den Vorteil, dass die Wärmespeichervorrichtung gegenüber dem Brennraum thermisch abgekoppelt ist.According to the invention, the foot is made of a material with a lower specific Heat capacity or lower thermal conductivity than the heat storage device formed. This has the advantage that the heat storage device is thermally decoupled from the combustion chamber.

Erfindungsgemäß kann die Wärmespeichervorrichtung aus Keramik und/oder Metall ausgebildet sein.According to the invention, the heat storage device can be made of ceramic and / or metal.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.The invention will be described in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Wärmespeichervorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung mit einem Fuß. 1 shows a perspective view of a heat storage device according to an embodiment of the invention with a foot.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kaskade von mehreren Wärmespeichervorrichtungen gemäß einer Ausführung der Erfindung auf einem gemeinsamen Fuß. 2 shows a perspective view of a cascade of a plurality of heat storage devices according to an embodiment of the invention on a common foot.

3. zeigt eine perspektivische Ansicht der Wärmespeichervorrichtung von 1. 3 , shows a perspective view of the heat storage device of 1 ,

4. zeigt eine perspektivische Ansicht des Fußes von 1. 4 , shows a perspective view of the foot of 1 ,

5. zeigt eine Vorderansicht (aus der Sicht des Brenners) der Wärmespeichervorrichtung von 1. 5 , shows a front view (from the view of the burner) of the heat storage device of 1 ,

6. zeigt eine Rückansicht (in Richtung des Brenners) der Wärmespeichervorrichtung von 1. 6 , shows a rear view (in the direction of the burner) of the heat storage device of 1 ,

7. zeigt eine Seitenansicht der Wärmespeichervorrichtung von 1 auf dem Fuß von 1. 7 , shows a side view of the heat storage device of 1 on the foot of 1 ,

8 zeigt eine Seitenansicht der Wärmespeichervorrichtung von 1. 8th shows a side view of the heat storage device of 1 ,

9 zeigt eine Seitenansicht einer Wärmespeichervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung, das zwei Teile aufweist. 9 shows a side view of a heat storage device according to another embodiment of the invention, which has two parts.

10 zeigt eine Ansicht eines Teils der beiden Teile der Wärmespeichervorrichtung von 9 von unten (von der Seite des Teils, die dem anderen Teil gegenüberliegt). 10 shows a view of a part of the two parts of the heat storage device of 9 from below (from the side of the part opposite the other part).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
WärmespeichervorrichtungHeat storage device
1111
flacher Randabschnittflat edge section
1212
Öffnungopening
1313
Aussparung bzw. UnebenheitRecess or unevenness
1414
Vorderseitefront
1515
Rückseiteback
2020
Fußfoot
2121
Aufnahme für flachen RandabschnittHolder for flat edge section
2424
Aufnahme für die in den Fuß ragende VorderseitePickup for the front protruding into the foot
2525
Aufnahme für die in den Fuß ragende HinterseiteRecording for the rear protruding into the foot
200200
Fuß (zur Aufnahme mehrerer Wärmespeichervorrichtungen)Foot (for holding several heat storage devices)
110110
Oberteil der zweigeteilten WärmespeichervorrichtungUpper part of the two-part heat storage device
111111
flacher Randabschnittflat edge section
113113
Aussparung bzw. UnebenheitRecess or unevenness
114114
Vorderseitefront
115115
Rückseiteback
116116
Aussparung (zur Verbindung mit dem Unterteil)Recess (for connection to the lower part)
117117
Vorsprung (zur Verbindung mit dem Unterteil)Projection (for connection to the lower part)
210210
Unterteil der zweigeteilten WärmespeichervorrichtungLower part of the two-part heat storage device
211211
flacher Randabschnittflat edge section
213213
Aussparung bzw. UnebenheitRecess or unevenness
214214
Vorderseitefront
215215
Rückseiteback
216216
Aussparung (zur Verbindung mit dem Oberteil)Recess (for connection to the upper part)
217217
Vorsprung (zur Verbindung mit dem Oberteil)Projection (to connect to the upper part)

Die 1 bis 8 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Wärmespeichervorrichtung 10 gemäß der Erfindung.The 1 to 8th show a first embodiment of a heat storage device 10 according to the invention.

Die Wärmespeichervorrichtung 10 hat eine donutartige bzw. reifenartige Form, d. h. eine Ring mit einer Öffnung 12, die mittig angeordnet ist.The heat storage device 10 has a donut-like or hoop-like shape, ie a ring with an opening 12 which is arranged in the middle.

Die Wärmspeichervorrichtung 10 weist von der Seite eine asymmetrische Form auf, wie es am besten in den 7 und 8 zu sehen ist, d. h. eine dickere kürzer bauende Vorderseite 14 und eine länger bauende und stärker verjüngte Rückseite 15.The heat storage device 10 has an asymmetrical shape from the side, as best seen in the 7 and 8th can be seen, ie a thicker shorter front 14 and a longer and more rejuvenated back 15 ,

Die Vorderseite 14 ist dabei bei der Anordnung der Wärmespeichervorrichtung 10 in dem Brennraum einer Heizungsanlage dem Brenner zugewandt, während die Rückseite 15 von dem Brenner abgewandt ist.The front 14 is in the arrangement of the heat storage device 10 in the combustion chamber of a heating system facing the burner, while the back 15 facing away from the burner.

Im Übergangsbereich zwischen der Vorderseite 14 und der Rückseite 15 ist ein flacher umlaufender Randabschnitt 11 vorgesehen.In the transition area between the front 14 and the back 15 is a flat peripheral edge section 11 intended.

In der Mitte der Wärmespeichervorrichtung 10 ist eine Öffnung 12 vorgesehen, in der die Flamme des Brenners wirkt, wenn die Wärmespeichervorrichtung 10 in einem Brennraum einer Heizungsanlage angeordnet ist, und der Brenner angeschaltet ist. Dadurch erwärmen sich der Kessel und die Wärmespeichervorrichtung. Nach dem Ausschalten des Brenners kann die Zeit zum Wiederanschalten des Brenners somit verlängert werden, weil die Wärmespeichervorrichtung die vom Brenner aufgenommene Wärme wieder beispielsweise an dem Kessel der Heizungsanlage wieder abgibt.In the middle of the heat storage device 10 is an opening 12 provided in which the flame of the burner acts when the heat storage device 10 is arranged in a combustion chamber of a heating system, and the burner is turned on. This heats the boiler and the heat storage device. After switching off the Burner can thus be extended the time to turn on the burner again, because the heat storage device emits the heat absorbed by the burner again, for example, on the boiler of the heating system again.

Auf der Oberfläche der Wärmespeichervorrichtung 10 sind Aussparungen 13 vorgesehen. Die Aussparungen 13 haben den Vorteil, dass sich dort Verwirbelungen bilden, wodurch die Flamme des Brenners die Wärmespeichervorrichtung 10 besser erwärmen kann und die Wärmespeichervorrichtung die gespeicherte Wärme nach dem Ausschalten des Brenners an den Kessel abgegeben kann. Dadurch kann sich eine weitere Reduzierung der Anschaltzeit des Brenners der Heizungsanlage ergeben.On the surface of the heat storage device 10 are recesses 13 intended. The recesses 13 have the advantage that turbulences form there, whereby the flame of the burner, the heat storage device 10 can heat better and the heat storage device can deliver the stored heat after switching off the burner to the boiler. This may result in a further reduction of the turn-on time of the burner of the heating system.

Die Aussparungen 13 sind auch im Bereich der Öffnung 12 vorgesehen. Das hat insbesondere bei der Anordnung mehrerer Wärmespeichervorrichtungen, wie beispielsweise in 2 gezeigt, den Vorteil, dass auch die von dem Brenner weitere entfernt angeordneten Wärmespeichervorrichtungen besser von der Flamme des Brenners erreicht werden.The recesses 13 are also in the area of the opening 12 intended. This has especially in the arrangement of a plurality of heat storage devices, such as in 2 shown, the advantage that the more distant from the burner heat storage devices are better achieved by the flame of the burner.

Zur Anordnung der Wärmespeichervorrichtung 10 in dem Brennerraum ist ein Fuß 20 vorgesehen, der eine Aufnahme zur Aufnahme der Wärmespeichervorrichtung 10 aufweist. Wie am besten in 4 zu sehen, weist der Fuß eine Aufnahme 21 für den flachen Randabschnitt 11, eine Aufnahme 24 für die in den Fuß ragende Vorderseite 14 der Wärmespeichervorrichtung 10 und eine Aufnahme 25 für die in den Fuß ragende Hinterseite der Wärmespeichervorrichtung 10 auf.For arrangement of the heat storage device 10 in the burner room is a foot 20 provided, which is a receptacle for receiving the heat storage device 10 having. How best in 4 to see, the foot has a recording 21 for the flat edge section 11 , a recording 24 for the front protruding into the foot 14 the heat storage device 10 and a recording 25 for the protruding into the foot rear of the heat storage device 10 on.

Wie in 2 gezeigt, kann auch ein Fuß 200 vorgesehen werden, der mehrere Wärmespeichervorrichtungen 10 aufnehmen kann, die kaskadenartig hintereinander angeordnet sind.As in 2 can also be a foot 200 to be provided, the plurality of heat storage devices 10 can take, which are arranged in cascade behind one another.

Die 9 und 10 zeigen schematisch eine weitere Ausführung gemäß der Erfindung, bei der gleiche Teile mit um 100 bzw. 200 erhöhten Bezugszeichen gekennzeichnet werden, wobei auf die obige Beschreibung betreffend die Ausführungsform gemäß den 1 bis 8 verwiesen wird.The 9 and 10 show schematically a further embodiment according to the invention, in which like parts are indicated by 100 and 200 respectively increased reference numerals, with reference to the above description concerning the embodiment according to the 1 to 8th is referenced.

Die in den 9 und 10 gezeigte Ausführungsform ist zweiteilig aufgebaut, d. h. mit einem Oberteil 110 und einem Unterteil 210. An den Schnittstellen der beiden Reifenhälften weisen die beiden Teile 110, 210 der Wärmespeichervorrichtung jeweils ineinandergreifende Aussparungen 116, 216 bzw. Vertiefungen 117, 217 auf, wobei durch das Zusammenwirken ein Formschluss zwischen dem Unterteil 210 und dem Oberteil 110 entsteht.The in the 9 and 10 embodiment shown is constructed in two parts, ie with an upper part 110 and a lower part 210 , At the interfaces of the two tire halves, the two parts 110 . 210 the heat storage device each interlocking recesses 116 . 216 or depressions 117 . 217 on, by the interaction of a positive connection between the lower part 210 and the top 110 arises.

Die Wärmespeichervorrichtung 10; 110, 210 ist aus einem Keramikmaterial ausgebildet. Der Fuß kann ebenfalls aus Keramik ausgebildet sein und vorzugsweise ebenfalls Aussparungen bzw. Vertiefungen auf seiner Oberfläche aufweisen.The heat storage device 10 ; 110 . 210 is formed of a ceramic material. The foot may also be formed of ceramic and preferably also have recesses or depressions on its surface.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 202009007178 U1 [0002] DE 202009007178 U1 [0002]

Claims (10)

Wärmespeichervorrichtung (10; 110, 210) mit einer Öffnung (12; 212) zur Anordnung um die Flamme eines Brenners einer Heizungsanlage und einer Oberfläche zur Wärmeübertragung zu einem Kessel der Heizungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche eine Vielzahl von Aussparungen und/oder Unebenheiten (13; 113, 213) aufweist.Heat storage device ( 10 ; 110 . 210 ) with an opening ( 12 ; 212 ) arranged around the flame of a burner of a heating system and a surface for heat transfer to a boiler of the heating system, characterized in that the surface of a plurality of recesses and / or bumps ( 13 ; 113 . 213 ) having. Wärmespeichervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Aussparungen und/oder Unebenheiten (13; 113, 213) regelmäßig auf der Oberfläche der Wärmespeichervorrichtung (10; 110, 210) angeordnet sind.Heat storage device according to claim 1, wherein the recesses and / or unevenness ( 13 ; 113 . 213 ) regularly on the surface of the heat storage device ( 10 ; 110 . 210 ) are arranged. Wärmespeichervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Aussparungen und/oder Unebenheiten (13; 113, 213) unregelmäßig auf der Oberfläche des Wärmespeichervorrichtung (10; 110, 210) angeordnet sind.Heat storage device according to claim 1, wherein the recesses and / or unevenness ( 13 ; 113 . 213 ) irregularly on the surface of the heat storage device ( 10 ; 110 . 210 ) are arranged. Wärmespeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Aussparungen und/oder Unebenheiten (13; 113, 213) kulenartig und/oder dimpelartig ausgebildet sind.Heat storage device according to one of the preceding claims, in which the recesses and / or unevenness ( 13 ; 113 . 213 ) are formed kulenartig and / or dimpelartig. Wärmespeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Aussparungen und/oder Unebenheiten (13; 113, 213) auf der Oberfläche in Bereich der Öffnung (12; 212) ausgebildet sind.Heat storage device according to one of the preceding claims, in which the recesses and / or unevenness ( 13 ; 113 . 213 ) on the surface in the area of the opening ( 12 ; 212 ) are formed. Wärmespeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspreche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmespeichervorrichtung eine donutartige und/oder reifenartige Form aufweist.Heat storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat storage device has a donut-like and / or tire-like shape. Wärmespeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmespeichervorrichtung eine asymmetrische Form aufweist.Heat storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat storage device has an asymmetrical shape. Wärmespeichervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmespeichervorrichtung (10) einstückig ausgebildet ist.Heat storage device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat storage device ( 10 ) is integrally formed. Wärmespeichervorrichtung (110, 210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmespeichervorrichtung (110, 210) aus mehreren Teilen und/oder aus zwei Teilen ausgebildet ist.Heat storage device ( 110 . 210 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat storage device ( 110 . 210 ) is formed of several parts and / or of two parts. Wärmespeichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Fuß zur Aufnahme der Wärmespeichervorrichtung in dem Brennraum der Heizungsanlage.Heat storage device according to one of the preceding claims with a foot for receiving the heat storage device in the combustion chamber of the heating system.
DE102010008421A 2010-02-18 2010-02-18 Heat storage device for use in combustion chamber in heat boiler of heating system, has surface transmitting heat to boiler of heating system and exhibiting recesses or unevenness portions that are arranged in device in regular manner Withdrawn DE102010008421A1 (en)

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