DE102016202896A1

DE102016202896A1 - Device for generating heat

Info

Publication number: DE102016202896A1
Application number: DE102016202896.0A
Authority: DE
Inventors: Klaus Jürgen Landes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2017-08-24
Also published as: WO2017144057A1; EP3449191A1; EP3449191B1; DK3449191T3

Abstract

Im Hinblick auf einen verschleiß- und wartungsarmen sowie umweltfreundlichen Betrieb ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme, mit einem Gehäuse (1), einem durch das Gehäuse strömbaren Fluidum (14) und einer in dem Gehäuse (1) angeordneten Heizeinrichtung (2) für das Fluidum (14) bereitgestellt, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Heizeinrichtung (2) eine drehbare Welle (3) mit mindestens einem auf der Welle (3) angeordneten Magneten (4) und eine entlang einer Bewegungsbahn des durch die Welle (3) bewegten mindestens einen Magneten (4) zumindest bereichsweise angeordnete Einfassung (5) zur die Einfassung (5) erwärmenden magnetischen Wechselwirkung des mindestens einen bewegten Magneten (4) mit der Einfassung (5) aufweist und dass das Fluidum (14) zu dessen Erwärmung zumindest abschnittsweise entlang der Einfassung (5) strömungsgeführt ist.In view of a wear and low maintenance and environmentally friendly operation is a device for generating heat, comprising a housing (1), a fluid flow through the housing (14) and in the housing (1) arranged heating means (2) for Fluid (14), the device being characterized in that the heating device (2) comprises a rotatable shaft (3) with at least one magnet (4) arranged on the shaft (3) and one along a path of movement through the shaft (3) ) moved at least one magnet (4) at least partially arranged enclosure (5) for the enclosure (5) heating magnetic interaction of the at least one moving magnet (4) with the enclosure (5) and that the fluid (14) for heating at least Sectionally along the enclosure (5) is guided.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme, mit einem Gehäuse, einem durch das Gehäuse strömbaren Fluidum und einer in dem Gehäuse angeordneten Heizeinrichtung für das Fluidum. The invention relates to a device for generating heat, comprising a housing, a fluid which can flow through the housing and a heating device arranged in the housing for the fluid.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus der Praxis bekannt uns existieren in unterschiedlichen Ausführungsformen. Dabei ist das zu erwärmende Fluidum häufig Wasser. Beispielsweise existieren sogenannte Durchlauferhitzer zur Erwärmung von Brauchwasser in Gebäuden. Dabei handelt es sich um eine sogenannte dezentrale Brauchwassererwärmung. Devices of the type mentioned are known in practice and exist in different embodiments. The fluid to be heated is often water. For example, there are so-called instantaneous water heaters for heating domestic water in buildings. This is a so-called decentralized domestic water heating.

Weiterhin sind zentrale Vorrichtungen zur Erwärmung von Brauchwasser bekannt, die zur Bereitstellung von warmem Wasser für komplette Ein- oder auch Mehrfamilienhäuser oder gesamte Gebäudeanlagen geeignet sind. Häufig werden derartige Vorrichtungen mit fossilen Brennstoffen betrieben, so dass diese Vorrichtungen im Betrieb Emissionen aus Verbrennungsprozessen verursachen. Furthermore, central devices for heating domestic water are known, which are suitable for the provision of hot water for complete single or multi-family houses or entire building systems. Often, such devices are powered by fossil fuels so that these devices cause emissions from combustion processes during operation.

Bei bekannten Vorrichtungen zur Erzeugung von Wärme ist neben der häufigen Emission umweltschädlicher Verbrennungsprodukte problematisch, dass insbesondere bei mit fossilen Brennstoffen betriebenen Heizeinrichtungen ein hoher Wartungsbedarf hinsichtlich der Verbrennungseinrichtung vorliegt. Des Weiteren sind aufgrund des Verbrennungsprozesses verschlissene Komponenten regelmäßig auszutauschen, was wiederum zu hohen Reparaturkosten führen kann. In known devices for generating heat, in addition to the frequent emission of environmentally harmful combustion products, it is problematic that there is a high maintenance requirement with regard to the combustion device, in particular in the case of heaters operated with fossil fuels. Furthermore, worn components are regularly replaced due to the combustion process, which in turn can lead to high repair costs.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass ein verschleiß- und wartungsarmer sowie umweltfreundlicher Betrieb der Vorrichtung mit konstruktiv einfachen Mitteln erreichbar ist. The present invention is therefore based on the object, such a device for generating heat of the type mentioned in such a way and further, that a wear and low maintenance and environmentally friendly operation of the device can be achieved with simple design means.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist die Vorrichtung derart ausgestaltet und weitergebildet, dass die Heizeinrichtung eine drehbare Welle mit mindestens einem auf der Welle angeordneten Magneten und eine entlang einer Bewegungsbahn des durch die Welle bewegten mindestens einen Magneten zumindest bereichsweise angeordnete Einfassung zur die Einfassung erwärmenden magnetischen Wechselwirkung des mindestens einen bewegten Magneten mit der Einfassung aufweist und dass das Fluidum zu dessen Erwärmung zumindest abschnittsweise entlang der Einfassung strömungsgeführt ist. According to the invention the above object is achieved by a device having the features of claim 1. Thereafter, the device is configured and further developed in such a way that the heating device has a rotatable shaft with at least one magnet arranged on the shaft and an enclosure arranged at least partially along a movement path of the at least one magnet moving through the shaft to the magnetic interaction of the at least one moving magnet which heats the enclosure Having magnets with the enclosure and that the fluid is at least partially flowed along to the heating of its heating to the heating.

In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass zur verschleiß- und wartungsarmen Erwärmung eines Fluidums, beispielsweise Wasser, kein Verbrennungsprozess erforderlich ist. In weiter erfindungsgemäßer Weise ist dann erkannt worden, dass durch geschickte Ausnutzung einer magnetischen Wechselwirkung die voranstehende Aufgabe auf überraschend einfache Weise gelöst wird. Hierzu ist im Konkreten eine Heizeinrichtung mit einer drehbaren Welle und mit mindestens einem auf der Welle angeordneten Magneten bereitgestellt, der mit der Welle entlang einer Bewegungsbahn bewegbar ist. Zur Erzeugung von Wärme ist des Weiteren eine zumindest bereichsweise entlang einer Bewegungsbahn des mindestens einen Magneten angeordnete Einfassung vorgesehen, wobei die Einfassung derart entlang der Bewegungsbahn des Magneten oder der Magneten angeordnet ist, dass durch die Bewegung des oder der Magneten entlang der Einfassung aufgrund der magnetischen Wechselwirkung eine Erwärmung der Einfassung erfolgt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist des Weiteren derart ausgebildet, dass das Fluidum zu dessen Erwärmung zumindest abschnittsweise entlang der Einfassung strömungsgeführt ist. Hierbei erfolgt ein Wärmeübertrag von der erwärmten Einfassung auf das Fluidum, wobei dieser Wärmeübertrag auf direkte Weise durch einen direkten Kontakt zwischen Fluidum und Einfassung oder auf indirekte Weise mit einem zwischen Fluidum und Einfassung angeordneten Übertragungselement oder -medium erfolgen kann. In accordance with the invention, it has first been recognized that no combustion process is required for the heating of a fluid, for example water, which is low in wear and maintenance. In a further inventive manner has then been recognized that by skillful use of a magnetic interaction, the above object is achieved in a surprisingly simple manner. For this purpose, in concrete terms, a heating device with a rotatable shaft and with at least one magnet arranged on the shaft is provided, which is movable with the shaft along a movement path. For generating heat, there is further provided an enclosure arranged at least in regions along a movement path of the at least one magnet, the enclosure being arranged along the path of movement of the magnet or of the magnets such that the movement of the magnet or magnets along the enclosure results from the magnetic field Interaction a heating of the enclosure takes place. Furthermore, the device according to the invention is designed in such a way that the fluid is at least partially flow-guided along the rim in order to heat it. In this case, there is a heat transfer from the heated enclosure to the fluid, wherein this heat transfer can be effected directly by a direct contact between the fluid and the enclosure or in an indirect manner with a transmission element or medium arranged between the fluid and the enclosure.

Die Erwärmung der Einfassung erfolgt aufgrund erzeugter Wirbelstromverluste und/oder Ummagnetisierungsverluste durch ein Bewegen des oder der Magnete entlang der Einfassung, wobei keine mechanische Reibung vorliegt. The heating of the enclosure is due to generated eddy current losses and / or Ummagnetisierungsverluste by moving the magnet or magnets along the enclosure, wherein there is no mechanical friction.

Folglich ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein verschleiß- und wartungsarmer sowie umweltfreundlicher Betrieb der Vorrichtung ohne Verbrennungsemissionen mit konstruktiv einfachen Mitteln erreicht. Consequently, with the device according to the invention a low-wear and low-maintenance and environmentally friendly operation of the device without combustion emissions achieved with simple design means.

Im Hinblick auf eine sichere Anordnung des Magneten oder der Magnete auf der Welle kann die Welle eine Aufnahme aufweisen, wobei die Aufnahme derart ausgebildet sein kann, dass eine reversible Anordnung der Magnete auf der Welle möglich ist. Die Magnete können also auf einfache Weise in die Aufnahme positioniert und aus der Aufnahme entnommen werden. Dies erleichtert Montage- und Reparaturarbeiten, da ein einfacher Austausch der Magnete möglich ist. With regard to a secure arrangement of the magnet or magnets on the shaft, the shaft may have a receptacle, wherein the receptacle may be formed such that a reversible arrangement of the magnets on the shaft is possible. The magnets can thus be easily positioned in the receptacle and removed from the recording. This facilitates assembly and repair work, since a simple replacement of the magnets is possible.

Auf der Welle können mehrere Magnete neben- und hintereinander angeordnet werden, wobei sich dabei Nordpol und Südpol der Magnete abwechseln. Es ist also eine Anordnung der Magnete mit Nord-Süd-Nord-Süd-etc. realisierbar. Several magnets can be arranged next to and behind one another on the shaft, whereby the north pole and the south pole of the magnets alternate. So it's an arrangement of magnets with North-South-North-South-etc. realizable.

Weiterhin im Hinblick auf eine sichere Anordnung der Magnete an der Welle kann die Aufnahme mindestens einen Trägerkorb für einen oder mehrere Magnete aufweisen. Ein derartiger Trägerkorb kann im Wesentlichen scheibenförmig oder kreiszylinderförmig ausgebildet sein, um Magnete in kompakter Weise aufzunehmen und in einem gewünschten Abstand von der Achse der Welle zu positionieren. Hierdurch lässt sich die Bewegungsbahn der Magnete während des Drehens der Welle auf einfache Weise vorgeben. Zur sicheren Positionierung der Magnete kann der mindestens eine Trägerkorb eine oder mehrere nutenförmige oder schienenförmige Ausnehmungen oder einen oder mehrere Durchgänge für den Magneten oder die Magnete aufweisen. Dabei bieten die nutenförmigen oder schienenförmigen Ausnehmungen oder die Durchgänge einen sicheren Sitz der Magnete während eines Drehens der Welle. Die Welle kann mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden, wobei eine Drehzahlanpassung an eine gewünschte Betriebssituation möglich ist. Typische beispielhafte Drehzahlen können bis zu 3000 Umdrehungen pro Minute betragen. Es sind jedoch auch andere Drehzahlen je nach Ausgestaltung der Vorrichtung und je nach Anwendungsfall möglich. Furthermore, with regard to a secure arrangement of the magnets on the shaft, the receptacle may comprise at least one carrier basket for one or more magnets. Such a carrier basket may be formed substantially disc-shaped or circular cylindrical in order to receive magnets in a compact manner and to position at a desired distance from the axis of the shaft. As a result, the path of movement of the magnets during rotation of the shaft can be predefined in a simple manner. For secure positioning of the magnets, the at least one carrier basket may have one or more groove-shaped or rail-shaped recesses or one or more passages for the magnet or the magnets. In this case, the groove-shaped or rail-shaped recesses or passages provide a secure fit of the magnets during rotation of the shaft. The shaft can be operated at different speeds, with a speed adjustment to a desired operating situation is possible. Typical exemplary speeds may be up to 3000 revolutions per minute. However, other speeds are possible depending on the configuration of the device and depending on the application.

Zur Gewährleistung einer intensiven Erwärmung der Einfassung können mehrere Trägerkörbe entlang der Welle angeordnet sein, wobei zwischen den Trägerkörben mindestens eine Scheibe zum Arretieren oder Fixieren des Magneten oder der Magnete in einem jeweiligen Trägerkorb angeordnet sein kann. Mit anderen Worten kann entlang einer Welle eine Abfolge mehrerer Trägerkörbe mit dazwischenliegenden Scheiben zum Arretieren oder Fixieren der Magnete vorgesehen sein. Eine derartige Scheibe verhindert dabei ein ungewolltes Herausrutschen der Magnete aus den Ausnehmungen im Trägerkorb. To ensure intensive heating of the enclosure, several carrier baskets can be arranged along the shaft, wherein at least one disc for locking or fixing the magnet or the magnets in a respective carrier basket can be arranged between the carrier baskets. In other words, a sequence of a plurality of carrier baskets with intervening disks for locking or fixing the magnets can be provided along a shaft. Such a disc prevents unwanted slipping out of the magnets from the recesses in the carrier basket.

Ein Trägerkorb der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann beispielsweise aus Aluminium hergestellt sein. Es sind jedoch auch andere Materialien für die Herstellung des Trägerkorbs denkbar. Der Trägerkorb und die Welle können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, wobei eine drehfeste Anordnung eines Trägerkorbs auf der Welle in jedem Fall vorzusehen ist. A carrier basket of the device according to the invention may be made of aluminum, for example. However, other materials for the production of the carrier basket are conceivable. The carrier basket and the shaft can be made of different materials, wherein a rotationally fixed arrangement of a carrier basket on the shaft is provided in each case.

Hinsichtlich einer besonders hohen Effizienz bei der Erwärmung der Einfassung und damit des Fluidums können mehrere Magnete umlaufend um die Welle, vorzugsweise äquidistant, angeordnet sein. In jedem Fall ist die Anordnung der Magnete auf der Welle derart zu wählen, dass ein für den Erwärmungsprozess geeignetes sich veränderndes magnetisches Wechselfeld durch Drehung der Welle erzeugt werden kann. With regard to a particularly high efficiency in the heating of the enclosure and thus of the fluid, a plurality of magnets can be arranged circumferentially around the shaft, preferably equidistant. In any case, the arrangement of the magnets on the shaft is to be chosen such that a changing alternating magnetic field suitable for the heating process can be generated by rotation of the shaft.

Die Einfassung ist elektrisch leitfähig auszubilden und kann vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Kupfer oder Aluminium, hergestellt sein. The enclosure is electrically conductive form and may preferably be made of metal, in particular copper or aluminum.

Je nach Anwendungsfall kann die Einfassung als Teil- oder Halbschale oder als Rohr um die Welle ausgebildet sein. Dabei ist eine Ausbildung als Rundrohr oder Kreiszylinderrohr besonders vorteilhaft. Bei einer derartigen Ausbildung der Einfassung als Rundrohr oder Kreiszylinderrohr kann der Magnet oder können die Magnete permanent während der Drehung der Welle mit der Einfassung wechselwirken, da die Einfassung die Welle quasi umschließt. Depending on the application, the enclosure may be formed as a partial or half shell or as a tube around the shaft. In this case, training as a round tube or circular cylinder tube is particularly advantageous. In such a configuration of the enclosure as a round tube or circular cylinder tube, the magnet or the magnets can permanently interact during the rotation of the shaft with the enclosure, since the enclosure virtually encloses the shaft.

Zur sicheren und einfachen Nutzung des durch die Vorrichtung erwärmten Fluidums kann das Gehäuse einen Zu- und einen Ablauf für das Fluidum aufweisen. Dabei kann das Fluidum, beispielsweise eine Flüssigkeit oder ein Gas, mit einer vorgegebenen Temperatur durch den Zulauf in das Gehäuse geströmt und in erwärmtem Zustand aus dem Ablauf entnommen werden. For safe and easy use of the fluid heated by the device, the housing may have an inlet and a drain for the fluid. In this case, the fluid, for example a liquid or a gas, can be flowed through the inlet into the housing at a predetermined temperature and removed from the outlet in the heated state.

Zur sicheren Strömungsführung des Fluidums kann in dem Gehäuse zwischen den Zu- und dem Ablauf und um die Einfassung herum ein Ringkanal ausgebildet sein, der quasi zwischen einer Außenwandung der Einfassung und einer Innenwandung des Gehäuses realisiert sein kann. Dies bildet eine besonders einfache Ausgestaltung einer Strömungsführung für das Fluidum. For safe flow guidance of the fluid can be formed in the housing between the inlet and the outlet and around the enclosure around an annular channel, which can be virtually realized between an outer wall of the enclosure and an inner wall of the housing. This forms a particularly simple embodiment of a flow guide for the fluid.

Alternativ hierzu kann in dem Gehäuse zwischen dem Zu- und dem Ablauf und um die Einfassung herum eine Wendel für ein Strömen des Fluidums ausgebildet sein. Die erwärmte Einfassung überträgt dabei Wärme auf die Wendel, in der das Fluidum strömt. Hierdurch wird letztendlich das Fluidum erwärmt. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Vorrichtung kann in dem Gehäuse zwischen der Gehäuseinnenwand und der Wendel eine Isolierung realisiert sein. Als Isolationsmaterial können handelsübliche Substanzen wie beispielsweise Schaumstoffe oder eine Mineralwolle dienen. Alternatively, in the housing between the inlet and the outlet and around the enclosure around a coil for a flow of the fluid may be formed. The heated enclosure transmits heat to the helix in which the fluid flows. As a result, the fluid is ultimately heated. In such an embodiment of the device can be realized in the housing between the housing inner wall and the coil insulation. Commercially available substances such as, for example, foams or a mineral wool can serve as insulation material.

Im Hinblick auf eine sichere Rotation der Welle kann die Welle an zwei Enden des vorzugsweise rohrförmigen oder kreiszylinderförmigen Gehäuses drehgelagert sein. Hierzu kann in besonders sicherer Weise ein Schräglager verwendet werden. With regard to a safe rotation of the shaft, the shaft may be rotatably mounted on two ends of the preferably tubular or circular cylindrical housing. For this purpose, an angular contact bearing can be used in a particularly secure manner.

Die Welle wird üblicherweise über einen Motor drehangetrieben, wobei insbesondere ein Elektro-Motor besonders vorteilhaft ist, da hierdurch jegliche Emission von Verbrennungsprodukten beim Betrieb der Vorrichtung vermieden wird. Des Weiteren lassen sich Elektro-Motoren hinsichtlich ihrer Drehzahl und damit auch die Intensität des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einfache Weise regeln. Der Motor kann auf einfache Weise an einem Ende des Gehäuses angeordnet sein. The shaft is usually driven in rotation by a motor, wherein in particular an electric motor is particularly advantageous since this avoids any emission of combustion products during operation of the device. Furthermore, electric motors can be regulated in terms of their speed and thus also the intensity of the operation of the device according to the invention in a simple manner. Of the Motor can be easily arranged at one end of the housing.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in vorteilhafter Weise mit einer weiteren Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme gekoppelt sein. Insoweit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung als Ergänzung bestehender Vorrichtungen genutzt werden. Dabei kann die erfindungsgemäße Vorrichtung im Sinne eines Bypass angekoppelt werden, wodurch ein beliebiges Zuschalten und Trennen der erfindungsgemäßen Vorrichtung von weiteren Vorrichtungen ermöglicht ist. The device according to the invention can be coupled in an advantageous manner with a further device for generating heat. In that regard, the device according to the invention can be used as a supplement to existing devices. In this case, the device according to the invention can be coupled in the sense of a bypass, whereby any connection and disconnection of the device according to the invention is made possible by further devices.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere mit weiteren Vorrichtungen zur Erzeugung von warmem Wasser gekoppelt werden. Es ist jedoch auch denkbar mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen miteinander zu koppeln, um die Intensität der Wärmeerzeugung zu erhöhen oder – durch Abschalten einer oder mehrerer der miteinander gekoppelten erfindungsgemäßen Vorrichtungen – zu regulieren und an individuelle Bedürfnisse anzupassen. The device according to the invention can in particular be coupled with other devices for producing warm water. However, it is also conceivable to couple several devices according to the invention together in order to increase the intensity of the heat generation or - by switching off one or more of the coupled devices according to the invention - to regulate and adapt to individual needs.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann an beliebige Warmwasser-Speicher und Warmwasser-Heizanlagen angekoppelt werden. Dabei kann die Vorrichtung mittels eines Elektro-Motors ausschließlich mit Strom – vorzugsweise aus Photovoltaikanlagen – betrieben werden, um eine Emissionsfreiheit zu gewährleisten. Eine derartige Vorrichtung lässt sich in kompakter Bauweise herstellen und geräuscharm sowie verschleißarm betreiben. The device according to the invention can be coupled to any hot water storage and hot water heating systems. In this case, the device by means of an electric motor exclusively with electricity - preferably from photovoltaic systems - are operated to ensure freedom from emissions. Such a device can be produced in a compact design and operate with low noise and low wear.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen There are now various possibilities for designing and developing the teaching of the present invention in an advantageous manner. For this purpose, on the one hand to refer to the subordinate claims and on the other hand to the following explanation of preferred embodiments of the invention with reference to the drawings. In conjunction with the explanation of the preferred embodiments of the invention with reference to the drawings, also generally preferred embodiments and developments of the teaching are explained. In the drawing show

1 in einer schematischen Seitenansicht, teilweise geschnitten ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme, 1 1 is a schematic side view, partly in section, of a first embodiment of a device according to the invention for generating heat,

2 in einem Querschnitt durch einen Trägerkorb das Ausführungsbeispiel aus 1 und 2 in a cross section through a carrier basket, the embodiment of 1 and

3 in einer schematischen und teilweise geschnittenen Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme. 3 in a schematic and partially sectioned side view of another embodiment of a device according to the invention for generating heat.

1 zeigt in einer schematischen und teilweise geschnittenen Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme mit einem Gehäuse 1, einem durch das Gehäuse 1 strömbaren Fluidum 14 und einer in dem Gehäuse 1 angeordneten Heizeinrichtung 2 für das Fluidum 14. Bei dem Fluidum 14 handelt es sich hier um Wasser. 1 shows a schematic and partially sectioned side view of a first embodiment of a device according to the invention for generating heat with a housing 1 , one through the housing 1 flowable fluid 14 and one in the housing 1 arranged heating device 2 for the fluid 14 , In the case of the fluid 14 this is water.

Im Hinblick auf einen verschleiß- und wartungsarmen sowie umweltfreundlichen Betrieb der Vorrichtung weist die Heizeinrichtung 2 eine drehbare Welle 3 mit mehreren auf der Welle 3 angeordneten Magneten 4 und eine Einfassung 5 auf, die entlang einer Bewegungsbahn der durch die Welle 3 bewegten Magnete 4 angeordnet ist. Die Einfassung 5 erwärmt sich aufgrund der magnetischen Wechselwirkung zwischen den Magneten 4 und der Einfassung 5. Die Einfassung 5 ist durch ein die Welle 3 umgebendes Kreiszylinderrohr gebildet, wobei diese Einfassung 5 relativ zum Gehäuse 1 ortsfest angeordnet ist. Die mittels der Welle 3 in eine Kreisbewegung versetzten Magnete 4 erzeugen in der Einfassung 5 Wirbelströme, so dass aufgrund von Wirbelstromverlusten eine Erwärmung der Einfassung 5 erfolgt. Das Fluidum 14 wird zu dessen Erwärmung entlang der Einfassung 5 strömungsgeführt, wobei ein direkter Kontakt zwischen dem Fluidum 14 und der Einfassung 5 realisiert ist. With regard to a wear and low maintenance and environmentally friendly operation of the device, the heater 2 a rotatable shaft 3 with several on the shaft 3 arranged magnets 4 and a mount 5 on that along a trajectory of the wave 3 moving magnets 4 is arranged. The mount 5 heats up due to the magnetic interaction between the magnets 4 and the mount 5 , The mount 5 is by a the wave 3 surrounding circular cylindrical tube formed, with this enclosure 5 relative to the housing 1 is arranged stationary. The means of the shaft 3 in a circular motion offset magnets 4 generate in the mount 5 Eddy currents, so that due to eddy current losses, a warming of the enclosure 5 he follows. The fluid 14 is used to warm it along the enclosure 5 directed, with a direct contact between the fluid 14 and the mount 5 is realized.

Die Welle 3 weist eine Aufnahme 6 zur reversiblen Anordnung der Magnete 4 auf der Welle 3 auf. Die Aufnahme 6 ist im Konkreten als im Wesentlichen scheibenförmiger oder kreiszylinderförmiger Trägerkorb 7 für die Magnete 4 ausgebildet. Hierbei weist der Trägerkorb 7 nutenförmige oder schienenförmige Ausnehmungen 8 auf, in die die Magnete 4 eingeschoben werden können. Zwischen den entlang der Welle 3 angeordneten mehreren Trägerkörben 7 sind hier nicht gezeigte Scheiben zum Arretieren oder Fixieren der Magnete 4 in einem jeweiligen Trägerkorb 7 bzw. in den Ausnehmungen 8 der Trägerkörbe 7 angeordnet. Mittels der zwischen den Trägerkörben 7 angeordneten Scheiben wird ein Herausrutschen der Magnete 4 aus den Ausnehmungen 8 verhindert. Hierdurch ist eine sichere Anordnung der Magnete 4 in den Trägerkörben 7 und relativ zur Welle 3 realisiert. The wave 3 has a recording 6 for the reversible arrangement of the magnets 4 on the wave 3 on. The recording 6 is in concrete as a substantially disc-shaped or circular cylindrical carrier basket 7 for the magnets 4 educated. Here, the carrier basket 7 groove-shaped or rail-shaped recesses 8th on, in which the magnets 4 can be inserted. Between the along the wave 3 arranged several carrier baskets 7 are not shown here discs for locking or fixing the magnets 4 in a respective carrier basket 7 or in the recesses 8th the carrier baskets 7 arranged. By means of between the carrier baskets 7 arranged discs will slipping out of the magnets 4 from the recesses 8th prevented. As a result, a secure arrangement of the magnets 4 in the carrier baskets 7 and relative to the wave 3 realized.

Die Magnete 4 sind umlaufend um die Welle 3 äquidistant zueinander angeordnet. The magnets 4 are circumferential around the shaft 3 arranged equidistantly to each other.

Die Einfassung 5 ist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel aus Aluminium ausgebildet. The mount 5 is formed in the embodiment shown here made of aluminum.

Das Gehäuse 1 weist des Weiteren einen Zulauf 9 und einen Ablauf 10 für das Fluidum 14 auf. Zwischen dem Zulauf 9 und dem Ablauf 10 ist zwischen der Innenwandung des Gehäuses 1 und der Einfassung 5 ein Ringkanal 11 ausgebildet, durch den das Fluidum 14 strömbar ist. Das Gehäuse 1 weist hierzu im Konkreten eine kreiszylinderrohrförmige Wandung auf, die die Einfassung 5 mit der darin angeordneten Welle 3 umgibt. The housing 1 also has an inlet 9 and a process 10 for the fluid 14 on. Between the inlet 9 and the process 10 is between the inner wall of the housing 1 and the mount 5 a ring channel 11 trained, through the fluid 14 is flowable. The housing 1 For this purpose, in concrete terms, a circular cylindrical tube-shaped wall which surrounds the enclosure 5 with the shaft arranged therein 3 surrounds.

Die Welle 3 mit den darauf angeordneten Magneten 4 kann auch als Turbine bezeichnet werden. Ein Antrieb der Welle 3 erfolgt über einen Motor 13, der als Elektro-Motor ausgebildet ist. Die Welle 3 ist an zwei Enden des Gehäuses 1 jeweils mittels eines Schräglagers 12 drehgelagert. An den beiden Enden des Gehäuses 1 ist jeweils eine Dichtung 15 mit einem Deckel 16 angeordnet. The wave 3 with the magnets arranged on it 4 can also be referred to as a turbine. A drive of the shaft 3 via a motor 13 , which is designed as an electric motor. The wave 3 is at two ends of the case 1 each by means of a tilted bearing 12 rotatably mounted. At the two ends of the housing 1 is each a seal 15 with a lid 16 arranged.

2 zeigt in einem Querschnitt das Ausführungsbeispiel aus 1, wobei der Querschnitt durch einen Trägerkorb 7 verläuft. In dieser 2 ist besonders gut erkennbar, dass die Einfassung 5 konzentrisch zum kreiszylinderförmigen Mantel des Gehäuses 1 verläuft. Des Weiteren ist der Trägerkorb 7 mit den Ausnehmungen 8 für die Magnete 4 gut erkennbar. Bei den Ausnehmungen 8 handelt es sich um schienenförmige oder nutenförmige Ausnehmungen 8, die sich durchgängig von einer Oberseite aus bis zu einer Unterseite des Trägerkorbs 7 hin erstrecken. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind vier Ausnehmungen 8 für vier Magnete 4 realisiert. 2 shows in a cross section of the embodiment 1 , wherein the cross section through a carrier basket 7 runs. In this 2 is particularly well recognizable that the enclosure 5 concentric with the circular cylindrical shell of the housing 1 runs. Furthermore, the carrier basket 7 with the recesses 8th for the magnets 4 good to see. At the recesses 8th they are rail-shaped or groove-shaped recesses 8th extending continuously from a top to a bottom of the carrier basket 7 extend. In the embodiment shown here are four recesses 8th for four magnets 4 realized.

3 zeigt in einer schematischen und teilweise geschnittenen Seitenansicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme. Die Vorrichtung entspricht in ihrem Aufbau grundsätzlich der Vorrichtung gemäß dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel. Insoweit weist auch dieses Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 1 mit einer darin angeordneten Heizeinrichtung 2 auf, wobei die Heizeinrichtung 2 eine drehbare Welle 3 mit darauf angeordneten – von der Einfassung 5 verdeckten – Magneten aufweist. Der Aufbau aus Welle 3, Aufnahmen 6 und Magneten entspricht dem Aufbau gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 3 shows a schematic and partially sectioned side view of a second embodiment of a device according to the invention for generating heat. The device basically corresponds in its construction to the device according to the in 1 shown first embodiment. In that regard, this embodiment also has a housing 1 with a heater arranged therein 2 on, with the heater 2 a rotatable shaft 3 with arranged on it - from the mount 5 concealed - magnet has. The construction of wave 3 , Recordings 6 and magnet corresponds to the structure according to the first embodiment.

Des Weiteren ist die Welle 3 ebenfalls über Schräglager 12 gelagert. An den Gehäuseenden sind jeweils Deckel 16 realisiert. An einem Ende des Gehäuses 1 ist ein Motor 13 zum Antreiben der Welle 3 angeordnet. Furthermore, the wave 3 also about angular contact bearings 12 stored. At the housing ends are each lid 16 realized. At one end of the housing 1 is an engine 13 to power the shaft 3 arranged.

Die Ausführungsbeispiele gemäß den 1 und 3 unterscheiden sich hinsichtlich der Anordnung eines Zulaufs 9 und eines Ablaufs 10 und hinsichtlich der Strömungsführung des Fluidums. Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich zwischen dem Zulauf 9 und dem Ablauf 10 in dem Gehäuse 1 eine Wendel 17, die um die Einfassung 5 herum geführt ist. Das Fluidum wird durch die Wendel 17 geführt. Die Übertragung der mittels der Heizeinrichtung 2 erzeugten Wärme erfolgt von der Einfassung 5 über die Wendel 17 auf das Fluidum. Des Weiteren ist in dem Gehäuse 1 eine Isolierung 18 realisiert. Die Isolierung 18 erstreckt sich im Wesentlichen zwischen der Innenwand des kreiszylinderförmigen Gehäusemantels und der Wendel 17 sowie der Einfassung 5. Hierdurch können Wärmeverluste zur Gehäusewand hin vermieden werden. The embodiments according to the 1 and 3 differ with regard to the arrangement of an inlet 9 and a process 10 and with regard to the flow guidance of the fluid. At the in 3 shown embodiment extends between the inlet 9 and the process 10 in the case 1 a helix 17 around the mount 5 is guided around. The fluid is through the helix 17 guided. The transmission of the means of heating 2 generated heat takes place from the enclosure 5 over the helix 17 on the fluid. Furthermore, in the housing 1 an insulation 18 realized. The insulation 18 extends substantially between the inner wall of the circular cylindrical housing shell and the coil 17 as well as the mount 5 , As a result, heat losses to the housing wall can be avoided.

Die Wendel 17 kann beispielsweise aus Kupfer ausgebildet sein. Allerdings sind auch andere Materialien denkbar, wobei eine gute Wärmeleitung des Materials zur Übertragung der Wärme von der Einfassung 5 auf das Fluidum günstig ist. The helix 17 may be formed of copper, for example. However, other materials are conceivable, with good heat conduction of the material to transfer the heat from the enclosure 5 favorable for the fluid.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein geschlossener Flüssigkeitskreislauf durch die Heizeinrichtung auf eine geforderte Temperatur erwärmt werden. Über eine geeignete Leitung kann der Flüssigkeitskreislauf direkt an Wärmetauscher von Speichern angeschlossen werden. By means of the device according to the invention, a closed liquid circuit can be heated by the heater to a required temperature. Via a suitable line, the liquid circuit can be connected directly to heat exchangers of storage tanks.

Der Flüssigkeitskreislauf kann über eine elektronische Steuereinheit in der Leistungsaufnahme entsprechend einer Warmwasseranforderung und/oder über einen vorgegebenen oder eingestellten Wert geregelt werden. Eine elektronische Sensorik kann eine untere und/oder obere Temperaturgrenze regeln, wobei die Heizeinrichtung 2 über ein Einschalten der Drehung der Welle 3 entsprechend ein- oder ausgeschaltet wird. The fluid circuit can be controlled via an electronic control unit in the power consumption according to a hot water request and / or a predetermined or set value. An electronic sensor system can regulate a lower and / or upper temperature limit, wherein the heating device 2 about turning on the shaft rotation 3 is switched on or off accordingly.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsteht keine Emission aufgrund von Verbrennungsprozessen und eine nur sehr geringe mechanische Reibung. Hierdurch kann der Verschleiß sehr gering gehalten werden. In the device according to the invention no emission arises due to combustion processes and only a very low mechanical friction. As a result, the wear can be kept very low.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann problemlos an vorhandene Warmwasserheizanlagen angeschlossen werden, wobei diese Warmwasserheizanlagen nicht verändert werden müssen. Es muss lediglich ein Bypass realisiert werden, der mit dem Zu- und Ablauf eines Wasserspeichers gekoppelt ist. Jederzeit kann durch ein Schließen von Sperrventilen der Betrieb der vorhandenen Warmwasserheizanlage oder Brennereinheit wieder aufgenommen werden. Durch die Installation der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Redundanz für den Heizbetrieb realisiert. The device according to the invention can be easily connected to existing hot water heating, these hot water heating systems need not be changed. It is only necessary to realize a bypass which is coupled to the inflow and outflow of a water reservoir. The operation of the existing hot water heating system or burner unit can be resumed at any time by closing shut-off valves. By installing the device according to the invention a redundancy for the heating operation is realized.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung kann eine Wellendrehzahl von > 3000 Umdrehungen pro Minute realisiert sein. Hierzu können geeignete Halterungen vorgesehen sein, die einen Fliehkraftschaden vermeiden. Eine im Gehäuse 1 realisierte Isolierung 18 führt zusammen mit einer Ausgestaltung des Gehäuses 1 aus Metall zu einer sicheren und robusten Vorrichtung. In one embodiment of the device, a shaft speed of> 3000 revolutions per minute can be realized. For this purpose, suitable brackets can be provided which avoid centrifugal damage. One in the case 1 realized insulation 18 leads together with an embodiment of the housing 1 made of metal to a safe and robust device.

Als Motor 13 kann beispielsweise ein Elektro-Motor vorgesehen sein, der mit 230 Volt Wechselspannung betreibbar ist und etwa 1,1kW Leistung aufweist. Der Betrieb des Motors kann über eine Regelelektronik einer vorhandenen Heizeinrichtung gesteuert werden. As an engine 13 For example, an electric motor can be provided which is operable with 230 volts AC and has about 1.1 kW of power. The operation of the engine can be controlled via a control electronics of an existing heater.

Als Magnete 4 können Permanentmagnete beispielsweise aus Neodym verwendet werden. Je nach Motordrehzahl lässt sich die Einfassung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf über 200°C erhitzen. As magnets 4 Permanent magnets can be used, for example, neodymium. Depending on the engine speed, the enclosure can be heated with the device according to the invention to over 200 ° C.

Eine typische Vorrichtung könnte eine Gehäuselänge von etwa 350mm aufweisen. Die Einfassung 5 könnte durch ein Kupferrohr mit einem Durchmesser von etwa 100mm gebildet sein. A typical device could have a case length of about 350mm. The mount 5 could be formed by a copper tube with a diameter of about 100mm.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen. With regard to further advantageous embodiments of the device according to the invention, reference is made to avoid repetition to the general part of the specification and to the appended claims.

Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken. Finally, it should be expressly understood that the embodiments described above are only for the purpose of discussion of the claimed teaching, but not limit these to the embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Gehäuse casing
2 2: Heizeinrichtung heater
3 3: Welle wave
4 4: Magnet magnet
5 5: Einfassung mount
6 6: Aufnahme admission
7 7: Trägerkorb carrier basket
8 8th: Ausnehmung recess
9 9: Zulauf Intake
10 10: Ablauf procedure
11 11: Ringkanal annular channel
12 12: Schräglager angular contact bearings
13 13: Motor engine
14 14: Fluidum fluid
15 15: Dichtung poetry
16 16: Deckel cover
17 17: Wendel spiral
18 18: Isolierung insulation

Claims

Device for generating heat, comprising a housing ( 1 ), a fluid which can flow through the housing ( 14 ) and one in the housing ( 1 ) arranged heating device ( 2 ) for the fluid ( 14 ), characterized in that the heating device ( 2 ) a rotatable shaft ( 3 ) with at least one on the shaft ( 3 ) arranged magnets ( 4 ) and one along a trajectory of the through the wave ( 3 ) moved at least one magnet ( 4 ) At least partially arranged enclosure ( 5 ) to the mount ( 5 ) heating magnetic interaction of the at least one moving magnet ( 4 ) with the border ( 5 ) and that the fluid ( 14 ) for its heating at least in sections along the enclosure ( 5 ) is flow-guided.

Device according to claim 1, characterized in that the shaft ( 3 ) a recording ( 6 ) for the preferably reversible arrangement of the magnet ( 4 ) or the magnets ( 4 ) on the shaft ( 3 ) having.

Device according to claim 2, characterized in that the receptacle ( 6 ) at least one preferably substantially disc-shaped or circular-cylindrical carrier basket ( 7 ) for one or more magnets ( 4 ), wherein the at least one carrier basket ( 7 ) preferably one or more groove-shaped or rail-shaped recesses ( 8th ) or one or more passes for the magnet ( 4 ) or the magnets ( 4 ) having.

Apparatus according to claim 3, characterized in that a plurality of carrier baskets ( 7 ) along the shaft ( 3 ) and between the carrier baskets ( 7 ) a disc for locking or fixing the magnet ( 4 ) or the magnets ( 4 ) in a respective carrier basket ( 7 ) are arranged.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a plurality of magnets ( 4 ) around the shaft ( 3 ), preferably equidistant, are arranged.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the enclosure ( 5 ) is electrically conductive and preferably made of metal, in particular of copper or aluminum.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the enclosure ( 5 ) as a partial or half shell or as a tube, preferably as a round tube or circular cylindrical tube, around the shaft ( 3 ) is trained.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the housing ( 1 ) an accessory 9 ) and a process ( 10 ) for the fluid ( 14 ) having.

Apparatus according to claim 8, characterized in that in the housing ( 1 ) between the supply ( 9 ) and the process ( 10 ) and around the enclosure ( 5 ) around a ring channel ( 11 ) or a helix for a flow of the fluid ( 14 ) is trained.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the shaft ( 3 ) at two ends of the preferably tubular or circular cylindrical housing ( 1 ), in particular by means of an angular bearing ( 12 ) is rotatably mounted.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the shaft ( 3 ) via a motor ( 13 ), in particular electric motor, is rotationally driven, the motor ( 13 ) preferably at one end of the housing ( 1 ) is arranged.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the device, in particular in the sense of a bypass, with a further device for generating heat, preferably with a device for generating warm water, is coupled.