DE19834295A1

DE19834295A1 - Flowing medium heating apparatus, useful for a water and-or steam heating system, comprises a heated chamber containing heat storage and-or conductive granules

Info

Publication number: DE19834295A1
Application number: DE1998134295
Authority: DE
Inventors: Klaus Beyersdorf
Original assignee: INOEVT BEYERSDORF KEG LIENZ
Current assignee: INOEVT BEYERSDORF KEG LIENZ
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2000-02-10

Abstract

Flowing medium heating apparatus, comprising a heated chamber (12) containing heat storage and/or conductive granules (16), is new. Preferred Features: The granules (16) consist of ceramic, stone, glass, metal and/or metal alloy. The heater may be an electric heater rod, an oil or gas burner or a solar collector.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufheizen wenig stens eines Mediums mit mindestens einer von dem Medium durch strömten Kammer und wenigstens einer der mindestens einen Kam mer zugeordneten Heizeinrichtung.The invention relates little to a device for heating at least one medium with at least one of the medium flowed chamber and at least one of the at least one cam mer associated heating device.

Derartige Vorrichtungen sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Nachteilig bei sämtlichen dieser Vorrichtungen zum Aufheizen wenigstens eines Mediums ist ein verhältnismäßig ge ringer Wirkungsgrad, der nicht zuletzt aufgrund eines ungün stigen Volumenverhältnisses und einer verhältnismäßig geringen Wärmeübergangsfläche bedingt ist. Dies wiederum führt zu ver hältnismäßig hohen Wärmeverlusten und somit zu einem hohen Energieverbrauch. Zudem ist bei diesen Vorrichtungen zum Auf heizen wenigstens eines Mediums deren Wärmespeicherkapazität nicht besonders groß ist.Such devices are general in the prior art known. A disadvantage of all of these devices for Heating at least one medium is a relatively ge low efficiency, which is not least due to an constant volume ratio and a relatively low Heat transfer surface is conditional. This in turn leads to ver relatively high heat losses and thus to a high Power consumption. In addition, in these devices for heat the heat storage capacity of at least one medium is not particularly large.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufheizen wenigstens eines Mediums be reitzustellen, die einen hohen Wirkungsgrad aufgrund nur ge ringer Wärmeverluste und eine hohe Wärmespeicherkapazität auf weist, mithin ausgesprochen energiesparend und damit sehr um weltfreundlich ist, und zwar gleichzeitig ohne großen kon struktiven Aufwand.The present invention is therefore based on the object a device for heating at least one medium to sit on a high efficiency due to ge less heat loss and a high heat storage capacity is therefore extremely energy-saving and therefore very is world-friendly, and at the same time without large con structural effort.

Diese Aufgabe wird auf überraschend einfache Weise durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is done in a surprisingly simple way by Features of claim 1 solved.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung zum Aufheizen wenigstens eines Mediums mit mindestens einer von dem Medium durchströmten Kammer und wenigstens einer der min destens einen Kammer zugeordneten Heizeinrichtung, wobei eine oder mehrere der Kammern zumindest teilweise mit granulatför migen Festkörpern aus wärmespeicherndem und/oder wärmeleiten dem Material gefüllt ist/sind, läßt sich eine Vorrichtung mit hohem Wirkungsgrad erhalten. Dies resultiert nicht zuletzt aus einer wesentlichen Verkleinerung des Volumenverhältnisses und einer Erhöhung der Abstrahlfläche bzw. Wärmeübergangsfläche in der/den Kammer/n selbst. Beispielsweise besitzt eine zylinder förmige Kammer mit einer Länge von 100 mm und einem Durchmes ser von 100 mm ein Volumen von 785.000 mm³ und eine innere Man telfläche, d. h. Wärmeübergangsfläche, von 31.400 mm². Durch Füllung einer solchen Kammer mit granulatförmigen Festkörpern aus wärmespeicherndem und/oder wärmeleitendem Material, zum Beispiel kugelförmigen Festkörpern mit einem mittleren Durch messer von etwa 3 mm, wird das Volumen um mehr als 50%, d. h. etwa auf 374.180 mm³ verringert und die Abstrahlfläche, mithin die Wärmeübergangsfläche, auf über 850.000 mm² erhöht. Die Ab strahlfläche bzw. Wärmeübergangsfläche bei dem Beispiel einer zylinderförmigen Kammer mit vorgenannten Abmessungen beträgt damit etwa das 27-fache von derjenigen einer ungefüllten bzw. unbefüllten Kammer. Zudem läßt sich die Wärmespeicherkapazität durch die granulatförmigen Festkörper wesentlich verbessern, was ebenfalls zu einem geringen Energieverlust und damit Ener gieverbrauch führt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auf heizen wenigstens eines Mediums ist daher ausgesprochen um weltfreundlich. Schließlich ist der konstruktive Aufwand, den die Vorrichtung zum Heizen wenigstens eines Mediums nach der Erfindung bedingt, derart gering, daß selbst bestehende Vor richtungen zum Heizen wenigstens eines Mediums ohne Schwierig keit nachgerüstet werden können.Due to the inventive design of the device for heating at least one medium with at least one chamber through which the medium flows and at least one of the at least one chamber associated heating device, wherein one or more of the chambers at least partially with granular solids made of heat-storing and / or heat-conducting the material is / are filled, a device with high efficiency can be obtained. This results not least from a substantial reduction in the volume ratio and an increase in the radiation area or heat transfer area in the chamber (s). For example, a cylindrical chamber with a length of 100 mm and a diameter of 100 mm has a volume of 785,000 mm ³ and an inner jacket surface, ie heat transfer surface, of 31,400 mm ² . By filling such a chamber with granular solids made of heat-storing and / or heat-conducting material, for example spherical solids with an average diameter of about 3 mm, the volume is reduced by more than 50%, ie to about 374,180 mm ³ , and the radiation area, hence the heat transfer area, increased to over 850,000 mm ² . From the radiating surface or heat transfer surface in the example of a cylindrical chamber with the aforementioned dimensions is thus approximately 27 times that of an unfilled or unfilled chamber. In addition, the heat storage capacity can be significantly improved by the granular solids, which also leads to low energy loss and thus energy consumption. The device according to the invention for heating at least one medium is therefore extremely environmentally friendly. Finally, the design effort, which the device for heating at least one medium according to the invention requires, is so low that even existing devices for heating at least one medium can be upgraded without difficulty.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 29 beschrieben.Particularly advantageous embodiments of the invention are shown in claims 2 to 29 described.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die granulatför migen Festkörper gemäß Anspruch 2 aus einem temperatur- und/oder druckbeständigen Material gebildet. Auf diese Weise ist die Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch über einen langen Zeitraum sichergestellt. In a further embodiment of the invention, the granulate Migen solid according to claim 2 from a temperature and / or pressure-resistant material is formed. In this way is the functionality of the device according to the invention also ensured over a long period of time.

Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 3 sind die granulat förmigen Festkörper aus einem abriebsfesten Material gebildet, was ebenfalls der Erhöhung der Lebensdauer der erfindungsgemä ßen Vorrichtung dient.According to the features of claim 3, the granules shaped solid body made of an abrasion-resistant material, which also increases the lifespan of the invention serves device.

Darüber hinaus liegt es im Rahmen der Erfindung, die granulat förmigen Festkörper entsprechend den Maßnahmen des Anspruchs 4 aus Keramik, Stein, wie zum Beispiel kristallinem Marmor, Glas, Metall, Metallegierungen und Mischungen daraus zu bil den.In addition, it is within the scope of the invention, the granules shaped solid according to the measures of claim 4 ceramic, stone, such as crystalline marble, Glass, metal, metal alloys and mixtures thereof to bil the.

Von ganz besonderem Interesse für eine ausgesprochen gute Wär meübertragung und zugleich hohe Wärmespeicherkapazität sind die Merkmale nach Anspruch 5, wonach die granulatförmigen Festkörper aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid- Siliciumdioxid, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Aluminiumni trid, Aluminium- und Siliciumboride und -borcarbide sowie Mi schungen aus den vorstehend genannten Produkten bestehen. Gra nulatförmige Festkörper aus derartigen Materialien weisen zu gleich eine hohe Beständigkeit gegenüber in der Kammer vor herrschenden hohen Drücken und/oder Temperaturen sowie sonsti gen Verschleißerscheinungen, wie zum Beispiel Abrieb der gra nulatförmigen Festkörper untereinander infolge bestimmter Strömungsbedingungen in der Kammer, etc. auf.Of special interest for a very good warmth transmission and high heat storage capacity the features of claim 5, according to which the granular Solids made of aluminum oxide, silicon dioxide, aluminum oxide Silicon dioxide, silicon carbide, silicon nitride, aluminum Ni trid, aluminum and silicon borides and boron carbides and Mi creations consist of the aforementioned products. Gra nulatiform solids of such materials assign same high resistance to in the chamber prevailing high pressures and / or temperatures as well as other against signs of wear, such as abrasion of the gra nulate-shaped solids with each other as a result of certain Flow conditions in the chamber, etc.

Ebenso können die granulatförmigen Festkörper nach Anspruch 6 aus Stahl, Messing, Aluminium, Kupfer und Legierungen daraus sowie oxidierten Metallen, wie gepreßtem Rost etc., bestehen.Likewise, the granular solids according to claim 6 made of steel, brass, aluminum, copper and alloys made of it as well as oxidized metals, such as pressed rust, etc.

Zweckmäßigerweise sind die granulatförmigen Festkörper nach Anspruch 7 im wesentlichen kugel-, ellipsen- oder dergleichen -förmig ausgebildet, um eine möglichst dichte Packung aus gra nulatförmigen Festkörpern und damit einen verbesserten Wärme übergang in der Kammer zu erhalten.The granular solids are expediently after Claim 7 essentially spherical, elliptical or the like -shaped to make the packing as tight as possible from gra nulate-shaped solids and thus an improved heat to get transition in the chamber.

Von besonderem Vorteil für eine dichte Packung der granulat förmigen Festkörper und damit einhergehend einen verbesserten Wärmeübergang weisen die granulatförmigen Festkörper entspre chend Anspruch 8 eine mittlere Größe von etwa 1 bis 15 mm, insbesondere von etwa 2,5 bis 3,5 mm und vorzugsweise von un gefähr 3 mm auf.Of particular advantage for a tight packing of the granulate shaped solid and an improved Heat transfer has the granular solids correspond chend claim 8 an average size of about 1 to 15 mm, in particular from about 2.5 to 3.5 mm and preferably from un about 3 mm.

Nach Anspruch 9 sind die granulatförmigen Festkörper durch Siebe, Roste oder dergleichen gitterförmige Elemente in der mindestens einen Kammer gehalten, wodurch eine einfache, damit einhergehend kostengünstige und zugleich wirkungsvolle sowie funktionssichere Bauweise ermöglicht ist. Nicht zuletzt auf grund dessen ist eine Nachrüstung von bereits bestehenden Vor richtungen zum Aufheizen bzw. Erwärmen wenigstens eines Medi ums ohne großen Arbeits- und Kostenaufwand möglich.According to claim 9, the granular solids are through Sieves, grids or the like grid-like elements in the kept at least one chamber, creating a simple so accompanying inexpensive and at the same time effective as well reliable construction is possible. Last but not least the reason for this is to retrofit existing ones directions for heating or heating at least one medi um possible without great effort and expense.

In vorteilhafter Weise ist das wenigstens eine aufzuheizende Medium nach Anspruch 10 Wasser, das in flüssiger und/oder dampfförmiger Phase vorliegt.This is advantageously at least one to be heated Medium according to claim 10 water in liquid and / or vaporous phase is present.

Von ausgesprochen großem Vorteil für einen hohen und zugleich schnellen Wärmeübergang sind die Maßnahmen nach Anspruch 11. Demnach ist das wenigstens eine aufzuheizende Medium durch die granulatförmigen Festkörper mittels direkten Wärmeaustausch aufheizbar. Wenn beispielsweise die granulatförmigen Festkör per kugelförmig ausgestaltet sind und als aufzuheizendes Medi um Wasser vorgesehen ist, bildet sich eine Dampfschicht um die kugel- oder dergleichen -geformten Festkörper, die einen guten und schnellen Wärmeübergang sicherstellt. Die Wärmeableitung an zum Beispiel Heizpatronen etc. ist somit wesentlich verbes sert. Zugleich läßt sich auf diese Weise eine besonders gleichmäßige Wärmeverteilung in der Kammer insgesamt errei chen.Of great advantage for a high and at the same time rapid heat transfer are the measures according to claim 11. Accordingly, the at least one medium to be heated by the granular solids by means of direct heat exchange heatable. For example, if the granular solids are designed spherically and as a medium to be heated around water, a vapor layer forms around the spherical or the like -shaped solid, which has a good and ensures rapid heat transfer. The heat dissipation on, for example, heating cartridges etc. is therefore significantly better sert. At the same time, one can be special even heat distribution in the chamber as a whole chen.

Eine solche gleichmäßige Wärmeverteilung in der Gesamtheit der granulatförmigen Festkörper eignet sich auch besonders gut zum Aufheizen eines zusätzlichen Mediums, das entsprechend den Maßnahmen nach Anspruch 12 mittels indirektem Wärmeaustausch möglich ist. Such an even heat distribution in the whole of the granular solids are also particularly suitable for Heating an additional medium that corresponds to the Measures according to claim 12 by means of indirect heat exchange is possible.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die wenigstens ei ne Heizeinrichtung nach Anspruch 13 einer Kammer zugeordnet, die zumindest teilweise mit den granulatförmigen Festkörpern aus wärmespeicherndem und/oder wärmeleitendem Material gefüllt ist.In a further embodiment of the invention, the at least one ne heating device according to claim 13 assigned to a chamber, the at least partially with the granular solids filled from heat-storing and / or heat-conducting material is.

Alternativ dazu ist es jedoch nach Anspruch 14 ebenso möglich, die wenigstens eine Heizeinrichtung einer ungefüllten Kammer zuzuordnen.Alternatively, however, it is also possible according to claim 14 the at least one heater of an unfilled chamber assign.

Sofern die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufheizen wenig stens eines Mediums zwei oder mehrere Kammern umfaßt, kommuni zieren jeweils zwei benachbarte, von dem Medium durchströmte Kammern entsprechend den Merkmalen nach Anspruch 15 über eine Leitung miteinander.Unless the device for heating according to the invention little at least one medium comprises two or more chambers, commun each adorn two adjacent, flowed through by the medium Chambers according to the features of claim 15 via a Line with each other.

Des weiteren liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die wenig stens eine Heizeinrichtung entsprechend den Merkmalen nach An spruch 16 zumindest teilweise in der mindestens einen Kammer angeordnet ist. Sofern die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei oder mehrere Kammern umfaßt, ist es dabei insoweit möglich, je nach Bedarf lediglich eine Heizeinrichtung in einer der Kam mern oder mehrere Heizeinrichtungen in verschiedenen Kammern verteilt oder jeweils eine Heizeinrichtung in jeder der Kam mern anzuordnen.Furthermore, it is within the scope of the invention that the little at least a heater according to the characteristics of An say 16 at least partially in the at least one chamber is arranged. If the device according to the invention two or comprises several chambers, it is possible to this extent, depending if necessary, only a heater in one of the Kam or several heating devices in different chambers distributed or one heater in each of the Kam to arrange.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die wenigstens ei ne Heizeinrichtung nach Anspruch 17 zweckmäßigerweise als elektrischer Heizstab ausgebildet. Dies hat den besonderen Vorteil, daß die Heizeinrichtung unmittelbar in der mit granu latförmigen Festkörpern aus wärmespeicherndem und/oder wärme leitendem Material gefüllten Kammer angeordnet werden kann, mithin von den granulatförmigen Festkörpern direkt umgeben ist. Damit ist ein besonders wirkungsvoller Wärmeübergang ohne zusätzliche aufwendige konstruktive Vorkehrungen ermöglicht. In a further embodiment of the invention, the at least one ne heating device according to claim 17 expediently as electric heating element. This has the special one Advantage that the heater directly in the granu lat-shaped solids from heat-storing and / or heat conductive material filled chamber can be arranged therefore directly surrounded by the granular solids is. This is a particularly effective heat transfer without enables additional elaborate constructive measures.

Zugleich ergibt sich der Vorteil, daß eine höhere Leistung in kleineren Heizstäben möglich ist.At the same time, there is the advantage that a higher performance in smaller heating elements is possible.

Um den Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusätz lich zu verbessern, ist die mindestens eine Kammer nach An spruch 18 von mindestens einer weiteren Kammer aufgenommen, und zwar insbesondere etwa mittig. Dabei ist der inneren bzw. innersten Kammer die Heizeinrichtung zugeordnet und das wenig stens eine aufzuheizende Medium unter Zwischenschaltung der jeweils äußeren Kammer zur Vorerwärmung zuführbar.In addition to the efficiency of the device according to the invention The at least one chamber according to An is to be improved saying 18 taken up by at least one other chamber, and especially in the middle. The inner or innermost chamber assigned the heater and that little least a medium to be heated with the interposition of the each outer chamber can be supplied for preheating.

Erfindungsgemäß ist darüber hinaus nach Anspruch 19 vorgese hen, daß die innere Kammer und die äußere Kammer durch eine gemeinsame Wandung voneinander getrennt sind und über Schlitze oder dergleichen in der die zwei Kammern trennenden Wandung zur Zuführung des aufzuheizenden Mediums von der äußeren Kam mer in die jeweils benachbarte innere Kammer kommunizieren.According to the invention is also vorese according to claim 19 hen that the inner chamber and the outer chamber by a common wall are separated from each other and via slots or the like in the wall separating the two chambers to supply the medium to be heated from the outer chamber always communicate in the neighboring inner chamber.

In diesem Zusammenhang sind die Schlitze oder dergleichen nach Anspruch 20 zweckmäßigerweise in der die zwei Kammern trennen den Wandung im Bereich von ungefüllten Kammerräumen der äuße ren Kammer angeordnet. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn als aufzuheizendes Medium Wasser in flüssiger und/oder dampfförmiger Phase verwendet wird. So kann das aufzuheizende Medium, daß gegebenenfalls gerade einer Kondensation unterwor fen wurde, in derartig ungefüllten Kammerräumen gesammelt und dann von der äußeren Kammer über die Schlitze oder dergleichen zur inneren Kammer weitergeleitet werden.In this connection, the slits or the like are after Claim 20 expediently in which separate the two chambers the wall in the area of unfilled chamber spaces the outer ren chamber arranged. This is particularly advantageous if water in liquid and / or as the medium to be heated vapor phase is used. So that can be heated Medium that may just be subject to condensation was collected in such unfilled chamber spaces and then from the outer chamber through the slots or the like forwarded to the inner chamber.

Zum Aufheizen des zusätzlichen Mediums ist die Kammer mit der Heizeinrichtung nach Anspruch 21 vorzugsweise mit einer, ins besondere spiralförmig ausgebildeten, Leitung versehen.To heat the additional medium, the chamber with the Heating device according to claim 21, preferably with one, ins special spiral-shaped line.

Um die durch die innere und äußere Kammer bzw. mehreren äuße ren Kammern erzeugte Wärmeenergie möglichst effektiv zu nut zen, weisen die zwei oder mehreren Kammern nach Anspruch 22 an deren oberen Ende eine zusätzliche Kammer auf, die zum Sammeln und Vorerwärmen des aufzuheizenden Mediums geeignet ist und über ein Ventil mit einer Leitung zur Zufuhr des Mediums kom muniziert.To the through the inner and outer chamber or several outer use the thermal energy generated in their chambers as effectively as possible zen, instruct the two or more chambers according to claim 22 the upper end of which is an additional chamber for collecting and preheating the medium to be heated is suitable and Com via a valve with a line for supplying the medium munited.

Das Ventil zur Einstellung der Menge des der zusätzlichen Kam mer zuzuführenden Mediums umfaßt nach Anspruch 23 in vorteil hafter Weise einen Schwimmer oder dergleichen. Ebenso ist es jedoch auch denkbar anstelle dessen ein elektromechanisches, elektromagnetisches oder dergleichen Ventil vorzusehen.The valve for adjusting the amount of the extra cam mer to be supplied medium according to claim 23 advantageously a swimmer or the like. It is the same however, an electromechanical, provide electromagnetic or the like valve.

In alternativer Ausgestaltung einer wenigstens teilweise in die Kammer hineinragenden Heizeinrichtung ist es ebenso mög lich, die wenigstens eine Heizeinrichtung nach Anspruch 24 in der Wandung der mindestens einen Kammer anzuordnen.In an alternative embodiment, an at least partially in heating device protruding into the chamber is also possible Lich, the at least one heating device according to claim 24 to arrange the wall of the at least one chamber.

Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß nach Anspruch 25 vorge sehen, die wenigstens eine Heizeinrichtung als Heizbrenner ei ner Öl-, Gas- oder dergleichen -heizung einer Heizanlage aus zubilden.In addition, it is according to the invention as claimed in claim 25 see the at least one heater as a heating burner ner oil, gas or the like -heating from a heating system to build.

Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, die mindestens eine von dem Medium durchströmte Kammer nach Anspruch 26 als Heiz körper der Heizanlage auszubilden.It is within the scope of the invention, the at least one chamber flowed through by the medium according to claim 26 as a heater training the body of the heating system.

Der Heizkörper ist nach Anspruch 27 zweckmäßigerweise mit gra nulatförmigen Festkörpern gefüllt und im Bereich der Leitungen zu den jeweils benachbarten Heizkörpern mit Sieben, Rosten oder dergleichen gitterförmigen Elementen ausgestattet. Auf diese Weise ist eine Mitnahme der granulatförmigen Festkörper durch das den Heizkörper durchströmende Medium, zumeist in Form von Wasser, sicher vermieden.The radiator is expediently according to claim 27 with gra filled solid and in the area of the lines to the neighboring radiators with screens, grates or the like lattice-shaped elements. On in this way entrainment of the granular solids through the medium flowing through the radiator, mostly in Form of water, safely avoided.

Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, die wenigstens ei ne Heizeinrichtung nach Anspruch 28 als wenigstens ein Wärme tauscherrohr, insbesondere eines Sonnenkollektors, auszubil den. Furthermore, it is within the scope of the invention that at least one ne heater according to claim 28 as at least one heat Exchanger tube, in particular a solar collector, to train the.

Schließlich ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung noch die mindestens eine Kammer nach Anspruch 29 mit einem, insbesondere schrauben-, spiral- oder dergleichen -förmigen, Leitblech versehen, durch welches das aufzuheizende Medium vom eingangsseitigen Ende zum ausgangsseitigen Ende der Kammer durch die granulatförmigen Feststoffe hindurchführbar ist. Durch ein derartiges Leitblech wird die Verweilzeit des aufzu heizenden Mediums in der Kammer erhöht und damit einhergehend der Wärmeübergang insgesamt noch weiter verbessert. Ein sol ches Leitblech kann beispielsweise aus einer Kupfergußform oder dergleichen ausgebildet und/oder in der Kammer eingepreßt sein.Finally, the invention is in an advantageous embodiment nor the at least one chamber according to claim 29 with a in particular screw, spiral or the like-shaped, Provide baffle through which the medium to be heated from the inlet end to the outlet end of the chamber can be passed through the granular solids. Such a baffle increases the dwell time heating medium in the chamber increased and associated with it overall heat transfer is further improved. A sol Ches baffle can for example from a copper mold or the like and / or pressed into the chamber his.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung er geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Aus führungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen. Hierbei zeigen:Other features, advantages and details of the invention he give preferred Aus from the following description management forms of the invention and with reference to the drawings. Here show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufheizen we nigstens eines Mediums, Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of a device for heating a medium we nigstens,

Fig. 2 einen mittleren Längsschnitt durch eine weitere Aus führungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vor richtung zum Aufheizen wenigstens eines Mediums ent sprechend der Linie II-II in Fig. 3, und Fig. 2 is a middle longitudinal section through a further embodiment of a device designed according to the invention for heating at least one medium accordingly the line II-II in Fig. 3, and

Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht durch die Aus führungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Vor richtung zum Aufheizen wenigstens eines Mediums ent sprechend der Linie III-III in Fig. 2. Figure 3 is a schematic cross-sectional view of guide die. By From the inventively embodied Before direction for heating at least one medium accordingly the line III-III in Fig. 2.

Bei der nachfolgenden Beschreibung von verschiedenen Ausfüh rungsbeispielen erfindungsgemäßer Vorrichtungen 10 zum Aufhei zen wenigstens eines Mediums sind einander entsprechende, gleiche Bauteile jeweils mit identischen Bezugsziffern verse hen. In the following description of various exemplary embodiments of devices 10 according to the invention for heating at least one medium, identical components which are identical to one another are each provided with identical reference numerals.

In der Fig. 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung 10 zum Aufheizen wenigstens eines Mediums dargestellt. Das wenigstens eine aufzuheizende Medium ist dabei vorzugsweise Wasser in flüssiger und/oder dampfför miger Phase.In FIG. 1, an embodiment of the apparatus 10 according to the invention is shown formed of a medium for heating at least. The at least one medium to be heated is preferably water in the liquid and / or vapor phase.

Die Vorrichtung 10 zum Aufheizen des wenigstens einen Mediums weist mindestens eine von dem Medium durchströmte Kammer 12 und wenigstens eine Heizeinrichtung 14, welche der mindestens einen Kammer 12 zugeordnet ist, auf. Bei dem vorliegenden Aus führungsbeispiel einer Vorrichtung 10 nach der Erfindung sind drei Kammern 12 vorgesehen, die in Reihe geschaltet sind.The device 10 for heating the at least one medium has at least one chamber 12 through which the medium flows and at least one heating device 14 which is assigned to the at least one chamber 12 . In the present exemplary embodiment from a device 10 according to the invention, three chambers 12 are provided which are connected in series.

Dabei sind eine oder mehrere der Kammern 12 zumindest teilwei se, vorzugsweise vollständig, mit granulatförmigen Festkörpern 16 (lediglich schematisch angedeutet) aus wärmespeicherndem und/oder wärmeleitendem Material gefüllt. Die granulatförmigen Festkörper 16 sind aus einem temperatur- und/oder druckbestän digem Material gebildet. Weiterhin sind die granulatförmigen Festkörper 16 vorzugsweise aus einem abriebsfesten Material gebildet, um selbst bei einer Bewegung, beispielsweise einer Eigenrotation infolge der in der jeweiligen Kammer 12 vorherr schenden Strömungsbedingungen, gegeneinander weitgehend unbe schädigt zu bleiben und insoweit zu einer hohen Lebensdauer der Vorrichtung 10 insgesamt beizutragen.One or more of the chambers 12 are at least partially, preferably completely, filled with granular solids 16 (only indicated schematically) made of heat-storing and / or heat-conducting material. The granular solid 16 are formed from a temperature and / or pressure-resistant material. Furthermore, the granular solids 16 are preferably formed from an abrasion-resistant material in order to remain largely undamaged against one another even during a movement, for example a self-rotation as a result of the prevailing flow conditions in the respective chamber 12 , and to this extent contribute to a long service life of the device 10 overall .

Derartige Eigenschaften besitzen in aller Regel granulatförmi ge Festkörper aus Keramik, Stein, wie kristalliner Marmor, Glas, Metall, Metallegierungen und Mischungen daraus. Insbe sondere bestehen die granulatförmigen Festkörper 16 aus Alumi niumoxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid-Siliciumdioxid, Sili ciumcarbid, Siliciumnitrid, Aluminiumnitrid, Aluminium- und Siliciumboride und -borcarbide sowie Mischungen aus den vor stehend genannten Produkten. Derartig ausgebildete granulat förmige Festkörper 16 besitzen den zusätzlichen Vorteil einer hohen Wärmespeicherkapazität, die eine Energieersparnis nach sich zieht und somit die Umweltfreundlichkeit der erfindungs gemäßen Vorrichtung 10 zusätzlich erhöht.Such properties usually have granulate-shaped solids made of ceramic, stone, such as crystalline marble, glass, metal, metal alloys and mixtures thereof. In particular, the granular solids 16 are made of aluminum oxide, silicon dioxide, aluminum oxide-silicon dioxide, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum and silicon borides and boron carbides and mixtures of the products mentioned above. Such designed granular solids 16 have the additional advantage of a high heat storage capacity, which entails energy savings and thus additionally increases the environmental friendliness of the device 10 according to the invention.

Ebenso ist es jedoch denkbar, die granulatförmigen Festkörper 16 aus Stahl, Messing, Aluminium, Kupfer und/oder Legierungen daraus zu bilden. Auch ist es möglich, die granulatförmigen Festkörper aus oxidierten Metallen, zum Beispiel gepreßtem Rost, herzustellen.However, it is also conceivable to form the granular solid 16 from steel, brass, aluminum, copper and / or alloys therefrom. It is also possible to produce the granular solids from oxidized metals, for example pressed rust.

Um eine möglichst dichte Packung der granulatförmigen Festkör per 16 in der mindestens einen Kammer 12 zu erhalten, sind die granulatförmigen Festkörper 16 im wesentlichen kugel-, ellip sen- oder dergleichen -förmig ausgebildet. Die granulatförmi gen Festkörper 16 weisen dabei eine mittlere Größe von etwa 1 bis 5 mm, insbesondere von etwa 2,5 bis 3,5 mm und ganz vor zugsweise von ungefähr 3 mm auf. Durch eine solche Größenord nung der granulatförmigen Festkörper 16 läßt sich das Volumen verhältnis in der jeweiligen Kammer 12 einfach und effektiv vermindern und die Abstrahlfläche bzw. Wärmeübergangsfläche in der jeweiligen Kammer 12 um ein Vielfaches erhöhen.In order to obtain the densest possible packing of the granular solids by 16 in the at least one chamber 12 , the granular solids 16 are essentially spherical, elliptical or the like. The granulate-shaped solids 16 have an average size of about 1 to 5 mm, in particular from about 2.5 to 3.5 mm and very preferably from about 3 mm. By such a size UTHORISATION of granular solids 16 can be the volume ratio in the respective chamber 12 easily and effectively reduce and increase the radiating surface and heat transfer surface in the respective chamber 12 by a multiple.

Das aufzuheizende Medium, vorzugsweise in Form von Wasser und/oder Dampf, durchströmt die jeweilige Kammer 12 in einem ausgesprochen vielwegigen Bett, wodurch einerseits die Ver weilzeit des aufzuheizenden Mediums in der Kammer 12 erhöht und andererseits der jeweilige Strömungsquerschnitt wesentlich verkleinert wird. Beides zieht einen verbesserten Wärmeüber gang von den granulatförmigen Festkörpern 16 auf das aufzuhei zende Medium nach sich. Zudem läßt sich durch eine derartige Form und Dimensionierung der granulatförmigen Festkörper 16 eine ausgesprochen gleichmäßige Wärmeverteilung erreichen.The medium to be heated, preferably in the form of water and / or steam, flows through the respective chamber 12 in a very versatile bed, which on the one hand increases the time of the medium to be heated in the chamber 12 and on the other hand the respective flow cross-section is significantly reduced. Both draw an improved heat transfer from the granular solids 16 to the medium to be heated. In addition, such a shape and dimensioning of the granular solid body 16 enables an extremely uniform heat distribution to be achieved.

Die granulatförmigen Festkörper 16 sind durch Siebe 18, Roste oder dergleichen gitterförmigen Elemente in der mindestens ei nen Kammer 12 gehalten. The granular solid 16 are held by sieves 18 , grids or the like lattice-shaped elements in the at least egg NEN chamber 12 .

Bei der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 10 nach der Erfindung handelt es sich im wesentlichen um einen an sich be kannten Heizkreislauf, bei welchem die jeweils zueinander be nachbarten Kammern 12 und Heizeinrichtung 14 jeweils über Lei tungen 20 miteinander verbunden sind. Die wenigstens eine Hei zeinrichtung 14 ist dabei als Heizbrenner einer Öl-, Gas- oder dergleichen -heizung einer Heizanlage ausgebildet. Das durch die Heizeinrichtung 14 (auf-)geheizte bzw. erwärmte Medium in Form von Wasser und/oder Dampf dient dabei als Wärmeträger und durchströmt mittels einer Pumpe 21 die jeweiligen Kammern 12 über die Leitungen 20. Die Kammern 12 sind insoweit bei diesem Ausführungsbeispiel als Heizkörper der Heizanlage ausgebildet.In the device 10 shown in FIG. 1 according to the invention, it is essentially a known heating circuit, in which the chambers 12 and heating device 14 , which are adjacent to each other, are each connected to one another via lines 20 . The at least one heating device 14 is designed as a heating burner for an oil, gas or the like heating of a heating system. The medium (in the form of water and / or steam) which is heated or warmed up by the heating device 14 serves as a heat carrier and flows through the respective chambers 12 by means of a pump 21 via the lines 20 . The chambers 12 are so far designed in this embodiment as a radiator of the heating system.

Das an sich (auf-)zuheizende bzw. zu erwärmende Medium ist bei dieser Ausführungsform daher die Luft, die sich in dem Raum befindet, in welchem wenigstens eine der als Heizkörper ausge bildeten Kammern 12 angeordnet sind. Insoweit ist die Luft als zusätzlich aufzuheizendes Medium durch die granulatförmigen Festkörper 16 mittels indirektem Wärmeaustausch aufheizbar.The medium to be heated or heated in this embodiment is therefore the air that is in the space in which at least one of the chambers 12 formed as a heater is arranged. In this respect, the air can be heated as an additional medium to be heated by the granular solid bodies 16 by means of indirect heat exchange.

Wie aus der Fig. 1 deutlich hervorgeht, sind die als Heizkör per ausgebildeten Kammern 12 mit den granulatförmigen Festkör pern 16 vollständig gefüllt und im Bereich der ein- bzw. aus mündenden Leitungen 20 zu den jeweils benachbarten Heizkörpern mit Sieben 18, Rosten oder dergleichen gitterförmigen Elemen ten ausgestattet.As is clear from Fig. 1, the as Heizkör by trained chambers 12 with the granular Festkör pern 16 completely filled and lattice-shaped in the area of the in or outgoing lines 20 to the adjacent radiators with screens 18 , grates or the like Elements.

Die Heizeinrichtung 14 ist bei der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 selbst in einer Kammer 12 untergebracht, welche mit granulatförmigen Festkörpern 16 aus wärmeleitendem Material befüllt ist. Ebenso ist es jedoch denkbar, die Heizeinrichtung 14 einer ungefüll ten Kammer 12 zuzuordnen, wobei dann die in die Kammer 12 ein- und ausmündende Leitung 20 über herkömmliche Wärmetauscher schlangen oder dergleichen (nicht gezeigt) miteinander kommu nizieren. In the embodiment of the device 10 according to the invention shown in FIG. 1, the heating device 14 is itself accommodated in a chamber 12 which is filled with granular solid bodies 16 made of heat-conducting material. However, it is also conceivable to assign the heating device 14 to an unfilled chamber 12 , in which case the line 20 which opens and ends in the chamber 12 coils or communicates with one another via conventional heat exchangers or the like (not shown).

Bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Aufheizen wenig stens eines Mediums handelt es sich um eine sogenannte Druck pumpe, bei der das wenigstens eine aufzuheizende Medium durch die granulatförmigen Festkörper 16 mittels direktem Wärmeaus tausch und zugleich ein zusätzlich aufzuheizendes Medium durch die granulatförmigen Festkörper 16 mittels indirektem Wär meaustausch aufheizbar sind. Bei beiden Medien handelt es sich im vorliegenden Falle um Wasser in flüssiger und/oder dampf förmiger Phase, die zu Heizzwecken in Dampfkesseln etc. und/oder Antriebszwecken von Dampfmaschinen, Dampfturbinen, Wasserdampfmolekühlbeschleunigern, Rotoren oder sonstigen zu bewegenden, zumeist mit einer Rotation zu beaufschlagenden, Bauteilen Verwendung finden.In the embodiment shown in FIGS . 2 and 3 of an inventive device 10 for heating at least a medium is a so-called pressure pump, in which the at least one medium to be heated by the granular solid body 16 by means of direct heat exchange and at the same time an additional Medium to be heated can be heated by the granular solid 16 by means of indirect heat exchange. In the present case, both media are water in the liquid and / or vapor phase, which is used for heating purposes in steam boilers etc. and / or drive purposes of steam engines, steam turbines, water vapor molecular accelerators, rotors or other, usually to be loaded with a rotation , Components are used.

Bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 nach der Erfindung ist die wenigstens eine Heizeinrichtung 22 einer Kammer 12 zugeordnet, die zumindest teilweise mit den granulatförmigen Festkörpern 16 aus wärme speicherndem und/oder wärmeleitendem Material gefüllt ist. Die Kammer 12 ist durch eine Bodenplatte 24, einer Kopfplatte 26 und vier Seitenwänden 28, welche bei der vorliegenden Auffüh rungsform eine quadratische Querschnittsform ergeben, gebil det. Naturgemäß kann die Kammer 12 jedoch ebenso eine runde Querschnittsform aufweisen und zum Beispiel in Form eines Roh res ausgebildet sein (nicht dargestellt).In the embodiment of the device 10 according to the invention shown in FIGS. 2 and 3, the at least one heating device 22 is assigned to a chamber 12 which is at least partially filled with the granular solid bodies 16 made of heat-storing and / or heat-conducting material. The chamber 12 is formed by a bottom plate 24 , a top plate 26 and four side walls 28 , which form a square cross-sectional shape in the present embodiment. Naturally, however, the chamber 12 can also have a round cross-sectional shape and be designed, for example, in the form of a tube (not shown).

Die wenigstens eine Heizeinrichtung 22 ist zumindest teilweise in der mindestens einen Kammer 12 angeordnet. Die Heizeinrich tung 22 ist dabei als elektrischer Heizstab ausgebildet. Ohne im einzelnen dargestellt zu sein, ist es durchaus möglich, auch anstelle nur einer, insbesondere etwa mittig angeordne ten, Heizeinrichtung 22 in Form eines elektrischen Heizstabes bei vorhandenem Platz auch zwei oder mehrere solcher Heizein richtungen in einer Kammer 12 vorzusehen. The at least one heating device 22 is at least partially arranged in the at least one chamber 12 . The Heizeinrich device 22 is designed as an electric heating element. Without being shown in detail, it is quite possible to provide two or more such heating devices in a chamber 12 instead of only one, in particular approximately centrally arranged th heating device 22 in the form of an electric heating element with available space.

Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist die Kammer 12 von mindestens einer weiteren Kammer 12, insbesondere etwa mittig, aufgenommen. Mithin ist die innere Kammer 12, in der die Heiz einrichtung 22 angeordnet ist, von der äußeren Kammer 12 voll ständig umgeben.As can be seen from FIGS. 2 and 3, the chamber 12 is accommodated by at least one further chamber 12 , in particular approximately in the middle. Thus, the inner chamber 12 , in which the heating device 22 is arranged, is completely surrounded by the outer chamber 12 .

Die äußere Kammer 12 wird ebenfalls durch die Bodenplatte 24 und die Kopfplatte 26 sowie die dazwischen angeordneten Sei tenwände 30, welche bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine achteckige Querschnittsform ergeben (vgl. Fig. 3), gebil det. Natürlich kann die äußere Kammer 12 jedoch ebenso eine runde Querschnittsform aufweisen und zum Beispiel in Form ei nes Rohres ausgebildet sein (nicht dargestellt). Die äußere Kammer 12 wiederum ist von einem Mantel 32 aus wärmeisolieren dem Material eingefaßt, welches unmittelbar an den Seitenwän den 30 zur Anlage kommt. Auch die äußere Kammer 12 ist zumin dest zu einem überwiegenden Teil mit den granulatförmigen Festkörpern 16 aus wärmespeicherndem und/oder wärmeleitendem Material gefüllt.The outer chamber 12 is also formed by the base plate 24 and the top plate 26 and the side walls 30 arranged therebetween, which in the present exemplary embodiment result in an octagonal cross-sectional shape (cf. FIG. 3). Of course, however, the outer chamber 12 may also have a round cross-sectional shape and be formed, for example, in the form of a tube (not shown). The outer chamber 12 is in turn surrounded by a jacket 32 of heat-insulating material, which comes directly to the Seitenwän 30 . The outer chamber 12 is at least for the most part filled with the granular solids 16 made of heat-storing and / or heat-conducting material.

Entsprechend der Fig. 2 ist der inneren Kammer 12 mit der Hei zeinrichtung 22 das wenigstens eine aufzuheizende Medium unter Zwischenschaltung der jeweils äußeren Kammer 12 zur Vorerwär mung zuführbar. Die innere Kammer 12 und die äußere Kammer 12 sind durch eine gemeinsame Wandung 34, die durch die Seiten wände 28 der inneren Kammer 12 gebildet ist, voneinander ge trennt. Gleichzeitig kommunizieren aber die innere Kammer 12 und die äußere Kammer 12 über Schlitze 36 in der die zwei Kam mern 12 trennenden Wandung 34, um das aufzuheizende Medium von der äußeren Kammer 12 in die innere Kammer 12 einzuführen. Die Schlitze 36 oder dergleichen sind in der die zwei Kammern 12 trennenden Wandung 34 in einem Bereich von ungefüllten Kammer räumen 38 der äußeren Kammer 12 benachbart zu der Bodenplatte 24 angeordnet. Die ungefüllten Kammerräume 38 sind von den Kammerräumen 40, die mit granulatförmigen Festkörpern 16 aus gefüllt sind, durch Siebe 42, Roste oder dergleichen gitter förmigen Elementen abgetrennt. According to FIG. 2, the inner chamber 12 is zeinrichtung with the Hei 22, the at least one medium to be heated through the intermediary of the respective outer chamber 12 for mung Vorerwär fed. The inner chamber 12 and the outer chamber 12 are separated by a common wall 34 , which is formed by the side walls 28 of the inner chamber 12 . At the same time, however, the inner chamber 12 and the outer chamber 12 communicate via slots 36 in the wall 34 separating the two chambers 12 in order to introduce the medium to be heated from the outer chamber 12 into the inner chamber 12 . The slots 36 or the like are in the wall 34 separating the two chambers 12 in a region of unfilled chamber spaces 38 of the outer chamber 12 adjacent to the base plate 24 . The unfilled chamber spaces 38 are separated from the chamber spaces 40 , which are filled with granular solids 16 , by sieves 42 , grids or the like lattice-shaped elements.

In der inneren Kammer 12, die mit der Heizeinrichtung 22 in Form eines elektrischen Heizstabes versehen ist, ist weiterhin eine Leitung 44 zum Aufheizen eines zusätzlichen Mediums, bei spielsweise Wasser in flüssiger und/oder dampfförmiger Phase zu Heizzwecken in Dampfkesseln etc., angeordnet. Die Leitung 44 ist bei der vorliegenden Ausführungsform spiralförmig aus gebildet und umgibt die Heizeinrichtung 22 im wesentlichen zentrisch.In the inner chamber 12 , which is provided with the heating device 22 in the form of an electric heating element, a line 44 for heating an additional medium, for example water in a liquid and / or vapor phase for heating purposes in steam boilers etc., is also arranged. In the present embodiment, the line 44 is formed in a spiral shape and surrounds the heating device 22 essentially centrally.

Oberhalb der Heizeinrichtung 22 und der spiralförmigen Leitung 44 ist ein Kompressionskorb 46 oder dergleichen angebracht, an den sich eine Leitung 48 für das aufgeheizte Medium, das bei spielsweise zu Antriebszwecken von Rotoren etc. eingesetzt wird, anschließt.Above the heating device 22 and the spiral line 44 , a compression basket 46 or the like is attached, to which a line 48 for the heated medium, which is used for example for driving purposes of rotors etc., connects.

Weiterhin ist in die innere Kammer 12 ein schrauben-, spiral- oder dergleichen -förmiges Leitblech 47, zum Beispiel in Guß form, eingebracht. Durch das Leitblech 47 ist das aufzuheizen de Medium vom eingangsseitigen Ende, d. h. von den Schlitzen 36 nahe der Bodenplatte 24, zum ausgangsseitigen Ende, d. h. zum Kompressionskorb 46, der Kammer 12 durch die granulatförmigen Festkörper 16 hindurchführbar.Furthermore, a screw, spiral or the like-shaped guide plate 47 , for example in the form of a mold, is introduced into the inner chamber 12 . By means of the guide plate 47 , the medium to be heated can be passed from the input-side end, ie from the slots 36 near the base plate 24 , to the output-side end, ie to the compression basket 46 , of the chamber 12 through the granular solid body 16 .

Die zwei Kammern 12 weisen darüber hinaus an deren oberen Ende 50 eine zusätzliche Kammer 52 zum Sammeln und Vorerwärmen des aufzuheizenden Mediums auf. Die zusätzliche Kammer 52 wird im wesentlichen durch die Kopfplatte 26 der zwei Kammern 12 als Bodenplatte, eine Kopfplatte 54 und Seitenwände 56 gebildet. Die zusätzliche Kammer 52 kommuniziert über ein Ventil 58 mit einer nicht dargestellten Leitung zur Zufuhr des aufzuheizen den Mediums. Das Ventil 58 umfaßt zur Einstellung der Menge des Mediums, welches der zusätzlichen Kammer 52 zugeführt wer den soll, einen Schwimmer 60 oder dergleichen Pegelstandsmel der. Ebenso ist es jedoch möglich, anstelle eines solchen Ven tils 58 auch ein sonstiges elektromechanisches oder elektroma gnetisches Ventil vorzusehen. The two chambers 12 also have at their upper end 50 an additional chamber 52 for collecting and preheating the medium to be heated. The additional chamber 52 is essentially formed by the top plate 26 of the two chambers 12 as the bottom plate, a top plate 54 and side walls 56 . The additional chamber 52 communicates via a valve 58 with a line (not shown) for supplying the medium to be heated. The valve 58 includes a float 60 or the like level sensor to adjust the amount of the medium which is to be supplied to the additional chamber 52 . However, it is also possible to provide another electromechanical or electromagnetic valve instead of such valve 58 .

Leitungen 62 verbinden die zusätzliche Kammer 52 mit einer Vorkondensationskammer 64. Die Vorkondensationskammer 64 ist in der äußeren Kammer 12 angeordnet und im oberen Bereich mit einer Bohrung 66 versehen, über welche die Vorkondensations kammer 64 und die äußere Kammer 12 miteinander kommunizieren.Lines 62 connect the additional chamber 52 to a precondensation chamber 64 . The precondensation chamber 64 is arranged in the outer chamber 12 and provided in the upper region with a bore 66 , through which the precondensation chamber 64 and the outer chamber 12 communicate with one another.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach den Fig. 2 und 3 ist folgende:
Über die nicht näher dargestellte Leitung wird ein aufzuhei zendes Medium, vorzugsweise Wasser, über das Ventil 58 mit dem Schwimmer 60 in die zusätzliche Kammer 52 eingeleitet. Das Öffnen und Schließen des Ventils 58 erfolgt über den Schwimmer 60 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Pegel stand des auf zuhei zenden Mediums in der zusätzlichen Kammer 52.The operation of the device according to the invention according to FIGS. 2 and 3 is as follows:
Via the line, not shown, a medium to be heated, preferably water, is introduced via the valve 58 with the float 60 into the additional chamber 52 . The valve 58 is opened and closed via the float 60 as a function of the respective level of the medium to be heated in the additional chamber 52 .

Da die zusätzliche Kammer 52 unmittelbar oberhalb der inneren Kammer 12 und der äußeren Kammer 12 angeordnet ist, wird das aufzuheizende Medium auf eine Temperatur von ca. 100 bis 140°C vorerwärmt, verdampft und dann über die Leitungen 62 der jeweiligen Vorkondensationskammer 64 in der äußeren Kammer 12 zugeführt. Durch die Temperatur, die in der äußeren Kammer 12 vorherrscht und die Wärme, die aus der inneren Kammer 12 abstrahlt, verdampft das kondensierte Medium umgehend wieder, steigt auf und gelangt über die Bohrung 66 in der Vorkondensa tionskammer 64 in die äußere Kammer 12. In der äußeren Kammer 12 wandert das Medium durch die granulatförmigen Festkörper 16 der Kammerräume 40 verflüssigt sich allmählich wieder, tritt durch die Siebe 42 und sammelt sich in den ungefüllten Kammer räumen 38. Aus den Kammerräumen 38 gelangt das Kondensat durch die Schlitze 36 aus der äußeren Kammer 12 in die innere Kammer 12 im Bereich der Bodenplatte 24. Durch die Heizeinrichtung 22 in Form eines elektrischen Heizstabes wird das Kondensat umge hend erhitzt, steigt durch die granulatförmigen Festkörper 16 auf, wird weiter erhitzt und gelangt in dampfförmiger Phase über den Kompressionskorb 46 in die Leitung 45, von welcher das aufgeheizte Medium beispielsweise zu Antriebszwecken dem entsprechenden Bauteil zugeführt wird.Since the additional chamber 52 is arranged directly above the inner chamber 12 and the outer chamber 12 , the medium to be heated is preheated to a temperature of approximately 100 to 140 ° C., evaporated and then via the lines 62 of the respective precondensation chamber 64 in the outer one Chamber 12 supplied. Due to the temperature that prevails in the outer chamber 12 and the heat that radiates from the inner chamber 12 , the condensed medium immediately evaporates again, rises and passes through the bore 66 in the precondensation chamber 64 into the outer chamber 12 . In the outer chamber 12 , the medium migrates through the granular solids 16 of the chamber spaces 40 gradually liquefies again, passes through the sieves 42 and collects in the unfilled chamber spaces 38 . From the chamber spaces 38 , the condensate passes through the slots 36 from the outer chamber 12 into the inner chamber 12 in the area of the base plate 24 . By the heating device 22 in the form of an electric heating element, the condensate is immediately heated, rises through the granular solids 16 , is further heated and passes in the vapor phase via the compression basket 46 into the line 45 , of which the heated medium, for example, for drive purposes corresponding component is supplied.

Zugleich kann über die spiralförmige Leitung 44 ein zusätzli ches aufzuheizendes Medium, zum Beispiel zu Heizzwecken, er wärmt bzw. (auf-)geheizt werden.At the same time, an additional medium to be heated, for example for heating purposes, can be heated or (heated) via the spiral line 44 .

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Aus führungsformen beschränkt. Vielmehr ist es ebenso denkbar, die wenigstens eine Heizeinrichtung in der Wandung der mindestens einen Kammer 12 anzuordnen. Alternativ dazu ist es darüber hinaus möglich, die wenigstens eine Heizeinrichtung als wenig stens ein Wärmetauscherrohr auszubilden, das beispielsweise Wärmeenergie aus einem Sonnenkollektor erhält. Schließlich ist es auch noch möglich, technische Merkmale der einzelnen Aus führungsformen untereinander in beliebiger Weise zu kombinie ren. So ist es schließlich auch noch denkbar, anstelle der granulatförmigen Festkörper aus wärmespeicherndem und/oder wärmeleitendem Material Metallwolle aus Kupfer, Edelstahl oder dergleichen zu verwenden.The present invention is not limited to the illustrated embodiments. Rather, it is also conceivable to arrange the at least one heating device in the wall of the at least one chamber 12 . As an alternative to this, it is also possible to design the at least one heating device as at least one heat exchanger tube which, for example, receives thermal energy from a solar collector. Finally, it is also still possible to combine technical features of the individual embodiments from one another in any way. So it is also conceivable to use metal wool made of copper, stainless steel or the like instead of the granular solid material made of heat-storing and / or heat-conducting material.

Claims

1. A device for heating at least a medium with at least least one of the medium-flow chamber (12) and at least one of the at least one chamber (12) zugeord Neten heating means (14, 22), wherein one or more of the chambers (12) at least partially is / are filled with granular solid bodies ( 16 ) made of heat-storing and / or heat-conducting material.

2. Device according to claim 1, characterized in that the granular solids ( 16 ) are formed from a temperature and / or pressure-resistant material.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the granular solid ( 16 ) are formed from an abrasion-resistant material.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the granular solids ( 16 ) made of ceramics, stone, glass, metal, metal alloys and mixtures are formed therefrom.

5. The device according to claim 4, characterized in that the granular solids ( 16 ) made of aluminum oxide, silicon dioxide, aluminum oxide-silicon dioxide, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum and silicon bo ride and boron carbides and mixtures of the above products.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the granular solids ( 16 ) made of steel, brass, aluminum, copper and alloys thereof and oxi-doped metals such as pressed rust or the like, be.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the granular solids ( 16 ) are substantially spherical, elliptical or the like -shaped.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the granular solid ( 16 ) has an average size of about 1 to 15 mm, in particular from about 2.5 to 3.5 mm and preferably of about 3 mm sen.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the granular solids ( 16 ) are held by sieves ( 18 ), grids or the like lattice-shaped elements in the at least one chamber ( 12 ).

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized ge indicates that the at least one medium to be heated Water is in the liquid and / or vapor phase.

11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the at least one medium to be heated by the granular solid body ( 16 ) can be heated by means of direct heat exchange.

12. The device according to one of claims 1 to 11, characterized in that an additional medium to be heated by the granular solids ( 16 ) by means of indirect heat exchange can be heated.

13. The device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the at least one heating device ( 22 ) is assigned to a chamber ( 12 ) which is at least partially filled with the granular solids ( 16 ) made of heat-storing and / or heat-conducting material is.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the at least one heating device ( 14 ) is assigned to an unfilled chamber ( 12 ).

15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that in each case two chambers ( 12 ) through which the medium flows through a conduit ( 20 ) communicating with one another.

16. The device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the at least one heating device ( 22 ) is at least partially arranged in the at least one chamber ( 12 ).

17. The device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the at least one heating device ( 22 ) is designed as an electric heating element.

18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the at least one chamber ( 12 ) of at least one further chamber ( 12 ), in particular approximately with tig, is added, the inner chamber ( 12 ) being the heating device ( 22 ) and the at least one medium to be heated can be supplied for preheating with the interposition of the respective outer chamber ( 12 ).

19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the inner chamber ( 12 ) and the outer chamber ( 12 ) by ei ne common wall ( 34 ) are separated from one another and via slots ( 36 ) or the like in which the two chambers ( 12th ) separating wall (34) of the communication for supplying to the auxiliary heating medium from the outer chamber (12) in the inner Kam mer (12).

20. The apparatus according to claim 19, characterized in that the slots ( 36 ) or the like are arranged in the wall ( 34 ) separating the two chambers ( 12 ) in the region of unfilled chamber spaces ( 38 ) of the outer chamber ( 12 ).

21. Device according to one of claims 18 to 20, characterized in that the chamber ( 12 ) with the heating device ( 22 ) comprises a, in particular spiral, line ( 44 ) for heating the additional medium.

22. Device according to one of claims 18 to 21, characterized in that the two chambers ( 12 ) at their upper en de ( 50 ) have an additional chamber ( 52 ) for collecting and preheating the medium to be heated, which have a valve ( 58 ) communicates with a line for supplying the medium to be heated.

23. The device according to claim 22, characterized in that the valve ( 58 ) for adjusting the amount of the additional chamber ( 52 ) to be supplied medium comprises a float ( 60 ) or the like.

24. The device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the at least one heating device ( 14 ) is arranged in the wall of the at least one chamber ( 12 ).

25. Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the at least one heating device ( 14 ) is designed as a heating burner of an oil, gas or the like -heating of a heating system.

26. The apparatus according to claim 25, characterized in that the at least one chamber ( 12 ) through which the medium flows is designed as a heating element of the heating system.

27. The apparatus according to claim 26, characterized in that the radiator is filled with the granular solids ( 16 ) and in the region of the lines ( 20 ) to the respective neighboring radiators with sieves ( 18 ), grids or the like lattice-shaped elements.

28. Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the at least one heating device ( 14 ) is designed as at least one heat exchanger tube, in particular a solar collector.

29. The device according to one of claims 1 to 28, characterized in that the at least one chamber ( 12 ) with egg nem, in particular screw, spiral or the like -shaped baffle plate ( 47 ) is provided, through which the medium to be heated from the inlet end to the outlet end of the chamber ( 12 ) through the granular solids ( 16 ) can be passed.