專利名稱：用于加熱流體的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加熱流體的裝置，其具有外殼，該外殼包括外殼身、外殼底和外殼蓋，該裝置還具有用于流體的至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口，其中在外殼中彼此有間距地設(shè)置至少兩個(gè)電極，特別是至少一個(gè)陽(yáng)極和至少一個(gè)陰極，這些電極與至少一個(gè)脈沖發(fā)生器的各一個(gè)極導(dǎo)電地連接；還涉及一種供暖設(shè)備，其包括至少一個(gè)用于第一流體的輸送裝置，至少一個(gè)用于加熱流體的裝置，至少一個(gè)換熱器，在該換熱器中將所生成的熱量從所述流體傳遞給其它的流體；以及還涉及用于加熱流體的裝置的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中用于電加熱的方法已經(jīng)廣為人知。這些方法可以細(xì)分 為電阻加熱、電弧加熱、感應(yīng)加熱、介質(zhì)加熱、電子加熱、激光加熱和混合加熱。這樣例如由RU 21 57861C公知了一種用于獲得熱能、氫和氧的設(shè)備，該設(shè)備以物理化學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)。這個(gè)裝置包括由絕緣材料構(gòu)成的外殼，該外殼設(shè)置有一個(gè)帶通孔的、澆鑄的筒狀錐形凸臺(tái)，該凸臺(tái)與外殼共同構(gòu)成陽(yáng)極室或者陰極室。陽(yáng)極被構(gòu)造成帶有開口的扁平的環(huán)，置于陽(yáng)極室內(nèi)并且與電源的正極相連接。桿形的陰極由耐高溫的材料構(gòu)成并且被插到一個(gè)絕緣的外螺紋桿內(nèi)，借助該外螺紋桿陰極可以通過(guò)外殼中的螺紋孔在端蓋通孔中同心地且與電源的負(fù)極相連接地插到中間電極腔內(nèi)。用于工作液的輸入口接管位于陽(yáng)極室的中間部分中。迄今為止已知的用于固體、液體和氣體的電加熱的方法和裝置的不足之處在于加熱過(guò)程的高能量強(qiáng)度。這首先體現(xiàn)在低效率方面。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，提供一種更經(jīng)濟(jì)的用于加熱流體的可能性。本發(fā)明的這個(gè)目的分別獨(dú)立地通過(guò)開頭所述用于加熱流體的裝置、供暖設(shè)備以及根據(jù)本發(fā)明的裝置為房屋供暖的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)，其中，脈沖發(fā)生器構(gòu)造為用于發(fā)出可變的電壓脈沖，并且供暖設(shè)備包括至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的用于加熱流體的裝置。通過(guò)為流體加載的電壓脈沖在系統(tǒng)中、即在流體的分子結(jié)構(gòu)中激發(fā)分子的振動(dòng)行為。由此破壞了分子在流體中存在的秩序，其中，分子致力于再次建立與流體的相應(yīng)溫度有關(guān)的秩序狀態(tài)?？捎^察到如脈沖發(fā)生器構(gòu)造為用于發(fā)出可變的電壓脈沖，而不是隨時(shí)間導(dǎo)入同樣的脈沖、即具有恒定振幅和/或恒定脈沖持續(xù)時(shí)間的電壓脈沖，則能夠借助電壓脈沖來(lái)提高加熱流體的效率。通過(guò)這種可變性，始終破壞流體的試圖在系統(tǒng)中建立特定秩序的行為。由此能夠提高裝置的效能。有利的是脈沖發(fā)生器生成這樣的電壓脈沖，其振幅選自下限為330V，特別是500V且上限為1500V，特別是1200V的范圍。如將水用作熱載體介質(zhì)，即用作流體，則正是所述范圍對(duì)于改善水的加熱是有利的。為了避免在流體中建立分子的特定的秩序狀態(tài)，也可作如下設(shè)置脈沖發(fā)生器包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，其可設(shè)計(jì)為硬件式的或軟件式的，借助其能夠?qū)㈦妷好}沖設(shè)計(jì)為可變的。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施變型設(shè)置如下脈沖發(fā)生器生成這樣的電壓脈沖，其具有至少25ν/μ s的陡峭的上升邊坡。為此借助一種優(yōu)選的實(shí)施變型將脈沖發(fā)生器構(gòu)造為用于發(fā)出矩形的電壓脈沖。通過(guò)脈沖的用于達(dá)到最大振幅的陡峭的上升邊坡，能量被“爆炸式地”輸入系統(tǒng)、即輸入流體，由此能夠更好地避免分子的過(guò)早的重建并由此能夠?qū)崿F(xiàn)更高的能
量輸出?？梢匀绱藰?gòu)造脈沖發(fā)生器，使其發(fā)出這樣脈沖頻率的電壓脈沖，該脈沖頻率選自下限為20Hz，特別是800Hz，優(yōu)選2530Hz且上限為20kHz，特別是I IkHz的范圍，或者發(fā)出具有這樣脈沖持續(xù)時(shí)間的電壓脈沖，該脈沖持續(xù)時(shí)間選自下限為2ns，特別是IOns且上限為10μ S，特別是5μ s的范圍，或者發(fā)出具有這樣脈沖間歇時(shí)間的電壓脈沖，該脈沖間歇時(shí)間選自下限為2 μ S，特別是5 μ s且上限為20 μ S，特別是8 μ s的范圍。因此當(dāng)水作為流體用作熱載體時(shí)，又能夠通過(guò)本發(fā)明的單個(gè)或彼此任意組合的各個(gè)實(shí)施變型來(lái)提高效能。為了避免建立流體的分子的秩序狀態(tài)，也可以設(shè)置如下脈沖發(fā)生器構(gòu)造為用于 生成可變的脈沖間歇時(shí)間，從而使電壓脈沖加載在可變的頻率中完成。有利的是,在反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)另外的電極,優(yōu)選至少兩個(gè)另外的電極，這個(gè)或者這些電極與能量源導(dǎo)電地連接，從而通過(guò)反應(yīng)室內(nèi)的這個(gè)(些)附加的電極，離子被釋放到流體中，由此能夠有針對(duì)性地影響流體的傳導(dǎo)能力并且由此能夠使電壓脈沖通過(guò)陰極和陽(yáng)極傳入流體內(nèi)以加熱所述流體得以改善，這不同于在流體內(nèi)加入導(dǎo)電鹽，盡管由此同樣可以影響傳導(dǎo)能力，但是與所添加的導(dǎo)電鹽的濃度相關(guān)，傳導(dǎo)能力由此有確定的值。與此不同，通過(guò)兩個(gè)另外的電極，傳導(dǎo)能力是可控制的或者可調(diào)節(jié)的。如果在供暖設(shè)備中使用根據(jù)本發(fā)明的裝置，這一點(diǎn)特別具有優(yōu)越性，因?yàn)樵趦?nèi)部設(shè)置有所述裝置的這種供暖設(shè)備的初級(jí)環(huán)流中在初次投入運(yùn)行后一般情況下會(huì)構(gòu)成一個(gè)封閉的系統(tǒng)，壓力平衡或者過(guò)壓保護(hù)除外。通過(guò)用本發(fā)明，即使是在運(yùn)行期間也可以從外部對(duì)傳導(dǎo)能力施加影響，此處提供一種以較高的效率運(yùn)行所述裝置的可能性。優(yōu)選另外的電極或至少兩個(gè)另外的電極由以下材料構(gòu)成，該材料選自包括PcUPt、Ti、Rh、Au、Ag、Ni、Cu、Ir、Fe、V、Nb、Ta和它們的合金的組，特別是由這些元素中的至少兩種共同構(gòu)成的合金的組，其中，優(yōu)選元素Pd、Pt、Ti、Rh和合金。由此在裝置中實(shí)現(xiàn)較好的系統(tǒng)穩(wěn)定性，特別是在至少一個(gè)另外的電極的耐用度方面。還令人意想不到的是發(fā)現(xiàn)裝置的效率，即，加熱功率，與由其它材料構(gòu)成的電極相比得到改善。優(yōu)選另外的電極或兩個(gè)另外的電極中的至少一個(gè)設(shè)置在陽(yáng)極或者陰極的區(qū)域內(nèi)。通過(guò)另外的電極或者另外的電極中的至少一個(gè)的這種布置結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了 在反應(yīng)室中被加載電壓脈沖的流體已經(jīng)在加載電壓脈沖后迅速地進(jìn)入兩個(gè)另外的電極的至少一個(gè)的區(qū)域，其中，流體的分子由于電壓脈沖加載到這個(gè)區(qū)域內(nèi)而依然具有較高的能態(tài)或者較高的內(nèi)能，從而改善了離子通過(guò)兩個(gè)另外的電極的生成，其中，作為對(duì)此的補(bǔ)充出現(xiàn)了如下的效果傳遞到流體的分子上的能量的一部分被用于生成離子而不是用于部分蒸發(fā)流體，從而能夠在流體中更好地避免毫米量級(jí)的較大的氣泡或者汽泡的構(gòu)成，這些泡會(huì)妨礙裝置的效率，即效能。已經(jīng)得到實(shí)際驗(yàn)證如果至少兩個(gè)另外的電極之間的間距為由外殼限定的反應(yīng)室的長(zhǎng)度的至少10%，特別是至少25%，則具有優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)度在此可以理解為沿該反應(yīng)室的縱向中間軸線的方向并且由如下的區(qū)域構(gòu)成在該區(qū)域內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)陽(yáng)極和至少一個(gè)陰極。通過(guò)兩個(gè)另外的電極的這種幾何定位，通過(guò)使在外殼中，即反應(yīng)室中具有用于流體均勻化的足夠大的混合段或者足夠大的容積，能夠?qū)崿F(xiàn)源自電極的離子在流體中的更好的均勻化。此外還能夠由此在這兩個(gè)電極之間施加相對(duì)微弱的電壓，從而不會(huì)對(duì)陽(yáng)極與陰極之間的電壓脈沖生成產(chǎn)生不利影響。還可以設(shè)置如下另外的電極或至少兩個(gè)另外的電極構(gòu)造為棒狀的，其直徑最大為至少一個(gè)陰極的最小尺寸的30%，特別是最大為20%。一方面這個(gè)(些)電極由此需要相對(duì)小的空間，另一方面通過(guò)另外的電極的與此相關(guān)聯(lián)的小的表面更好地阻止了流體中離子濃度過(guò)大的發(fā)生，從而使裝置可以得到更好的控制，因?yàn)榭赡堋こ霈F(xiàn)的電參數(shù)的微弱的波動(dòng)對(duì)流體沒(méi)有本質(zhì)的影響，用所述電參數(shù)運(yùn)行另外的電極或者兩個(gè)另外的電極。在優(yōu)選的實(shí)施變型中，用于至少兩個(gè)另外的電極的能量源為穩(wěn)壓電源，以由此在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)離子的連續(xù)生成。根據(jù)另一種實(shí)施變型設(shè)置如下在電流強(qiáng)度選自下限為2000A，特別是4000A，且上限為8000A，特別是6000A的范圍的情況下，另外的電極或者至少兩個(gè)另外的電極在電解液中用如下電壓脈沖來(lái)進(jìn)行活化處理，該電壓脈沖具有選自5V至50V，特別是IOV至20V的范圍的振幅，優(yōu)選具有15V (直流電);且具有選自I μ s至10μ S，特別是3μ s至5 μ S的范圍的脈沖持續(xù)時(shí)間。通過(guò)這種被活化處理的表面能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)另外的電極的明顯改善的效能，且由此能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的效率的提高。此外還有利的是反應(yīng)室內(nèi)，即裝置內(nèi)包含的流體為水并且在該水中包含有電解質(zhì)，從而由此已經(jīng)獲得了流體的一定的基本傳導(dǎo)能力并且由此能夠降低兩個(gè)另外的電極的能量消耗。優(yōu)選電解質(zhì)包含有硅酸鈉(Na2Si03)、至少一種堿液，特別是Κ0Η、蒸餾水或去離子水，以及必要的情況下Na2S03和/或K2S04，通過(guò)這種方式一方面可以看到在通過(guò)兩個(gè)另外的電極生成離子方面的優(yōu)點(diǎn)，并且另一方面由此也使裝置中包含有對(duì)環(huán)境無(wú)害的電解質(zhì)。至少兩個(gè)另外的電極可以沿外殼的縱向延伸的方向地且彼此同軸地設(shè)置在外殼中，由此能夠?qū)崿F(xiàn)在電壓脈沖加載后通過(guò)兩個(gè)電極之間的微小的有效面使流體穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，所述有效面基本上限制在所述電極的相互對(duì)置的端部區(qū)域上。為了提高在內(nèi)部設(shè)置有電極的外殼的區(qū)域中用電壓脈沖給流體加載的效能，設(shè)置如下至少一個(gè)電極，特別是陽(yáng)極，構(gòu)造為籃子狀的，其中，優(yōu)選根據(jù)另一種實(shí)施變型將至少一個(gè)電極至少部分地設(shè)置在所述籃子狀的電極之內(nèi)，特別是陰極至少部分地設(shè)置在該籃子狀的陽(yáng)極之內(nèi)。由此可以實(shí)現(xiàn)弓I入的電荷載體在流體內(nèi)的更加均勻的分布。另外還可以觀察到如果電極之間，特別是陰極與陽(yáng)極之間的間距為至少5mm，特別是至少7_，裝置的效能以及進(jìn)一步來(lái)說(shuō)供暖設(shè)備的效能能夠得到提高。特別是這一點(diǎn)還對(duì)在流體中的小泡構(gòu)成具有重要意義。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施變型中，外殼身構(gòu)造為筒狀的，通過(guò)這種方式由于避免了棱邊等以及由此避免了流體內(nèi)的渦流而能夠?qū)崿F(xiàn)流體的有利的流動(dòng)行為。還可以設(shè)置如下至少一個(gè)電極相對(duì)另外的電極，特別是陽(yáng)極相對(duì)陰極和/或陰極相對(duì)陽(yáng)極在外殼內(nèi)可調(diào)整地設(shè)置。由此具有如下可能性電極之間的間距即使在裝置運(yùn)行期間也可以被再校準(zhǔn)，以由此提高根據(jù)本發(fā)明的裝置的效能。
另外還可以設(shè)置如下在反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)激光器。能夠用該激光器實(shí)現(xiàn)使源自兩個(gè)另外的電極或者添加的電解質(zhì)的離子活化，通過(guò)這種方式能夠改善流體的傳導(dǎo)能力并且由此能夠提高電壓脈沖輸入流體的效能。優(yōu)選激光器發(fā)射選自下限為300THZ，特別是410THZ且上限為550THz，特別是490THz的范圍的頻率的光。此處還可以設(shè)置如下激光器與生成間歇性的光的裝置相連接，其中，根據(jù)一種實(shí)施變型該激光器發(fā)射光脈沖，該光脈沖的脈沖持續(xù)時(shí)間選自下限為20μ S，特別是33μ s且上限為100μ S，特別是50μ s的范圍。與具有由發(fā)光二級(jí)管發(fā)射的間歇性的光的本發(fā)明的實(shí)施變型相類似，在實(shí)際中具有如下發(fā)現(xiàn)間歇性的激光射線，特別是選自給定范圍的頻率的激光射線能夠提高裝置或者供暖設(shè)備的加熱功率。
脈沖發(fā)生器優(yōu)選設(shè)置有調(diào)節(jié)和/或控制模塊，以由此實(shí)現(xiàn)供應(yīng)給流體的電壓脈沖，特別是電壓脈沖的形狀的更高的精度。為此可選地，脈沖發(fā)生器出于相同目的也可以與外部的調(diào)節(jié)和/或控制裝置連接。根據(jù)供暖設(shè)備的優(yōu)選的實(shí)施變型，換熱器構(gòu)造為加熱體，從而使該供暖設(shè)備被設(shè)計(jì)為特別用于加熱房屋的室內(nèi)空氣。


為了更好地理解本發(fā)明，參照后附的附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明。在簡(jiǎn)化的示意性示圖中分別示出圖I :用于加熱流體的裝置的實(shí)施變型；圖2 :供暖設(shè)備；圖3 電壓脈沖圖形的一種變型；圖4 :用于兩個(gè)另外的電極的材料選擇對(duì)裝置的效率的影響；圖5 :兩個(gè)另外的電極的活化對(duì)裝置的效率的影響；圖6 :將可變的電壓脈沖供應(yīng)到流體中對(duì)效率的影響。
具體實(shí)施例方式首先要說(shuō)明的是在不同描述的實(shí)施方式中相同部件被標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記或者相同的構(gòu)件名稱，其中，所有的說(shuō)明書中包含的公開內(nèi)容按照意義能夠轉(zhuǎn)引在具有相同的附圖標(biāo)記或者相同的構(gòu)件名稱的相同部件上。此外在說(shuō)明書中所選用的位置表述，諸如上、下、側(cè)等等也是針對(duì)直接描述的以及示出的附圖而言并且在位置變化時(shí)按照意義轉(zhuǎn)指新的位置。圖I示出根據(jù)本發(fā)明的用于加熱流體的裝置1，優(yōu)選加熱水。該裝置包括外殼2，該外殼包括一個(gè)外殼身3以及一個(gè)外殼底4和一個(gè)外殼蓋5。外殼2,就是說(shuō)外殼身3和/或外殼底4和/或外殼蓋5優(yōu)選由絕緣材料制成，例如由塑料制成，諸如聚乙烯(ΡΕ)、聚丙烯(ΡΡ)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、有機(jī)玻璃等。如從圖I可以看出的那樣，不論是外殼底4還是外殼蓋5通過(guò)各一個(gè)外殼身3內(nèi)的內(nèi)螺紋-該外殼身3的兩個(gè)端部區(qū)域7、8的每一個(gè)配置有各一個(gè)螺紋6-或者外殼底4上以及外殼蓋5上的相應(yīng)的外螺紋與外殼身3旋接，這樣外殼底4或者外殼蓋5從外殼身3可移除地設(shè)置在該外殼身內(nèi)。當(dāng)然也可以通過(guò)將外殼底4或外殼蓋5簡(jiǎn)單地推到外殼身3中代替旋接來(lái)實(shí)現(xiàn)這種可移除性，其中在這種實(shí)施變型中應(yīng)該注意的是相應(yīng)的密封性例如通過(guò)設(shè)置密封環(huán)或者類似的諸如O型環(huán)得以實(shí)現(xiàn)。而此外還可以將外殼底4和/或外殼蓋5通過(guò)壓配合設(shè)置在外殼身3中或采用其它的方法與該外殼身不可拆地相連，例如通過(guò)焊接等。而還可以設(shè)置如下只有外殼底4或只有外殼蓋5是從外殼身3可移除的。另外可以將外殼2構(gòu)造為與外殼底4和/或與外殼蓋5是一體的。在圖I所示的裝置I的實(shí)施變型 中，外殼2被構(gòu)造成筒狀的。當(dāng)然還存在如下的可能性外殼2-盡管筒狀的構(gòu)造能夠降低反向作用于通過(guò)裝置I輸送的流體9，特別是水的流動(dòng)阻力-可以具有其它的空間形狀，例如立方體等。外殼蓋5沿縱向中間軸線10具有一個(gè)例如孔形式的空隙，該空隙起用于流體9流入裝置I、即裝置I的反應(yīng)室12的入口 11的作用。在外殼底4中設(shè)置有一個(gè)軸向孔式的出口 13，以由此保障流體9從反應(yīng)室12中流出。而不論是入口 11還是出口 13還可以位于裝置I的外殼2中的其它位置，例如在外殼身3中，或者徑向地位于外殼底4或外殼蓋5中，以由此使流入的流體9切向流動(dòng)。在必要的情況下，還可以設(shè)置多于一個(gè)的入口 11和/或多于一個(gè)的出口 13，其中開口可以是沿軸向和/或沿徑向的，即，例如一個(gè)或多個(gè)入口 11沿軸向且一個(gè)或多個(gè)入口11沿徑向和/或一個(gè)或多個(gè)出口 13沿軸向且一個(gè)或多個(gè)出口 13沿徑向。在反應(yīng)室12內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)陽(yáng)極14和至少一個(gè)陰極15。如在圖I中所示出的那樣，陽(yáng)極14優(yōu)選構(gòu)造成籃子狀的并且至少一個(gè)陰極15至少部分地設(shè)置在由陽(yáng)極14限定的空間內(nèi)部。為了使流體9更加容易流過(guò)，陽(yáng)極14可以在朝向外殼底4的端部區(qū)域16內(nèi)設(shè)置有一個(gè)或者多個(gè)穿孔17，這些穿孔優(yōu)選沿徑向定向，這樣流體9被轉(zhuǎn)向沿垂直于縱向中間軸線10的方向離開反應(yīng)室12內(nèi)由陽(yáng)極14限定的區(qū)域。但是還有如下的可能性陽(yáng)極14構(gòu)造成柵狀的，或者作為一個(gè)穿孔17或者多個(gè)穿孔17的可選方案或者附加方案，也可以在陽(yáng)極14朝向容器底部4的部分中，也就是在籃子狀的陽(yáng)極14的“底部”中構(gòu)造這樣的穿孔。為此在一種實(shí)施變型中具有如下可能性陽(yáng)極14如同陰極15 —樣構(gòu)造成棒形的。也可以設(shè)置多個(gè)陽(yáng)極14和陰極15，其中，在這種情況中優(yōu)選交替地設(shè)置陽(yáng)極14和陰極15，這樣構(gòu)成成對(duì)的陽(yáng)極14和陰極15。至少一個(gè)陽(yáng)極14與脈沖發(fā)生器20的正極18導(dǎo)電地連接，且至少一個(gè)陰極16與脈沖發(fā)生器的負(fù)極19導(dǎo)電地連接。陰極15與陽(yáng)極14之間的間距25為至少5mm,特別是至少7mm。如圖I所示出的那樣，在具體的實(shí)施變型中陽(yáng)極14在反應(yīng)室12內(nèi)與外殼底4有間距地設(shè)置。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)間距，在外殼底4上，在用于流體9從反應(yīng)室12中流出的排出口 13的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有一個(gè)圓頂形的頂蓋21，該頂蓋可以用作至少一個(gè)陽(yáng)極14用的高度調(diào)整裝置。特別地，該頂蓋21又構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的、栓形的并且固定在外殼底4中的中心孔22中。但是所述頂蓋21也可以具有其它的幾何形狀，例如棱柱狀的，這樣可以按照所述頂蓋21的外周來(lái)設(shè)計(jì)所述孔22。另外還可能的是所述頂蓋21并不伸入至外殼底4中，而是安放在這個(gè)外殼底上，例如與該外殼底粘接，或通過(guò)其它類型的連接技術(shù)與外殼底4相連接，諸如焊接。在本實(shí)施例中所述頂蓋21設(shè)置有外螺紋23，該外螺紋與孔22的內(nèi)螺紋24嚙合。因此能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所述頂蓋21進(jìn)行一定的高度調(diào)整，從而使陽(yáng)極14與陰極15之間的間距25，也就是說(shuō)在本實(shí)施變型中的陰極14沉入籃子狀的陽(yáng)極14內(nèi)的深度是可調(diào)節(jié)的。除了頂蓋21的這種可旋入性和可旋出性，還可以將該頂蓋構(gòu)造成在孔22中是可移動(dòng)的并且由此同樣實(shí)現(xiàn)所述間距25的可調(diào)節(jié)性。在縱向中間軸線10的延伸中，所述優(yōu)選同樣由絕緣的材料構(gòu)成的頂蓋21具有一個(gè)并非沿縱軸線10的方向貫通的開口 26，該開口沿流體9的流動(dòng)方向(箭頭27)設(shè)置在外殼底4中的開口 10之后。在外殼底4的區(qū)域內(nèi)，在頂蓋21中設(shè)置有至少一個(gè)徑向孔28，通過(guò)該徑向孔流體9可以從反應(yīng)室12中流出。然而也可能的是出口 13不是構(gòu)造在外殼底的中心，而是為偏·心的并且在頂蓋21在外殼底中的容納處的旁邊，這樣可以放棄所述徑向孔28。然而最先提到的變型的優(yōu)點(diǎn)在于能夠延長(zhǎng)流體9在反應(yīng)室12內(nèi)的停留時(shí)間，這一點(diǎn)在本發(fā)明中有利于流體9的穩(wěn)流。另外還可以在頂蓋21內(nèi)高低錯(cuò)落地設(shè)置多個(gè)徑向孔28。對(duì)此在一種實(shí)施變型中具有如下可能性外殼底4與頂蓋21被一體地構(gòu)造，其中，必要時(shí)能夠通過(guò)外殼底4在外殼身3中的可旋入性實(shí)現(xiàn)高低可調(diào)整性且由此實(shí)現(xiàn)間距25的可調(diào)整性。陽(yáng)極14也可以如此構(gòu)造使其至少部分地圍住頂蓋21。向下，就是說(shuō)向著外殼底4的方向，陽(yáng)極14在該變型中可以通過(guò)一個(gè)相應(yīng)的固定裝置，例如螺母或環(huán)繞的連接板或類似的裝置而固定在其高度位置中。在最簡(jiǎn)單的情況下陽(yáng)極14可移除地放置在該固定裝置上。而所述陽(yáng)極當(dāng)然可以與所述固定裝置相連接。另外還存在如下的可能性陽(yáng)極14雖然被構(gòu)造成籃子狀的，但是僅向外殼底4的方向延伸。在這種情況下陰極15具有平行于陽(yáng)極14的底部延伸的延伸面，與圖I中的該面的垂直定向相比，該陰極基本上也能夠以其有效面而被僅僅水平地安裝。在具體的實(shí)施變型中，陰極15同樣被構(gòu)造成筒狀的。該陰極15同樣被固定在外殼蓋5的軸向孔29內(nèi)，其中，該軸向孔29所具有的直徑自然大于用于流體9的入口 11的直徑。優(yōu)選所述陰極15構(gòu)造成可旋入軸向孔29的或者該陰極可以是可插入的。另一方面，當(dāng)然可以將陰極15與外殼蓋5不相對(duì)運(yùn)動(dòng)地(bewegungsfest)連接。為了能夠使流體9進(jìn)入反應(yīng)室12，所述陰極15可以具有沿流體9的流動(dòng)方向(箭頭26)的、中心的、貫通的孔30，該孔與入口 11相連接。此處要說(shuō)明的是如果在具體的說(shuō)明中提到一個(gè)孔的話，當(dāng)然具有如下的可能性，即，當(dāng)被置入其中的物體具有其它的幾何形狀時(shí)，這些孔一般情況下是指具有相應(yīng)匹配的橫截面的空隙。但是陰極15還可以全部或部分地沿徑向由外殼蓋5所覆蓋，從而在這種情況下有利的是如在圖I中用虛線所示意的那樣，在外殼蓋5中設(shè)置有具有大于軸向孔29的直徑的直徑的相應(yīng)的孔或者空隙，以由此在陰極15的區(qū)域內(nèi)構(gòu)造陰極室。外殼蓋5還可以向著反應(yīng)室12的方向覆蓋陰極15。還能夠在外殼蓋5中偏心地構(gòu)造至少一個(gè)入口 11，這樣流體可以不流經(jīng)陰極15且因此不流經(jīng)軸向孔29。另外還可能的是陰極15在下側(cè)的、指向容器底部4方向的端部區(qū)域內(nèi)被構(gòu)造成封閉的并為此為了流體9流出而進(jìn)入反應(yīng)室12而在該陰極15中設(shè)置至少一個(gè)徑向孔。如已經(jīng)提到的那樣，可以在反應(yīng)室12內(nèi)設(shè)置多個(gè)單獨(dú)的陽(yáng)極14以及多個(gè)單獨(dú)的陰極15，例如以電極板或者柵形的電極的形式，其中，這些電極在必要時(shí)可以構(gòu)成束。一般情況下陽(yáng)極14與陰極15可以沿流體9的流動(dòng)方向一個(gè)接一個(gè)地或者并排地設(shè)置。
此外還可能的是外殼底4和/或外殼蓋5不是設(shè)置在外殼身3的內(nèi)孔中，而是與此相反地以插塞蓋或螺旋蓋5的方式被構(gòu)造成從外側(cè)搭接所述外殼身3。反應(yīng)室12的大小是可變化的，特別是鑒于所希望的裝置I的加熱功率，該加熱功率例如可以為5kW至40kW。此外，由此還能夠影響反應(yīng)室12自身內(nèi)的流體9的流速。外殼底4和/或外殼蓋5可以在它們的外端上具有接管狀的突起部，以例如簡(jiǎn)化熱發(fā)生器I與熱循環(huán)或者類似裝置的連接。為此外殼底4和外殼蓋5的這些接管狀的突起部可配備相應(yīng)的螺紋。當(dāng)然可以采用帶有鎖緊螺母或者類似部件的通常的螺紋連接，例如錐面螺紋管接頭(Hollaenderverschraubung)，如其在加熱領(lǐng)域眾所周知的那樣。此外，根據(jù)一種實(shí)施變型對(duì)此還可能的是頂蓋21穿過(guò)外殼底4并且由此從外部，就是說(shuō)從反應(yīng)室12的外部是可操作的，以例如事后對(duì)陽(yáng)極14與陰極15之間的間距25的水平進(jìn)行修正或者以還能夠?qū)崿F(xiàn)從外部的可調(diào)節(jié)性。另外還可能的是陰極15如同陽(yáng)極14那樣也設(shè)置成高度可調(diào)整的，或者只有陰極15被構(gòu)造成在其相對(duì)陽(yáng)極14的位置中是可調(diào)節(jié)的。另外需要提一下可調(diào)整性當(dāng)然也可以是馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的，而不必只通過(guò)手動(dòng)完成，為此所述頂蓋21例如可以配置相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置。該驅(qū)動(dòng)裝置可以構(gòu)造成微電子的，因?yàn)橹灰诔醮芜\(yùn)行中陽(yáng)極14與陰極15之間的正確的間距25已經(jīng)被調(diào)節(jié)的話，通常情況下在裝置I的運(yùn)行中調(diào)整的絕對(duì)值不會(huì)太大，而可以僅僅理解為再校準(zhǔn)。由此應(yīng)該僅僅對(duì)在可能的情況下可能出現(xiàn)的熱膨脹進(jìn)行平衡，從而能夠進(jìn)一步提高或者優(yōu)化裝置I的效率?？梢耘c裝置I所期望的的功率相關(guān)地在下限為7mm且上限為IOcm的范圍內(nèi)或者在下限為IOmm且上限為5cm的范圍內(nèi)選擇至少一個(gè)陽(yáng)極14與至少一個(gè)陰極15之間的間距25，其中，這個(gè)范圍內(nèi)的能量輸出驚人的大。通常情況下不論是陽(yáng)極14還是陰極16都由金屬材料構(gòu)成。陽(yáng)極14也可以以不同的方式，例如同樣通過(guò)容器蓋5固定在外殼中，這樣能夠放棄頂蓋21并且由此使按照電極的反應(yīng)室12的區(qū)域變大或者使外殼可以構(gòu)造得更加緊湊。另外還具有如下的可能性陽(yáng)極14支撐在外殼身3的指向縱向中間軸線10的方向的凸出部上。通過(guò)將流體9引導(dǎo)流過(guò)頂蓋21，流體9的流動(dòng)方向在輸入口方面也被倒轉(zhuǎn)。為此可以在陽(yáng)極14貼靠在頂蓋21上的區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個(gè)輸出口，通過(guò)該輸出口流體9被引入陽(yáng)極14與陰極15之間的區(qū)域。在流經(jīng)該區(qū)域之后流體9在容器蓋5的區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)向并且通過(guò)容器底中的至少一個(gè)偏心的流出口又從反應(yīng)室12中流出。圖2示出的是根據(jù)本發(fā)明的裝置I的優(yōu)選可能的應(yīng)用。該裝置設(shè)置在供暖設(shè)備31的環(huán)流回路中，例如集中供暖的或者加熱體32的環(huán)流回路中。加熱體32可以由任意的材料，特別是不銹鋼、銅或者類似的材料構(gòu)成。另外，裝置I包括脈沖發(fā)生器20。當(dāng)然根據(jù)需要可設(shè)置其它的裝置，如至少一個(gè)泵33、至少一個(gè)膨脹箱34、必要的情況下一個(gè)氣體吸收器35、過(guò)壓保護(hù)裝置、控制和測(cè)量裝置等等，如其在集中供暖系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)的供暖技術(shù)方面眾 所周知的那樣。另外在這個(gè)供暖循環(huán)中當(dāng)然還可以包含其它的調(diào)節(jié)單元37。脈沖發(fā)生器20可以設(shè)計(jì)成電子機(jī)械式的或電子式的。在電子機(jī)械式的實(shí)施方式中脈沖發(fā)生器包括電動(dòng)機(jī)、電壓脈沖發(fā)生器和泵，特別是液壓泵，其中，脈沖發(fā)生器20的這些元件按照指定的順序一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置在一個(gè)共同的軸上。與電子機(jī)械式的脈沖發(fā)生器20不同，電子式的脈沖發(fā)生器20優(yōu)選被設(shè)計(jì)成模塊式的，其中，在第一供電模塊中，例如在變壓器中，由電網(wǎng)或其它的能量源諸如蓄電池等提供的電能在電流方面從接地的能量系統(tǒng)分離。對(duì)于交流供電的情況，必要時(shí)在例如具有傳統(tǒng)的、現(xiàn)有技術(shù)中已知的整流元件的整流器模塊中對(duì)提供的電能進(jìn)行整流。與供電模塊或者整流器模塊導(dǎo)電連接有一個(gè)供應(yīng)模塊，通過(guò)該供應(yīng)模塊，連續(xù)的直流電壓被轉(zhuǎn)換為脈沖的直流電壓。然后用該脈沖直流電壓通過(guò)陽(yáng)極14和陰極15使流體9在電極中間室中加載。為了進(jìn)行調(diào)節(jié)和/或控制優(yōu)選設(shè)置有調(diào)節(jié)模塊和/或控制模塊，其由單獨(dú)的電容器、晶體管、至少一個(gè)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)構(gòu)造而成并且例如在一種實(shí)施變型中可以實(shí)施為印刷電路板的形式。借助于所述調(diào)節(jié)模塊和/或控制模塊例如能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電壓脈沖的脈沖寬度、脈沖持續(xù)時(shí)間以及重復(fù)頻率的調(diào)節(jié)和/或控制。在此作為調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)可以考慮根據(jù)溫度調(diào)節(jié)回路的溫度，其中，所述溫度調(diào)節(jié)回路從流體9的溫度中，特別是從流體9在加熱設(shè)備31中的額定溫度中獲得該溫度調(diào)節(jié)回路的數(shù)據(jù)。在所述加熱設(shè)備31中，如已知的那樣，可以設(shè)置例如調(diào)溫器作為溫度測(cè)針。其它調(diào)節(jié)技術(shù)的輸入值例如可以是化學(xué)參數(shù)和物理參數(shù)，例如流體9的pH值或壓力或者用于流體9的化學(xué)填料一例如堿液一的濃度，或流體9的導(dǎo)電能力。由此不僅可調(diào)節(jié)電壓脈沖的脈沖形狀還可調(diào)節(jié)電壓脈沖的振幅，其中還可以調(diào)整或者調(diào)節(jié)來(lái)自脈沖發(fā)生器20的電壓脈沖的邊坡的陡度(dU/dt)，特別是上升邊坡和/或下降邊坡。因此具有陡峭上升的和平坦的或者平緩下降的邊坡的電壓脈沖是可調(diào)節(jié)的，特別是矩形脈沖。如已經(jīng)提到的那樣，這種電子脈沖發(fā)生器20可以用直接來(lái)自供電公司的電網(wǎng)的原始能量，就是說(shuō)電流，來(lái)供電。但是同樣也可以通過(guò)中間電路從任意的電源中供應(yīng)具有不同頻率的不同的信號(hào)形式，并且為此在電子式的脈沖發(fā)生器20中應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)中已知的晶體管等，以獲得最終所期望的脈沖形狀。為了避免脈沖發(fā)生器20過(guò)熱，可以在該脈沖發(fā)生器中設(shè)置相應(yīng)的冷卻模塊，例如冷卻片的形式，例如由鋁型材構(gòu)成。裝置I的作用原理可以概括如下脈沖發(fā)生器20與供應(yīng)網(wǎng)，就是說(shuō)電網(wǎng)相連接。由該脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的電壓脈沖通過(guò)陽(yáng)極14和陰極15被傳遞給加熱設(shè)備31的環(huán)流回路中的流體9并且在那里在流體9中產(chǎn)生所期望的熱量。另外流體9用泵35保持流動(dòng)，該泵一方面可以是電子機(jī)械式的脈沖發(fā)生器20的構(gòu)件，或者在采用電子式的脈沖發(fā)生器的情況下可以實(shí)施為加熱設(shè)備31的分開的構(gòu)件。流體9優(yōu)選在閉合的回路中被引導(dǎo)流過(guò)加熱設(shè)備31的流動(dòng)裝置并且由此也流過(guò)裝置1，特別是流過(guò)該裝置的反應(yīng)室12。
在此要說(shuō)明的是可以使用其它的換熱器代替加熱體32，例如大面積的板式換熱器、蛇形換熱器等，在這些換熱器中熱量從初級(jí)的、由裝置I加熱的流體以已知的方式傳遞給次級(jí)流體，以加熱例如房屋、工業(yè)設(shè)備等等。在此被證明是有利的是在流體9內(nèi)摻入堿，從而使該流體具有堿性的pH值。在此，該P(yáng)H值可以在下限為7. I且上限為12的范圍內(nèi)或者特別優(yōu)選在下限為9且上限為11的范圍內(nèi)選出。為了實(shí)現(xiàn)堿性的PH值，原則上可以使用任何一種堿，但是特別優(yōu)選氫氧化鈉溶液、苛性鈉溶液、氫氧化鈣或碳酸鈣。作為用于電壓脈沖的脈沖頻率，被證明是特別有利的頻率選自上限為500Hz且下限為IOOHz的范圍，特別是上限為300Hz且下限為150Hz的范圍。電壓脈沖的脈沖持續(xù)時(shí)間可以選自下限為10 μ s且上限為250 μ s的范圍，特別是選自下限為40 μ s且上限為200 μ s的范圍。
電壓脈沖的脈沖振幅可以選自下限為330V且上限為1500V的范圍，特別是選自下限為500V且上限為1200V的范圍。電壓脈沖之間的脈沖間歇時(shí)間可以選自下限為2μ s且上限為20μ s的范圍，特別是選自下限為5μ s且上限為8μ s的范圍。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置如下脈沖發(fā)生器20構(gòu)造為用于發(fā)出可變的電壓脈沖。由此意味著，電壓脈沖的脈沖頻率和/或脈沖持續(xù)時(shí)間和/或脈沖間歇時(shí)間和/或振幅可以在時(shí)間的次序中改變，從而獲得所發(fā)出的電壓脈沖的不規(guī)則圖形。為此在圖3中示出按此意義的具有可變的電壓脈沖設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的矩形電壓脈沖的次序。用于電壓和脈沖持續(xù)時(shí)間的參量為此由上述范圍中選出。由于僅僅作為例子，所以在圖表中并未給定具體的值。借此應(yīng)僅示出電壓脈沖的圖形。同樣也可能的是，在一組依次接連的電壓脈沖中，電壓不下降為零，而是在一個(gè)電壓脈沖之后在下一個(gè)電壓脈沖跟隨之前保持在可預(yù)定的水平上。當(dāng)然，根據(jù)圖3的例子僅被視為各種電壓脈沖圖形的代表。電壓脈沖的振幅、電壓脈沖的持續(xù)時(shí)間以及脈沖間歇時(shí)間在此從上述范圍中選出。為了實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，脈沖發(fā)生器20可以包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，或者也可以為此設(shè)置相應(yīng)的軟件技術(shù)方面的實(shí)施方式。如已經(jīng)提到的那樣，優(yōu)選采用矩形電壓脈沖。但在本發(fā)明的框架中也能夠采用具有至少25V/y S的陡峭的上升邊坡的電壓脈沖。電壓脈沖的脈沖頻率也可以選自下限為20Hz，特別是800Hz，優(yōu)選2530Hz，且上限為20kHz，特別是IlkHz的范圍。電壓脈沖的下降的邊坡可以選擇得與上升邊坡同樣地陡峭，但在此也可以選擇至少15V/y s的其它的斜率，盡管這并非本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施變型。此外還可以設(shè)置如下在反應(yīng)室12內(nèi)設(shè)置有至少兩個(gè)另外的電極38、39，這些電極與能量源40導(dǎo)電連接。能量源40在合適的布局中也可以設(shè)置在脈沖發(fā)生器20內(nèi)，其中，在這種實(shí)施變型中必須保障兩個(gè)另外的電極38、39的能量供應(yīng)與用于在陽(yáng)極14與陰極15之間產(chǎn)生電壓脈沖的電極的能量供應(yīng)不發(fā)生相互之間的影響。當(dāng)然在本發(fā)明的框架內(nèi)還能夠在反應(yīng)室12內(nèi)設(shè)置兩個(gè)以上的另外的電極38、39，例如在按圖I的實(shí)施變型中在陽(yáng)極14的左邊和右邊并且沿縱向延伸10的方向延伸，其中在這種情況中另外的電極38、39可以分別成對(duì)地由能量源40提供電能。還能夠?qū)蓚€(gè)另外的電極45、46構(gòu)造成筒套狀的，這樣例如能夠?qū)⑦@兩個(gè)另外的電極45、46設(shè)置為至少部分包圍至少一個(gè)陽(yáng)極14和至少一個(gè)陰極15。盡管并非優(yōu)選，但是原則上也可以設(shè)置僅僅一個(gè)另外的電極45或46，其中，在這種情況中對(duì)應(yīng)電極由至少一個(gè)陽(yáng)極14或至少一個(gè)陰極15構(gòu)成，該電極為了構(gòu)造相應(yīng)的電極對(duì)可以通過(guò)調(diào)節(jié)裝置和/或控制裝置交替轉(zhuǎn)換。因此在后面的實(shí)施方式中也包含這種意義。特別地在此還能夠?qū)⑦@三個(gè)電極陽(yáng)極14、陰極15和另外的電極45或46相互同心地且至少部分地相互交錯(cuò)地(在直徑不同的情況下)設(shè)置。另外在此還存在如下的可能性至少一個(gè)陰極15或至少一個(gè)陽(yáng)極14具有至少兩 個(gè)相互之間非導(dǎo)電連接的區(qū)域，分別是一個(gè)用于構(gòu)造陽(yáng)極14-陰極15電極對(duì)的區(qū)域和一個(gè) 用于與另外的電極45或46構(gòu)造電極對(duì)的區(qū)域。另外的電極38、39可以由相同的材料或由彼此不同的材料構(gòu)成。不管怎樣，兩個(gè)另外的電極38、39由金屬或者金屬合金構(gòu)成。作為可能的金屬考慮的是例如Pd、Pt、Ti、Rh、Au、Ag、Ni、Cu、Ir、Fe、V、Nb、Ta和它們的合金。然而在裝置I的測(cè)試框架內(nèi)證實(shí)具有Ni和/或Nb和/或Ta的總和在25重量百分比之內(nèi)的銀合金，特別是具有Ni和/或Nb和/或Ta的總和在15重量百分比之內(nèi)的銀合金，或者具有Rh和/或Ni和/或Ir的總和在20重量百分比之內(nèi)，特別是總和在12重量百分比之內(nèi)的鉬合金在裝置I的效率方面顯示出優(yōu)勢(shì)，即顯示出裝置I更好的加熱功率，如在下文中還將對(duì)此進(jìn)行闡述的那樣。另外在此還存在如下的可能性電極38、39中的至少一個(gè)具有由金屬載體構(gòu)成的用于上述金屬或合金的載體芯，該載體芯由成本較低廉的金屬或較低廉的合金，例如鋼，構(gòu)成，其中，特別用按照現(xiàn)有技術(shù)的方法將前述金屬或者合金電沉積在這個(gè)載體芯上。如圖I所示，優(yōu)選兩個(gè)另外的電極38、39中的至少一個(gè)設(shè)置在陽(yáng)極14的區(qū)域內(nèi)。若在此陽(yáng)極14相對(duì)于陰極15的相對(duì)位置應(yīng)被翻轉(zhuǎn)，即從而在反應(yīng)室12內(nèi)陰極15設(shè)置在陽(yáng)極14之外，則存在如下的可能性兩個(gè)另外的電極38、39中的至少一個(gè)設(shè)置在陰極15的區(qū)域內(nèi)。盡管這是本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施變型，但當(dāng)然存在將所述至少兩個(gè)另外的電極38、39設(shè)置在反應(yīng)室12的其它的區(qū)域內(nèi)的可能性，例如這些另外的電極38、39可以設(shè)置在圖I中的陽(yáng)極14的下方的構(gòu)造所述陽(yáng)極14與外殼底4之間的那個(gè)區(qū)域內(nèi)。在此無(wú)論如何應(yīng)該如下設(shè)置在兩個(gè)電極38、39之間保持用于流體9的流動(dòng)的自由區(qū)段，這樣的話，兩個(gè)電極38,39和置于它們之間的頂蓋21的布局在本發(fā)明的框架內(nèi)是不期望的。這兩個(gè)電極38、39之間的間距41優(yōu)選最大為反應(yīng)室12的長(zhǎng)度的10%，即反應(yīng)室12沿縱向中間軸線10在外殼底4與外殼蓋5之間的縱向延伸的10%，特別是至少為25%。反應(yīng)室12在此由內(nèi)部設(shè)置有至少一個(gè)陽(yáng)極14和至少一個(gè)陰極15的區(qū)域構(gòu)成。在此，間距41是這兩個(gè)電極38、39之間的最小間距。在圖I所示的實(shí)施變型中這個(gè)間距41是兩個(gè)另外的電極38、39的兩個(gè)端部區(qū)域之間的距離。如果兩個(gè)另外的電極38、39在裝置I內(nèi)，即在反應(yīng)室12內(nèi)并排設(shè)置，即相互平行設(shè)置的話，那么所述間距41表示構(gòu)造在電極38、39的兩個(gè)相向的表面之間的那個(gè)距離。如在圖I中所示出的那樣，這兩個(gè)另外的電極38、39優(yōu)選構(gòu)造為棒狀的。在此，棒狀的電極38、39的直徑42具有的尺寸最大為至少一個(gè)陰極15的最小尺寸的30%。然而在本發(fā)明的框架內(nèi)出于前述原因優(yōu)選這個(gè)直徑42具有的最大值為至少一個(gè)陰極15的最小尺寸的20%。盡管在本發(fā)明的框架內(nèi)存在至少兩個(gè)另外的電極38、39在反應(yīng)室12中的多個(gè)不同的設(shè)置可能性，但是優(yōu)選的是如在圖I中所示出的那樣，這兩個(gè)另外的的電極38、39沿外殼的縱向延伸10的方向且彼此同軸地設(shè)置在外殼2內(nèi)。另外，電極38、39并不是非要如在圖I中所示出的那樣強(qiáng)制性地豎立設(shè)置在反應(yīng)室12內(nèi)，而是也可以將這些電極水平地設(shè)置，即，定向?yàn)橐运鲭姌O的最大的縱向延伸至少幾乎垂直于裝置I的縱向中間軸線10。用于至少兩個(gè)另外的電極38、39的能量源41優(yōu)選為在現(xiàn)有技術(shù)中已知的穩(wěn)壓電源。如果引入交流電壓作為初級(jí)能量源，該能量源41優(yōu)選具有整流器。在本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施變型中，電極38、39在安裝到裝置的反應(yīng)室12中·之前進(jìn)行了表面活化處理。為此兩個(gè)電極38、39在電解液中用振幅范圍在5V至50V內(nèi)的電壓脈沖加載。電壓脈沖的脈沖持續(xù)時(shí)間在此選自下限為1μ s且上限為10 μ s的范圍。電流強(qiáng)度選自下限為2000Α且上限為8000Α的范圍。在內(nèi)部進(jìn)行所述活化處理的電解液優(yōu)選包含硅酸鈉(Na2Si03)、至少一種堿液，特別是Κ0Η、蒸餾水或去離子水，以及必要的情況下Na2S03和/或K2S04。硅酸鈉份額在此可以選自O(shè). 05重量百分比至10重量百分比的范圍，特別是O. I重量百分比至I重量百分比的范圍。堿液份額可以選自O(shè). 05重量百分比至5重量百分比的范圍，特別是O. I重量百分比至5重量百分比的范圍。如果電解液中不包含助劑的話，則水構(gòu)成至100重量百分比的剩余部分，如在前述中指定的那樣，其中助劑的份額總和被限制在10重量百分比內(nèi)。通過(guò)這種活化處理改變了電極38、39的表面。為此在一種實(shí)施變型中存在在活化處理的同時(shí)實(shí)施在前述載體芯上沉積金屬或合金的可能性。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的一種改進(jìn)方案中，在流體9，特別是水中添加一種電解質(zhì)。作為電解質(zhì)在此可以使用可溶于水或者流體的導(dǎo)電鹽，如這一點(diǎn)在現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣。不過(guò)優(yōu)選電解質(zhì)除了水之外含有份額最大為5重量百分比的Κ0Η。如已經(jīng)在前面闡述的那樣，如果使用水作為流體9，優(yōu)選可以給其中添加堿液或者堿，或至少一種電解質(zhì)。由此水的傳導(dǎo)能力通過(guò)離子的存在而得以提高，其中，所述離子也出自兩個(gè)另外的電極38、39。在這種情況下被證明是有利的是如在圖I中示意性示出的那樣，在穩(wěn)流段38中設(shè)置有至少一個(gè)激光器43，就是說(shuō)激光器43的發(fā)射光的部件。特別地，激光器43的該發(fā)射光的部件又設(shè)置在外殼身3內(nèi)，或者也可以將激光器43的該發(fā)射光的部件進(jìn)一步向反應(yīng)室12的縱向中間軸線10的方向轉(zhuǎn)移，為此可以在外殼身3中設(shè)置相應(yīng)的裝置，例如插套等。另一方面可以用透明的材料制造外殼身3并從外部向反應(yīng)室12內(nèi)射入激光射線。優(yōu)選激光器43是紅色光激光器，其中，優(yōu)選該激光器43發(fā)射的光的頻率選自下限為300THz且上限為550THz的范圍。為此根據(jù)一種實(shí)施變型，也可以為激光器43設(shè)置如下該激光器發(fā)射間歇性的光，為此該激光器43具有用于產(chǎn)生這種間歇性的光的相應(yīng)的裝置或者與該相應(yīng)的裝置相連接。在此，激光脈沖的脈沖持續(xù)時(shí)間可以選自下限為20 μ S，特別是33 μ S，且上限為100 μ S，特別是50 μ s的范圍。在圖4中示出的是用于兩個(gè)電極38、39的材料選擇對(duì)裝置I的效率的影響。從本發(fā)明的意義上講，效率是指吸收的能量與以加熱功率形式輸出的能量之比。在圖4中柱44表示采用PtNi5作為電極材料，柱45表示采用Pt作為電極材料，柱46表不米用成份為AgNi5的合金作為電極材料，柱47表不米用Ni作為電極材料且48表示采用鋼作為電極材料。如從圖4的示圖中可以看出的那樣，優(yōu)選采用的合金AgNi5作為電極材料具有的效率明顯高于由其它所述材料構(gòu)成的電極。雖然在此，在PtNi5作為電極材料(柱44)與AgNi5作為電極材料之間的效率差別看上去僅僅是微不足道的，然而這個(gè)差別一如既往地意味著通過(guò)采用電極材料AgNi5將裝置I的效率提高了 3%至5%，這在裝置I的經(jīng)濟(jì)性方·面，并且特別是在減輕環(huán)境污染方面具有優(yōu)越性。圖5示出的是兩個(gè)電極38、39的表面活化處理對(duì)裝置I的效率的影響。其中柱49示出采用非活化處理的AgNi5，柱50示出同樣的電極，不過(guò)具有被活化處理的表面。如可以看出的那樣，與具有相同成份而未經(jīng)活化處理的表面的電極相比，表面通過(guò)前述的活化處理，效率得到明顯上升。圖6示出可變的電壓脈沖按本發(fā)明的意義供應(yīng)到流體9中對(duì)裝置I的效率的影響的原理圖，其中，在此又放棄示出具體的值，因?yàn)閮H應(yīng)示出兩種變型的相對(duì)比較。在這兩種變型中，除了電壓脈沖外所有其它的參量都相同。在此，變化曲線51示出在保持恒定的電壓圖形下在效率在時(shí)間上的變化曲線，變化曲線52示出具有可變的電壓脈沖圖形的裝置I的效率的變化曲線，如這一點(diǎn)例如在圖3中所示出的那樣或如前面所描述的那樣。由圖6清晰可見(jiàn)，通過(guò)將可變的電壓脈沖供應(yīng)到反應(yīng)室12實(shí)現(xiàn)了更高的效率并且因此能夠提高裝置I的經(jīng)濟(jì)性。另外可以觀察到，如這一點(diǎn)也由變化曲線52所示的那樣，效率中的波動(dòng)明顯小于變化曲線51在效率中的波動(dòng)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，供暖設(shè)備31在初級(jí)環(huán)流中可以以例如2bar至4bar之間的壓力運(yùn)轉(zhuǎn)。但是也能夠?qū)崿F(xiàn)在流體9的溫度接近流體9的沸點(diǎn)的情況下使供暖設(shè)備31在初級(jí)環(huán)流中無(wú)壓運(yùn)行。盡管在多處已經(jīng)指出，根據(jù)本發(fā)明的供暖設(shè)備31或者裝置I用于房屋供暖，一般來(lái)講這些裝置可以用于產(chǎn)生熱量，而與該熱量最終用于何種目的無(wú)關(guān)。為此為了在必要時(shí)提高加熱功率，可以將多個(gè)裝置I在供暖設(shè)備31中一個(gè)接一個(gè)地連接起來(lái)，即串接起來(lái)。附圖標(biāo)記表I裝置27箭頭2外殼28徑向孔3外殼身29軸向孔4外殼底30孔5外殼蓋31供暖設(shè)備6螺紋32加熱體7端部區(qū)域33泵8端部區(qū)域34膨脹箱
9流體35氣體吸收器10縱向中間軸線36測(cè)量裝置11入口37調(diào)節(jié)裝置12反應(yīng)室38電極13 出口39 電極14陽(yáng)極40能量源 15陰極41間距16端部區(qū)域42直徑17穿孔43激光器18 正極44 柱19 負(fù)極45 柱20脈沖發(fā)生器46柱21 頂蓋47 柱22 孔48 柱23外螺紋49柱24內(nèi)螺紋50柱25間距51變化曲線26開口52變化曲線
權(quán)利要求
1.用于加熱流體(9)的裝置(1)，其具有外殼(2)，該外殼包括外殼身(3)、外殼底(4)和外殼蓋(5);該裝置還具有用于所述流體(9)的至少一個(gè)入口(11)和至少一個(gè)出口(13)，其中在所述外殼(2)中彼此有間距(25)地設(shè)置至少兩個(gè)電極，特別是至少一個(gè)陽(yáng)極(14)和至少一個(gè)陰極(15)，這些電極與至少一個(gè)脈沖發(fā)生器(20)的各一個(gè)極導(dǎo)電地連接，其特征在于所述脈沖發(fā)生器(20)構(gòu)造為用于發(fā)出可變的電壓脈沖。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置(1)，其特征在于所述脈沖發(fā)生器(20)生成這樣的電壓脈沖，該電壓脈沖的振幅選自下限為300V且上限為1500V的范圍。
3.如權(quán)利要求I或2所述的裝置(1)，其特征在于所述脈沖發(fā)生器(20)包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。
4.如權(quán)利要求I至3之任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于所述脈沖發(fā)生器(20)生成這樣的電壓脈沖，該電壓脈沖具有至少25V/y s的陡峭的上升邊坡。
5.如權(quán)利要求I至4之任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于所述脈沖發(fā)生器(20)生成矩形的電壓脈沖。
6.如權(quán)利要求I至5之任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于所述脈沖發(fā)生器(20)以這樣的脈沖頻率發(fā)出電壓脈沖，該脈沖頻率選自下限為20Hz且上限為20kHz的范圍。
7.如權(quán)利要求I至6之任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于所述脈沖發(fā)生器(20)發(fā)出具有這樣脈沖持續(xù)時(shí)間的電壓脈沖，該脈沖持續(xù)時(shí)間選自下限為2ns且上限為10μ s的范圍。
8.如權(quán)利要求I至7之任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于所述脈沖發(fā)生器(20)生成具有這樣脈沖間歇時(shí)間的電壓脈沖，該脈沖間歇時(shí)間選自下限為2 μ s且上限為20 μ s的范圍。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置(1)，其特征在于所述脈沖發(fā)生器(20)構(gòu)造為用于生成可變的脈沖間歇時(shí)間。
10.如權(quán)利要求I至9之任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其特征在于在反應(yīng)室(12)內(nèi)設(shè)置有另外的電極(38或39 )，優(yōu)選至少兩個(gè)另外的電極(38、39 )，所述另外的電極與能量源(40 )導(dǎo)電地連接。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置(1)，其特征在于所述另外的電極(38或39)或所述兩個(gè)另外的電極(38、39)由以下材料構(gòu)成，該材料選自包括Pd、Pt、Ti、Rh、Au、Ag、Ni、Cu、Ir、Fe、V、Nb、Ta和它們的合金的組。
12.如權(quán)利要求10或11所述的裝置(1)，其特征在于所述另外的電極(38或39)或所述兩個(gè)另外的電極(38、39)中的至少一個(gè)電極設(shè)置在所述陽(yáng)極(14)或所述陰極(15)的區(qū)域內(nèi)。
13.如權(quán)利要求10至12之任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其特征在于所述至少兩個(gè)另外的電極(38、39)之間的間距(41)是由所述外殼(2)所限定的反應(yīng)室(12)的長(zhǎng)度的至少10%。
14.如權(quán)利要求10至13之任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其特征在于所述另外的電極(38或39)或所述至少兩個(gè)另外的電極(38、39)構(gòu)造為棒狀的，其直徑(42)最大為所述至少一個(gè)陰極的最小尺寸的30%。
15.如權(quán)利要求10至14之任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于用于所述另外的電極(38或39)或所述至少兩個(gè)另外的電極(38、39)的所述能量源(40)是穩(wěn)壓電源。
16.如權(quán)利要求10至15之任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其特征在于在電流強(qiáng)度選自下限為2000A且上限為8000A的范圍的情況下，所述另外的電極(38或39)或所述至少兩個(gè)另外的電極(38、39)在電解液中用如下電壓脈沖來(lái)進(jìn)行活化處理，該電壓脈沖具有選自5V至50V (直流電)范圍的振幅和選自I μ s至10 μ s范圍的脈沖持續(xù)時(shí)間。
17.如權(quán)利要求I至16之任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其特征在于在所述外殼(2)內(nèi)包含有帶電解質(zhì)的水。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置(I)，其特征在于所述電解質(zhì)包含有硅酸鈉(Na2Si03)、至少一種堿液，特別是KOH、蒸餾水或去離子水，以及必要時(shí)Na2SO3和/或K2S04。
19.如權(quán)利要求10至18之任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其特征在于所述至少兩個(gè)另外的電極(38、39)沿所述外殼(2)的縱向延伸(10)的方向并彼此同軸地設(shè)置在所述外殼(2)內(nèi)。
20.如權(quán)利要求I至19之任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于所述電極中的至少一個(gè)電極、特別是陽(yáng)極(14)構(gòu)造成籃子狀的。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置(1)，其特征在于所述至少一個(gè)電極至少部分地設(shè)置在籃子狀的所述電極內(nèi)部，特別是所述至少一個(gè)陰極(15)至少部分地設(shè)置在籃子狀的陽(yáng)極(14)的內(nèi)部。
22.如權(quán)利要求I至21之任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于所述電極之間的間距(25)、特別是陰極(15)與陽(yáng)極(14)之間的間距為至少5mm。
23.如權(quán)利要求I至22之任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其特征在于所述外殼身(3)構(gòu)造為筒狀的。
24.如權(quán)利要求I至23之任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于所述電極中的至少一個(gè)電極相對(duì)另外的電極，特別是陽(yáng)極(14 )相對(duì)陰極(15 )和/或陰極(15 )相對(duì)陽(yáng)極(14 ),在所述外殼(2)內(nèi)可調(diào)整地設(shè)置。
25.如權(quán)利要求I至24之任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其特征在于在所述反應(yīng)室(12)中設(shè)置有至少一個(gè)激光器(43 )。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置(1)，其特征在于所述激光器(43)發(fā)射選自下限為300THz且上限為550THz的范圍的頻率的光。
27.如權(quán)利要求25或26所述的裝置(1)，其特征在于所述激光器(43)與用于生成間歇性的光的裝置相連接。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置(1)，其特征在于所述激光器(43)發(fā)出光脈沖，其中，脈沖持續(xù)時(shí)間選自下限為20 μ s且上限為100 μ s的范圍。
29.如權(quán)利要求I至28之任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其特征在于所述脈沖發(fā)生器(20)具有調(diào)節(jié)和/或控制模塊或與調(diào)節(jié)和/或控制裝置連接。
30.供暖設(shè)備(31)，包括至少一個(gè)用于第一流體(9)的輸送裝置；至少一個(gè)用于加熱所述流體(9)的裝置(I);至少一個(gè)換熱器，在該換熱器中將所生成的熱量從所述第一流體(9)傳遞給其它的流體，其特征在于所述至少一個(gè)用于加熱流體(9)的裝置(I)按照前述權(quán)利要求之任一項(xiàng)構(gòu)成。
31.如權(quán)利要求30所述的供暖設(shè)備(31)，其特征在于所述換熱器構(gòu)造為加熱體(32)。
32.如權(quán)利要求I至29之任一項(xiàng)所述的用于加熱流體(9)的裝置(I)在為房屋供暖中的應(yīng)用 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于加熱流體(9)的裝置(1)，其具有外殼(2)，該外殼包括外殼身(3)、外殼底(4)和外殼蓋(5)；該裝置還具有用于所述流體(9)的至少一個(gè)入口(11)和至少一個(gè)出口(13)，其中，在所述外殼(2)中彼此有間距(25)地設(shè)置至少兩個(gè)電極，這些電極與至少一個(gè)脈沖發(fā)生器(20)的各一個(gè)極導(dǎo)電地連接。所述脈沖發(fā)生器(20)構(gòu)造為用于發(fā)出可變的電壓脈沖。
文檔編號(hào)F24H1/10GK102959340SQ201180011369
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者約翰·維德爾羅伊特爾 申請(qǐng)人:約翰·維德爾羅伊特爾