[发明专利]高效加热装置

说明书

一种高效加热装置(1)，具有：主体(2)，包括内腔(3)，加热液体在该内腔中循环；连接件(16)，与腔(3)连通并且从主体(2)延伸；以及前板(4)，具有在使用中面向加热空间并且限定装置(1)的主前热交换表面(10)的外面(9)；腔(3)由面向彼此的一对主壁(24、25)和连接主壁(24、25)的闭环周边边缘(7)界定；腔(3)具有大于或等于23的分别以dm2和dm3表示的表面和体积之比。

技术领域

本发明涉及一种高效加热装置。

背景技术

常见的室内加热系统由加热液体(通常是热水)在其中的循环的散热器组成。

在这些系统中使用的散热器可由各种金属材料制成，并且通常由单独制造并且然后接合在一起的散热器元件的电池(battery)形成。

典型的散热器元件具有设置有内腔的基本上管状的主体，水流动通过该内腔(水腔)并且具有液压连接件，用于连接到其他类似的散热器元件和/或液压回路并且布置在元件的相对端部处；两个相对的隔板沿着元件的中心线平面从水腔延伸，分别支撑前板和后板；多个热交换翅片从管状主体延伸。

通常认为包括这些元件的散热器完全令人满意并且现在已经达到其性能的极限并且可不再进一步改进，或者至少仅仅最低限度地改进，特别是在他们每单位重量的比功率方面，即由散热器元件发射并传递到环境的热功率(根据具体标准测量，例如EN 442)与元件的重量(其是直接影响生产成本的基本参数)之间的比率。

然而，所讨论的本发明的发明人已经确定，利用已知的解决方案仍然存在显著的改进空间，特别是在比功率方面，并且通常在效率方面：即使在具有良好的比功率的情况下，已知的散热器通常需要相对较高的操作温度(供应给散热器的水的温度)。

另一方面，人们普遍认识到，增加散热器功率的问题的可能解决方案是增加在散热器中循环的水的量，即增加水腔的体积。

相反，所讨论的本发明的发明人已经发现，在热交换中使用的水实际上仅是漫在水腔的壁的水，使得增加水含量(即，水腔的容积)不一定导致热功率的增加。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种具体由铝制成的加热装置，该加热装置也可用于代替常规的散热器或散热器元件并且具有高的热效率。

因此，本发明涉及一种诸如在所附权利要求1中的其基本术语中以及在从属权利要求中的其次要和优选特征部中限定的加热装置。

因此，根据本发明的加热装置克服了现有技术中已知的散热器的有限功率的技术问题。与常规方法相比，根据本发明，通过增加水(加热液体)和金属(水腔的壁)之间的接触表面已经克服技术问题，但是不限制可用于加热装置的其余部分上的空气的对流运动的空间，并且因此限制水腔的总体积。所讨论的本发明的发明人已经意识到，为了增加功率和总体效率，必须改善水和金属之间的热交换，因为在热交换中实际使用的唯一水是漫在水腔的壁的水。

因此，根据本发明，需要增加交换表面，并且替代地减少水量，即水腔的体积，但是不妨碍腔内水的对流运动。

因此，根据本发明，水腔必须设计成使得表面和体积之间的比率大于最小阈值。

此外，这种创新方法使得水循环的速度增加并且允许流动状态从层流变为湍流，因此进一步增加已经更大的热交换表面。

结果是特别有效的加热装置，其具体地使得来自加热液体的热量能够被充分利用，并且同时从结构角度提供足够的抗性。

基本上，根据本发明的装置被设计成使得水腔具有大的热交换表面但是具有相对小的体积：因此加热液体(水)占据的体积减小，但实际上所有的水在腔与限定腔的壁交换热量，因此增加整体热交换能力。此外，由于水在较低温度下通过附加的水层与腔的壁分离，因此防止了腔中的区域形成，其中水保持在高温下，并且基本上不会释放到腔的壁。