| (19) |
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(11) |
EP 1 573 261 B9 |
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KORRIGIERTE EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis: Bibliographie entspricht dem neuesten Stand |
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Korrekturinformation: |
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Korrigierte Fassung Nr. 1 (W1 B1) |
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Korrekturen, siehe Ansprüche DE |
| (48) |
Corrigendum ausgegeben am: |
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12.08.2009 Patentblatt 2009/33 |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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17.12.2008 Patentblatt 2008/51 |
| (22) |
Anmeldetag: 22.12.2003 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2003/014758 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2004/057259 (08.07.2004 Gazette 2004/28) |
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| (54) |
VERFAHREN ZUM HERSTELLEN VON ELEMENTEN AUS LATENTWÄRMESPEICHERNDEM MATERIAL
METHOD FOR PRODUCING ELEMENTS FROM PHASE CHANGE MATERIAL
PROCEDE DE FABRICATION D'ELEMENTS EN MATERIAU STOCKANT DE LA CHALEUR LATENTE
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR |
| (30) |
Priorität: |
20.12.2002 DE 10261208
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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14.09.2005 Patentblatt 2005/37 |
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Patentinhaber: EWALD DÖRKEN AG |
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58313 Herdecke (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- JABLONKA, Dieter
58313 Herdecke (DE)
- MERTENS, Michael
58313 Herdecke (DE)
- SCHEPERS, Eberhard
58313 Herdecke (DE)
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| (74) |
Vertreter: Wenzel & Kalkoff |
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Patentanwälte
Martin-Schmeisser-Weg 3a-3b 44227 Dortmund 44227 Dortmund (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 1 371 915 US-A- 4 259 401 US-A1- 2003 129 330
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FR-A- 2 830 077 US-A- 5 770 295
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Elementen aus oder mit latentwärmespeicherndem
Material - nachfolgend mit der Abkürzung "PCM" bezeichnet -, die mit
einem Schlauch versehen werden, und ebenso Elemente aus oder mit PCM.
[0002] Dabei umfaßt der Begriff "Element" PCM in jeder Form, Art, Konsistenz, Farbe, Teilchengröße,
nämlich Körper wie Platten, Profile, Rohre, Blöcke, Kugeln, Körner, Kissen, Pulver
etc.
[0003] Aus der
US-PS 5,770,295 sind Strukturen und Komponenten zur Wärmeisolierung von Räumen von Gebäuden bekannt,
in denen PCM-Werkstoffe für eine Regulierung der Temperaturbedingungen in den Räumen
angewendet werden. PCM-Werkstoffe werden nach verschiedenen Verfahren, bspw. durch
Tränken von Bahnen in PCM-Bädern oder durch Aufsprühen von flüssigem PCM auf Isolierstoffe
oder durch Einbringen umhüllter PCM-Kügelchen in Bauelemente mit schaumförmiger Struktur,
mit Trägern verbunden oder in diese eingebunden. Die PCM-Träger werden grundsätzlich
nur als Zwischenschicht zwischen zwei Isolierstoffschichten zur Wärmeisolierung von
Räumen eingebracht. Aus
US 4,259,401 sind PCM Element bekannt, wobei das PCM Material in Schläuche gegeben wenden kann.
[0004] Diesem Stand der Technik gegenüber besteht die Aufgabe, ein Verfahren vorzusehen,
mit dem sich möglichst wirtschaftlich Elemente aus oder mit PCM herstellen lassen,
die sich für einen breiten Anwendungsbereich eignen und eine einfache Verarbeitung
gestatten.
[0005] Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß
- der Schlauch aus einem Kunststoffmaterial extrudiert wird,
- PCM kontinuierlich oder taktweise zugeführt wird,
- PCM in den frisch extrudierten Schlauch eingefüllt bzw. eingeführt wird
- der PCM-gefüllte Schlauch in Schlauchabschnitte unterteilt oder gespeichert z. B.
aufgespult wird.
[0006] Dabei kann PCM flüssig oder als Granulat oder als Strang stückweise oder endlos zugeführt
werden. Je nach Verwendungszweck kann der PCM-gefüllte Schlauch flexibel oder formstabil
sein.
[0007] Der Schlauch besteht zweckmäßig aus diffusionsdichtem Kunststoff, damit aus der Umhüllung
kein PCM entweichen und umgekehrt keine Partikel von außen in das Innere des Schlauches
eindringen können. Bei PCM auf Paraffinbasis kommt als Kunststoff z. B. Polyamid (PA)
insbesondere zum Herstellen eines flexiblen Schlauches in Betracht. Für den Fall der
Verwendung von PCM auf Salzbasis kann als Kunststoffmaterial für einen flexiblen Schlauch
Polyethylen (HDPE) oder Polypropylen (PP) oder auch hierfür Polyamid (PA) verwendet
werden. Die Querschnittsform des Schlauches entspricht dem Verwendungszweck. Das gleiche
gilt für die Querschnittsgröße, die wenige Quadratmillimeter oder aber - je nach gewünschter
Speicherkapazität pro Längeneinheit - erheblich größere Flächen umfassen kann.
[0008] Zur Herstellung von PCM-Elementen in größerem Maßstab wird der Schlauch in der Herstellungsanlage
extrudiert und PCM in den frisch extrudierten Schlauch eingefüllt bzw. einführt wird.
Bevorzugt soll der Schlauch nach Verlassen der Extruderdüse und vor dem Eintritt in
eine Kühlzone mit PCM - vorzugsweise in flüssiger Form - gefüllt werden. Es ist auch
möglich, PCM als Strang in festem Zustand mit vorgegebenem Querschnitt, bspw. mit
einem flachovalen Querschnitt, zuzuführen, und den Strang zum Herstellen einer Umhüllung
durch ein Bad zu führen oder die Umhüllung durch Aufsprühen von flüssigem Kunststoffherzustellen.
Bevorzugt wird jedoch, wie vorstehend angegeben, das Einfüllen von flüssigem PCM in
einen Schlauch, der kontinuierlich aus einer Extruderdüse austritt und bereits eine
zum Einfüllen von flüssigem PCM ausreichende Formstabilität besitzt. PCM wird dabei
vorzugsweise zentral durch die Extruderdüse in den sich bildenden Schlauch hinein
zugeführt, zweckmäßig mit vertikaler Arbeitsrichtung.
[0009] Je nach Verwendungszweck wird der Schlauch nach dem Befüllen mit PCM, nämlich mit
PCM-Granulat oder bevorzugt mit PCM in flüssigem Zustand, in Schlauchabschnitte geeigneter
Länge unterteilt oder auf einem Träger wie einer Spule gespeichert zwecks Weiterverarbeitung
an anderer Stelle. Die Länge der Schlauchabschnitte hängt ebenfalls von ihrem Verwendungszweck
ab und kann wenige Millimeter oder auch mehrere Meter betragen. In jedem Fall ist
der gewählte PCM-Werkstoff sicher umhüllt, und die PCM-gefüllten Schlauchabschnitte
können der Weiterverarbeitung zugeführt werden.
[0010] Der PCM-gefüllte Schlauch aus Kunststoff kann zur Bildung der Schlauchabschnitte
an vorgegebenen Stellen eingeschnürt, und die Einschnürungen können verschweißt werden.
Dieser Verfahrensschritt führt zu aus Schlauchabschnitten bestehenden Schnüren, die,
wie noch beschrieben wird, zur Herstellung von Isolier- und/oder Wärmespeicherelementen
weiterverarbeitet werden können. Alternativ hierzu können die PCM-gefüllten Schlauchabschnitte
an den Engstellen auch voneinander getrennt werden, wobei zweckmäßig die Einschnürungen
durchtrennt werden, und zwar so, daß die Enden der Schlauchabschnitte verschweißt
bleiben.
[0011] Für die Bildung der Schlauchabschnitte durch Einschnüren der Schläuche an vorgegebenen
Stellen und für das Verschweißen der Einschnürungen sind verschiedene Verfahren anwendbar.
Man kann den PCM-gefüllten Schlauch vor allem durch eine Presse führen und die Einschnürungen
und Verschweißungen dabei mittels temperierter Preßwerkzeuge herbeiführen. Dabei kann
der Schlauch taktweise mit hin- und hergehenden Preßwerkzeugen an den vorgegebenen
Stellen eingeschnürt und verschweißt werden. Alternativ kann der Schlauch zum Einschnüren
und Verschweißen zwischen zwei gegenläufigen mit Druck- und Schweißwerkzeugen besetzten
Raupen hindurchtransportiert werden. Nach einer weiteren Alternative wird der Schlauch
zwischen zwei am Umfang mit Druck- und Schweißwerkzeugen besetzten Rädern hindurchtransportiert.
In jedem Fall handelt es sich um insbesondere für eine kontinuierliche Herstellung
geeignete und wirtschaftliche Verfahren zur Herstellung von Schlauchabschnitten nahezu
beliebiger Größen, was die Schlauchlängen und ihre Querschnittsgröße und auch Querschnittsform
anbelangt.
[0012] So läßt sich aus von dem Strang abgetrennten Schlauchabschnitten bspw. ein Granulat
aus PCM-gefüllten Kissen herstellen. Mit dem Granulat können vorgegebene Hohlräume
in Wänden von Bauwerken zur Bildung von Latentwärmespeichern ebenso gefüllt werden
wie Behälter oder Kammern in Bau- oder Isolierplatten.
[0013] Einzelne oder als Strang zusammenhängende, PCM-gefüllte Schlauchabschnitte können
jedoch auch auf einem Träger z. B. einem Vlies aus Kunststoff oder auf einer Folie
aus Kunststoff, die mehr oder weniger flexibel ist, befestigt werden, um so Bau- oder
Isolierelemente herzustellen, mit denen die Eigenschaften von PCM als Wärmespeicher
nutzbar gemacht werden können.
[0014] Dabei lassen sich die Schlauchabschnitte parallel nebeneinander an dem Vlies oder
an der Folie anordnen.
[0015] Flexible Träger mit PCM-gefüllten Schlauchabschnitten lassen sich vor allem als Produkte
für Bauzwecke durch Aufwickeln leicht speichern, transportieren, handhaben und auf
passende Länge schneiden. Für andere Bedarfsfälle sind formstabile Folien als Träger
der Schlauchabschnitte vorzuziehen.
[0016] Besonders vorteilhaft ist es, die PCM-gefüllten Schlauchabschnitte zwischen einem
Vlies und einem Film in einem Schichtaufbau anzuordnen und zu positionieren. Ein derartiges
Halbfertigprodukt läßt sich in industriellem Rahmen wirtschaftlich bspw. so herstellen,
daß ein endloses Vlies und ein endloser Strang aus PCM-gefüllten Schlauchabschnitten
im Spalt eines Walzenpaares zusammengeführt und dort miteinander verbunden sowie auf
der dem Vlies abgewandten Seite mit dem Film aus einer Extruderdüse beschichtet werden.
Zweckmäßig geht die Herstellung des endlosen Stranges aus PCM-gefüllten Schlauchabschnitten
der Herstellung einer solchen endlosen Bahn mit PCM-gefüllten Schlauchabschnitten
unmittelbar voraus, so daß die Herstellung dieses mehrschichtigen Bahnmaterials in
einer Herstellungsanlage erfolgen kann. Bei der Herstellung des Bahnmaterials kann
der Film jeweils über die Schlauchabschnitte bis zu dem Vlies gezogen und zwischen
benachbarten Schlauchabschnitten an dem Vlies befestigt werden. Auf diese Weise erhält
jeder Schlauchabschnitt durch den Film an den Stellen, die nicht von dem Vlies bedeckt
sind, eine Schutzschicht, mit der jeder Schlauchabschnitt gleichzeitig in der gewünschten
Position am Vlies befestigt wird. Hierfür können ein endloses Vlies und einzeln aus
einem Magazin zugeführte Schlauchabschnitte im Spalt eines Walzenpaares zusammengeführt
und die Schlauchabschnitte dort mit dem Film aus einer Extruderdüse beschichtet und
durch Verkleben des Films an dem Vlies zwischen den Schlauchabschnitten fixiert werden.
[0017] Erfindungsgemäße Elemente und Weiterbildungen hierfür sind Anspruch 17-26 zu entnehmen.
Die Elemente bilden - je nach Ausführung - Fertig- oder Halbfertigprodukte und sind
insbesondere für Bauzwecke bestimmt. Eine typische Anwendung erfindungsgemäßer Elemente
wird nachstehend am Beispiel von Leichtbaukonstruktionen erläutert.
[0018] Industriebauten wie Produktions- und Lagerhallen etc. werden heute zu einem erheblichen
Teil als Leichtbaukonstruktionen errichtet. Sie bestehen aus Stahlkonstruktionen,
die anschließend im Wand- und Dachbereich je nach Bedarf gedämmt und verkleidet werden.
[0019] Das Dach von Leichtbaukonstruktionen besteht in der Regel aus mit Kunststoff beschichteten
Trapezblechprofilen, die auf der tragenden Stahlkonstruktion aufliegen und mit ihr
verschraubt werden. Die Profiltafeln werden untereinander mit Nieten verbunden. Die
Trapezbleche sind nach dem Verlegen biegesteif und begehbar. Oberhalb der Trapezbleche
sind als weiterer Dachaufbau üblicherweise eine Dampfsperre z.B. aus einer selbstklebenden
dicken Folie, eine Wärmedämmung mit einer Schichtdicke von ca. 160 mm und schließlich
eine Flachdachabdichtung aus zwei Lagen Bitumenbahn oder einer Lage einer geeigneten
Kunststoff-Dichtungsbahn vorgesehen.
[0020] Zur Verbesserung der Wärmedämmung können sog. Sickenfüller aus Dämmstoff, die auf
die Form der Tiefsicke zugeschnitten sind, eingelegt werden. Zur Verbesserung des
Schallschutzes von Industrieleichtdächern kann das Blech im Bereich der Tiefsicke
gelocht werden, und in die Tiefsicke selbst kann ein Dämmstoffstreifen eingelegt werden.
[0021] Das Temperaturverhalten von Leichtbaukonstruktionen ist problematisch, weil sich
die Gebäude im Sommer bei hohen Temperaturen rasch aufheizen und im Winter schnell
auskühlen.
[0022] Die Erfindung ermöglicht, den bei Leichtbaukonstruktionen durch die Tiefsicken der
Schicht bzw. der Trapezblechprofile zur Verfügung stehenden Raum zur Aufnahme einer
Speichermasse für die Aufnahme von Wärmeenergie zu nutzen. Im Gegensatz zu Massivbauteilen
mit erheblichem Gewicht, die ebenfalls als Wärmespeicher in Betracht kommen, jedoch
die Tragfähigkeit der Leichtbaukonstruktion überfordern würden, lassen sich Elemente
mit PCM gezielt auswählen und in einfacher Weise in die Tiefsicken der Profilschicht
einbringen. An heißen Tagen im Sommer würden diese Wärmespeicher eine Reduzierung
der Temperatur unterhalb des Blechdaches bewirken, während sie bei kühlen Nachttemperaturen
Wärme abgeben, so daß sie insgesamt ein ausgeglichenes Klima im Innenraum herbeiführen.
[0023] Die Erfindung wird zur Verdeutlichung überwiegend mit Bezug auf Trapezblechprofile
für die Dächer von Leichtbaukonstruktionen erläutert, obwohl die Anwendung der erfindungsgemäßen
Elemente hierauf keineswegs beschränkt ist.
[0024] PCM kann aus einer Vielzahl von Elementen mit Umhüllung bestehen, und es ist vorzugsweise
in Hohlräumen wie Kammern, Waben oder dergleichen angeordnet. Je nach Materialart
können die PCM-Elemente auch als Granulat in Hohlräume wie in die Tiefsicken von Trapezblechprofilen
eingebracht werden. Die Elemente können jedoch auch aus Strängen, die sich leicht
ablängen lassen, bestehen.
[0025] Die Wirkung des PCM als ausgleichendem Element zwischen hohen und niedrigen Umgebungstemperaturen
ist besonders nachhaltig, wenn die Phasenumwandlungstemperatur des PCM im Bereich
von 15 - 40°C, insbesondere im Bereich von 20 - 35°C liegt. In der Auswahl des PCM
sind dabei die am Einsatzort der Schicht auftretenden Temperaturen zu beachten, damit
die Phasenumwandlungswärme des PCM zum Ausgleichen der unterschiedlichen Temperaturen
benutzt werden kann. In einem angenommenen Anwendungsfall, wenn z.B. kühle Außentemperaturen
von ca.10°C auf ein erfindungsgemäß ausgerüstetes Flachdach und damit auch auf die
entsprechende Schicht zur Einwirkung kommt, befindet sich das PCM im festen bzw. erstarrten
Zustand. Wenn die Phasenumwandlungstemperatur dieses Materials 25°C beträgt, setzt
folglich bei Eintreten höherer Umgebungstemperaturen im Bereich von z.B. 25 - 30°C
der Übergang des PCM von der festen in die flüssige Phase mit entsprechender Wärmeaufnahme
bzw. mit entsprechendem Energieverbrauch mit der Folge ein, daß die Aufheizung der
Schicht und damit des Innenraums entsprechend verzögert wird. Je mehr PCM eingesetzt
wird und je höher die Wärmespeicherkapazität des Materials ist, desto länger behält
der Innenraum ein angenehmes Klima. Umgekehrt kühlt sich der Innenraum abends bzw.
in der Nacht wesentlich langsamer ab und erreicht eine entsprechend geringere Reduzierung
der Innentemperatur, wenn die Elemente aus PCM unter der Einwirkung von unter die
Phasenumwandlungstemperatur von 20°C absinkenden Temperaturen Phasenumwandlungswärme
über längere Zeit abgeben, bis sie ggf. je nach Einwirkdauer gänzlich in die starre
Phase übergehen. Während sie Phasenumwandlungswärme abgeben, verhindern sie ein abruptes
Absinken der Temperaturen im Bereich der Schicht und damit im Innenraum.
[0026] Das PCM ist in den Elementen in den Hohlräumen, insbesondere in den Tiefsicken oder
Kammern, gegenüber der Umgebung durch eine Barriere abgedichtet, insbesondere von
einer abdichtenden, vor allem auch diffusionsdichten Umhüllung umschlossen. Die Umhüllung
dient sowohl zum Schutz des PCM, das z. B. andernfalls verdunsten oder in seiner Funktion
durch in die Umhüllung eindringende andere Stoffe beeinträchtigt werden kann, als
auch zum Verhindern eines unmittelbaren Eindringens von PCM in die Tiefsicken und
von dort möglicherweise in die Umgebung.
[0027] Vorzugsweise ist die Umhüllung flexibel und läßt Formänderungen der Elemente aus
PCM im pulverförmigen, körnigen, flüssigen oder pastösen Zustand zu. Eine flexible
Umhüllung der Elemente z.B. als Kunststoffschlauch weist eine Reihe von Vorteilen
auf wie in der Regel geringes Gewicht, leichter Transport, einfache Montage d.h. leichtes
Einbringen der Elemente in die Tiefsicken, leichte Anpassung an die Form der Tiefsicken
etc. Wenn beispielsweise ein PCM gewählt und mit einer geeigneten Umhüllung versehen
ist, läßt es sich sowohl im geschmolzenen als auch im festen Zustand in die Tiefsicke
einbringen. Falls tiefere Außentemperaturen beim Einbringen der Elemente in die Tiefsicken
den festen Zustand des PCM der Elemente bewirken, erfolgt ein Schmelzen des PCM mit
entsprechender Anpassung an die Form der Tiefsicke, sobald die Außentemperaturen steigen
und das PCM schmilzt. Insofern wird mit zeitlicher Verschiebung eine Anpassung an
die Form der Tiefsicken auch mit Elementen aus PCM im festen Zustand beim Einbringen
der Elemente erreicht, wenn die Umhüllung entsprechend flexibel ist. Unter einer Anpassung
an die Form der Tiefsicke wird im wesentlichen verstanden, daß z.B. ein im Querschnitt
etwa kreisrundes Element mit Umhüllung nach dem Einbringen in die Tiefsicke eine abgeflachte
Form am Boden der Tiefsicke einnimmt.
[0028] Die schlauchförmige Umhüllung soll im Falle längsverlaufender Hohlräume wie Tiefsicken
in jeweils einzeln abgedichtete Schlauchabschnitte unterteilt sein, die einzeln und/oder
in einer Reihe miteinander verbunden in den Hohlräumen angeordnet sein können. Eine
in dieser Weise abschnittsweise unterteilte schlauchförmige Umhüllung mit PCM hat
den Vorteil, daß beim Auftreten von Undichtigkeiten durch Beschädigungen nur einzelne
Schlauchelemente und nicht die gesamte Schlauchlänge betroffen bzw. undicht sind.
Darüber hinaus läßt sich die jeweils erforderliche Schlauchlänge leicht durch Abschneiden
der Verbindung zwischen zwei Schlauchelementen herstellen. Außerdem stehen auf diese
Weise einzelne Schlauchelemente oder auch kurze Schlauchstücke bestehend aus mehreren
Schlauchelementen - auch als Granulat - für eine gleichmäßige Verteilung des PCM in
den Hohlräumen bzw. Tiefsicken zur Verfügung.
[0029] Die Umhüllung des PCM aus einer reißfesten, flüssigkeits- und diffusionsdichten Kunststoff-Folie
kann mehrschichtig sein. In diesem Fall wird z. B. einer Schicht, nämlich z. B. einem
Gewebe oder einem Vlies die Funktion der mechanischen Festigkeit zugeordnet, während
andere Schichten z. B. die Abdichtungsfunktionen übernehmen. Auf die obigen beispielhaften
Werkstoffangaben für die Umhüllung bzw. für den Schlauch aus Kunststoff wird ausdrücklich
Bezug genommen.
[0030] Das PCM soll eine möglichst hohe Phasenumwandlungswärme aufweisen, damit die temperaturausgleichende
Wirkung des PCM zu einem weitgehend ausgeglichenen Klima im Innenraum von Gebäuden
der hier betroffenen Art führt.
[0031] Das PCM kann aus einem Wachs z.B. aus einem Paraffingemisch wie EICOSAN, NONADECAN
oder OKTADEKAN besteht.
[0032] Alternativ hierzu kann das PCM aus einem Salz, Salzhydrat z. B. aus Calciumchloridhexahydrat
oder Lithiumnitrat-Trihydrat bestehen.
[0033] Erfindungsgemäße Elemente lassen sich jedoch keineswegs nur für Flachdächer sondern
bei entsprechender Ausbildung der Elemente auch für Schrägdächer bzw. für Wände verwenden.
Damit sich die Elemente unter dem Gewicht des PCM nicht verschieben, lassen sich z.
B. im Falle von Wänden oder Schrägdächern oder dergleichen Struktureinlagen mit Querstegen
am Boden der Hohlräume bzw. Tiefsicken einsetzen, die ein Verrutschen bzw.
[0034] Verschieben der Elemente aus bzw. mit PCM verhindern. Man kann die Elemente in den
Tiefsicken auch punkt- bzw. bereichsweise festldeben, insbesondere bei vertikaler
Lage der Elemente, wenn es zu verhindern gilt, daß die Elemente, insbesondere wenn
sie aus einer Reihe einzeln abgedichteter Schlauchelemente bestehen, die in einer
Reihe miteinander verbunden sein und sehr kurze Schlauchelemente sein können. In diesem
Fall werden sie zweckmäßig als Schnüre bzw. Stränge verarbeitet (vgl. Anspruch 17
und 18).
[0035] Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Anlage zum Herstellen eines kontinuierlichen Stranges
aus PCM-gefüllten Schlauchabschnitten;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer Einzelheit Y der Anlage von Fig. 1;
- Fig. 3
- eine schematische Ansicht einer Einzelheit X der Anlage von Fig. 1;
- Fig. 4
- eine schematische Ansicht einer Einzelheit Z als Alternative zur Einzelheit X von
Fig. 3 in der Anlage von Fig. 1;
- Fig. 5
- eine schematische Draufsicht einer Anlage zum Herstellen von PCM-gefüllten Schlauchabschnitten
als Granulat;
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung eines Teils einer Anlage zum kontinuierlichen Herstellen
eines bahn- oder strangförmigen Halbfertigproduktes mit PCM-gefüllten Schlauchabschnitten;
- Fig. 7
- eine schematische Seitenansicht eines Teils einer Anlage zum Herstellen von endlosen
Bahnen mit Einbindung PCM-gefüllter Schläuche bzw. PCM-gefüllter Schlauchabschnitte;
- Fig. 8
- eine Querschnittsansicht eines Gebäudeteils als Leichtbaukonstruktion mit einem Flachdach
unter Verwendung von Trapezblechprofilen mit Tiefsicken, in denen Elemente aus PCM
angeordnet sind;
- Fig. 9
- eine schematische Darstellung eines Stranges aus PCM-Elementen in Seitenansicht.
[0036] In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Anlage zum kontinuierlichen
Herstellen eines endlosen Stranges 5 aus PCM-gefüllten Schlauchabschnitten 6 umfaßt
eine Station 1 zum Herstellen des Stranges 5, eine Station 2 für den Abzug des Stranges
5 sowie eine Station 3 zum Schneiden desselben oder eine Station 4 zum Aufwickeln
des Stranges 5.
[0037] In der Station 1 wird einem Extruder 7 flüssiges PCM aus einem Behälter 8 über eine
Leitung 9, wie dargestellt, zentral zugeführt. Die Transport- und Arbeitsrichtung
im Extruder 7 ist vorzugsweise, wie dargestellt, vertikal. Von einer Heizvorrichtung
10 aus wird aufgeheizter Kunststoff über eine Leitung 11a einem Extruderkopf 11 zum
kontinuierlichen Herstellen eines endlosen Schlauchs 12 zugeführt. Wie Fig. 2 veranschaulicht,
wird das flüssige PCM unmittelbar nach Bildung des Schlauchs 12 so in diesen eingegeben,
daß unterhalb des Auslasses der Extruderdüse 11 der PCM-gefüllte Strang gebildet wird.
[0038] Das über die Leitung 9 zugeführte flüssige PCM wird über ein zentral durch den Extruderkopf
11 geführtes Dosierrohr oder Zuführrohr 9c zugeführt, aus dessen unten überstehenden
Ende PCM in den soeben gebildeten und noch warmen Schlauch 12 eingegeben wird. Damit
das PCM bei der Durchführung durch den Extruderkopf 11 die Zuführtemperatur behält
oder jedenfalls nur in zulässigen Grenzen - je nach PCM-Werkstoff - aufgeheizt wird,
ist ein Kühlmittelkreislauf an und in dem Extruderkopf 11 angeordnet. Dieser besteht
im vorliegenden Beispiel aus einer Leitung 9a zum Zuführen des Kühlmittels zu einem
sich coaxial durch den Extruderkopf 11 erstreckenden Kühlmantel 9b, aus dem das Kühlmittel
über eine Leitung 9d wieder abgeführt wird. Die eingezeichneten Pfeile verdeutlichen
die Zufuhr des Kunststoff zum Extruderkopf 11 und den Austritt des Schlauchs 12 aus
der Düsenöffnung ebenso wie den Austritt des flüssigen PCM aus dem unteren Ende des
Zuführrohrs 9c.
[0039] Unmittelbar nach dem Befüllen des Schlauchs 12 mit flüssigem PCM durchläuft der Strang
5 eine temperierte Preßvorrichtung 13 (Fig. 3) oder 13a (Fig. 4), die in Fig. 1 mit
X bzw. Z angedeutet sind. Der noch warme Strang 5 wird hier taktweise eingeschnürt
und an den Einschnürungen 14 so verschweißt, daß der Strang 5 nun aus über die verschweißten
Einschnürungen 14 miteinander verbundenen Schlauchabschnitten 6 besteht.
[0040] In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 (Einzelheit X) werden die Einschnürungen 14
durch senkrecht zur Vorschubrichtung 15 des Stranges 5 taktweise hin- und hergehende,
temperierte Preßwerkzeuge 16, 17 gebildet. Dadurch werden die Schlauchabschnitte 6
an beiden Enden abdichtend verschweißt.
[0041] In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 (Einzelheit Z) wird der Strang 5 zwischen zwei
gegenläufigen, mit Druck- und Schweißwerkzeugen 18, 19 besetzten Raupen 20, 21 transportiert
und an vorgegebenen Stellen mit Einschnürungen 14 versehen und an diesen Stellen verschweißt.
Es entstehen wie im Ausführungsbeispiel von Fig. 3 an beiden Enden dichtend verschweißte
Schlauchabschnitte 6', die über die verschweißten Einschnürungen 14 zusammenhängen
und so weiterhin einen endlosen Strang bilden.
[0042] Der kontinuierlich hergestellte, endlose Strang 5 aus PCM-gefüllten Schlauchabschnitten
6 wird über Umlenkrollen 22, 23 durch eine Kühleinrichtung 24 und von der Station
1 über die mit Transporteinrichtungen 25, 26 versehene Station 2 entweder zur Station
3 oder zur Station 4 geführt. In Station 3 wird je nach gewünschtem Produkt eine Aufteilung
des Stranges 5 in einzelne Schlauchabschnitte 6 vorgenommen, indem die Einschnürungen
14 zwischen den Schlauchabschnitten 6 durchtrennt werden. Oder der Strang 5 wird in
Strangabschnitte, die aus einer Vielzahl weiterhin zusammenhängender Schlauchabschnitte
6 bestehen, unterteilt. Der Strang 5 kann jedoch auch statt der Station 3 der Station
4 zum Aufwickeln auf einem Spulenkern 27 in einer Aufwickeleinrichtung 28 zugeführt
werden. Je nach Verwendungszweck werden die so gebildeten Strangwickel an anderer
Stelle weiterverarbeitet.
[0043] In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 5 werden PCM-gefüllte Schlauchabschnitte in Form
von Granulat hergestellt. Es werden mit einer flexiblen Kunststoffumhüllung versehene
Stangen aus oder mit PCM oder ein Strangwickel 30 mit einer PCM-Füllung durch einen
Durchlaufofen 31 zum Aufheizen des PCM-Materials sowie der Kunststoffumhüllung hindurch
einer Preß- und Schweißstation 5' zugeführt. Dort wird der Strang 5 durch Herstellen
und Verschweißen von Einschnürungen ebenfalls in Schlauchabschnitte unterteilt, die
an beiden Enden abdichtend verschlossen sind. Wenn, wie im vorliegenden Fall, Granulat
aus PCM-gefüllten Schlauchabschnitten hergestellt werden soll, wird eine entsprechend
kurze Länge im Bereich von 3 bis 7 mm für die Schlauchabschnitte in der Station 5'
gewählt, und auch die Querschnittsabmessungen des Stranges 5 sind möglichst gering.
Sie liegen im Bereich von 3 bis 7 mm. Der aus PCM-gefüllten Schlauchabschnitten bestehende
Strang 5 durchläuft anschließend die Schneidestation 3, wo die Schlauchabschnitte
mit entsprechend kurzer Länge voneinander getrennt und anschließend als Granulat in
einem Behälter 32 gesammelt werden.
[0044] In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 6 sind zwei Walzen, nämlich eine Zuführwalze
33 und eine Negativwalze 34 mit gleichmäßig am Umfang angeordneten Ausnehmungen 35,
in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise, nämlich mit Höhenversatz H angeordnet.
Ein endloses Vlies 36 läuft kontinuierlich als Trägermaterial dem Walzenspalt zu und
wird hier mit einem aus einer Extruderdüse 37 ausgetragenen Film 38 zum Einbinden
von aus einem Magazin 39 zugeführten PCM-gefüllten Schlauchabschnitten 6 in Röhrchenform
zusammengeführt. Dabei werden die PCM-gefüllten Schlauchabschnitte 6 während des Zusammenführens
in den Aufnahmeöffnungen 35 der Negativwalze 34 gehalten und geführt. Im Bereich des
Walzenspaltes werden die Schlauchabschnitte 6 mit dem Film 38 aus der Extruderdüse
37 beschichtet, und der Film 38 wird an dem Vlies 36 zwischen den Schlauchabschnitten
6 verklebt. Durch diese Anordnung und gegenseitige Verbindung erhalten die Schlauchabschnitte
6 stets eine vorbestimmte Position an dem Vlies 36 sowie zueinander, und der Film
38 schützt und fixiert die PCM-gefüllten Schlauchabschnitte 6. Nur als typisches Beispiel
sind die eingezeichneten Maßangaben von 3,5 mm für den Durchmesser der Schlauchabschnitte
6 und von 6,5 mm für ihren Mittenabstand zu verstehen. Das hergestellte bahn- oder
streifenförmige Halbfertigprodukt läßt sich platzsparend aufwickeln und transportieren
sowie leicht handhaben und auf die jeweils gewünschte Länge zuschneiden. Die Länge
der Schlauchabschnitte 6 ist wählbar und hängt von der Einstellung der Herstellungsanlage
ab, wie sie bspw. in Fig. 1 dargestellt ist. Größere Bahnbreiten lassen sich sowohl
durch entsprechend lang bemessene Schlauchabschnitte 6 als auch dadurch erreichen,
daß man eine entsprechend bemessene Walzenbreite einsetzt, z. B. mit einer breiten
Zuführwalze 33 und einer oder mehreren nebeneinander angeordneten Negativwalzen 34
mit einer entsprechenden Anzahl von Magazinen 39 für die Zuführung der PCM-gefüllten
Schlauchabschnitte 6 sowie mit einer entsprechenden Anzahl von Extruderdüsen 37 oder
einer Extruderdüse 37 mit einer entsprechend lang bemessenen Düsenöffnung.
[0045] Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel in Fig. 7 werden im Spalt von zwei in der aus
der Zeichnung ersichtlichen Weise angeordneten Rillenwalzen 40, 41 ein endloses Vlies
42 und über eine Zuführwalze 43, die auch eine Abwickelwalze sein kann, ein oder mehrere
Stränge 5 aus PCM-gefüllten Schlauchabschnitten 6, ausgebildet z. B. in einer Einrichtung,
wie in Fig. 4 dargestellt, in den Walzenspalt geführt und auf der dem Vlies 42 abgewandten
Seite mit einem Film 44 aus einer Extruderdüse 45, wie aus der Zeichnung ersichtlich,
beschichtet. So wird eine endlose Bahn mit Einbindung PCM-gefüllter Schlauchabschnitte
6 hergestellt. Auch in diesem Beispiel sind durch eine entsprechende Bemessung der
Breite der Walzen sowie der Anzahl parallel nebeneinander angeordneter Abwickelwalzen
für die Stränge 5 etc. verschieden breite Bahnen herstellbar, bei denen eine entsprechende
Anzahl von Strängen bzw. Schnüren 5 aus PCM-gefüllten Schlauchabschnitten 6 nebeneinander
anzuordnen ist.
[0046] Der in Fig. 8 im Querschnitt dargestellte Gebäudeteil einer Leichtbaukonstruktion
weist einen Wandteil 51 auf, auf dem ein Flachdach 52 mit geringer Neigung ruht. Das
Flachdach 52 weist an seiner Unterseite ein Trapezprofil 53 aus Blech und über diesem
eine Wärmedämmung 55 mit einer Dampfsperre 54 zwischen dem Trapezprofil 53 und der
Wärmedämmung 55 und als oberen Abschluß eine Dachdichtungsbahn 56 auf.
[0047] In Hohlräume bzw. Tiefsicken 57 des Trapezprofils 53 sind Elemente 58 aus PCM eingelegt,
die in diesem Ausführungsbeispiel einen etwa kreisförmigen Querschnitt und eine schlauchförmige
Umhüllung 59 aus einer reißfesten, flüssigkeits- und diffusionsdichten Folie aufweisen.
Die Elemente 58 sind vorzugsweise in einzelne Abschnitte 58a unterteilt, die gegeneinander
abgedichtet und über Einschnürungen 59 des schlauchförmigen Umhüllungsmaterials miteinander
verbunden sind, die sich jedoch leicht durchtrennen lassen, um die Elemente 58 auf
einfache Weise ablängen zu können. Die Elemente 58 legt man zweckmäßiger Weise vor
Ort in die Tiefsicken 57 ein, wenn die Trapezprofile 53 montiert sind. Es ist jedoch
auch möglich, die Trapezprofile 53 bereits mit eingelegten Elementen 58 zu montieren.
Es wurde schon weiter oben darauf hingewiesen, daß die Elemente 58 auch als starre
Stangen oder Rohre aus PCM mit einer entsprechenden Ummantelung hergestellt sein können,
die als ganzes in die Tiefsicken 57 bzw. vergleichbare Hohlräume eingelegt werden.
[0048] Das Element 58 weist eine flexible Umhüllung 59 auf, die sich Formänderungen des
Elements 58 aus PCM anpaßt. Das Element 58 kann jedoch ebenso aus Granulat bestehen.
In diesem Fall sind die Abschnitte 58a voneinander getrennt und in die Tiefsicken
57 eingefüllt.
[0049] Auf diese Weise wird der in den Tiefsicken 57 des Trapezprofils 53 zur Verfügung
stehende Raum zur Aufnahme von PCM in Form von Elementen 58 bzw. 58a für die Aufnahme
von Wärmeenergie genutzt. Die PCM-Elemente 58 bzw. 58a bewirken, wie bereits im Anfang
der Beschreibung dargestellt wurde, an heißen Tagen im Sommer als Wärmespeicher eine
Reduzierung der Temperatur in dieser Schicht bzw. unterhalb des Daches, während sie
bei kühlen Nachttemperaturen Wärme abgeben, so daß ein ausgeglichenes Klima im Innenraum
des Bauwerkes herbeigeführt wird. In die Tiefsicken 57 lassen sich auch die aus Fig.
7 ersichtlichen Schlauchabschnitte 6 einlegen. Wenn sich wie im vorliegenden Beispiel
nicht Tiefsicken 57 zur Aufnahme von PCM-Elementen anbieten, können auch Bahnen mit
Schlauchabschnitten 6, wie sie aus Fig. 6 hervorgehen, verwendet werden.
[0050] Als PCM für die Elemente 58 bzw. 58a kommen z. B. sowohl Paraffingemische wie EICOSAN,
NONADECAN oder OKTADEKAN als auch Salze z. B. aus Calciumchloridhexahydrat oder Lithiumnitrat-Trihydrat
in Betracht.
[0051] Als Kunststoff zur Herstellung des Schlauchs 12 bzw. des Stranges 5 bzw. der Schlauchabschnitte
6 (Fig. 1-7) und ebenso für die PCM-Elemente (58 bzw. 58a (Fig. 8 und 9)) kann z.
B. für PCM auf Paraffinbasis Polyamid (PA) und im Falle der Verwendung eines PCM auf
Salzbasis z. B. Polyethylen (HDPE) oder Polypropylen (PP) oder auch hier Polyamid
(PA) verwendet werden.
1. Verfahren zum Herstellen von Elementen aus oder mit latentwärmespeicherndem Material
- nachfolgend mit der Abkürzung "PCM" bezeichnet -, die mit einem Schlauch versehen
werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
- der Schlauch aus einem Kunststoffmaterial extrudiert wird,
- PCM kontinuierlich oder taktweise zugeführt wird,
- PCM in den frisch extrudierten Schlauch eingefüllt bzw. eingeführt wird und
- der PCM-gefüllte Schlauch in Schlauchabschnitte unterteilt oder gespeichert, z.B.
aufgespult wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß PCM flüssig oder als Granulat oder als Strang stückweise oder endlos zugeführt wird.
3. Verfahren nach Ansprüch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch nach Verlassen der Extruderdüse und vor dem Eintritt in eine Kühlzone
mit PCM - vorzugsweise in flüssiger Form - gefüllt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der PCM-gefüllte Schlauch aus Kunststoff zur Bildung der Schlauchabschnitte an vorgegebenen
Stellen eingeschnürt und die Einschnürungen verschweißt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der PCM-gefüllte Schlauch durch eine Presse geführt und die Einschnürungen und Verschweißungen
mittels temperierter Preßwerkzeuge herbeigeführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch taktweise mit hin- und hergehenden Preßwerkzeugen an den vorgegebenen
Stellen eingeschnürt und verschweißt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch zwischen zwei gegenläufigen mit Druck- und Schweißwerkzeugen besetzten
Raupen transportiert und an den vorgegebenen Stellen eingeschnürt und verschweißt
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch zwischen zwei am Umfang mit Druck- und Schweißwerkzeugen besetzten Rädern
transportiert und an den vorgegebenen Stellen eingeschnürt und verschweißt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die PCM-gefüllten Schlauchabschnitte an den Engstellen so abgetrennt werden, daß
die Enden der Schlauchabschnitte verschweißt bleiben.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß aus von dem Strang abgetrennten Schlauchabschnitten ein Granulat aus PCM-gefüllten
Kissen hergestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne oder als Strang zusammenhängende, PCM-gefüllte Schlauchabschnitte auf einem
Träger z. B. einem Vlies aus Kunststoff oder auf einer Folie aus Kunststoff, die flexibel
oder formstabil ist, befestigt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchabschnitte parallel nebeneinander an dem Vlies oder an der Folie angeordnet
werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die PCM-gefüllten Schlauchabschnitte zwischen einem Vlies und einem Film angeordnet
und befestigt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein endloses Vlies und ein endloser Strang aus PCM-gefüllten Schlauchabschnitten
im Spalt eines Walzenpaares zusammengeführt und dort miteinander verbunden sowie auf
der dem Vlies abgewandten Seite mit dem Film aus einer Extruderdüse beschichtet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Film jeweils über die Schlauchabschnitte bis zu dem Vlies gezogen und zwischen
benachbarten Schlauchabschnitten an dem Vlies befestigt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vlies einzeln aus einem Magazin zugeführte Schlauchabschnitte im Spalt eines
Walzenpaares zusammenführt und die Schlauchabschnitte dort mit dem Film aus einer
Extruderdüse beschichtet und durch Verkleben des Films an dem Vlies zwischen den Schlauchabschnitten
fixiert werden.
17. Element aus oder mit latentwärmespeicherndem Material - nachfolgend mit der Abkürzung
"PCM" bezeichnet -, das insbesondere nach dem Verfahren nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1-16 hergestellt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- das Element aus einem endlosen PCM-gefüllten Schlauch aus Kunststoff als reißfeste,
flüssigkeits- und diffusionsdichte Umhüllung hergestellt; und
- als ein Abschnitt eines in Abschnitte unterteilbaren Stranges als Fertig- oder als
Halbfertigprodukt insbesondere für Bauzwecke ausgebildet ist,
- wobei der Abschnitt ein einzeln abgeteiltes und abgedichtetes Element bildet.
18. Element nach Anspruch 17, dadurch gekenntzeichnet, daß der PCM-gefüllte Schlauch zur Bildung von Schlauchabschnitten
in vorgegebenen Abständen eingeschnürt und verschweißt ist, die einen zusammenhängenden
Strang bilden.
19. Element nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchabschnitte ein Granulat aus PCM-gefüllten Kissen bilden.
20. Element nach einem der Ansprüche 17-19, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne oder als Strang zusammenhängende, PCM-gefüllte Schlauchabschnitte auf einem
Träger z. B. einem Vlies aus Kunststoff oder auf einer Folie aus Kunststoff, die flexibel
oder formstabil ist, befestigt sind.
21. Element nach einem der Ansprüche 17-20, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenumwandlungstemperatur des PCM dem Einsatzzweck angepaßt ist, vorzugsweise
im Bereich von 15 - 40°C, insbesondere im Bereich von 20 - 35°C liegt.
22. Element nach einem der Ansprüche 17-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung flexibel insbesondere ballon- oder schlauchförmig ist und Formänderungen
der Elemente aus PCM im pulverförmigen, körnigen, flüssigen oder pastösen Zustand
zuläßt.
23. Element nach einem der Ansprüche 17-22, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung mehrschichtig ist.
24. Element nach einem der Ansprüche 17-23, dadurch gekennzeichnet, daß das PCM eine möglichst hohe Phasenumwandlungswärme von min. 50 KJ/kg aufweist
25. Element nach einem der Ansprüche 17-24, dadurch gekennzeichnet, daß das PCM aus einem Paraffingemisch wie EICOSAN, NONADECAN oder OKTADEKAN besteht.
26. Element nach einem der Ansprüche 17-24, dadurch gekennzeichnet, daß das PCM aus einem Salz, Salzhydrat z. B. aus Calciumchloridhexahydrat oder Lithiumnitrat-Trihydrat
besteht.
1. Process for the production of elements made from or comprising latent heat storing
material - abbreviated in the following as PCM -, which are provided with a tube,
characterised in that
- the tube is extruded from a plastic material,
- PCM is fed continuously or intermittently,
- PCM is filled or fed in the freshly extruded tube and
- the PCM-filled tube is subdivided into tube sections or is stored, for example coiled
up.
2. Process according to claim 1, characterised in that PCM is fed in liquid or granular form or as a strand in sections or in endless form.
3. Process according to claim 1 or 2, characterised in that the tube, after leaving the extruder nozzle and prior to entry into a cooling zone,
is filled with PCM - preferably in liquid form.
4. Process according to claims 1 - 3, characterised in that the PCM-filled tube made of plastics is constricted at predetermined locations in
order to form tube sections and that the constrictions are heat sealed.
5. Process according to claim 4, characterised in that the PCM-filled tube is passed through a press and that the constrictions and heat
sealing are performed by heated pressing tools.
6. Method according to claim 5, characterised in that the tube is constricted and heat sealed at the predetermined locations one by one
by reciprocating pressing tools.
7. Process according to claim 5, characterised in that the tube is transported between two counter-revolving endless belts equipped with
pressure and heat sealing tools and constricted and heat sealed at the predetermined
locations.
8. Process according to claim 5, characterised in that the tube is transported between two wheels equipped on the periphery with pressure
and heat sealing tools and is constricted and heat sealed at the predetermined locations.
9. Process according to claim 4, characterised in that the PCM-filled tube sections are so severed at the narrow points that the ends of
the tube sections remain sealed.
10. Process according to any one of claims 1-4, characterised in that a granular material consisting of PCM-filled cushions is manufactured from the strand
of separated tube sections.
11. Process according to any one of claims 1- 10, characterised in that PCM-filled tube sections individually or interconnected as a strand are affixed to
a carrier, for example a plastics non-woven fabric or to a plastics foil, which is
flexible or rigid.
12. Process according to claim 11, characterised in that the tube sections are arranged parallel side-by-side on the non-woven fabric or on
the foil.
13. Process according to one of the claims 1- 10, characterised in that the PCM-filled tube sections are arranged and fixed between a non-woven fabric and
a film.
14. Process according to claim 13, characterised in that an endless non-woven fabric and an endless strand of PCM-filled tube sections are
brought together in the nip of a roller pair and are interconnected there as well
as coated with the film from an extruder nozzle on the side facing away from the non-woven
fabric.
15. Process according to claim 13, characterised in that the film is in each case drawn over the tube sections up to the non-woven fabric
and fixed on the non-woven fabric between adjacent tube sections.
16. Process according to claim 13 or 15, characterised in that a non-woven fabric brings together tube sections individually fed from a hopper in
the nip of a roller pair and that the tube sections are coated there with the film
from an extruder nozzle and fixed between the tube sections by adhesively bonding
the film to the non-woven fabric.
17. Element consisting of or comprising latent heat storing material - abbreviated in
the following as "PCM" - manufactured, in particular, according to the method according
to one or more of claims 1 - 16,
characterised in that
- the element is manufactured from an endless PCM-filled plastic tube as a tear-resistant,
impervious and diffusion-proof sheathing and
- is designed as a section of a strand to be subdivided into sections as a finished
or semi-finished product in particular for construction purposes,
- whereas the section forms an individually separated and sealed element.
18. Element according to claim 17, characterised in that the PCM-filled tube is constricted and heat sealed at predetermined intervals in
order to form tube sections, forming a coherent strand.
19. Element according to claim 18, characterised in that the tube sections form a granular material consisting of PCM-filled cushions.
20. Element according to any one of claims 17 - 19, characterised in that PCM-filled tube sections individually or forming a continuous strand are affixed
to a carrier, for example a non-woven fabric of plastics or to a plastics foil which
is flexible or rigid.
21. Element according to any one of claims 17 - 20, characterised in that the phase change temperature of the PCM is adapted to the intended use, being preferably
in the range of 15 - 40°C, in particular in the range of 20 - 35°C.
22. Element according to any one of claims 17 - 21, characterised in that the sheathing is flexible, in particular, balloon-like or tubular and permits shape
variations of the elements consisting of PCM in a pulverised, granular, liquid or
paste-like state.
23. Element according to any one of claims 17 - 22, characterised in that the sheathing is multi-layered.
24. Element according to any one of claims 17 - 23, characterised in that the PCM possesses the highest possible phase change heat of at least 50KJ/kg.
25. Element according to any one of claims 17 - 24, characterised in that the PCM consists of a paraffin mixture such as eicosane, nonadecane or oktadecane.
26. Element according to any one of claims 17 - 24, characterised in that the PCM consists of a salt, salt hydrate, e.g. of calcium chloride hexahydrate or
lithium nitrate-trihydrate.
1. Procédé de fabrication d'éléments en ou avec du matériau stockant de la chaleur latente
- désigné ci-dessous par l'abréviation "PCM" - qui sont pourvus d'un tuyau flexible,
caractérisé en ce que
- le tuyau flexible est extrudé en un matériau synthétique,
- du PCM est amené continuellement ou de manière cadencée,
- du PCM est rempli ou introduit dans le tuyau flexible qui vient d'être extrudé et
- le tuyau rempli de PCM est divisé ou stocké dans des sections de tuyau, par exemple
est enroulé.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que du PCM est amené liquide ou comme granulé ou comme boudin par pièces ou sans fin.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tuyau est rempli de PCM - de préférence sous forme liquide - après avoir quitté
la tuyère d'extrudeuse et avant l'entrée dans une zone de refroidissement.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tuyau rempli de PCM en matière synthétique est serré à des endroits prédéfinis
pour former les sections de tuyau et que les serrements sont soudés.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tuyau rempli de PCM est guidé à travers une presse et les serrements et soudages
sont amenés par des outils de compression tempérés.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tuyau flexible est serré de manière cadencée avec des outils de compression en
va-et-vient aux endroits prédéfinis et soudé.
7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tuyau est transporté entre deux chenilles antagonistes équipées d'outils de pression
et de soudage et est serré aux endroits prédéfinis et soudé.
8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tuyau est transporté entre deux roues équipées sur la périphérie d'outils de pression
et de soudage et est serré aux endroits prédéfinis et soudé.
9. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les sections de tuyau remplies de PCM sont détachées aux endroits rétrécis de telle
manière que les extrémités des sections de tuyau restent soudées.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un granulé en coussins remplis de PCM est fabriqué à partir des sections de tuyau
détachées du boudin.
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que des sections de tuyau individuelles ou continues comme boudin, remplies de PCM, sont
fixées sur un support, par exemple un intissé en matière synthétique ou sur une feuille
en matière synthétique qui est flexible ou indéformable.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les sections de tuyau sont placées parallèlement l'une à côté de l'autre sur l'intissé
ou sur la feuille.
13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les sections de tuyau remplies de PCM sont placées et fixées entre un intissé et
une pellicule.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'un intissé sans fin et un boudin sans fin en sections de tuyau remplies de PCM sont
réunis dans la fente d'une paire de rouleaux et y sont reliés l'un à l'autre et sont
enduits sur le côté détourné de l'intissé avec la pellicule d'une tuyère d'extrudeuse.
15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la pellicule est étirée respectivement sur les sections de tuyau jusqu'à l'intissé
et est fixée à l'intissé entre des sections de tuyau voisines.
16. Procédé selon la revendication 13 ou 15, caractérisé en ce qu'un intissé réunit individuellement des sections de tuyau amenées d'un stock dans la
fente d'une paire de rouleaux et que les sections de tuyau y sont enduites avec la
pellicule d'une tuyère d'extrudeuse et sont fixées entre les sections de tuyau en
collant la pellicule à l'intissé.
17. Elément en ou avec du matériau stockant de la chaleur latente - désigné ci-dessous
par l'abréviation "PCM" - qui est fabriqué en particulier selon le procédé selon une
ou plusieurs revendications 1 à 16,
caractérisé en ce que
- l'élément est fabriqué à partir d'un tuyau sans fin en matière synthétique rempli
de PCM comme enveloppe résistante à la déchirure, étanche au liquide et à la diffusion
et
- est configuré comme une section d'un boudin pouvant être divisé en sections comme
produit fini ou semi-fini en particulier pour le bâtiment,
- la section formant un élément séparé individuellement et rendu étanche.
18. Elément selon la revendication 17, caractérisé en ce que le tuyau rempli de PCM est serré à des écartements prédéfinis pour former des sections
de tuyau et est soudé, ces sections formant un boudin cohérent.
19. Elément selon la revendication 18, caractérisé en ce que les sections de tuyau forment un granulé en coussins remplis de PCM.
20. Elément selon l'une des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que des sections de tuyau remplies de PCM individuelles ou cohérentes comme boudin sont
fixées sur un support, par exemple un intissé en matière synthétique ou sur une feuille
en matière synthétique qui est flexible ou indéformable.
21. Elément selon l'une des revendications 17 à 20, caractérisé en ce que la température de transition de phase du PCM est adaptée au but d'utilisation, se
situe de préférence dans la plage de 15 à 40° C, en particulier dans la plage de 20
à 35° C.
22. Elément selon l'une des revendications 17 à 21, caractérisé en ce que l'enveloppe est flexible, en particulier est en forme de ballon ou de tuyau flexible
et permet des changements de forme des éléments en PCM à l'état poudreux, grenu, liquide
ou pâteux.
23. Elément selon l'une des revendications 17 à 22, caractérisé en ce que l'enveloppe est en plusieurs couches.
24. Elément selon l'une des revendications 17 à 23, caractérisé en ce que le PCM présente une chaleur de transition de phase la plus élevée possible de 50
KJ/kg minimum.
25. Elément selon l'une des revendications 17 à 24, caractérisé en ce que le PCM est constitué par un mélange de paraffine comme EICOSAN, NONADECAN ou OKTADEKAN.
26. Elément selon l'une des revendications 17 à 24, caractérisé en ce que le PCM est constitué par un sel, un hydrate de sel, par exemple de l'hexahydrate
de chlorure de calcium ou du nitrate de lithium trihydraté.
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