DE10019315A1

DE10019315A1 - Plattenartiges Bauteil (Sandwich-Platte)

Info

Publication number: DE10019315A1
Application number: DE10019315A
Authority: DE
Inventors: Juergen Weigel; Bechir Chahed
Original assignee: Plastobras Holding S A
Current assignee: Plastobras Holding S A
Priority date: 1999-11-24
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2001-05-31

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein plattenartiges Bauteil zur Bildung oder Verkleidung sowie als Heiz- und/oder Kühlfläche für Wände, Böden und Decken, bestehend aus mindestens einer aus mehreren in einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf integrierten, dünnen rohr- und/oder schlauchartigen Leitungen geformten Kapillarmatte mit einer rückseitigen Isolierschicht und einer frontseitigen Deckschicht, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteiles. DOLLAR A Um bei einem solchen Bauteil einen einfachen Aufbau zu erreichen, dasselbe werksseitig komplett vorfertigen zu können und den Übergang von Wärme oder Kälte von der aus dünnen rohr- und/oder schlauchartigen Leitungen bestehenden Kapillarmatte an die Deckschicht zu verbessern, sind die Leitungen (5) der Kapillarmatte mittels einer Schicht (6) aus einer Wärmeleitpaste in der aus hartem Werkstoff bestehenden Isolierschicht (2) eingebettet und die Isolierschicht (2) ist flächig mit der Deckschicht (8) verbunden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein plattenartiges Bauteil zur Bildung oder Verkleidung sowie als Heiz- und/oder Kühlfläche für Wände, Böden und Decken, bestehend aus mindestens einer aus meh reren in einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf integrierten, dünnen rohr- und/oder schlauchartigen Leitungen geformten Kapillarmatte mit einer rückseitigen Isolierschicht und einer frontseitigen Deckschicht, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines sol chen Bauteiles.

Es sind plattenartige Bauteile, sogenannte Sandwich-Platten, be kannt, die zunächst aus mehreren rohr- oder schlauchartigen Lei tungen mit äußerst kleinem Querschnitt bestehen, deren einzelne Stränge zu einer Kapillarmatte miteinander verbunden sind. Der artige Kapillarmatten werden dann werksseitig auf der Rückseite einer Deckschicht befestigt, die aus einer Blechtafel oder einer Gipskartonplatte bestehen kann. Diese plattenartigen Bauteile werden dann zur Verkleidung von Decken oder Wänden benutzt, wo bei die rohr- oder schlauchartigen Leitungen an einen Heiz- oder Kühlkreislauf angeschlossen werden. Beim Einbau derartiger plat tenartige Bauteile zur Verkleidung von Decken wird die dann noch freie Oberseite der aus den dünnen rohr- oder schlauchartigen Leitungen geformten Kapillarmatten durch eine Isoliermatte abge deckt. Um einem solchen plattenartigen Bauteil eine ausreichende Stabilität zu geben, ist die Rückseite der Blechtafel oder der Gipskartonplatte noch durch einen Rahmen mit Streben verstärkt, zwischen dessen Streben dann die Isoliermatten eingelegt werden.

Das Anpassen und Einlegen der Isoliermatten an der Baustelle er fordert einen verhältnismäßig hohen Zeitaufwand. Dies gilt in gleicher Weise auch für die Ausgestaltung und Anbringung des Verstärkungsrahmens. Besonders nachteilig wird es jedoch bei diesem der Heizung und/oder Kühlung dienenden plattenartigen Hauteilen angesehen, dass die Wärmeabgabe unbefriedigend ist. Dies hängt damit zusammen, dass nur eine geringe Temperaturdif ferenz zur Verfügung steht, die Kapillarmatte keine große Menge an Wärme- oder Kälteträgerflüssigkeit transportieren kann und dass die das Wärme- oder Kälteträgerflüssigkeit führende Leitung einen verhältnismäßig großen Abstand zur Deckschicht aufweist und nur wenig Kontakt mit derselben hat.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein plattenar tiges Bauteil zur Bildung oder Verkleidung sowie als Heiz- und/oder Kühlfläche für Wände, Böden und Decken zu schaffen, welches einen einfachen Aufbau besitzt, werksseitig komplett vorgefertigt werden kann und bei dem darüber hinaus auch der Übergang von Wärme oder Kälte von der aus dünnen rohr- und/oder schlauchartigen Leitungen bestehenden Kapillarmatte an die Deck schicht erheblich verbessert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem plattenartigen Bauteil der eingangs beschriebenen Gattung vorge schlagen, dass die Leitungen der Kappilarmatte mittels einer Schicht aus einer Wärmeleitpaste in der aus hartem Werkstoff be stehenden Isolierschicht eingebettet sind und dass die Isolier schicht flächig mit der Deckschicht verbunden ist.

Ein derartig ausgebildetes plattenartiges Hauteil, das eben oder auch gebogen sein kann, ist werksseitig komplett für den bausei tigen Einbau hergestellbar. Die direkte Einbettung der Leitungen in die Isolierschicht mittels der Wärmeleitpaste, die flächige Verbindung der Isolierschicht mit der Deckschicht und der gerin ge Abstand zur Deckschicht ergeben einen besonders guten Wärme übergang, so dass die Länge und/oder die Anzahl der aus Röhrchen oder dünnen Schläuchen bestehenden Leitungen reduziert werden kann, was zusätzlich bei einer Verringerung des Herstellungsauf wandes auch eine Materialersparnis mit sich bringt.

Weitere Merkmale eines plattenartigen Bauteiles gemäß der Erfin dung sowie eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Bau teiles sind in den Ansprüchen 2 bis 14 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In dieser Zeichnung ist ein plattenartiges Bauteil 1 zur Ver kleidung sowie als Heiz- und/oder Kühlfläche für Wände und Dec ken ausschnittsweise gezeigt, welches in Gebäuden und Reinsträu men für die Heizung und/oder Kühlung sowie in Kühlfahrzeugen und dergleichen eingesetzt werden kann. Obwohl hier ein ebenes Bau teil 1 dargestellt ist, kann dasselbe auch bogenartig oder ge wölbt ausgebildet sein. Dieses Bauteil 1 besteht zunächst aus einer Isolierschicht 2 aus hartem, selbsttragendem und vorzugs weise nicht brennbarem Werkstoff, beispielsweise geschäumtem Kunststoff, Schaumglas, Blähglasgranulat, Blähton, Gipskarton, Glimmer oder auch aus Holz. An der in der Zeichnung oben befind lichen Fläche 3 der Isolierschicht 2 sind U-förmigen Querschnitt aufweisende Rillen 4 vorgesehen, die vorzugsweise direkt bei der Herstellung der zunächst als eine Art Brei vorliegenden und dann aushärtenden Isolierschicht 2 erzeugt wurden. Auch eine nach trägliche Einarbeitung dieser Rillen 4 ist möglich, aber aufwen dig. Diese Rillen 4 nehmen Leitungen 5 auf, die vorteilhaft aus dünnen Röhrchen oder dünnen Schläuchen aus Kunststoff bestehen. Die in den Rillen 4 angeordneten Leitungen 5 können entweder an einen Heiz- oder an einen Kühlkreislauf angeschlossen sein. Es ist jedoch auch möglich, zwei getrennte Teile der Leitungen 5 in den Rillen 4 vorzusehen, wobei dann der eine Teil der Leitungen 5 an einen Heizkreislauf und der andere Teil der Leitungen 5 an einen Kühlkreislauf angeschlossen ist.

Die Leitungen 5 sind jedoch nicht lose in die Rillen 4 einge legt, sondern von einer Schicht 6 aus einer Wärmeleitpaste um schlossen, die zumindest den freien, die Leitungen 5 umgebenden Raum in den Rillen 4 ausfüllt. Die Wärmeleitpaste besteht bei spielsweise aus einem aushärtbarem Kunststoff oder einem anorga nischen Werkstoff, der mit Metallgries, beispielsweise aus Alu minium oder Kupfer, durchsetzt ist. Im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel wird durch die Wärmeleitpaste auch an der oberen Fläche 3 der Isolierschicht 2 eine Schicht 7 erzeugt, die be darfsweise mit Verstärkungsfasern, beispielsweise Glasfasern, abgefüllt bzw. durchsetzt sein kann.

Über der Schicht 7 befindet sich eine nutzseitige Deckschicht 8, die beispielsweise aus Glas, Aluminium oder faserverstärktem Kunststoff bestehen kann. Bei der Ausbildung der Deckschicht 8 aus Glas kann in der Schicht 7, die dann beispielsweise aus ei nem aushärtbarem Silikatgel besteht, eine in der Zeichnung nicht dargestellte Dekorschicht angeordnet sein. Diese Dekorschicht kann aus einer Folie, einem Vlies, Papier oder Textilien gebil det sein. In Abhängigkeit vom Grundwerkstoff der Schicht 7 kann die Deckschicht 8 über eine besondere Bindemittelschicht mit der Schicht 7 verbunden sein. Entscheidend hierbei ist jedoch, dass diese Schicht 7 immer vollflächig mit der Deckschicht 8 verbun den ist.

In Abänderung des erläuterten und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles ist es möglich, die Rillen 4 mit den Lei tungen 5, die Schichten 6 und 7 sowie die Deckschicht 8 auch an der unteren Fläche 9 der Isolierschicht 2 vorzusehen. Dann dient das Bauteil 1 jedoch nicht mehr zur Verkleidung einer Wand, son dern direkt zur Bildung einer Wand. Mit einem solchen plattenar tigen Bauteil 1 ist es dann möglich, Wärme oder Kälte von der einen Seite des Bauteiles 1 auf die andere Seite des Bauteiles 1 zu transportieren.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, oberhalb der Isolierschicht 2 mindestens eine Fotovoltaikzelle vorzusehen. In Abhängigkeit von der Ausgestaltung der Fotovol taikzelle kann dieselbe direkt die Deckschicht bilden, unterhalb der Deckschicht angeordnet oder - bei entsprechender Ausgestal tung derselben in die Deckschicht eingebettet sein. Mit einem solchen Bauteil 1 kann dann nicht nur Wärme oder Kälte abgegeben bzw. aufgenommen, sondern auch Strom gewonnen werden. Die Deck schicht 8 eines solchen Bauteiles 1 besteht dann in vorteilhaf ter Weise aus Glaspartikeln bzw. Dekoglas.

Es ist vorteilhaft, die mit einer Schicht 6 aus Wärmeleitpaste umhüllten, aus Röhrchen oder dünnen Schläuchen aus Kunststoff bestehenden Leitungen 5 bereits bei der Herstellung der Isolier schicht 2 direkt in die Oberfläche derselben einzubetten. Die besondere Befestigung der Leitungen 5 in Rillen 4 der Isolier schicht kann dann entfallen. Die Isolierschicht 2 wird dabei vorteilhaft aus einem aushärtbaren Brei, beispielsweise aus Blähglas, hergestellt. Eine sogenannte Vakuumverpressung hat sich dabei als vorteilhaft herausgestellt. Der die Isolier schicht 2 bildende Werkstoff kann auch aus durchgefärbtem Werk stoff bestehen. Es ist vorteilhaft, wenn die Deckschicht 8 gleichzeitig mit der Herstellung der Isolierschicht 2 und dem Einlegen der Leitungen 5 hergestellt bzw. aufgebracht wird.

Es ist auch möglich, zunächst die aus mit Wärmeleitpaste umhüll ten Röhrchen oder dünnen Schläuchen bestehende Kapillarmatte auf ein vorgefertigte Deckschicht, beispielsweise aus Dekoglas, auf zulegen und danach Blähglasgranulat in einer vorgegebenen Schichthöhe aufzubringen. Das Blähglasgranulat kann dabei be reits mit einem aushärtbaren Bindemittel zu einer Art Brei ge mischt sein oder die Schicht aus Blähglasgranulat wird nachträg lich mit dem aushärtbaren Bindemittel benetzt. Während des Ab binde- bzw. Aushärtungsvorganges kann eine Verpressung, insbe sonder eine Vakuumverpressung, erfolgen.

Claims

1. Plattenartiges Bauteil zur Bildung oder Verkleidung sowie als Heiz- und/oder Kühlfläche für Wände, Böden und Decken, beste hend aus mindestens einer aus mehreren in einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf integrierten, dünnen rohr- und/oder schlauchar tigen Leitungen geformten Kapillarmatte mit einer rückseitigen Isolierschicht und einer frontseitigen Deckschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (5) der Kappilarmatte mittels einer Schicht (6) aus einer Wärmeleitpaste in der aus hartem Werk stoff bestehenden Isolierschicht (2) eingebettet sind und dass die Isolierschicht (2) flächig mit der Deckschicht (8) verbun den ist.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (2) aus geschäumtem Kunststoff, Schaumglas, Blähglasgranulat, Blähton, Gipskarton, Glimmer oder Holz gebildet ist.

3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (8) aus Glaspartikeln Dekoglas, Alumini um, Gipskarton oder faserverstärktem Kunststoff gebildet ist.

4. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (8) aus mindestens einer Fotovoltaikzel le gebildet ist.

5. Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Deckschicht (8) mindestens eine Fotovoltaikzelle angeordnet ist.

6. Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Deckschicht (8) mindestens eine Fotovol taikzelle angeordnet ist.

7. Bauteil nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (8) über eine Schicht aus einem aushärt baren Polymer mit der Isolierschicht (2) verbunden ist.

8. Bauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die aus einem aushärtbaren Polymer bestehende Deck schicht (8) mit Verstärkungsfasern durchsetzt ist.

9. Bauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitpaste aus einem mit Metallgries durchsetz ten aushärtbaren Kunststoff gebildet ist.

10. Bauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitpaste aus einem mit Metallgries durchsetz ten, härtbaren anorganischem Werkstoff gebildet ist.

11. Verfahren zur Herstellung eines plattenartigen Bauteiles nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einer aus Blähglasgranulat bestehenden Isolierschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Wärmeleitpaste umhüllte Kapillarmatte rücksei tig auf die Deckschicht aufgelegt und danach das Blähglasgra nulat und ein aushärtbares Bindemittel aufgebracht und zur Aushärtung gebracht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das bereits mit einem aushärtbaren Bindemittel gemisch te Blähglasgranulat auf die Deckschicht aufgebracht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst das Blähglasgranulat auf die Deckschicht auf geschüttet und anschließend mit dem aushärtbaren Bindemittel durchtränkt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das auf die Deckschicht aufgebrachte Blähglasgranulat einer Verpressung, insbesondere einer Vakuumverpressung, un terzogen wird.