DE20109252U1 - Wallpaper with a heat storage medium for energy storage - Google Patents
Wallpaper with a heat storage medium for energy storageInfo
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Description
01SER0213DEG Serfas, Dr. Horst01SER0213DEG Serfas, Dr. horst
Beschreibung:
5 Description:
5
Die Erfindung betrifft eine Tapete, gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 und 8 und einem Baustoff nach Anspruch 13.The invention relates to a wallpaper according to the features of claims 1 and 8 and to a building material according to claim 13.
Die Tapete als Wandverkleidung ist hinlänglich bekannt. 10Wallpaper as a wall covering is well known. 10
Hergestellt werden Tapeten vorzugsweise aus ein oder mehreren Schichten von Papier. Die oberste Schicht kann auch aus einer Kunststoffdeckschicht bestehen.Wallpapers are preferably made from one or more layers of paper. The top layer can also consist of a plastic covering layer.
Raufasertapeten erhalten ihre Struktur durch das Einfügen von Fasern, Holzmehl und -späne in die obere Papierschichen. Prägetapeten wird auf der Prägemaschine ein Reliefmuster eingeprägt.Woodchip wallpapers get their structure from the insertion of fibers, wood flour and chips into the upper paper layers. Embossed wallpapers have a relief pattern embossed on them using an embossing machine.
In ihrer Struktur bzw. Oberflächenstruktur und ihrem Schichtaufbau dienen Tapeten auch heute schon nicht nur dekorativen Zwecken. So werden sie beispielsweise in Feuchträumen zur Verhinderung von Schimmelbefall als Dampfsperren eingesetzt. Auch können sie zur Schallisolation verwendet werden. Ferner verbessern Tapeten insbesondere durch ihre isolierende Eigenschaft insgesamt das Raumklima. Allerdings tragen Tapeten im Vergleich zu anderen Maßnahmen bisher nur sehr wenig zur Gesamtisolation eines Raumes bei.In terms of their structure, surface structure and layer structure, wallpapers are not only used for decorative purposes. For example, they are used in damp rooms as a vapor barrier to prevent mold growth. They can also be used for sound insulation. Wallpapers also improve the overall room climate, particularly due to their insulating properties. However, compared to other measures, wallpapers have so far contributed very little to the overall insulation of a room.
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Darauf aufbauend liegt der Erfindung insbesondere die Aufgabe zu Grunde eine Tapete bereitzustellen, die die isolierenden und klimatisierenden Eigenschaften einer Tapete wesentlich verbessert. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht aber auch darin gleiches für Baustoffe zu ermöglichenBuilding on this, the invention is based in particular on the object of providing a wallpaper that significantly improves the insulating and air-conditioning properties of a wallpaper. A further object of the invention is to enable the same for building materials.
Auf höchst überraschende Weise wird diese Aufgabe bereits durch das Bereitstellen einer Tapete und eines Baustoffs gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 und 13 gelöst.In a highly surprising manner, this object is already achieved by providing a wallpaper and a building material according to the features of claims 1 and 13.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angeben.Advantageous further developments are specified in the subclaims.
Indem erstmals eine Tapete bereitgestellt wird, die ein zusätzliches Wärmespeichermedium als Energiespeicher und/oder Wärmeenergiespeicher beinhaltet, wird in bisher noch nicht dagewesener Form die Möglichkeit eröffnet auch Tapeten zur akuten Wärmedämmung und/oder Raumklimatisierung einzusetzen.By providing a wallpaper for the first time that contains an additional heat storage medium as an energy storage device and/or thermal energy storage device, the possibility of using wallpaper for acute thermal insulation and/or room air conditioning is opened up in a previously unheard of way.
Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass vor allem bei schlecht isolierten Altbauten, z.B. Plattenbauten, oder aber auch bei Holzbauten, schnell und kostengünstig eine Verbesserung der Isolierung bzw. des Raumklimas erzielt werden kann.This offers the particular advantage that an improvement in insulation or the indoor climate can be achieved quickly and inexpensively, especially in poorly insulated old buildings, e.g. prefabricated buildings, or even in wooden buildings.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht insbesondere darin, als Wärmespeichermedium ein Latentwärmespeichermedium einzusetzen. Latentwärmespeichermedium, wie z.B. Salzhydrate und/oder Paraffine und/oder Fettalkohole und/oder Fettsäuren eignen sich deshalb besonders gut, da sie die Eigenschaft besitzen, bei im wesentlichen konstanter Temperatur Energie aufnehmenA particularly advantageous development of the invention consists in using a latent heat storage medium as the heat storage medium. Latent heat storage media, such as salt hydrates and/or paraffins and/or fatty alcohols and/or fatty acids, are particularly suitable because they have the property of absorbing energy at a substantially constant temperature.
oder abgeben zu können. Dabei erfolgt die Energieaufnahme durch den Phasenübergang von fest nach flüssig und die Energieabgabe in umgekehrter Richtung. Ein weiterer Vorteil der genannten Speichermedien besteht auch darin, dass durch die geeignete Wahl des Latentwärmespeichermediums oder durch geeignetes Präparieren, z.B. durch Wässerbeimengung bei den Salzhydraten, die Schmelztemperatur so einstellbar ist, dass z.B. das Paraffin, bei Temperaturen die größer sind als 220C schmilzt und dabei, ohne selbst erhitzt zu werden, aufgrund des Phasenübergangs überschießende Wärme aus der Umgebung aufnimmt. Gleichermaßen ist es natürlich möglich durch externe Wärmezufuhr an das Latenwarmespeichermedium diese Wärme beim Phasenübergang von flüssig nach fest an die Umgebung abzugeben.or to be able to release it. The energy is absorbed through the phase transition from solid to liquid and the energy is released in the opposite direction. A further advantage of the storage media mentioned is that by choosing the right latent heat storage medium or by suitable preparation, e.g. by adding water to the salt hydrates, the melting temperature can be adjusted so that the paraffin, for example, melts at temperatures above 22 0 C and, without itself being heated, absorbs excess heat from the environment due to the phase transition. It is of course also possible to release this heat to the environment during the phase transition from liquid to solid by supplying external heat to the latent heat storage medium.
Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen die Tapete zusätzlich oder falls notwendig als solches mit einem Flammenschutzmittel und/oder Mikrobiozit gegen Pilze und/oder Bakterien zu versehen. Als Flammschutzmittel eignen sich insbesondere Decachromdiphenyloxid, Octabromdiphenyloxid, und Antimonoxid. Ein mögliches Mikrobiozit ist zum Beispiel Tetrachlorpyridin. Es zeichnet sich insbesondere durch seine gute Verträglichkeit mit Polymeren aus.Furthermore, the invention provides for the wallpaper to be additionally or if necessary provided as such with a flame retardant and/or microbiocite against fungi and/or bacteria. Decachrome diphenyl oxide, octabromodiphenyl oxide and antimony oxide are particularly suitable as flame retardants. One possible microbiocite is, for example, tetrachloropyridine. It is characterized in particular by its good compatibility with polymers.
Vorzugsweise werden im Rahmen der Erfindung sogenannte Strukturtapeten mit den erfindungsgemäßen Speichermedien bestückt. Hierzu werden Hüllbereiche an die Tapetenoberfläche angeformt oder angebracht in die die Latenwärmespeichermedien und/oder die Flammenschutzmittel und/oder die Mikrobiozite eingebracht werden können. Der Hüllbereich umfasst entweder eine ganze Schicht einer Tapete oder es handelt sich um eine Mehrzahl, wenn nicht ein Vielzahl von Hüllbereichen, deren Größe sich im Rahmen der bereits bekannten Korngrößen z.B. i Preferably, within the scope of the invention, so-called structural wallpapers are equipped with the storage media according to the invention. For this purpose, covering areas are formed or attached to the wallpaper surface into which the latent heat storage media and/or the flame retardants and/or the microbiocites can be introduced. The covering area either comprises an entire layer of wallpaper or it is a plurality, if not a multitude of covering areas, the size of which is within the scope of the already known grain sizes, e.g.
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bei bekannten Raufasern, befindet und auch nach individuellen Bedürfnissen hergestellt werden kann. Verkapselte oder alternativ im Gegensatz hierzu mikroverkapselte (in der Regel Teilchengrößen von 1 bis 3 0&mgr;&idiagr;&eegr;) Latentwarmspeichermedien könnten hier beispielsweise auch in Frage kommen oder hergestellt werden.in the case of known woodchip wallpaper, and can also be manufactured according to individual requirements. Encapsulated or, alternatively, microencapsulated (usually particle sizes of 1 to 3 0μηι) latent heat storage media could also be considered or manufactured here, for example.
Ein positive Fortbildung der erfindungsgemäßen Tapete besteht auch darin, den Hüllbereichen Strukturmäntel zuzuordnen. Mit diesen werden im wesentlichen zwei Ziele verfolgt. Dies ist zum einen der Zweck den Hüllbereichen eine im wesentlichen feste Struktur zu verleihen, so dass die Tapete auch dann ihre strukturelle Form beibehält, wenn das Latentwärmespeichermedium in die flüssige Phase übergegangen ist. Darüber hinaus können zum Beispiel mit den Strukturmänteln vergleichsweise großen Hüllbereichen eine individuelle Struktur aufgeprägt werden. Sie können somit formgebend wirken.A positive development of the wallpaper according to the invention also consists in assigning structural shells to the covering areas. These essentially serve two purposes. Firstly, this is the purpose of giving the covering areas a substantially solid structure so that the wallpaper retains its structural form even when the latent heat storage medium has passed into the liquid phase. In addition, for example, the structural shells can be used to imprint an individual structure on comparatively large covering areas. They can therefore have a shaping effect.
Die Oberflächenstruktur der Tapete kann somit auf zwei Arten ausgebildet werden. Zum einen durch ein Anbringen von einer Vielzahl von Hüllbereichen mit individuellen Strukturmäntel oder durch eine Art Stempelung der Hüllbereiche vermittels individuell verfestigter Strukturmäntel. Die Fertigung solcher Tapeten kann sich an bereits bestehende Fertigungstechniken anschließt. Hierbei wird z.B. das Rohpapier mit einer Imprägnierschicht, d.h. mit einer Schicht die gegenüber dem Wärmespeichermedium resistent ist überzogen, worauf folgend z.B. eine weitere Schicht in einem Bad mit Latentwärmespeichermedium und/oder einem Flammenschutzmittel und/oder eine Mikrobiozit aufgebracht wird.The surface structure of the wallpaper can be created in two ways. Firstly, by attaching a large number of covering areas with individual structural coatings or by a type of stamping of the covering areas using individually solidified structural coatings. The production of such wallpapers can be based on existing production techniques. For example, the raw paper is coated with an impregnation layer, i.e. with a layer that is resistant to the heat storage medium, after which, for example, another layer is applied in a bath with latent heat storage medium and/or a flame retardant and/or a microbiocide.
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Die Hüllbereiche können mit den Strukturmänteln erfindungsgemäß eine Einheit bilden oder als getrennte Strukturen aufgefasst werden, die zum Beispiel aus unterschiedlich verfestigten, beispielsweise unterschiedlich vernetztem, Kunststoffen hergestellt werden.According to the invention, the enveloping regions can form a unit with the structural shells or can be regarded as separate structures which are made, for example, from differently solidified, for example differently cross-linked, plastics.
Die erfindungsgemäße Tapete kann in ihrem Aufbau, in bekannter Weise verschiedene Schichten umfassen, wobei die Schichtstruktur wenigstens eine Schicht umfasst, die zumindest teilweise ein Wärmespeichermedium und/oder ein Flammenschutzmittel und/oder ein Mikrobiozit beinhaltet. Diese Schicht kann aus einer einzelnen oder einer Mehrzahl von Hüllbereichen gebildet sein und eine glatte oder raufaserähnliche Struktur aufweisen.The wallpaper according to the invention can comprise various layers in its structure in a known manner, wherein the layer structure comprises at least one layer which at least partially contains a heat storage medium and/or a flame retardant and/or a microbiocite. This layer can be formed from a single or a plurality of covering areas and can have a smooth or woodchip-like structure.
Eine weitere vorteilhafte Ausfuhrungsform des Erfindungsgegenstands besteht auch darin, dass die Tapete eine Schicht umfasst, die in ihrem mikroskopischen und/oder makroskopischen molekularen Aufbau derart ausgebildet ist, dass matrixähnlich Zwischenräume zur Aufnahme von Wärmespeichermedien bereitstellbar sind. Solche Zwischenräume können insbesondere bei Tapeten erzeugt werden, die zumindest eine Kunststoffschicht aufweisen. Als Kunststoffe wird das üblicher Weise für Tapeten verwendete Polyetylen (PE) oder das Polyvinylchlorid(PVC) verwendet. Es bieten sich aber auch andere porös strukturierte oder zeolithähnliche strukturiete Substanzen an. Zum Einsatz kommen ferner aber auch netzförmige Armierungen.Another advantageous embodiment of the subject matter of the invention is that the wallpaper comprises a layer which is designed in its microscopic and/or macroscopic molecular structure in such a way that matrix-like gaps can be provided for the accommodation of heat storage media. Such gaps can be created in particular in wallpapers which have at least one plastic layer. The plastics used are polyethylene (PE) or polyvinyl chloride (PVC), which are usually used for wallpapers. However, other porous structured or zeolite-like structured substances are also suitable. Net-like reinforcements are also used.
Das Einbringen eines Wärmespeichermedius oder Latenwärmespeichermediums und/oder eines Flammenschutzmittels und/oder eines Mikrobiozits mit Hilfe einer Matrix, einer Schichtung und/oder von Hüllbereichen ist selbstverständlichThe introduction of a heat storage medium or latent heat storage medium and/or a flame retardant and/or a microbiocite by means of a matrix, a layering and/or enveloping areas is of course
r.s::· -"ifsi &eegr; O O^y ijir.s::· -"ifsi &eegr; O O^y iji
nicht auf Tapeten beschränkt. Vielmehr können auch Baustoffe mit diesen Möglichkeiten zur Wärmspeicherung, zur Schädlingsbekämpfung und zur Reduktion der Brennbarkeit ausgestattet werden. Erwähnt seien in diesem Zusammenhang insbesondere Ziegelstein, die sich aufgrund ihres porösen und/oder löchrigem Aufbaus gut eignen und im erfindungsgemäßen Sinne beispielsweise eine Matrixstruktur ausbilden.not limited to wallpaper. Rather, building materials can also be equipped with these options for heat storage, pest control and reducing flammability. Bricks in particular should be mentioned in this context, which are particularly suitable due to their porous and/or holey structure and, for example, form a matrix structure in the sense of the invention.
Ferner können beispielsweise auch in Spanplatten, die erfindungsgemäßen Hüllbereiche eingebunden werden. Darüber hinaus oder daneben könnte beispielsweise auch die Brandgefahr durch das Überziehen einer Spanplatte mit einem erfindungsgemäßen Hüllbereichsüberzug, der mit einem Flammenschutzmittel ausgestattet ist, wesentlich verbessert werden. Dies würde ein bereits seit langem bestehendes Bedürfnis der Spanplattenindustrie befriedigen.Furthermore, the covering areas according to the invention can also be incorporated into chipboards, for example. In addition or in addition, the fire hazard could also be significantly reduced by covering a chipboard with a covering area coating according to the invention, which is provided with a flame retardant. This would satisfy a long-standing need in the chipboard industry.
Auf diese Weise sind erfindungsgemäß auch ganze Wände vorgesehen, bei denen beispielsweise ein Schicht der Wand ganz oder teilweise von einen Latenwärmespeichermedium ausgefüllt wird. Wobei zum Beispiel der Latentwärmespeicher von einem erfindungsgemäßen Hüllbereich eingefasst werden könnte.
25In this way, entire walls are also provided according to the invention, in which, for example, a layer of the wall is completely or partially filled with a latent heat storage medium. For example, the latent heat storage could be enclosed by an envelope region according to the invention.
25
Die erfindungsgemäßen Tapeten und Baustoffe werden nach der Erfindung auch mit beispielsweise Wärmeversorgungsanlagen, sprich mit Solaranlagen und/oder mit Fernwärme oder anderen Wärmebringern wärmetechnisch gekoppelt, so dass die Wände und/oder Tapeten im Winter zur Wärmeversorgung verwendet werden können.According to the invention, the wallpapers and building materials according to the invention are also thermally coupled with, for example, heat supply systems, i.e. with solar systems and/or with district heating or other heat sources, so that the walls and/or wallpapers can be used to supply heat in winter.
Selbstverständlich ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, dieOf course, the invention also provides for the
durch die z.B. im Sommer im Latentwärmespeicher gespeicherte Wärme anderen Anwendung, wie z.B. der Aufbereitung von Warmwasser zuzuführen.by using the heat stored in the latent heat storage unit in summer for other applications, such as the preparation of hot water.
Claims (16)
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| DE10313101A1 (en) * | 2003-01-02 | 2004-07-22 | Rubitherm Gmbh | Latent heat storage material |
| EP1947411A1 (en) * | 2007-01-18 | 2008-07-23 | Tibor G. Horwath | Energy saving construction element |
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-
2001
- 2001-06-01 DE DE20109252U patent/DE20109252U1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10313101A1 (en) * | 2003-01-02 | 2004-07-22 | Rubitherm Gmbh | Latent heat storage material |
| EP1947411A1 (en) * | 2007-01-18 | 2008-07-23 | Tibor G. Horwath | Energy saving construction element |
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| CN108360779A (en) * | 2018-03-09 | 2018-08-03 | 昆山市聚光装饰材料有限公司 | Wallpaper |
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