EP1567809A1 - Deckenheizung - Google Patents

Deckenheizung

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Publication number
EP1567809A1
EP1567809A1 EP03767633A EP03767633A EP1567809A1 EP 1567809 A1 EP1567809 A1 EP 1567809A1 EP 03767633 A EP03767633 A EP 03767633A EP 03767633 A EP03767633 A EP 03767633A EP 1567809 A1 EP1567809 A1 EP 1567809A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
radiation
frequency
heating device
heating
radiator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03767633A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Reichelt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moletherm Holding AG
Original Assignee
Moletherm Holding AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Moletherm Holding AG filed Critical Moletherm Holding AG
Publication of EP1567809A1 publication Critical patent/EP1567809A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D13/00Electric heating systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0089Systems using radiation from walls or panels

Definitions

  • the invention relates to a heating device according to the preamble of claim 1.
  • a known generic heating device for heating a medium and / or a human body located in a room comprises a radiation unit and a frequency generator.
  • the radiation unit consists of a surface radiator with a surface carrier and a radiation coating in the manner of a selective radiator for radiating at least one specific frequency of electromagnetic infrared radiation and / or of frequency-selective electromagnetic oscillation bands, which are in the range of molecular natural frequencies.
  • the surface radiator is connected to a frequency generator in the manner of a harmonic generator, via which the radiation coating is excited and activated to emit the above infrared radiation.
  • the composition of a suitable coating material and the connection of the radiation coating to the frequency generator and its structure are specified in this prior art.
  • the heating effect of this heating device is achieved in that, via the excited radiation coating, frequency-selective electromagnetic radiation is emitted in particular as band radiation, which is suitable for generating appropriate molecular natural frequencies via resonance excitations, in particular to effectively excite the special natural frequency band of the medium or body for heating.
  • band radiation which is suitable for generating appropriate molecular natural frequencies via resonance excitations, in particular to effectively excite the special natural frequency band of the medium or body for heating.
  • the continuous-frequency radiation generated in conventional radiant heaters essentially corresponds to the radiation spectrum of a black radiator, with the use of relatively high primary energy generating a continuous radiation spectrum which therefore contains a large number of frequencies which are not necessary for resonant heating of a medium or body can be used immediately if there are no corresponding natural molecular frequencies in the medium or body.
  • the object of the invention is to further develop such a generic heating device with regard to its practical use and its possible uses in the interior of buildings and in common areas.
  • the radiation unit is a building board for the interior of a building or for furniture construction, the radiator being integrated with its radiation coating in the building board.
  • the surface radiator can be attached to the rear surface of the building board or within the board thickness of the building board.
  • the radiation coating can be applied directly to the surface carrier.
  • the radiation coating is optionally applied to a film layer, which is then connected to the surface carrier for producing the surface radiator.
  • An increase in effectiveness of the heating device can optionally be achieved according to claim 4 by a multilayer design of the surface radiator, which is formed from at least two mutually insulated radiation coatings, possibly in conjunction with film layers.
  • the frequency generator is coupled to a control unit, via which the frequency-selective radiation frequency or radiation is emitted.
  • tion band is adjustable to at least one molecular natural frequency or natural frequency band of the medium or body to be heated.
  • the detector signal can be used as the actual value for setting one or more corresponding radiation frequencies.
  • FIG. 1 is a block diagram of the device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a section through a building board along the line II-II in FIG. 1.
  • a heating device 1 essentially consists of a signal processing unit 3 connected to a voltage source 2 and a radiation unit 4 electrically connected to the same.
  • the signal processing unit 3 has a detection unit 5, a control unit 6, a frequency generator 7 and an amplifier 8.
  • the radiation unit 4 is a building board and is designed here as a plate-shaped furniture part 9, which can form, for example, a wall or a door of a cabinet.
  • the furniture part 9 is designed as a multi-layer MDF board.
  • the plate 9 consists of an upper layer 10, a lower layer 11 each as a surface support and a middle layer 12.
  • the upper and lower layers 10, 11 are formed from wood-based materials.
  • the middle layer 12 is designed as a surface radiator, which enables a specific frequency-selective surface radiation of infrared radiation in the range of molecular natural frequencies.
  • the middle layer 12 consists of two of surface radiators 14 separated from one another by a continuous insulation layer 13.
  • the surface radiators 14 each consist of film layers coated with the radiation coating and each have an electrical connection to the signal processing unit 3.
  • the surface radiators 14 are each structured in such a way that the above frequency-selective radiation in the infrared range can take place by means of a control by the frequency generator 7 and a frequency transformation in the radiation coating.
  • the radiation frequency can be tuned to natural frequencies / frequency bands of the body 15 to be heated, here a human body. These natural frequencies / frequency bands of the body 15 are determined by the detection unit 5 and transmitted to the control unit 6.
  • the control unit 6 acts on the frequency generator 7 in such a way that by means of its excitation a frequency / frequency band suitable for resonance heating is emitted by the radiation unit, the amplitude and thus the heating power being adjustable via an amplifier 8.
  • control unit 6 can be connected to an input and display unit, not shown, by means of which a user can adjust the degree of heating from the outside.
  • the natural frequency of the medium or body to be heated is in a range from 750 nm to 20 ⁇ m, the radiated frequency range is not harmful to health.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung zur Erwärmung eines in einem Raum befindlichen Mediums und/oder eines menschlichen Körpers, mit einer Abstrahleinheit (4), die einen Flächenstrahler mit einem Flächenträger und einer Strahlungsbeschichtung als selektiven Strahler umfasst, zur Abstrahlung wenigstens einer bestimmten Frequenz einer elektromagnetischen Infrarotstrahlung und/oder von frequenzselektiven elektromagnetischen Schwingungsbanden, welche im Bereich molekularer Eigenfrequenzen liegen für eine Erwärmung durch Resonanzanregung mit einer entsprechenden Eigenfrequenz und/oder Eigenfrequenzbande des Mediums oder Körpers. Ein Frequenzgenerator (7) ist mit dem, Flächenstrahler (12) zu dessen Anregung für die Abstrahlung der vorstehenden frequenzselektiven Infrarotstrahlung verbunden. Erfindungsgemäss ist die Abstrahleinheit (4) eine Bauplatte (9) für den Gebäudeinnenausbau oder für den Möbelbau, wobei der Flächenstrahler (12) mit seiner Strahlungsbeschichtung in der Bauplatte (9) integriert ist.

Description

Beschreibung
Deckenheizunq
Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine bekannte gattungsgemäße Heizvorrichtung zur Erwärmung eines in einem Raum befindlichen Mediums und/oder eines menschlichen Körpers (WO 00/25552) umfasst eine Abstrahleinheit und einen Frequenzgenerator. Die Abstrahleinheit besteht aus einem Flächenstrahler mit einem Flächenträger und einer Strahlungsbeschichtung in der Art eines selektiven Strahlers zur Abstrahlung wenigstens einer bestimmten Frequenz einer elektromagnetischen Infrarotstrahlung und/oder von frequenzselektiven elektromagnetischen Schwingungsbanden, welche im Bereich molekularer Eigenfrequenzen liegen. Der Flächenstrahler ist mit einem Frequenzgenerator in der Art eines Oberwellengenerators verbunden, über den eine Anregung und Aktivierung der Strahlungsbeschichtung für die Abstrahlung der vorstehenden Infrarotstrahlung erfolgt. Die Zusammensetzung eines geeigneten Beschichtungsmaterials, sowie der Anschluss der Strahlungsbeschichtung an den Frequenzgenerator und dessen Aufbau sind in diesem Stand der Technik angegeben.
Der Heizeffekt dieser Heizvorrichtung wird dadurch erreicht, dass über die angeregte Strahlungsbeschichtung frequenzselektive elektromagnetische Strah- lung insbesondere als Bandenstrahlung abgestrahlt wird, welche geeignet ist, über Resonanzanregungen entsprechende molekulare Eigenfrequenzen, ins- besondere Eigenfrequenzbande des Mediums oder Körpers effektiv für eine Erwärmung anzuregen. Damit werden im wesentlichen nur Strahlungen von der Abstrahleinheit erzeugt und abgegebene, die unmittelbar für eine Resonanzerwärmung verwertbar sind, so dass eine sehr effektive Erwärmung mit geringer Primärenergie möglich ist. Die bei üblichen Strahlungsheizungen, insbesondere bei elektrischen Widerstandsheizungen erzeugte frequenzkontinuierliche Strahlung entspricht im wesentlichen dem Strahlungsspektrum eines schwarzen Strahlers, wobei unter Einsatz relativ hoher Primärenergie ein kontinuierliches Strahlungsspektrum erzeugt wird, welches damit eine Vielzahl von Frequenzen enthält, die für eine Resonanzerwärmung eines Mediums oder Körpers nicht unmittelbar verwertbar sind, wenn beim Medium oder Körper entsprechende molekulare Eigenfrequenzen fehlen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche gattungsgemäße Heizvorrichtung hinsichtlich ihrer praktischen Verwertung und ihrer Einsatzmöglichkeiten im Gebäudeinnenausbau und in Aufenthaltsbereichen weiterzubilden.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 ist die Abstrahleinheit eine Bauplatte für den Gebäudeinnenausbau oder für den Möbelbau, wobei der Flächenstrahler mit seiner Strahlungsbeschichtung in der Bauplatte integriert ist.
Damit stehen eine oder auch mehrere kombinierbare Abstrahleinheiten als ei- genständig bequem handhabbare und montierbare Bauplatten zur Verfügung. Vor allem hat sich gezeigt, dass es weitgehend unkritisch ist und die Effektivität der frequenzselektiven Infrarotabstrahlung nicht oder nur unwesentlich be- einflusst ist, wenn die Strahlungsbeschichtung durch einen stabilen Flächenträger zur vorderen Sicht- und Rauminnenseite hin abgedeckt ist. Für eine sol- ehe Abdeckung sind u. a. bestens Holz- und Laminatstoffe geeignet, so dass stabile Bauplatten mit ansprechenden Sichtflächen herstellbar sind. Solche Bauplatten, die gemäß Anspruch 5 als Wandplatten, Deckplatten oder Fußbodenplatten herstellbar und für die entsprechende Herstellung einer Wandheizung, einer Deckenheizung oder Fußbodenheizung einsetzbar sind, können sowohl von Handwerksbetrieben vertrieben und montiert werden, als auch über Baumärkte für eine Do-it-yourself-Montage angeboten werden. Zudem können solche Bauplatten in der Art von Türblättern hergestellt werden, so dass sonst ungenützte Türflächen zu Heizzwecken verwendbar sind.
Gemäß Anspruch 2 kann der Flächenstrahler dazu auf der rückseitigen Oberfläche der Bauplatte oder innerhalb der Plattendicke der Bauplatte angebracht sein. Dabei kann je nach Einsatzfall und Trägermaterial die Strahlungsbeschichtung unmittelbar auf den Flächenträger aufgebracht sein. Gemäß Anspruch 3 ist die Strahlungsbeschichtung ggf. auf einer Folienschicht aufge- bracht, wobei dann diese mit dem Flächenträger zur Herstellung des Flächenstrahlers verbunden wird.
Eine Effektivitätssteigerung der Heizvorrichtung kann ggf. nach Anspruch 4 durch eine mehrschichtige Ausbildung des Flächenstrahlers erreicht werden, wobei dieser aus wenigstens zwei von einander isolierten Strahlungsbeschich- tungen ggf. in Verbindung mit Folienschichten gebildet ist.
Als Flächenträger können übliche elektrisch isolierende Bauplattenmaterialien verwendet werden. Besonders bevorzugt werden gemäß Anspruch 6 und An- spruch 7 als Flächenträgerspannplatten, MDF-Platten (Mittel-Dichte- Faserplatten) und Massivholzplatten sowie Glasplatten verwendet. Zudem können nach Anspruch 8 Verbundplatten eingesetzt werden.
Gemäß Anspruch 9 ist der Frequenzgenerator mit einer Steuereinheit gekop- pelt, über die die frequenzselektiv abgestrahlte Strahlungsfrequenz oder Strah- lungsbande auf wenigstens eine molekulare Eigenfrequenz oder Eigenfrequenzbande des zu erwärmenden Mediums oder Körpers einstellbar ist.
Falls eine geeignete Detektiereinheit für eine Erfassung der vom zu erwär- menden Medium oder Körper abgegebenen Eigenfrequenzen oder Eigenfrequenzbanden zur Verfügung steht, kann das Detektorsignal als Istwert für eine Einstellung einer oder mehrer entsprechender Abstrahlfrequenzen verwendet werden.
Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaubild der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Figur 2 einen Schnitt durch eine Bauplatte entlang der Linie ll-ll in Fig. 1.
Eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einer an einer Spannungsquelle 2 angeschlossenen Signalverarbeitungseinheit 3 und einer elektrisch mit derselben verbundenen Abstrahleinheit 4.
Die Signalverarbeitungseinheit 3 weist zum einen eine Detektiereinheit 5, eine Steuereinheit 6, einen Frequenzgenerator 7 und einen Verstärker 8 auf.
Die Abstrahleinheit 4 ist eine Bauplatte und hier als plattenförmiges Möbelteil 9 ausgebildet, das beispielsweise eine Wand oder eine Tür eines Schrankes bil- den kann. Das Möbelteil 9 ist als mehrschichtige MDF-Platte ausgebildet. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, besteht die Platte 9 aus einer oberen Schicht 10, einer unteren Schicht 11 jeweils als Flächenträger und einer mittleren Schicht 12. Die obere und untere Schicht 10, 11 sind aus Holzwerkstoffen gebildet. Die mittlere Schicht 12 ist als Flächenstrahler ausgebildet, der eine bestimmte fre- quenzselektive flächige Abstrahlung von Infrarotstrahlung im Bereich molekularer Eigenfrequenzen ermöglicht. Die mittlere Schicht 12 besteht aus zwei von- einander durch eine durchgehende Isolationsschicht 13 getrennte Flächenstrahler 14.
Die Flächenstrahler 14 bestehen jeweils aus mit der Strahlungsbeschichtung beschichteten Folienschichten und weisen jeweils einen elektrischen Anschluss mit der Signalverarbeitungseinheit 3 auf. Die Flächenstrahler 14 sind jeweils derart strukturiert, dass mittels einer Ansteuerung durch den Frequenzgenerator 7 und einer Frequenztransformierung in der Strahlungsbeschichtung die vorstehende frequenzselektive Abstrahlung im Infrarotbereich erfolgen kann. Die Strahlungsfrequenz ist auf Eigenfrequenzen/Frequenzbanden des zu erwärmenden Körpers 15, hier ein menschlicher Körper, abstimmbar. Diese Eigenfrequenzen/Frequenzbanden des Körpers 15 werden durch die Detektiereinheit 5 ermittelt und der Steuereinheit 6 übertragen. Die Steuereinheit 6 wirkt auf den Frequenzgenerator 7 derart ein, dass mittels dessen Anregung eine für eine Resonanzheizung geeignete Frequenz/Frequenzbande von der Abstrahleinheit abgestrahlt wird, wobei zudem die Amplitude und damit die Heizleistung über einen Verstärker 8 einstellbar ist.
Die Steuereinheit 6 kann dazu mit einer nicht dargestellten Eingabe- und An- Zeigeeinheit verbunden sein, mittels derer ein Nutzer von außen den Heizgrad einstellen kann.
Da die Eigenfrequenz des zu erwärmenden Mediums bzw. Körpers in einem Bereich von 750 nm bis 20 μm liegt, ist der abgestrahlte Frequenzbereich nicht gesundheitsschädlich.

Claims

Ansprüche
Heizvorrichtung zur Erwärmung eines in einem Raum befindlichen Mediums und/oder eines menschlichen Körpers (15)
mit einer Abstrahleinheit (4), die einen Flächenstrahler mit einem Flächenträger und einer Strahlungsbeschichtung als selektiven Strahler umfasst, zur Abstrahlung wenigstens einer bestimmten Frequenz einer e- lektromagnetischen Infrarotstrahlung und/oder von frequenzselektiven elektromagnetischen Schwingungsbanden, welche im Bereich molekularer Eigenfrequenzen liegen für eine Erwärmung durch Resonanzanregung mit einer entsprechenden Eigenfrequenz und/oder Eigenfrequenzbande des Mediums oder Körpers, und
mit einem Frequenzgenerator (7) der mit dem Flächenstrahler (12) zu dessen Anregung für die Abstrahlung der vorstehenden frequenzselektiven Infrarotstrahlung verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abstrahleinheit (4) eine Bauplatte (9) für den Gebäudeinnenausbau oder für den Möbelbau ist, und
dass der Flächenstrahler (12) mit seiner Strahlungsbeschichtung in der Bauplatte (9) integriert ist.
2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenstrahler (12) die einer vorderen Sichtseite gegenüberliegende rückseitige Oberfläche der Bauplatte (9) bildet und/oder innerhalb der Bauplatte (9) angeordnet ist.
3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenstrahler (12) durch wenigstens eine Folienschicht (14) mit darauf angebrachter Strahlungsbeschichtung gebildet ist.
4. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenstrahler (12) mehrschichtig ausgebildet ist und aus wenigstens zwei voneinander isolierten Strahlungsbeschichtun- gen ggf. in Verbindung mit Folienschichten (14) gebildet ist.
5. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte (9) eine Wandplatte für eine Wandheizung und/oder eine Deckenplatte bzw. Deckenpaneele zur Herstellung einer Deckenheizung und/oder eine Fußbodenplatte zur Herstellung einer Fußbodenheizung und/oder ein Türblatt einer Tür ist.
Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte (9) einen Flächenträger (10, 11 ) in der Art wenigstens einer Spanplatte und/oder einer MDF-Platte und/oder einer Massivholzplatte aufweist.
Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte (9) einen Glasflächenträger für Fenster und/oder Türen aufweist.
8. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauplatte (9) als Mehrschichtplatte in der Art einer Verbundplatte ausgebildet ist.
9. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzgenerator (7) mit einer Steuereinheit (6) gekoppelt ist und von dieser derart angesteuert wird, dass die von der Abstrahleinheit abgestrahlte Strahlungsfrequenz und/oder Strahlungsbande wenigstens einer molekularen Eigenfrequenz und/oder Eigenfrequenz- bände des zu erwärmenden Mediums oder Körpers (15) entspricht.
10. Heizvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) mit einer Detektiereinheit (5) elektrisch verbunden ist, mittels der wenigstens eine Eigenfrequenz und/oder Eigenfrequenzban- de des zu erwärmenden Mediums oder Körpers (15) als Istwert für die
Abstrahlfrequenz erfasst wird.
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