EP4028707A1 - Cooling device and method for producing same - Google Patents

Cooling device and method for producing same

Info

Publication number
EP4028707A1
EP4028707A1 EP20775204.9A EP20775204A EP4028707A1 EP 4028707 A1 EP4028707 A1 EP 4028707A1 EP 20775204 A EP20775204 A EP 20775204A EP 4028707 A1 EP4028707 A1 EP 4028707A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating
metal
metal substrate
cooling device
alloy
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.)
Pending
Application number
EP20775204.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Mostafa BIGLARI
Christina Kotzur
Moritz Vogel
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.)
Trumpf SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf SE and Co KG
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 Trumpf SE and Co KG filed Critical Trumpf SE and Co KG
Publication of EP4028707A1 publication Critical patent/EP4028707A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/28Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C09D133/12Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/24Homopolymers or copolymers of amides or imides
    • C09D133/26Homopolymers or copolymers of acrylamide or methacrylamide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/46Electroplating: Baths therefor from solutions of silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48After-treatment of electroplated surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/084Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/085Heat exchange elements made from metals or metal alloys from copper or copper alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2245/00Coatings; Surface treatments
    • F28F2245/06Coatings; Surface treatments having particular radiating, reflecting or absorbing features, e.g. for improving heat transfer by radiation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal

Definitions

  • the present invention relates to a cooling device and a method for the production thereof.
  • the cooling device is in particular a filling device by means of which passive cooling can be achieved by emitting a heat flow. This is also known as radiation cooling.
  • the prior art In order to replace conventional cooling solutions, such as, for example, compression cooling, absorption cooling or the use of cooling water, it is known from the prior art to cool surfaces by means of so-called radiation cooling.
  • the systems according to the prior art make use of the fact that the black body radiation emitted by every warm body can be emitted in such a way that the body is cooled.
  • the aim is to provide the radiation in the wavelength range of an atmospheric window, in which the atmosphere is particularly permeable to infrared radiation, in such a way that the heat is emitted again, as it were, into space.
  • the known previous approaches focus on providing coatings that can be applied, for example, to solar cells or to glass in order to be able to bring about an increase in the efficiency of the solar cells or an improvement in the room climate in this way.
  • a cooling device which comprises a base substrate and a coating that is arranged on the base substrate and absorbs light of specific wavelength ranges.
  • the base substrate is a metal substrate.
  • a simplified cooling device can be specified which, due to the structure of the coating on the metal substrate, provides a particularly good heat flow for a body or a medium connected to the metal substrate.
  • a roof or a roof can also come directly from the cooling device Roof element are formed so that cooling of the underlying house or the rooms below can be achieved.
  • the cooling device By constructing the cooling device on the metal substrate, it can also be achieved that the cooling device itself is particularly easy to manufacture, as can also be seen from the following description of the manufacturing method. In particular, a scalable mass production or a continuous production of the cooling device can be carried out, so that a cost-effective production of larger quantities of the proposed cooling device can be achieved.
  • the proposed cooling device can be provided in a particularly robust manner, so that it can be used outdoors without any problems and can be exposed to the weather for a few years and can still provide sufficient cooling capacity. It should be pointed out here that the plastic films known from the prior art, in contrast to the proposed cooling device, are only moderately weather-resistant, which can lead to a shorter service life.
  • the metal substrate is preferably a metal sheet and / or a metal plate and / or a metal band, the metal sheet and / or the metal plate and / or the metal band preferably comprising aluminum or an aluminum alloy or iron or an iron alloy, preferably steel, or copper or a copper alloy , or an aluminum sheet or an aluminum alloy sheet or an iron sheet or an iron alloy sheet or a copper sheet or a copper alloy sheet.
  • These metals are preferred as a building material and construction material for cooling elements because of their mechanical properties and their manufacturability and processability. In addition, the mass production of cooling devices can be achieved inexpensively with these materials.
  • coated metal substrates can be processed into cooling elements and other components.
  • the metal substrate in the form of a metal sheet or a metal plate or a metal band, a structure can be built up which is already mechanically stable in itself and which is suitable for the construction of components, roofs, Cooling elements, etc. can be used.
  • the metal substrate can, for example, already be provided in a curved or geometrically structured shape, such as a corrugated iron structure.
  • the use of the metal sheet or the metal plate means that production, as can be seen from the production method described below, can be achieved in a simplified manner.
  • a mirror coating is preferably arranged between the metal substrate and the coating provided thereon, the mirror coating preferably having a high reflectivity at least at wavelengths in the visible range, in particular at wavelengths in a range from 400 nm to 1200 nm, with a silver coating formed as a mirror coating preferably directly on top the metal substrate is arranged between the metal substrate and the coating.
  • the application of the mirror coating between the metal substrate and the coating enables a highly scalable mirror coating step, since the mirror coating can be applied directly to the metal substrate.
  • This can be achieved, for example, by known and scalable silver-plating processes such as, for example, the use of a galvanic silver-plating process.
  • the production of the cooling device can be simplified and made scalable.
  • the reflective coating is well protected against environmental influences due to its arrangement between the metal substrate and the coating, so that the cooling device can be designed to have a correspondingly long service life. Compared to the vapor-coated plastic films known from the prior art, this results in an improvement in the durability of the cooling device.
  • the cooling device can also be used under solar radiation, so that the proposed cooling device is also particularly suitable for mounting on house roofs, etc.
  • the transparency of the coating at wavelengths in the visible range, in particular at wavelengths in a range from 400 nm to 1200 nm, is preferably at least 80%, preferably above 90% and particularly preferably above 95%.
  • the cooling device can also be used well when exposed to direct sunlight.
  • the absorption of the coating at wavelengths in an atmospheric window permeable to IR radiation, in particular at wavelengths from 7 pm to 13 pm, is preferably at least 60%, preferably above 80%, particularly preferably above 90%.
  • the metal substrate or the bodies or media adjoining the metal substrate can be kept at a temperature or brought to a temperature which is below the ambient temperature.
  • the coating preferably comprises particles and a polymer or a polymer precursor, preferably ceramic particles and a thermoplastic or thermosetting polymer, the particles particularly preferably comprising silicon dioxide and / or hafnium oxide and the polymers preferably comprising polymethyl acrylate, TPX or polymethacrylmethylimide.
  • a preferred mixing ratio is 1% -15% (percent by weight) of the ceramic particles in the polymer.
  • the ceramic particles preferably have an average particle size (D50) between 1 pm and 20 pm, particularly preferably between 7 pm and 13 pm.
  • the above-described behavior of the coating and in particular of the ceramic particles of the coating namely the absorption of heat or thermal radiation from the metal substrate and the subsequent emission in the range of the wavelengths of the atmospheric window, can be achieved.
  • the ceramic particles can be securely integrated through the polymer matrix.
  • the provision of the polymer matrix also leads to a transparency of the coating in the range of the wavelengths of visible light, so that visible light can pass through the coating and can be reflected at the interface to the metal substrate.
  • the particles and the polymer or the polymer precursor preferably have the same or similar refractive indices at wavelengths in the visible range, in particular at wavelengths from 400 nm to 1200 nm, and the particles and the polymer or the polymer precursor have wavelengths in the atmospheric window, in particular at wavelengths of 7 pm to 13pm, preferably diverging refractive indices.
  • the refractive indices preferably diverge by less than 10%, preferably less than 5%, in the wavelength range from 400 nm to 1200 nm. In the wavelength range from 7 pm to 13 pm, on the other hand, the refractive indices diverge preferably more than 20%, particularly preferably more than 40%.
  • the preferred behavior of the coating namely the transmission of visible light through the coating to the metal substrate or to a reflective layer arranged on the metal substrate, and the absorption and subsequent emission of radiation in the infrared range can also be achieved.
  • radiation cooling can be achieved in which heat can be removed from the metal substrate by the emission of heat in the infrared range.
  • the coating preferably has an embossing in order in this way to further improve the absorption and emission of thermal radiation.
  • the embossing enables the effective surface to be enlarged in a simple manner.
  • a further metal layer is preferably arranged between the metal substrate and the reflective layer, the metal layer comprising zinc or a zinc alloy or aluminum or an aluminum alloy or tin or a tin alloy. In this way, corrosion protection can be provided in particular for the metal substrate.
  • a method for producing a cooling device comprising the steps of providing a metal substrate, preparing the metal substrate for subsequent processing and coating the metal substrate with a coating that absorbs light in certain wavelength ranges.
  • a cooling device can be manufactured easily and for mass production.
  • a reflective layer is preferably provided on the metal substrate and the coating is applied to the reflective layer, the reflective layer preferably being produced by applying a silver plating to the metal substrate.
  • the application of the reflective layer and in particular the silver plating takes place particularly preferably by galvanic or chemical processes.
  • the galvanic process for applying or coating the reflective layer is particularly scalable, cost-effective and flexible.
  • the thickness of the deposited material can be controlled very well, the method can still be carried out at atmospheric pressures and in a simple environment and the method can be combined with other method steps for producing the cooling device in a continuous method.
  • the production of the cooling device can thus be designed to be particularly scalable and mass production of the proposed cooling device becomes possible.
  • further coatings can be applied to the metal substrate.
  • a steel substrate with a galvanizing, a coating with aluminum or a tinning for corrosion protection and / or to improve the interaction and / or adhesion with the reflective layer can be applied.
  • the metal substrate is preferably cleaned in a cleaning device before coating and / or polished in an electropolishing device before coating.
  • This preparation of the metal substrate simplifies the subsequent processing and a surface of the metal substrate can be provided which supports the optical properties.
  • a coating can be applied particularly easily to at least one side of the metal substrate by means of a roller application device.
  • the coating can preferably also be applied to at least one side of the metal substrate by means of a doctor blade application device or an extrusion device or a laminating device.
  • the metal substrate is preferably provided in the form of a metal strip, preferably in the form of an aluminum strip or a steel strip or a copper strip, and a connecting device for connecting successive metal strips is preferably provided.
  • the provided metal substrate can preferably already comprise a coating, such as, for example, corrosion protection, to which the reflective layer is then applied.
  • the metal strip coated with the coating is embossed in an embossing device.
  • the metal substrate is preferably provided in the form of a coated metal strip, preferably in the form of a strip with a zinc coating or a coating with a zinc alloy, or with an aluminum coating or a coating with an aluminum alloy, or with a tin coating or a coating with a tin alloy, or with a magnesium coating or a coating with a magnesium alloy.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional illustration through a cooling device according to the present disclosure
  • Figure 2 is a schematic representation of a production line for producing a
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an alternative manufacturing method for manufacturing a cooling device
  • FIGS. 4A to 4C show a schematic representation of a further alternative production method for producing a cooling device.
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of yet another alternative manufacturing method for manufacturing a cooling device.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional illustration through a cooling device 100, the cooling device 100 comprising a metal substrate 110 to which a coating 200 absorbing light of specific wavelength ranges is applied.
  • the cooling device 100 provides passive radiation cooling.
  • the coating 200 can comprise a polymer matrix 210 in which ceramic particles 220 are embedded.
  • the metal substrate 110 is preferably a metal sheet or a metal plate to which the coating 200 is applied.
  • the metal sheet or the metal plate can particularly preferably be provided in the form of an aluminum structure or a steel structure or a copper structure, for example in the form of a sheet metal or a plate or a metal strip.
  • the thickness of the metal substrate is preferably between 10 pm and 2 mm, particularly preferably between 10 pm and 0.5 mm.
  • the ceramic particles 220 can be provided, for example, in the form of silicon dioxide or hafnium oxide, the ceramic particles preferably having an average particle size (D50) between 1 pm and 20 pm, preferably between 7 pm and 13 pm.
  • D50 average particle size
  • the polymer matrix 210 can be, for example, a thermoplastic polymer or a thermosetting polymer.
  • Preferred polymers are polymethyl acrylate, TPX or polymethacrylmethylimide.
  • the refractive index of the ceramic particles 220 and the polymer matrix 210 is particularly preferably selected such that the refractive indices of the ceramic particles 220 and the polymer matrix 210 are essentially the same in the visible wavelength range, i.e. in a range between 400 nm and 1200 nm.
  • a reflective layer 120 is provided between the coating 200 and the metal substrate 110, which can be implemented, for example, in the form of a pre-mirroring.
  • the reflective layer 120 is provided in the form of a silver plating, it being possible for the silver plating to be provided, for example, by applying a thin silver plating layer.
  • the silver plating layer is preferably galvanized or provided.
  • the silver-plating layer is preferably provided in a layer thickness of less than 10 ⁇ m, particularly preferably a layer thickness of less than 500 nm.
  • the reflective layer 120 is preferably designed in such a way that it provides a high degree of reflection at least in the range of the visible wavelengths, that is to say between 400 nm and 1200 nm.
  • the proposed cooling device 100 makes it possible, on the one hand, to achieve increased absorption and thus also increased subsequent emission of energy in the area of the atmospheric window, so that radiation cooling can be provided by means of which thermal energy is emitted into space in the area of the atmospheric window can be in order to achieve radiation cooling in this way.
  • the increased transmission of the coating 200 in the visible range simultaneously results in a reflection of the sunlight falling on the cooling device 100 such that the visible sunlight hits through the coating 200, then hits the reflective layer 120, and then again through the coating 200 to be reflected through and is accordingly reflected away from the metal substrate 110 and is thus also reflected away from the cooling device 100.
  • heat which is to be given off as black body radiation or as thermal radiation and which is introduced into the metal substrate 110, can also be emitted through the atmospheric window when exposed to sunlight, the radiation of the visible light from the sun correspondingly being irrelevant or only of minor importance plays.
  • the heat provided there can be withdrawn from the metal substrate 110 and released again by the ceramic particles in the wavelength range of the atmospheric window.
  • the occurrence of solar radiation causes no or no special supply of heat to the metal substrate 110.
  • the metal substrate 110 with the correspondingly applied coating 200 it can thus be achieved that, for example when building a roof or when building a heat exchanger, the medium connected to the metal substrate 110, for example air or a cooling medium, is kept at a temperature which is below the ambient temperature lies. In this way, passive radiation cooling can be provided.
  • a stable structure can be built up from the cooling device 100, for example a self-supporting structure in the sense that a cooling element in the form of a radiator or a cooling element in the form of a roof or a roof element can be formed from the cooling device 100, for example . Due to the use of the metal substrate, such an element can be bent or assembled directly from the cooling device.
  • the cooling device itself is easy to process and can be processed in the same way as metal sheets or metal plates are to be processed.
  • the cooling device can be welded, sawed, drilled, ground, glued, etc., in order to enable the construction of structures directly with the cooling device.
  • FIG. 2 a production line 1 for producing a cooling device, as described in relation to FIG. 1, is shown schematically.
  • the production line 1 will be described taking into account the individual processing positions which are denoted by the letters.
  • An unwinding device A is provided at the first position, into which a roll 30 or a “coil” with a rolled up metal sheet or metal strip can be loaded, and through which the metal sheet wound on this roll 30 can be unwound for further use in the production line 1 .
  • the metal sheet can be provided, for example, in the form of an aluminum sheet, which can be rolled up on the roll 30, inserted into the unwinding device A and accordingly unwound by the unwinding device A. can.
  • a connecting device B is provided downstream, by means of which a previous metal sheet can be connected to a subsequent metal sheet. This is important, for example, if continuous production is to be achieved and, accordingly, after the complete processing of a previous roll 30 of sheet metal that was used in unwinding device A, a subsequent roll 30 of sheet metal is to be unwound from unwinding device A and accordingly that The end of the sheet metal of the previous roll 30 is to be connected to the beginning of the following roll 30. In this way, by joining metal tracks, a quasi-endless sheet metal can be provided, whereby a continuous manufacturing process can be achieved accordingly.
  • connection of the end of the metal strip unwound in the unwinding device A with the beginning of a metal strip inserted thereon in the unwinding device A can be achieved, for example, by welding the end of the strip to the new beginning of the strip.
  • a connecting device B is also referred to as a stitching / welder.
  • a cleaning device C is provided, by means of which the metal strip 10 unwound from the unwinding device A is cleaned.
  • the metal strip 10 can pass through a cleaning bath 32 in the cleaning device C in order to achieve cleaning of the metal strip 10 in this way.
  • the cleaning can for example achieve dust removal and degreasing of the metal strip 10. In this way, the reflectivity of the metal strip 10 is improved and the subsequent processing steps, such as coating in particular, can be prepared and improved.
  • the surface of the metal strip 10 can also be homogenized, so that the basis for a consistent quality of the coating and further processing steps is laid.
  • the cleaning bath 32 can be provided, for example, in the form of a suitable acid and / or suitable surfactants and / or a suitable lye and / or other cleaning media, which are adapted to both the material of the respective metal strip 10 and the expected soiling of the metal strip 10. Several cleaning baths can also be run through one after the other.
  • a storage device D is provided in the illustrated embodiment of the production line 1, in which the metal strip 10 is stored with the formation of loops 12.
  • the loop-shaped guidance of the metal strip 10, which leads to the loops 12, is achieved in the storage device D by rollers 34 and counter rollers 36, which are each arranged at a distance from one another perpendicular to the conveying direction.
  • a predetermined length of the metal strip 10 can be stored or taken up in the loops 12 in the area of the storage device D, so that in the event that the roll 30 inserted in the unwinding device A has ended, a new roll 30 is inserted into the unwinding device A. and then the end of the previous tape is to be connected to the beginning of the new tape in the connecting device B, but there is still a continuous tape flow after the Storage device D can be achieved in that the metal strip 10 received in the form of a loop in the loops 12 of the storage device D can be continuously guided into the downstream areas of the production line 1.
  • the connecting device B has to connect a tape end to a new tape beginning
  • the metal tape 10 is held in the area of the connecting device B and the metal tape 10 wound in the loops 12 is moved onto the rollers 34 by a movement of the counter rollers 36 to released for the downstream processing steps.
  • the number of loops 12 shown in FIG. 2 in the storage device D can, depending on the flow rate of the metal strip 10 and depending on the time requirement in the area of the connecting device B, with a larger number of loops or a smaller number of loops and a greater distance between two opposite ones Rollers 34, 36 or a smaller distance between two successive rollers 34, 36 can be adjusted so that, taking into account a corresponding safety margin, a continuous flow of the metal strip 10 downstream of the storage device D can be guaranteed during normal operating conditions.
  • an electropolishing device E is provided, in which the metal strip 10 discharged from the storage device D passes through a polishing bath 38 in which an electropolishing takes place.
  • the electropolishing in the electropolishing device E enables the surfaces of the metal strip 10 to be improved even further and, for example, to provide a high degree of reflection on the surface of the metal strip 10 treated in the electropolishing device E.
  • the electropolishing in the electropolishing device E takes place in a manner known per se by means of an electrochemical removal process with an external power source.
  • the electrolyte used for this is again matched to the material of the metal strip 10 in such a way that the desired result of a metal strip 10 polished in this way is achieved in the electropolishing process in the electropolishing device E.
  • the electrolytes to be used are then different.
  • the metal on the surface of the metal strip 10 is removed anodically, so that the metallic workpiece in the form of the metal strip 10 forms the anode of an electrochemical cell.
  • the cleaned and polished metal strip 10 is immersed in a silver plating device F, which has a silver plating bath 40, and provided with a silver plating therein.
  • a reflective layer can correspondingly be applied to the metal strip 10 by means of the silvering device F.
  • the silver plating or the reflective layer which is applied to the metal strip 10 is in turn dependent on the material properties of the metal strip.
  • the metal strip 10 can be immersed in a silver electrolyte, for example potassium silver cyanide, a silver coating then being deposited on the surfaces of the metal strip 10 by applying an electrical voltage.
  • the metal strip 10 is subjected to electroplating in order to obtain a corresponding electroplated coating of silver.
  • the process step of silvering can also be omitted if the surface quality of the metal strip 10 polished in the electropolishing device E is correspondingly high.
  • the silver plating can be omitted if the surface provided by the cleaned and polished metal strip 10 is already sufficiently reflective for the visible sunlight. Whether this is the case can also depend on the material used for the metal strip 10.
  • a primer is applied to at least one side of the metal strip 10, the priming device G being provided by means of a roller application device 42, by means of which the primer is applied to the underside of the metal strip shown in FIG 10 can be applied.
  • the primer serves to improve the application behavior or the adhesion between the coating to be applied later and the mirrored metal strip 10.
  • the primer can be selected so that the subsequent application of the coating is easily possible.
  • a curing device H is provided, by means of which the previously applied primer is cured.
  • This can be achieved, for example, in that a curing oven 44 is provided in the curing device H so that thermal curing of the primer can be achieved.
  • the metal strip 10 which is now mirrored and provided with a cured primer at least on one side, then passes through a coating device I, in which a coating is applied to the side of the metal strip 10 provided with the mirror and the primer by means of a further roller application device 46.
  • the coating which is applied to the metal strip in the coating device I by means of the roller application device 46, can be, for example, a mixture of ceramic particles such as silicon dioxide particles (SiO 2) and a precursor of a thermosetting polymer.
  • the polymer and the ceramic particles preferably have similar refractive indices in the visible wavelength range, whereas the refractive indices of these materials preferably differ significantly in the area of the atmospheric window, i.e. wavelengths between 8 and 10 micrometers.
  • the metal strip 10 provided with the coating passes through a coating hardening J, in which, for example, a hardening oven 48 is provided.
  • a coating hardening J in which, for example, a hardening oven 48 is provided.
  • the metal strip 10 provided with the coating in the coating device 1 now passes through a curing oven 48, by means of which the coating and in particular the polymer can cure.
  • an embossing device K can be provided, which applies an embossing to the metal strip 10 provided with the coating by means of two embossing rollers 50.
  • An output storage device L serves to place coated metal strip 10 around rollers 52 and counter-rollers 54 in loops 14 in order to be able to receive the metal strip 10 in a continuous process when a tape reel 58 is completely wound up in a subsequent winding device N, and must be removed from the winding device N again in order to provide space for a new roll 58.
  • a separating device M is provided, which cuts through the metal strip 10 with a corresponding knife 56 enables.
  • the production line 1 it is accordingly possible to guide a metal strip from an unwinding device A through a cleaning bath, a polishing bath and a silvering bath in order to then provide at least one side of the metal strip 10 with a coating.
  • the coating has a selective absorption in that it has an absorption in the atmospheric window of, for example, 7-13 micrometers wavelength, which is above 60 percent, preferably above 80 percent, particularly preferably above 90 percent.
  • the transparency of the coating in the visible wavelength range between 400 nm and 1200 nm is above 80 percent, preferably above 90 percent, particularly preferably above 95 percent.
  • the cooling device 100 produced in this way can accordingly be produced continuously and — quasi — in an infinitely long form. Accordingly, it is possible to produce structures in very different dimensions in one piece from the cooling device 1 produced by means of the production line 1. In addition, inexpensive mass production can be achieved by means of which the cooling device can be widely used.
  • a pretreatment A ′ is carried out in a first step and an uncoated metal plate 14 is transported, for example, on a roller table 60, and cleaned and pretreated.
  • the metal plate 14 can also be polished or electropolished.
  • a reflective layer can then also be applied.
  • a coating B ′ is then carried out, the coating being applied to one side of the metal plate 14 by means of a roller application device 46.
  • the coating can be the mixture, already described for FIG. 2, of a thermosetting polymer or a thermosetting polymer matrix and ceramic particles, for example in the form of silicon dioxide.
  • the metal plate 14 which is then provided with the coating, is brought into a curing oven 48 for curing C ‘in order to cure there, in a manner similar to that described for FIG.
  • thermosetting polymer instead of a thermosetting polymer or a thermosetting polymer matrix, a thermoplastic polymer which is mixed with ceramic particles can also be applied for the coating.
  • thermoplastic polymer can, as shown for example in FIG. 4A, be applied to a metal strip 10 pretreated in a pretreatment A ′′ for coating B ′′ in a hot, molten state, with the polymer then either being able to be spread, being sprayed on Metal tape can be dipped into the hot polymer, or the polymer can be extruded.
  • thermoplastic polymer applied in this way can then cure by cooling, for example by cooling using fans 62 or by cooling rollers 64 shown in FIG. 3B, or by spraying a cooling medium from cooling nozzles 66, as shown in FIG. 4C.
  • an already prepared coating film 70 can be laminated onto the prepared metal strip 10.
  • the metal strip 10 can be cleaned, polished and provided with a reflective layer before the coating film 70 is laminated on.
  • the coating film 70 is brought together with the metal strip 10, preferably in a laminating roller 72, in such a way that it is securely connected to the metal strip 10 by the rolling step or by further mechanical merging.
  • the coating film 70 can already be pre-produced in this way and accordingly also comprise a polymer matrix in which the ceramic particles are introduced.
  • several steps of connecting the metal strip 10 or metal plates 14 with the polymer can be carried out, so that correspondingly several layers of the polymer applied to one another are connected to the metal strip.
  • the curing of a polymer can also be achieved, for example, by irradiating with ultraviolet light.
  • cooling device 110 metal substrate 120 reflective layer 200 coating 210 polymer matrix

Abstract

The invention relates to a cooling device (100) for providing passive radiative cooling, comprising a base substrate and a coating (200) that absorbs light of a specific wavelength and that is arranged on the base substrate. The base substrate is a metal substrate (110).

Description

Kühlvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung Cooling device and process for its manufacture
Technisches Gebiet Technical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung und ein Verfahren zu deren Herstellung. Bei der Kühlvorrichtung handelt es sich insbesondere um eine Füllvorrichtung, mittels weicher eine passive Kühlung durch die Abgabe eines Wärmestroms erreicht werden kann. Dies wird auch als Strahlungskühlung bezeichnet. The present invention relates to a cooling device and a method for the production thereof. The cooling device is in particular a filling device by means of which passive cooling can be achieved by emitting a heat flow. This is also known as radiation cooling.
Stand der Technik State of the art
Um herkömmliche Kühllösungen, wie beispielsweise Kompressionskühlung, Absorptionskühlung oder die Verwendung von Kühlwasser zu ersetzen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Oberflächen mittels einer sogenannten Strahlungskühlung zu kühlen. Dabei machen sich die Systeme nach dem Stand der Technik zunutze, dass die von jedem warmen Körper abgegebene Schwarzkörperstrahlung derart emittiert werden kann, dass eine Abkühlung des Körpers resultiert. Insbesondere wird dabei angestrebt, die Strahlung im Wellenlängenbereich eines atmosphärischen Fensters, bei welchem die Atmosphäre besonders für Infrarotstrahlung durchlässig ist, so bereitzustellen, dass entsprechend die Wärme quasi wieder in den Weltraum emittiert wird. In order to replace conventional cooling solutions, such as, for example, compression cooling, absorption cooling or the use of cooling water, it is known from the prior art to cool surfaces by means of so-called radiation cooling. The systems according to the prior art make use of the fact that the black body radiation emitted by every warm body can be emitted in such a way that the body is cooled. In particular, the aim is to provide the radiation in the wavelength range of an atmospheric window, in which the atmosphere is particularly permeable to infrared radiation, in such a way that the heat is emitted again, as it were, into space.
Dieses Prinzip wurde bereits in vielen Gebieten der Welt nachts verwendet. This principle has already been used at night in many areas of the world.
Shanhui Fan et al., Nature 2014 „Passive radiative cooling below ambient airtemperature under direct sunlight“ beschreiben eine 1 ,8 pm dünne Beschichtung, in welcher sich Lagen aus Siliziumdioxid und Hafniumoxid abwechseln und bei der auf der Oberseite eine hochreflektierende Silberschicht aufgebracht ist. Entsprechend kann durch die Silberbeschichtung das einfallende Sonnenlicht reflektiert werden und die darunterliegenden Lagen aus Siliziumdioxid und Hafniumoxid können die auf deren Unterseite eintretende Wärme aufnehmen und diese in Form von Strahlung wieder abgeben, wobei der Wellenlängenbereich der abgegebenen Strahlung zwischen 8 pm und 13 pm liegt, also im Bereich eines atmosphärischen Fensters für diese Infrarotstrahlung, sodass die Wärme die Erdatmosphäre durchdringen kann und entsprechend quasi in den Weltraum emittiert wird. Shanhui Fan et al., Nature 2014 "Passive radiative cooling below ambient airtemperature under direct sunlight" describe a 1.8 pm thin coating in which layers of silicon dioxide and hafnium oxide alternate and a highly reflective silver layer is applied on top. Accordingly, the incident sunlight can be reflected by the silver coating and the underlying layers of silicon dioxide and hafnium oxide can absorb the heat entering on their underside and release it again in the form of radiation, the wavelength range of the radiation emitted being between 8 pm and 13 pm, i.e. in the area of an atmospheric window for this infrared radiation, so that the Heat can penetrate the earth's atmosphere and is accordingly emitted into space.
Aus der US 2017/0248381 A1 ist eine Struktur bekannt, bei welcher mit Glaskugeln versetzte Plastikfolien im Vakuum versilbert werden, um auf diese Weise eine Beschichtung aufzubringen.From US 2017/0248381 A1 a structure is known in which plastic films with glass spheres are silver-plated in a vacuum in order to apply a coating in this way.
Die bekannten bisherigen Ansätze fokussieren sich darauf, Beschichtungen bereitzustellen, welche beispielsweise auf Solarzellen oder auf Glas aufgebracht werden können, um auf diese Weise eine Erhöhung des Wirkungsgrades der Solarzellen beziehungsweise eine Verbesserung eines Raumklimas bewirken zu können. The known previous approaches focus on providing coatings that can be applied, for example, to solar cells or to glass in order to be able to bring about an increase in the efficiency of the solar cells or an improvement in the room climate in this way.
Zur Herstellung einer günstigen und auf einfache Weise in größeren Flächen zu fertigenden Kühlvorrichtung fehlen jedoch bislang die Ansätze. However, the approaches for the production of a cooling device which is cheap and can be produced in a simple manner in larger areas have so far been lacking.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kühlvorrichtung sowie ein vereinfachtes Herstellungsverfahren für eine solche Kühlvorrichtung bereitzustellen. Starting from the known prior art, it is an object of the present invention to provide an improved cooling device and a simplified production method for such a cooling device.
Diese Aufgabe wird durch eine Kühlvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. This object is achieved by a cooling device with the features of claim 1. Advantageous further developments emerge from the subclaims, the present description and the attached figures.
Entsprechend wird eine Kühlvorrichtung vorgeschlagen, welche ein Basissubstrat und eine auf dem Basissubstrat angeordnete, Licht bestimmter Wellenlängenbereiche absorbierende Beschichtung umfasst. Erfindungsgemäß ist das Basissubstrat ein Metallsubstrat. Accordingly, a cooling device is proposed which comprises a base substrate and a coating that is arranged on the base substrate and absorbs light of specific wavelength ranges. According to the invention, the base substrate is a metal substrate.
Durch die Bereitstellung einer Kühlvorrichtung in der beschriebenen Art und Weise kann eine vereinfachte Kühlvorrichtung angegeben werden, welche durch den Aufbau der Beschichtung auf dem Metallsubstrat einen besonders guten Wärmefluss für einen sich an das Metallsubstrat anschließenden Körper oder ein sich an das Metallsubstrat anschließendes Medium bereitstellt.By providing a cooling device in the manner described, a simplified cooling device can be specified which, due to the structure of the coating on the metal substrate, provides a particularly good heat flow for a body or a medium connected to the metal substrate.
Durch den Aufbau auf dem Metallsubstrat ist weiterhin möglich, direkt aus der Kühlvorrichtung selbst Strukturen zu bauen, beispielsweise die vorgeschlagene Kühlvorrichtung dazu zu verwenden, ein Kühlelement wie beispielsweise ein Gehäuse für einen Medienkühler / Radiator aufzubauen. Aus der Kühlvorrichtung kann entsprechend auch direkt ein Dach beziehungsweise ein Dachelement ausgebildet werden, sodass eine Kühlung des darunterliegenden Hauses beziehungsweise der darunterliegenden Räume erreicht werden kann. Due to the construction on the metal substrate, it is also possible to build structures directly from the cooling device itself, for example to use the proposed cooling device to build a cooling element such as a housing for a media cooler / radiator. Correspondingly, a roof or a roof can also come directly from the cooling device Roof element are formed so that cooling of the underlying house or the rooms below can be achieved.
Durch den Aufbau der Kühlvorrichtung auf dem Metallsubstrat kann weiterhin erreicht werden, dass die Kühlvorrichtung selbst besonders einfach herzustellen ist, wie sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung des Herstellungsverfahrens ergibt. Insbesondere kann eine skalierbare Massenherstellung beziehungsweise eine kontinuierliche Herstellung der Kühlvorrichtung durchgeführt werden, sodass eine kostengünstige Herstellung größerer Mengen der vorgeschlagenen Kühlvorrichtung erreicht werden kann. By constructing the cooling device on the metal substrate, it can also be achieved that the cooling device itself is particularly easy to manufacture, as can also be seen from the following description of the manufacturing method. In particular, a scalable mass production or a continuous production of the cooling device can be carried out, so that a cost-effective production of larger quantities of the proposed cooling device can be achieved.
Weiterhin kann die vorgeschlagene Kühlvorrichtung besonders robust bereitgestellt werden, so dass sie problemlos im Außenbereich verwendet werden kann und einige Jahre der Witterung ausgesetzt sein kann und immer noch eine ausreichende Kühlleistung zur Verfügung stellen kann. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Plastikfolien im Gegensatz zu der vorgeschlagenen Kühlvorrichtung nur mäßig witterungsbeständig sind, was zu einer geringeren Lebensdauer führen kann. Furthermore, the proposed cooling device can be provided in a particularly robust manner, so that it can be used outdoors without any problems and can be exposed to the weather for a few years and can still provide sufficient cooling capacity. It should be pointed out here that the plastic films known from the prior art, in contrast to the proposed cooling device, are only moderately weather-resistant, which can lead to a shorter service life.
Bevorzugt ist das Metallsubstrat ein Metallblech und/oder eine Metallplatte und/oder ein Metallband, wobei das Metallblech und/oder die Metallplatte und/oder das Metallband bevorzugt Aluminium oder eine Aluminiumlegierung oder Eisen oder eine Eisenlegierung, bevorzugt Stahl, oder Kupfer oder eine Kupferlegierung umfasst, oder ein Aluminiumblech oder ein Blech aus einer Aluminiumlegierung oder ein Eisenblech oder ein Blech aus einer Eisenlegierung oder ein Kupferblech oder ein Blech aus einer Kupferlegierung ist. The metal substrate is preferably a metal sheet and / or a metal plate and / or a metal band, the metal sheet and / or the metal plate and / or the metal band preferably comprising aluminum or an aluminum alloy or iron or an iron alloy, preferably steel, or copper or a copper alloy , or an aluminum sheet or an aluminum alloy sheet or an iron sheet or an iron alloy sheet or a copper sheet or a copper alloy sheet.
Diese Metalle sind wegen ihrer mechanischen Eigenschaften und der Herstellbarkeit und Verarbeitbarkeit als Baumaterial und Konstruktionsmaterial für Kühlelemente bevorzugt. Zudem ist die massenhafte Herstellung von Kühlvorrichtungen mit dieser Materialien kostengünstig zu erreichen. These metals are preferred as a building material and construction material for cooling elements because of their mechanical properties and their manufacturability and processability. In addition, the mass production of cooling devices can be achieved inexpensively with these materials.
Weiterhin ist die Beschichtung von Metallsubstraten mit Polymeren und anderen Metallen im Massenbetrieb möglich und damit skalierbar und kostengünstig umzusetzen. Zudem lassen sich beschichtete Metallsubstrate zu Kühlelementen und anderen Bauteilen weiterverarbeiten. Furthermore, the coating of metal substrates with polymers and other metals is possible in mass production and can therefore be implemented in a scalable and cost-effective manner. In addition, coated metal substrates can be processed into cooling elements and other components.
Durch die Bereitstellung des Metallsubstrats in Form eines Metallblechs oder einer Metallplatte oder eines Metallbandes kann entsprechend eine Struktur aufgebaut werden, welche bereits in sich selbst mechanisch stabil ist und welche entsprechend zum Aufbau von Bauteilen, Dächern, Kühlelementen etc. verwendet werden kann. Das Metallsubstrat kann hierzu beispielsweise bereits in einer gebogenen oder geometrisch strukturierten Form bereitgestellt werden wie beispielsweise einer Wellblechstruktur. By providing the metal substrate in the form of a metal sheet or a metal plate or a metal band, a structure can be built up which is already mechanically stable in itself and which is suitable for the construction of components, roofs, Cooling elements, etc. can be used. For this purpose, the metal substrate can, for example, already be provided in a curved or geometrically structured shape, such as a corrugated iron structure.
Weiterhin wird durch die Verwendung des Metallblechs oder der Metallplatte erreicht, dass die Herstellung, wie sich aus dem nachfolgend beschriebenen Herstellungsverfahren ergibt, vereinfacht erreicht werden kann. Furthermore, the use of the metal sheet or the metal plate means that production, as can be seen from the production method described below, can be achieved in a simplified manner.
Bevorzugt ist zwischen dem Metallsubstrat und der darauf vorgesehenen Beschichtung eine Verspiegelung angeordnet, wobei die Verspiegelung eine hohe Reflektivität bevorzugt zumindest bei Wellenlängen im sichtbaren Bereich, insbesondere bei Wellenlängen in einem Bereich von 400nm bis 1200nm, aufweist, wobei bevorzugt eine als Verspiegelung ausgebildete Versilberung direkt auf dem Metallsubstrat zwischen dem Metallsubstrat und der Beschichtung angeordnet ist.A mirror coating is preferably arranged between the metal substrate and the coating provided thereon, the mirror coating preferably having a high reflectivity at least at wavelengths in the visible range, in particular at wavelengths in a range from 400 nm to 1200 nm, with a silver coating formed as a mirror coating preferably directly on top the metal substrate is arranged between the metal substrate and the coating.
Die Aufbringung der Verspiegelung zwischen dem Metallsubstrat und der Beschichtung ermöglicht einen gut skalierbaren Verspiegelungsschritt, da die Verspiegelung direkt auf das Metallsubstrat aufgebracht werden kann. Dies kann beispielsweise durch bekannte und skalierbare Versilberungsverfahren wie beispielsweise die Verwendung eines galvanischen Versilberungsverfahrens erreicht werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem ein aufwändiges Aufdampfen im Vakuum stattfindet, kann so die Herstellung der Kühlvorrichtung vereinfacht und skalierbar gemacht werden. The application of the mirror coating between the metal substrate and the coating enables a highly scalable mirror coating step, since the mirror coating can be applied directly to the metal substrate. This can be achieved, for example, by known and scalable silver-plating processes such as, for example, the use of a galvanic silver-plating process. In contrast to the prior art, in which complex evaporation takes place in a vacuum, the production of the cooling device can be simplified and made scalable.
Weiterhin ist die Verspiegelung durch ihre Anordnung zwischen Metallsubstrat und Beschichtung gut gegen Umwelteinflüsse geschützt, so dass die Kühlvorrichtung entsprechend langlebig ausgebildet sein kann. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten bedampften Plastikfolien ergibt sich so eine Verbesserung in der Dauerhaftigkeit der Kühlvorrichtung. Furthermore, the reflective coating is well protected against environmental influences due to its arrangement between the metal substrate and the coating, so that the cooling device can be designed to have a correspondingly long service life. Compared to the vapor-coated plastic films known from the prior art, this results in an improvement in the durability of the cooling device.
Durch das Bereitstellen der hohen Reflexivität im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts ist es möglich, dass das auf die Kühlvorrichtung eingestrahlte Sonnenlicht weitgehend reflektiert wird, sodass dieses nicht oder nicht wesentlich zu einer Erwärmung der Kühlvorrichtung beiträgt. Entsprechend kann eine Verwendung der Kühlvorrichtung auch unter Sonneneinstrahlung stattfinden, sodass sich die vorgeschlagene Kühlvorrichtung besonders auch zur Montage auf Hausdächern etc. eignet. Bevorzugt liegt die Transparenz der Beschichtung bei Wellenlängen im sichtbaren Bereich, insbesondere bei Wellenlängen in einem Bereich von 400nm bis 1200nm, bei mindestens 80%, bevorzugt oberhalb von 90% und besonders bevorzugt oberhalb von 95%. By providing the high reflectivity in the wavelength range of visible light, it is possible for the sunlight radiated onto the cooling device to be largely reflected, so that it does not contribute, or not significantly, to heating the cooling device. Correspondingly, the cooling device can also be used under solar radiation, so that the proposed cooling device is also particularly suitable for mounting on house roofs, etc. The transparency of the coating at wavelengths in the visible range, in particular at wavelengths in a range from 400 nm to 1200 nm, is preferably at least 80%, preferably above 90% and particularly preferably above 95%.
Auf diese Weise kann erreicht werden, dass das auf die Kühlvorrichtung eingestrahlten Sonnenlicht die Beschichtung durchstrahlt, dann an dem Metallsubstrat oder an der Reflexionsschicht beziehungsweise der Vorspiegelung reflektiert wird, und dann nach erneutem Durchtreten der Beschichtung vom Kühlelement fort reflektiert wird. Damit kann die Kühlvorrichtung auch bei direkter Einstrahlung von Sonnenlicht gut verwendet werden. In this way it can be achieved that the sunlight irradiated on the cooling device shines through the coating, is then reflected on the metal substrate or on the reflective layer or the pre-mirroring, and is then reflected away from the cooling element after passing through the coating again. This means that the cooling device can also be used well when exposed to direct sunlight.
Bevorzugt liegt die Absorption der Beschichtung bei Wellenlängen in einem für IR-Strahlung durchlässigen atmosphärischen Fenster, insbesondere bei Wellenlängen von 7pm bis 13pm, bei mindestens 60%, bevorzugt oberhalb von 80%, besonders bevorzugt oberhalb von 90%. The absorption of the coating at wavelengths in an atmospheric window permeable to IR radiation, in particular at wavelengths from 7 pm to 13 pm, is preferably at least 60%, preferably above 80%, particularly preferably above 90%.
Auf diese Weise kann eine Absorption und dann eine nachfolgende Emission von Wärme, die von dem Metallsubstrat beziehungsweise von den an das Metallsubstrat angrenzenden Körpern beziehungsweise Medien an das Metallsubstrat abgegeben werden, im Bereich des für die Infrarotstrahlung durchlässigen atmosphärischen Fensters wieder von der Kühlvorrichtung emittiert werden. Auf diese Weise kann eine Strahlungskühlung erreicht werden, da die im Metallsubstrat vorliegende Wärme über die selektive Absorption der Beschichtung aufgenommen wird, und dann im Bereich des atmosphärischen Fensters quasi in das Weltall abgestrahlt wird, sodass ein Wärmefluss von der Kühlvorrichtung fort stattfindet und entsprechend Wärme von dem Metallsubstrat abgestrahlt wird. In this way, an absorption and then a subsequent emission of heat, which are given off to the metal substrate by the metal substrate or by the bodies or media adjoining the metal substrate, can be re-emitted by the cooling device in the area of the atmospheric window permeable to the infrared radiation. In this way, radiation cooling can be achieved, since the heat present in the metal substrate is absorbed via the selective absorption of the coating and is then practically radiated into space in the area of the atmospheric window, so that a heat flow takes place away from the cooling device and, accordingly, heat from the metal substrate is radiated.
Auf diese Weise kann erreicht werden, dass das Metallsubstrat beziehungsweise die an das Metallsubstrat angrenzenden Körper beziehungsweise Medien auf einer Temperatur gehalten beziehungsweise auf eine Temperatur gebracht werden können, welche unterhalb der Umgebungstemperatur liegt. In this way it can be achieved that the metal substrate or the bodies or media adjoining the metal substrate can be kept at a temperature or brought to a temperature which is below the ambient temperature.
Bevorzugt umfasst die Beschichtung Partikel und ein Polymer oder einen Polymerprecursor, bevorzugt keramische Partikel und ein thermoplastisches oder wärmeaushärtendes Polymer, wobei die Partikel besonders bevorzugt Siliziumdioxid und/oder Hafniumoxid und die Polymere bevorzugt Polymethylacrylat, TPX oder Polymethacrylmethylimid umfassen. The coating preferably comprises particles and a polymer or a polymer precursor, preferably ceramic particles and a thermoplastic or thermosetting polymer, the particles particularly preferably comprising silicon dioxide and / or hafnium oxide and the polymers preferably comprising polymethyl acrylate, TPX or polymethacrylmethylimide.
Ein bevorzugtes Mischungsverhältnis liegt bei 1 %-15% (Gewichtsprozent) der keramischen Partikel im Polymer. Die keramischen Partikel haben bevorzugt eine mittlere Partikelgröße (D50) zwischen 1pm und 20pm besonders bevorzugt zwischen 7pm und 13pm. A preferred mixing ratio is 1% -15% (percent by weight) of the ceramic particles in the polymer. The ceramic particles preferably have an average particle size (D50) between 1 pm and 20 pm, particularly preferably between 7 pm and 13 pm.
Auf diese Weise kann das vorstehend beschriebene Verhalten der Beschichtung und insbesondere der keramischen Partikel der Beschichtung, nämlich die Absorption von Wärme beziehungsweise Wärmestrahlung aus dem Metallsubstrat und die nachfolgende Emission im Bereich der Wellenlängen des atmosphärischen Fensters, erreicht werden. Gleichzeitig können die keramischen Partikel durch die Polymermatrix sicher eingebunden werden. Das Bereitstellen der Polymermatrix führt weiterhin zu einer Transparenz der Beschichtung im Bereich der Wellenlängen des sichtbaren Lichtes, so dass sichtbares Licht durch die Beschichtung hindurchtreten kann und an der Grenzfläche zu dem Metallsubstrat hin reflektiert werden kann. In this way, the above-described behavior of the coating and in particular of the ceramic particles of the coating, namely the absorption of heat or thermal radiation from the metal substrate and the subsequent emission in the range of the wavelengths of the atmospheric window, can be achieved. At the same time, the ceramic particles can be securely integrated through the polymer matrix. The provision of the polymer matrix also leads to a transparency of the coating in the range of the wavelengths of visible light, so that visible light can pass through the coating and can be reflected at the interface to the metal substrate.
Bevorzugt weisen die Partikel und das Polymer oder der Polymerprecursor bei Wellenlängen im sichtbaren Bereich, insbesondere bei Wellenlängen von 400nm bis 1200nm, gleiche oder ähnliche Brechungsindices auf und die Partikel und das Polymer oder der Polymerprecursor weisen bei Wellenlängen im atmosphärischen Fenster, insbesondere bei Wellenlängen von 7pm bis 13pm, bevorzugt divergierende Brechungsindices auf. The particles and the polymer or the polymer precursor preferably have the same or similar refractive indices at wavelengths in the visible range, in particular at wavelengths from 400 nm to 1200 nm, and the particles and the polymer or the polymer precursor have wavelengths in the atmospheric window, in particular at wavelengths of 7 pm to 13pm, preferably diverging refractive indices.
Bevorzugt divergieren im Wellenlängenbereich von 400nm bis 1200nm die Brechungsindices um weniger als 10%, bevorzugt weniger als 5%. Im Wellenlängenbereich von 7pm bis 13pm hingegen divergieren die Brechungsindices bevorzugt mehr als 20%, besonders bevorzugt mehr als 40%.The refractive indices preferably diverge by less than 10%, preferably less than 5%, in the wavelength range from 400 nm to 1200 nm. In the wavelength range from 7 pm to 13 pm, on the other hand, the refractive indices diverge preferably more than 20%, particularly preferably more than 40%.
Auf diese Weise kann ebenfalls das bevorzugte Verhalten der Beschichtung, nämlich das Hindurchlassen von sichtbarem Licht durch die Beschichtung zum Metallsubstrat beziehungsweise zu einer auf dem Metallsubstrat angeordneten Reflexionsschicht sowie die Absorption und nachfolgende Emission von Strahlung im Infrarotbereich erreicht werden. In this way, the preferred behavior of the coating, namely the transmission of visible light through the coating to the metal substrate or to a reflective layer arranged on the metal substrate, and the absorption and subsequent emission of radiation in the infrared range can also be achieved.
Entsprechend kann mittels der vorstehend beschriebenen Kühlvorrichtung in allen beschriebenen Varianten und bevorzugten Ausgestaltungen eine Strahlungskühlung erreicht werden, bei welcher durch die Emission von Wärme im Infrarotbereich ein Abtransport von Wärme von dem Metallsubstrat erreicht werden kann. Correspondingly, by means of the cooling device described above in all of the variants and preferred configurations described, radiation cooling can be achieved in which heat can be removed from the metal substrate by the emission of heat in the infrared range.
Durch die durch die selektive Absorption der Beschichtung kann entsprechend eine selektive Abgabe von Wärmeenergie über die Kühlvorrichtung erreicht werden. Bevorzugt weist die Beschichtung eine Prägung auf, um auf diese Weise die Absorption und Emission von Wärmestrahlung weiter zu verbessern. Durch die Prägung kann eine Vergrößerung der effektiven Oberfläche auf einfacher Weise erreicht werden. As a result of the selective absorption of the coating, a selective release of thermal energy via the cooling device can accordingly be achieved. The coating preferably has an embossing in order in this way to further improve the absorption and emission of thermal radiation. The embossing enables the effective surface to be enlarged in a simple manner.
Bevorzugt ist zwischen dem Metallsubstrat und der Reflexionsschicht eine weitere Metallschicht angeordnet, wobei die Metallschicht Zink oder eine Zinklegierung oder Aluminium oder eine Aluminiumlegierung oder Zinn oder eine Zinnlegierung umfasst. Auf diese Weise kann ein Korrosionsschutz insbesondere für das Metallsubstrat bereitgestellt werden. A further metal layer is preferably arranged between the metal substrate and the reflective layer, the metal layer comprising zinc or a zinc alloy or aluminum or an aluminum alloy or tin or a tin alloy. In this way, corrosion protection can be provided in particular for the metal substrate.
Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zur Herstellung einer Kühlvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Figuren sowie den Unteransprüchen. The object set above is also achieved by a method for producing a cooling device having the features of claim 10. Preferred developments result from the present description, the figures and the subclaims.
Entsprechend wird ein Verfahren zur Herstellung einer Kühlvorrichtung, bevorzugt zur Bereitstellung einer passiven Strahlungskühlung, vorgeschlagen, umfassend die Schritte des Bereitstellens eines Metallsubstrats, des Vorbereitens des Metallsubstrats für die nachfolgende Bearbeitung sowie des Beschichtens des Metallsubstrats mit einer Licht bestimmter Wellenlängenbereiche absorbierenden Beschichtung. Accordingly, a method for producing a cooling device, preferably for providing passive radiation cooling, is proposed, comprising the steps of providing a metal substrate, preparing the metal substrate for subsequent processing and coating the metal substrate with a coating that absorbs light in certain wavelength ranges.
Auf diese Weise lässt sich eine Kühlvorrichtung einfach und für die Massenfertigung hersteilen.In this way, a cooling device can be manufactured easily and for mass production.
Bevorzugt wird vor dem Beschichten des Metallsubstrats eine Reflexionsschicht auf dem Metallsubstrat bereitgestellt und die Beschichtung wird auf die Reflexionsschicht aufgebracht, wobei die Reflexionsschicht bevorzugt durch das Aufbringen einer Versilberung auf das Metallsubstrat hergestellt wird. Before coating the metal substrate, a reflective layer is preferably provided on the metal substrate and the coating is applied to the reflective layer, the reflective layer preferably being produced by applying a silver plating to the metal substrate.
Das Aufbringen der Reflexionsschicht und insbesondere der Versilberung findet besonders bevorzugt durch galvanische oder chemische Verfahren statt. Dabei ist das galvanische Verfahren zur Aufbringung beziehungsweise Beschichtung der Reflexionsschicht besonders gut skalierbar, kostengünstig und flexibel. Insbesondere ist dabei die Dicke des abgeschiedenen Materials sehr gut kontrollierbar, das Verfahren kann weiterhin bei atmosphärischen Drücken und in einer einfachen Umgebung durchgeführt werden und das Verfahren kann mit anderen Verfahrensschritten zur Herstellung der Kühlvorrichtung in einem kontinuierlichen Verfahren kombiniert werden. The application of the reflective layer and in particular the silver plating takes place particularly preferably by galvanic or chemical processes. The galvanic process for applying or coating the reflective layer is particularly scalable, cost-effective and flexible. In particular, the thickness of the deposited material can be controlled very well, the method can still be carried out at atmospheric pressures and in a simple environment and the method can be combined with other method steps for producing the cooling device in a continuous method.
Damit kann die Herstellung der Kühlvorrichtung besonders skalierbar ausgebildet werden und eine Massenherstellung der vorgeschlagenen Kühlvorrichtung wird möglich. Vor dem Aufbringen der Reflexionsschicht können weitere Beschichtungen auf das Metallsubstrat aufgebracht werden. Zum Beispiel kann ein Stahlsubstrat mit einer Verzinkung, einer Beschichtung mit Aluminium oder einer Verzinnung zum Korrosionsschutz und/oder zur Verbesserung der Wechselwirkung und/oder Haftung mit der Reflexionsschicht aufgebracht werden. The production of the cooling device can thus be designed to be particularly scalable and mass production of the proposed cooling device becomes possible. Before applying the reflective layer, further coatings can be applied to the metal substrate. For example, a steel substrate with a galvanizing, a coating with aluminum or a tinning for corrosion protection and / or to improve the interaction and / or adhesion with the reflective layer can be applied.
Mittels des Aufbringens der Reflexionsschicht werden die oben bereits zur Kühlvorrichtung beschriebenen Vorteile erreicht. The advantages already described above for the cooling device are achieved by applying the reflective layer.
Bevorzugt wird das Metallsubstrat vor dem Beschichten in einer Reinigungsvorrichtung gereinigt und/oder vor dem Beschichten in einer Elektropoliturvorrichtung poliert. The metal substrate is preferably cleaned in a cleaning device before coating and / or polished in an electropolishing device before coating.
Durch diese Vorbereitung des Metallsubstrats wird die nachfolgende Bearbeitung vereinfacht und es kann eine Oberfläche des Metallsubstrats bereitgestellt werden, welche die optischen Eigenschaften unterstützt. This preparation of the metal substrate simplifies the subsequent processing and a surface of the metal substrate can be provided which supports the optical properties.
Eine Beschichtung kann besonders einfach mittels einer Rollenauftragvorrichtung auf mindestens eine Seite des Metallsubstrats aufgetragen werden. Die Beschichtung kann bevorzugt auch mittels einer Rakelauftragvorrichtung oder einer Extrudiervorrichtung oder einer Laminiervorrichtung auf mindestens eine Seite des Metallsubstrats aufgetragen werden. A coating can be applied particularly easily to at least one side of the metal substrate by means of a roller application device. The coating can preferably also be applied to at least one side of the metal substrate by means of a doctor blade application device or an extrusion device or a laminating device.
Bevorzugt wird das Metallsubstrat in Form eines Metallbandes bereitgestellt, bevorzugt in Form eines Aluminiumbandes oder eines Stahlbandes oder eines Kupferbandes, und bevorzugt ist eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von aufeinanderfolgenden Metallbändern vorgesehen.The metal substrate is preferably provided in the form of a metal strip, preferably in the form of an aluminum strip or a steel strip or a copper strip, and a connecting device for connecting successive metal strips is preferably provided.
Das bereitgestellte Metallsubstrat kann bevorzugt schon eine Beschichtung umfassen, wie beispielsweise einen Korrosionsschutz, auf welche dann die Reflexionsschicht aufgebracht wird.The provided metal substrate can preferably already comprise a coating, such as, for example, corrosion protection, to which the reflective layer is then applied.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird das mit der Beschichtung beschichtete Metallband in einer Prägevorrichtung mit einer Prägung versehen. In a preferred development, the metal strip coated with the coating is embossed in an embossing device.
Bevorzugt wird das Metallsubstrat in Form eines beschichteten Metallbandes bereitgestellt, bevorzugt in Form eines Bandes mit einer Zinkbeschichtung oder einer Beschichtung mit einer Zinklegierung, oder mit einer Aluminiumbeschichtung oder einer Beschichtung mit einer Aluminiumlegierung, oder mit einer Zinnbeschichtung oder einer Beschichtung mit einer Zinnlegierung, oder mit einer Magnesiumbeschichtung oder einer Beschichtung mit einer Magnesiumlegierung. Kurze Beschreibung der Figuren The metal substrate is preferably provided in the form of a coated metal strip, preferably in the form of a strip with a zinc coating or a coating with a zinc alloy, or with an aluminum coating or a coating with an aluminum alloy, or with a tin coating or a coating with a tin alloy, or with a magnesium coating or a coating with a magnesium alloy. Brief description of the figures
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgendePreferred further embodiments of the invention are illustrated by the following
Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: Description of the figures explained in more detail. Show:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung; FIG. 1 shows a schematic sectional illustration through a cooling device according to the present disclosure;
Figur 2 eine schematische Darstellung einer Herstellungsstraße zum Herstellen einerFigure 2 is a schematic representation of a production line for producing a
Kühlvorrichtung und zur Durchführung eines Herstellungsverfahrens zur Herstellung einer Kühlvorrichtung; Cooling device and for carrying out a manufacturing method for manufacturing a cooling device;
Figur 3 eine schematische Darstellung eines alternativen Herstellungsverfahrens zur Herstellung einer Kühlvorrichtung; FIG. 3 shows a schematic representation of an alternative manufacturing method for manufacturing a cooling device;
Figur 4A bis Figur 4C eine schematische Darstellung eines weiteren alternativen Herstellungsverfahrens zur Herstellung einer Kühlvorrichtung; und FIGS. 4A to 4C show a schematic representation of a further alternative production method for producing a cooling device; and
Figur 5 eine schematische Darstellung noch eines weiteren alternativen Herstellungsverfahrens zur Herstellung einer Kühlvorrichtung. FIG. 5 shows a schematic illustration of yet another alternative manufacturing method for manufacturing a cooling device.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführunqsbeispiele Detailed description of preferred exemplary embodiments
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden. Preferred exemplary embodiments are described below with reference to the figures. Identical, similar or identically acting elements are provided with identical reference symbols in the different figures, and a repeated description of these elements is in some cases dispensed with in order to avoid redundancies.
In Figur 1 ist eine schematische Schnittdarstellung durch eine Kühlvorrichtung 100 gezeigt, wobei die Kühlvorrichtung 100 ein Metallsubstrat 110 umfasst, auf welches eine Licht bestimmter Wellenlängenbereiche absorbierende Beschichtung 200 aufgebracht ist. FIG. 1 shows a schematic sectional illustration through a cooling device 100, the cooling device 100 comprising a metal substrate 110 to which a coating 200 absorbing light of specific wavelength ranges is applied.
Die Kühlvorrichtung 100 stellt eine passive Strahlungskühlung zur Verfügung. The cooling device 100 provides passive radiation cooling.
Die Beschichtung 200 kann eine Polymermatrix 210, in welche keramische Partikel 220 eingebettet sind, umfassen. Bei dem Metallsubstrat 110 handelt es sich bevorzugt um ein Metallblech oder eine Metallplatte, auf welche die Beschichtung 200 aufgebracht ist. Das Metallblech oder die Metallplatte können besonders bevorzugt in Form einer Aluminiumstruktur oder einer Stahlstruktur oder einer Kupferstruktur bereitgestellt sein, beispielsweise in Form eines Blechs oder einer Platte oder eines Metallbandes. Die Dicke des Metallsubstrats liegt bevorzugt zwischen 10pm und 2mm, besonders bevorzugt zwischen 10pm und 0,5mm. The coating 200 can comprise a polymer matrix 210 in which ceramic particles 220 are embedded. The metal substrate 110 is preferably a metal sheet or a metal plate to which the coating 200 is applied. The metal sheet or the metal plate can particularly preferably be provided in the form of an aluminum structure or a steel structure or a copper structure, for example in the form of a sheet metal or a plate or a metal strip. The thickness of the metal substrate is preferably between 10 pm and 2 mm, particularly preferably between 10 pm and 0.5 mm.
Die keramischen Partikel 220 können beispielsweise in Form von Siliziumdioxid oder Hafniumoxid bereitgestellt sein, wobei die keramischen Partikel bevorzugt eine mittlere Partikelgröße (D50) zwischen 1pm und 20pm bevorzugt zwischen 7pm und 13pm haben. The ceramic particles 220 can be provided, for example, in the form of silicon dioxide or hafnium oxide, the ceramic particles preferably having an average particle size (D50) between 1 pm and 20 pm, preferably between 7 pm and 13 pm.
Bei der Polymermatrix 210 kann es sich beispielsweise um ein thermoplastisches Polymer oder ein wärmeaushärtendes Polymer handeln. Bevorzugte Polymere sind Polymethylacrylat, TPX oder Polymethacrylmethylimid. The polymer matrix 210 can be, for example, a thermoplastic polymer or a thermosetting polymer. Preferred polymers are polymethyl acrylate, TPX or polymethacrylmethylimide.
Besonders bevorzugt ist der Brechungsindex jeweils der keramischen Partikel 220 und der Polymermatrix 210 so gewählt, dass im sichtbaren Wellenlängenbereich, also in einem Bereich zwischen 400 nm und 1200 nm, die Brechungsindices der keramischen Partikel 220 und der Polymermatrix 210 im Wesentlichen gleich sind. The refractive index of the ceramic particles 220 and the polymer matrix 210 is particularly preferably selected such that the refractive indices of the ceramic particles 220 and the polymer matrix 210 are essentially the same in the visible wavelength range, i.e. in a range between 400 nm and 1200 nm.
In anderen Bereichen in anderen Wellenlängenbereichen hingegen, insbesondere im Bereich eines atmosphärischen Fensters, durch welches im Infrarotbereich Energie in den Weltraum emittiert werden kann, insbesondere in einem Wellenlängenbereich zwischen 7 pm und 13 gm, sind die Brechungsindices der keramischen Partikel 220 und der Polymermatrix 210 bevorzugt divergierend und besonders bevorzugt stark unterschiedlich. Die starke Lichtdiffusion im Wellenlängenbereich von 7pm bis 13pm bewirkt die erwünschte hohe Emmisivität in diesem Bereich. In dem in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen der Beschichtung 200 und dem Metallsubstrat 110 eine Reflexionsschicht 120 vorgesehen, welche beispielsweise in Form einer Vorspiegelung realisiert sein kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Reflexionsschicht 120 in Form einer Versilberung bereitgestellt, wobei die Versilberung beispielsweise durch das Aufbringen einer dünnen Versilberungsschicht bereitgestellt werden kann. In other areas in other wavelength ranges, however, in particular in the area of an atmospheric window through which energy can be emitted into space in the infrared range, in particular in a wavelength range between 7 pm and 13 gm, the refractive indices of the ceramic particles 220 and the polymer matrix 210 are preferred diverging and particularly preferably very different. The strong light diffusion in the wavelength range from 7pm to 13pm causes the desired high emmisivity in this range. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, a reflective layer 120 is provided between the coating 200 and the metal substrate 110, which can be implemented, for example, in the form of a pre-mirroring. In the exemplary embodiment shown, the reflective layer 120 is provided in the form of a silver plating, it being possible for the silver plating to be provided, for example, by applying a thin silver plating layer.
Die Versilberungsschicht wird bevorzugt galvanisch oder bereitgestellt. Um die Kosten der Herstellung der Versilberungsschicht zu reduzieren wird die Versilberungsschicht bevorzugt in einer Schichtdicke von weniger als 10pm, besonders bevorzugt einer Schichtdicke von weniger als 500nm bereitgestellt. Die Reflexionsschicht 120 ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie einen hohen Reflexionsgrad zumindest im Bereich der sichtbaren Wellenlängen, also zwischen 400 nm und 1200 nm, bereitstellt. The silver plating layer is preferably galvanized or provided. In order to reduce the costs of producing the silver-plating layer, the silver-plating layer is preferably provided in a layer thickness of less than 10 μm, particularly preferably a layer thickness of less than 500 nm. The reflective layer 120 is preferably designed in such a way that it provides a high degree of reflection at least in the range of the visible wavelengths, that is to say between 400 nm and 1200 nm.
Durch die vorgeschlagene Kühlvorrichtung 100 ist es möglich, zum einen eine erhöhte Absorption und damit auch eine erhöhte nachfolgende Emission von Energie im Bereich des atmosphärischen Fensters zu erreichen, sodass eine Strahlungskühlung bereitgestellt werden kann, mittels welcher Wärmeenergie im Bereich des atmosphärischen Fensters in den Weltraum emittiert werden kann, um auf diese Weise eine Strahlungskühlung zu erreichen. The proposed cooling device 100 makes it possible, on the one hand, to achieve increased absorption and thus also increased subsequent emission of energy in the area of the atmospheric window, so that radiation cooling can be provided by means of which thermal energy is emitted into space in the area of the atmospheric window can be in order to achieve radiation cooling in this way.
Weiterhin ergibt sich durch die erhöhte Transmission der Beschichtung 200 im sichtbaren Bereich gleichzeitig eine Reflexion des auf die Kühlvorrichtung 100 einfallenden Sonnenlichts derart, dass das sichtbare Sonnenlicht durch die Beschichtung 200 hindurch trifft, dann auf die Reflexionsschicht 120 trifft, um dann wiederum durch die Beschichtung 200 hindurch reflektiert zu werden und entsprechend von dem Metallsubstrat 110 fort reflektiert wird und damit auch von der Kühlvorrichtung 100 fort reflektiert wird. Furthermore, the increased transmission of the coating 200 in the visible range simultaneously results in a reflection of the sunlight falling on the cooling device 100 such that the visible sunlight hits through the coating 200, then hits the reflective layer 120, and then again through the coating 200 to be reflected through and is accordingly reflected away from the metal substrate 110 and is thus also reflected away from the cooling device 100.
Entsprechend kann Wärme, welche als Schwarzkörperstrahlung beziehungsweise als Wärmestrahlung abgegeben werden soll und welche in das Metallsubstrat 110 eingebracht wird, auch bei Sonneneinstrahlung durch das atmosphärische Fenster hindurch emittiert werden, wobei die Einstrahlung des sichtbaren Lichts durch die Sonne entsprechend keine Rolle beziehungsweise nur eine untergeordnete Rolle spielt. Correspondingly, heat, which is to be given off as black body radiation or as thermal radiation and which is introduced into the metal substrate 110, can also be emitted through the atmospheric window when exposed to sunlight, the radiation of the visible light from the sun correspondingly being irrelevant or only of minor importance plays.
Durch die keramischen Partikel 220 und insbesondere das Bereitstellen der keramischen Partikel 220 in Form von Siliziumdioxid oder Hafniumoxid kann dem Metallsubstrat 110 die dort bereitgestellte Wärme entzogen werden und von den keramischen Partikeln im Wellenlängenbereich des atmosphärischen Fensters wieder abgegeben werden. Entsprechend kann stets eine Emission von Wärme aus dem Metallsubstrat 110 stattfinden. Das Auftreten von Sonneneinstrahlung bewirkt dabei keine oder keine besondere Zufuhr von Wärme in das Metallsubstrat 110. Due to the ceramic particles 220 and in particular the provision of the ceramic particles 220 in the form of silicon dioxide or hafnium oxide, the heat provided there can be withdrawn from the metal substrate 110 and released again by the ceramic particles in the wavelength range of the atmospheric window. Correspondingly, there can always be an emission of heat from the metal substrate 110. The occurrence of solar radiation causes no or no special supply of heat to the metal substrate 110.
Aus dem Metallsubstrat 110 mit der entsprechend aufgebrachten Beschichtung 200 kann damit erreicht werden, dass beispielsweise beim Aufbau eines Daches oder beim Aufbau eines Wärmetauschers das an das Metallsubstrat 110 anschließende Medium, beispielsweise Luft oder ein Kühlmedium, auf einer Temperatur gehalten wird, welche unterhalb der Umgebungstemperatur liegt. Auf diese Weise kann eine passive Strahlungskühlung bereitgestellt werden. Durch die Verwendung des Metallsubstrats 110 kann aus der Kühlvorrichtung 100 eine tragfähige Struktur aufgebaut werden, beispielsweise eine selbsttragende Struktur in dem Sinne, dass aus der Kühlvorrichtung 100 beispielsweise ein Kühlelement in Form eines Radiators oder ein Kühlelement in Form eines Daches oder eines Dachelements ausgebildet werden kann. Aufgrund der Verwendung des Metallsubstrats kann ein solches Element direkt aus der Kühlvorrichtung gebogen oder zusammengesetzt werden. Die Kühlvorrichtung selbst ist einfach zu verarbeiten und kann in der gleichen Weise verarbeitet werden, wie Metallbleche oder Metallplatten zu verarbeiten sind. Insbesondere kann die Kühlvorrichtung geschweißt, gesägt, gebohrt, geschliffen, verklebt etc. werden, um den Aufbau von Strukturen direkt mit der Kühlvorrichtung zu ermöglichen. From the metal substrate 110 with the correspondingly applied coating 200 it can thus be achieved that, for example when building a roof or when building a heat exchanger, the medium connected to the metal substrate 110, for example air or a cooling medium, is kept at a temperature which is below the ambient temperature lies. In this way, passive radiation cooling can be provided. By using the metal substrate 110, a stable structure can be built up from the cooling device 100, for example a self-supporting structure in the sense that a cooling element in the form of a radiator or a cooling element in the form of a roof or a roof element can be formed from the cooling device 100, for example . Due to the use of the metal substrate, such an element can be bent or assembled directly from the cooling device. The cooling device itself is easy to process and can be processed in the same way as metal sheets or metal plates are to be processed. In particular, the cooling device can be welded, sawed, drilled, ground, glued, etc., in order to enable the construction of structures directly with the cooling device.
In Figur 2 ist schematisch eine Herstellungsstraße 1 zur Herstellung einer Kühlvorrichtung, wie sie zu Figur 1 beschrieben ist, gezeigt. Im nachfolgenden wird die Herstellungsstraße 1 unter Berücksichtigung der einzelnen Bearbeitungspositionen, welche durch die Buchstaben bezeichnet sind, beschrieben werden. In FIG. 2, a production line 1 for producing a cooling device, as described in relation to FIG. 1, is shown schematically. In the following, the production line 1 will be described taking into account the individual processing positions which are denoted by the letters.
An der ersten Position ist eine Abwickelvorrichtung A bereitgestellt, in welche eine Rolle 30 beziehungsweise ein „Coil“ mit einem aufgewickelten Metallblech beziehungsweise Metallband geladen werden kann, und durch welche das auf dieser Rolle 30 aufgewickelt Metallblech zur weiteren Verwendung in der Herstellungsstraße 1 abgewickelt werden kann. An unwinding device A is provided at the first position, into which a roll 30 or a “coil” with a rolled up metal sheet or metal strip can be loaded, and through which the metal sheet wound on this roll 30 can be unwound for further use in the production line 1 .
In einer bevorzugten Ausführungsform, welche eine Kühlvorrichtung 100 mit den oben beschriebenen Eigenschaften und Vorteilen herstellt, kann das Metallblech beispielsweise in Form eines Aluminiumblechs bereitgestellt werden, welches auf der Rolle 30 aufgewickelt in die Abwickelvorrichtung A eingesetzt werden kann und entsprechend von der Abwickelvorrichtung A abgewickelt werden kann. In a preferred embodiment, which produces a cooling device 100 with the properties and advantages described above, the metal sheet can be provided, for example, in the form of an aluminum sheet, which can be rolled up on the roll 30, inserted into the unwinding device A and accordingly unwound by the unwinding device A. can.
Folgend auf die Abwickelvorrichtung A ist stromabwärts eine Verbindungsvorrichtung B vorgesehen, mittels weicher ein vorheriges Metallblech mit einem darauffolgenden Metallblech verbunden werden kann. Dies ist beispielsweise von Bedeutung, wenn eine kontinuierliche Produktion erreicht werden soll und entsprechend nach dem vollständigen Verarbeiten einer vorherigen Rolle 30 des Metallblechs, welche in der Abwickelvorrichtung A eingesetzt war, eine darauffolgende Rolle 30 an Metallblech von der Abwickelvorrichtung A abgewickelt werden soll und entsprechend das Ende der des Metallblechs der vorherigen Rolle 30 mit dem Anfang der darauffolgenden Rolle 30 verbunden werden soll. Auf diese Weise kann durch das Anfügen von Metallbahnen quasi ein endloses Blech bereitgestellt werden, wodurch entsprechend ein kontinuierlicher Herstellungsprozess erreicht werden kann. Die Verbindung des Endes des in der Abwickelvorrichtung A abgewickelten Metallbandes mit dem Anfang eines darauf in die Abwickelvorrichtung A eingesetzten Metallbandes kann beispielsweise durch ein Verschweißen des Bandendes mit dem neuen Bandanfang erreicht werden. Eine solche Verbindungsvorrichtung B wird auch als Sticher/Welder bezeichnet. Following the unwinding device A, a connecting device B is provided downstream, by means of which a previous metal sheet can be connected to a subsequent metal sheet. This is important, for example, if continuous production is to be achieved and, accordingly, after the complete processing of a previous roll 30 of sheet metal that was used in unwinding device A, a subsequent roll 30 of sheet metal is to be unwound from unwinding device A and accordingly that The end of the sheet metal of the previous roll 30 is to be connected to the beginning of the following roll 30. In this way, by joining metal tracks, a quasi-endless sheet metal can be provided, whereby a continuous manufacturing process can be achieved accordingly. The connection of the end of the metal strip unwound in the unwinding device A with the beginning of a metal strip inserted thereon in the unwinding device A can be achieved, for example, by welding the end of the strip to the new beginning of the strip. Such a connecting device B is also referred to as a stitching / welder.
An der darauffolgenden Bearbeitungsposition ist eine Reinigungsvorrichtung C vorgesehen, mittels welcher das von der Abwickelvorrichtung A abgewickelte Metallband 10 gereinigt wird. Dabei kann das Metallband 10 in der Reinigungsvorrichtung C ein Reinigungsbad 32 durchlaufen, um auf diese Weise eine Reinigung des Metallbandes 10 zu erreichen. Die Reinigung kann beispielsweise ein Entstauben und Entfetten des Metallbandes 10 erreichen. Auf diese Weise wird das Reflexionsvermögen des Metallbandes 10 verbessert und die nachfolgenden Bearbeitungsschritte wie insbesondere ein Beschichten können vorbereitet und verbessert werden. At the subsequent processing position, a cleaning device C is provided, by means of which the metal strip 10 unwound from the unwinding device A is cleaned. The metal strip 10 can pass through a cleaning bath 32 in the cleaning device C in order to achieve cleaning of the metal strip 10 in this way. The cleaning can for example achieve dust removal and degreasing of the metal strip 10. In this way, the reflectivity of the metal strip 10 is improved and the subsequent processing steps, such as coating in particular, can be prepared and improved.
Durch die Reinigung des Metallbandes 10 kann auch die Oberfläche des Metallbandes 10 homogenisiert werden, so dass die Grundlage für eine konsistente Qualität der Beschichtung und weiterer Bearbeitungsschritte gelegt wird. By cleaning the metal strip 10, the surface of the metal strip 10 can also be homogenized, so that the basis for a consistent quality of the coating and further processing steps is laid.
Das Reinigungsbad 32 kann beispielsweise in Form einer geeigneten Säure und/oder geeigneter Tenside und/oder einer geeigneten Lauge und/oder anderer Reinigungsmedien bereitgestellt werden, welche sowohl an das Material des jeweiligen Metallbandes 10 sowie an die erwarteten Verschmutzungen des Metallbandes 10 angepasst sind. Es können auch mehrere Reinigungsbäder nacheinander durchlaufen werden. The cleaning bath 32 can be provided, for example, in the form of a suitable acid and / or suitable surfactants and / or a suitable lye and / or other cleaning media, which are adapted to both the material of the respective metal strip 10 and the expected soiling of the metal strip 10. Several cleaning baths can also be run through one after the other.
Folgend auf das Reinigungsbad 32 beziehungsweise folgend auf die Reinigungsvorrichtung C ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Herstellungsstraße 1 eine Speichervorrichtung D vorgesehen, in welcher das Metallband 10 unter Ausbildung von Schlaufen 12 gespeichert wird. Die schlaufenförmige Führung des Metallbandes 10, welche zu den Schlaufen 12 führt, wird in der Speichervorrichtung D durch Rollen 34 und Gegenrollen 36 erreicht, welche jeweils senkrecht zur Förderrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Following the cleaning bath 32 or following the cleaning device C, a storage device D is provided in the illustrated embodiment of the production line 1, in which the metal strip 10 is stored with the formation of loops 12. The loop-shaped guidance of the metal strip 10, which leads to the loops 12, is achieved in the storage device D by rollers 34 and counter rollers 36, which are each arranged at a distance from one another perpendicular to the conveying direction.
Entsprechend kann im Bereich der Speichervorrichtung D eine vorgegebene Länge des Metallbandes 10 gespeichert werden beziehungsweise in den Schlaufen 12 aufgenommen werden, sodass in einem Falle, in welchem die in der Abwickelvorrichtung A eingesetzte Rolle 30 beendet ist und eine neue Rolle 30 in die Abwickelvorrichtung A eingesetzt wurde und dann entsprechend das Ende des vorherigen Bandes mit dem Anfang des neuen Bandes in der Verbindungsvorrichtung B verbunden werden soll, dennoch ein kontinuierlicher Bandfluss nach der Speichervorrichtung D dadurch erreicht werden kann, dass das in den Schlaufen 12 der Speichervorrichtung D schlaufenförmig aufgenommene Metallband 10 kontinuierlich in die stromabwärts gelegenen Bereiche der Herstellungsstraße 1 geführt werden kann. Correspondingly, a predetermined length of the metal strip 10 can be stored or taken up in the loops 12 in the area of the storage device D, so that in the event that the roll 30 inserted in the unwinding device A has ended, a new roll 30 is inserted into the unwinding device A. and then the end of the previous tape is to be connected to the beginning of the new tape in the connecting device B, but there is still a continuous tape flow after the Storage device D can be achieved in that the metal strip 10 received in the form of a loop in the loops 12 of the storage device D can be continuously guided into the downstream areas of the production line 1.
Dazu wird in dem Falle, dass die Verbindungsvorrichtung B das Verbinden eines Bandendes mit einem neuen Bandanfang vornehmen muss, im Bereich der Verbindungsvorrichtung B das Metallband 10 festgehalten und das in den Schlaufen 12 aufgewickelte Metallband 10 wird durch eine Bewegung der Gegenrollen 36 auf die Rollen 34 zu für die stromabwärts gelegenen Bearbeitungsschritte freigegeben. For this purpose, in the event that the connecting device B has to connect a tape end to a new tape beginning, the metal tape 10 is held in the area of the connecting device B and the metal tape 10 wound in the loops 12 is moved onto the rollers 34 by a movement of the counter rollers 36 to released for the downstream processing steps.
Die in der Figur 2 in der Speichervorrichtung D gezeigte Anzahl an Schlaufen 12 kann, je nach Fließgeschwindigkeit des Metallbandes 10 und je nach Zeitanforderung im Bereich der Verbindungsvorrichtung B, mit einer größeren Anzahl an Schlaufen oder einer geringeren Anzahl an Schlaufen sowie einem größeren Abstand zweier gegenüberliegender Rollen 34, 36 oder einem geringeren Abstand zweier aufeinanderfolgender Rollen 34, 36 so eingestellt werden, dass, unter Berücksichtigung einer entsprechenden Sicherheitsmarge, ein kontinuierlicher Fluss des Metallbandes 10 stromabwärts der Speichervorrichtung D bei normalem Betriebsablauf gewährleistet sein kann. The number of loops 12 shown in FIG. 2 in the storage device D can, depending on the flow rate of the metal strip 10 and depending on the time requirement in the area of the connecting device B, with a larger number of loops or a smaller number of loops and a greater distance between two opposite ones Rollers 34, 36 or a smaller distance between two successive rollers 34, 36 can be adjusted so that, taking into account a corresponding safety margin, a continuous flow of the metal strip 10 downstream of the storage device D can be guaranteed during normal operating conditions.
Folgend auf die Speichervorrichtung D wird eine Elektropoliturvorrichtung E bereitgestellt, in welcher das aus der Speichervorrichtung D abgegebene Metallband 10 ein Polierbad 38 durchläuft, in welchem eine Elektropolitur stattfindet. Die Elektropolitur in der Elektropoliturvorrichtung E ermöglicht es, die Oberflächen des Metallbandes 10 noch weiter zu verbessern und beispielsweise einen hohen Reflexionsgrad an der Oberfläche des in der Elektropoliturvorrichtung E behandelten Metallbandes 10 bereitzustellen. Following the storage device D, an electropolishing device E is provided, in which the metal strip 10 discharged from the storage device D passes through a polishing bath 38 in which an electropolishing takes place. The electropolishing in the electropolishing device E enables the surfaces of the metal strip 10 to be improved even further and, for example, to provide a high degree of reflection on the surface of the metal strip 10 treated in the electropolishing device E.
Die Elektropolitur in der Elektropoliturvorrichtung E findet in an sich bekannter Weise durch ein elektrochemisches Abtragverfahren mit einer Fremdstromquelle statt. Der hierfür verwendete Elektrolyt wird entsprechend wieder so auf das Material des Metallbandes 10 abgestimmt, dass bei dem Elektropoliturverfahren in der Elektropoliturvorrichtung E das gewünschte Ergebnis eines auf diese Weise polierten Metallbandes 10 erreicht wird. Je nach verwendetem Material für das Metallband 10 sind dann die zu verwendenden Elektrolyte unterschiedlich. The electropolishing in the electropolishing device E takes place in a manner known per se by means of an electrochemical removal process with an external power source. The electrolyte used for this is again matched to the material of the metal strip 10 in such a way that the desired result of a metal strip 10 polished in this way is achieved in the electropolishing process in the electropolishing device E. Depending on the material used for the metal strip 10, the electrolytes to be used are then different.
Bei dem Elektropoliturverfahren wird das Metall auf der Oberfläche des Metallbandes 10 anodisch abgetragen, sodass das metallische Werkstück in Form des Metallbandes 10 die Anode einer elektrochemischen Zelle ausbildet. Anschließend an die Elektropoliturvorrichtung E wird das gereinigte und polierte Metallband 10 in einer Versilberungsvorrichtung F, welche ein Versilberungsbad 40 aufweist, getaucht und in diesem mit einer Versilberung versehen. Mittels der Versilberungsvorrichtung F kann entsprechend eine Reflexionsschicht auf das Metallband 10 aufgebracht werden. In the electropolishing process, the metal on the surface of the metal strip 10 is removed anodically, so that the metallic workpiece in the form of the metal strip 10 forms the anode of an electrochemical cell. Subsequent to the electropolishing device E, the cleaned and polished metal strip 10 is immersed in a silver plating device F, which has a silver plating bath 40, and provided with a silver plating therein. A reflective layer can correspondingly be applied to the metal strip 10 by means of the silvering device F.
Die Versilberung beziehungsweise die Reflexionsschicht, welche auf das Metallband 10 aufgebracht wird, ist wiederum abhängig von den Materialeigenschaften des Metallbandes. In der Versilberungsvorrichtung F und in dem Versilberungsbad 40 der Versilberungsvorrichtung F kann beispielsweise in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Metallband 10 in einen Silberelektrolyten eingetaucht werden, beispielsweise Kaliumsilbercyanid, wobei dann durch das Anlegen einer elektrischen Spannung an den Oberflächen des Metallbandes 10 ein Silberüberzug abgeschieden wird. Mit anderen Worten wird das Metallband 10 einer Galvanisierung unterzogen, um entsprechend einen galvanischen Überzug aus Silber zu erhalten. The silver plating or the reflective layer which is applied to the metal strip 10 is in turn dependent on the material properties of the metal strip. In the silver plating device F and in the silver plating bath 40 of the silver plating device F, for example, in a preferred exemplary embodiment, the metal strip 10 can be immersed in a silver electrolyte, for example potassium silver cyanide, a silver coating then being deposited on the surfaces of the metal strip 10 by applying an electrical voltage. In other words, the metal strip 10 is subjected to electroplating in order to obtain a corresponding electroplated coating of silver.
Der Verfahrensschritt der Versilberung kann bei einer entsprechend hohen Oberflächengüte des in der Elektropoliturvorrichtung E polierten Metallbandes 10 auch fortgelassen werden. Mit anderen Worten kann die Versilberung entfallen, wenn die durch das gereinigte und polierte Metallband 10 bereitgestellte Oberfläche bereits ausreichend reflektierend für das sichtbare Sonnenlicht ist. Ob dies der Fall ist, kann auch von dem für das Metallband 10 verwendeten Material abhängen.The process step of silvering can also be omitted if the surface quality of the metal strip 10 polished in the electropolishing device E is correspondingly high. In other words, the silver plating can be omitted if the surface provided by the cleaned and polished metal strip 10 is already sufficiently reflective for the visible sunlight. Whether this is the case can also depend on the material used for the metal strip 10.
In einer auf die Versilberungsvorrichtung F folgenden Grundierungsvorrichtung G wird auf zumindest eine Seite des Metallbandes 10 eine Grundierung aufgebracht, wobei in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Grundierungsvorrichtung G mittels einer Rollenauftragvorrichtung 42 bereitgestellt ist, mittels welcher die Grundierung auf die in der Figur 2 gezeigten Unterseite des Metallbandes 10 aufgetragen werden kann. In a priming device G following the silvering device F, a primer is applied to at least one side of the metal strip 10, the priming device G being provided by means of a roller application device 42, by means of which the primer is applied to the underside of the metal strip shown in FIG 10 can be applied.
Die Grundierung dient dazu, dass Auftragverhalten beziehungsweise die Haftung zwischen der später aufzubringenden Beschichtung und dem verspiegelten Metallband 10 zu verbessern. Auch hier kann abhängig von den verwendeten Materialien und insbesondere von dem in der Versilberungsvorrichtung F aufgebrachten Material die Grundierung so gewählt werden, dass das nachfolgende Aufbringen der Beschichtung einfach möglich wird. The primer serves to improve the application behavior or the adhesion between the coating to be applied later and the mirrored metal strip 10. Here, too, depending on the materials used and in particular on the material applied in the silvering device F, the primer can be selected so that the subsequent application of the coating is easily possible.
Anschließend an die Grundierungsvorrichtung G ist eine Aushärtvorrichtung H vorgesehen, mittels welcher die zuvor aufgebrachte Grundierung ausgehärtet wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass in der Aushärtvorrichtung H ein Aushärtsofen 44 vorgesehen ist, sodass ein thermisches Aushärten der Grundierung erreicht werden kann. Folgend auf die Aushärtvorrichtung H durchläuft das nun verspiegelte und zumindest auf einer Seite mit einer ausgehärteten Grundierung versehene Metallband 10 dann eine Beschichtungsvorrichtung I, in welcher mittels einerweiteren Rollenauftragvorrichtung 46 eine Beschichtung auf die mit der Verspiegelung und der Grundierung versehene Seite des Metallbands 10 aufgebracht wird. Subsequent to the priming device G, a curing device H is provided, by means of which the previously applied primer is cured. This can be achieved, for example, in that a curing oven 44 is provided in the curing device H so that thermal curing of the primer can be achieved. Following the curing device H, the metal strip 10, which is now mirrored and provided with a cured primer at least on one side, then passes through a coating device I, in which a coating is applied to the side of the metal strip 10 provided with the mirror and the primer by means of a further roller application device 46.
Bei der Beschichtung, welcher in der Beschichtungsvorrichtung I mittels der Rollenauftragvorrichtung 46 auf das Metallband aufgebracht wird, kann es sich beispielsweise um eine Mischung keramischen Partikeln wie Siliziumdioxidpartikeln (Si02) und einem Präkursor eines wärmeaushärtenden Polymers handeln. The coating, which is applied to the metal strip in the coating device I by means of the roller application device 46, can be, for example, a mixture of ceramic particles such as silicon dioxide particles (SiO 2) and a precursor of a thermosetting polymer.
Bevorzugt haben das Polymer und die keramischen Partikel ähnliche Brechungsindices in dem sichtbaren Wellenlängenbereich, wohingegen sich die Brechungsindices dieser Materialien in dem Bereich des atmosphärischen Fensters, also Wellenlängen zwischen 8 und 10 Mikrometern, bevorzugt deutlich unterscheiden. The polymer and the ceramic particles preferably have similar refractive indices in the visible wavelength range, whereas the refractive indices of these materials preferably differ significantly in the area of the atmospheric window, i.e. wavelengths between 8 and 10 micrometers.
Anschließend an die Beschichtungsvorrichtung I durchläuft das mit der Beschichtung versehene Metallband 10 eine Beschichtungsaushärtung J, in der beispielsweise ein Aushärtofen 48 vorgesehen ist. Mit anderen Worten durchläuft das mit der Beschichtung in der Beschichtungsvorrichtung 1 versehene Metallband 10 nun einen Aushärtofen 48, mittels welchem die Beschichtung und insbesondere das Polymer aushärten kann. Subsequent to the coating device I, the metal strip 10 provided with the coating passes through a coating hardening J, in which, for example, a hardening oven 48 is provided. In other words, the metal strip 10 provided with the coating in the coating device 1 now passes through a curing oven 48, by means of which the coating and in particular the polymer can cure.
Anschließend an die Beschichtungsaushärtung J kann eine Prägevorrichtung K vorgesehen sein, welche mittels zweier Prägewalzen 50 eine Prägung auf das mit der Beschichtung versehene Metallband 10 aufbringt. Subsequent to the hardening of the coating J, an embossing device K can be provided, which applies an embossing to the metal strip 10 provided with the coating by means of two embossing rollers 50.
Durch das Aufbringen einer entsprechenden Strukturierung kann die Kühlleistung der Kühlvorrichtung in Form des mit der Beschichtung versehenen Metallbandes 10 weiter verbessert werden und die optischen Eigenschaften der Oberfläche können dadurch an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Eine Ausgangsspeichervorrichtung L dient wiederum dazu, dass nun beschichtete Metallband 10 um Rollen 52 und Gegenrollen 54 in Schlaufen 14 zu legen, um das Metallband 10 in einem kontinuierlichen Prozess aufnehmen zu können, wenn in einer nachfolgenden Aufwickelvorrichtung N eine Bandspule 58 vollständig aufgewickelt ist, und aus der Aufwickelvorrichtung N wieder herausgenommen werden muss, um Platz für eine neue Rolle 58 bereitzustellen. Um das Metallband 10 zu trennen, wenn in der Aufwickelvorrichtung N die gewünschte Rollenstärke der Rolle 58 erreicht ist beziehungsweise die gewünschte Länge an Band auf die Rolle 58 aufgewickelt ist, ist eine Trennvorrichtung M vorgesehen, welche mit einem entsprechenden Messer 56 das Durchschneiden des Metallbandes 10 ermöglicht. By applying a corresponding structure, the cooling performance of the cooling device in the form of the metal strip 10 provided with the coating can be further improved and the optical properties of the surface can thereby be adapted to the respective application. An output storage device L in turn serves to place coated metal strip 10 around rollers 52 and counter-rollers 54 in loops 14 in order to be able to receive the metal strip 10 in a continuous process when a tape reel 58 is completely wound up in a subsequent winding device N, and must be removed from the winding device N again in order to provide space for a new roll 58. In order to separate the metal strip 10 when the desired roll thickness of the roll 58 has been reached in the winding device N or the desired length of strip has been wound onto the roll 58, a separating device M is provided, which cuts through the metal strip 10 with a corresponding knife 56 enables.
Mittels der Herstellungsstraße 1 ist es entsprechend möglich, ein Metallband von einer Abwickelvorrichtung A durch ein Reinigungsbad, ein Polierbad und ein Versilberungsbad hindurch zu leiten, um dann zumindest eine Seite des Metallbandes 10 mit einer Beschichtung zu versehen. Die Beschichtung weist eine selektive Absorption dahingehend auf, dass sie in dem atmosphärischen Fenster von beispielsweise 7-13 Mikrometer Wellenlänge eine Absorption aufweist, welche oberhalb von 60 Prozent, bevorzugt oberhalb von 80 Prozent, besonders bevorzugt oberhalb von 90 Prozent liegt. Gleichzeitig liegt die Transparenz der Beschichtung im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400nm und 1200nm oberhalb von 80 Prozent, bevorzugt oberhalb von 90 Prozent besonders bevorzugt oberhalb von 95 Prozent. By means of the production line 1 it is accordingly possible to guide a metal strip from an unwinding device A through a cleaning bath, a polishing bath and a silvering bath in order to then provide at least one side of the metal strip 10 with a coating. The coating has a selective absorption in that it has an absorption in the atmospheric window of, for example, 7-13 micrometers wavelength, which is above 60 percent, preferably above 80 percent, particularly preferably above 90 percent. At the same time, the transparency of the coating in the visible wavelength range between 400 nm and 1200 nm is above 80 percent, preferably above 90 percent, particularly preferably above 95 percent.
Auf diese Weise kann erreicht werden, dass Licht im sichtbaren Bereich an der Verspiegelung reflektiert wird, dass Licht im Bereich des atmosphärischen Fensters hingegen durch die Beschichtung absorbiert und dann wieder emittiert wird. In this way it can be achieved that light in the visible range is reflected on the mirror coating, whereas light in the area of the atmospheric window is absorbed by the coating and then emitted again.
In der Herstellungsstraße 1 kann die auf diese Weise hergestellte Kühlvorrichtung 100 entsprechend kontinuierlich und - quasi - in einer unendlich langen Form hergestellt werden. Entsprechend ist es möglich, aus der mittels der Herstellungsstraße 1 hergestellten Kühlvorrichtung 1 Strukturen in sehr unterschiedlichen Dimensionen einstückig herzustellen. Weiterhin kann eine preisgünstige Massenfertigung erreicht werden, mittels derer die Kühlvorrichtung eine Breite Verwendung finden kann. In the production line 1, the cooling device 100 produced in this way can accordingly be produced continuously and — quasi — in an infinitely long form. Accordingly, it is possible to produce structures in very different dimensions in one piece from the cooling device 1 produced by means of the production line 1. In addition, inexpensive mass production can be achieved by means of which the cooling device can be widely used.
In der in Figur 3 gezeigten alternativen Ausgestaltung können anstelle der zu Figur 2 beschriebenen kontinuierlichen Herstellung eines Metallbandes nun in der Figur 3 auch individuelle Metallplatten 14 beschichtet werden. In the alternative embodiment shown in FIG. 3, instead of the continuous production of a metal strip described in relation to FIG. 2, individual metal plates 14 can now also be coated in FIG.
Hierbei wird beispielsweise in einem ersten Schritt eine Vorbehandlung A‘ vorgenommen und eine unbeschichtete Metallplatte 14 beispielsweise auf einem Rolltisch 60 transportiert und gereinigt und vorbehandelt. Beispielsweise kann die Metallplatte 14 auch poliert oder elektropoliert werden. Anschließend kann auch das Aufbringen einer Reflexionsschicht vorgenommen werden. Im zweiten Schritt wird dann eine Beschichtung B‘ vorgenommen, wobei die Beschichtung mittels einer Rollenauftragvorrichtung 46 eine Seite der Metallplatte 14 aufgebracht. Bei der Beschichtung kann es sich um die bereits zu Figur 2 beschriebene Mischung aus einem wärmeaushärtenden Polymer beziehungsweise einer wärmeaushärtenden Polymermatrix und keramischen Partikeln beispielsweise in Form von Siliziumsdioxid handeln. Here, for example, a pretreatment A ′ is carried out in a first step and an uncoated metal plate 14 is transported, for example, on a roller table 60, and cleaned and pretreated. For example, the metal plate 14 can also be polished or electropolished. A reflective layer can then also be applied. In the second step, a coating B ′ is then carried out, the coating being applied to one side of the metal plate 14 by means of a roller application device 46. The coating can be the mixture, already described for FIG. 2, of a thermosetting polymer or a thermosetting polymer matrix and ceramic particles, for example in the form of silicon dioxide.
Nach der Beschichtung im Schritt B wird die dann mit der Beschichtung versehene Metallplatte 14 zur Aushärtung C‘ in einen Aushärtungsofen 48 verbracht, um dort, ähnlich wie zu Figur 2 beschrieben, auszuhärten. After the coating in step B, the metal plate 14, which is then provided with the coating, is brought into a curing oven 48 for curing C ‘in order to cure there, in a manner similar to that described for FIG.
In einerweiteren Ausführungsform kann anstelle eines wärmeaushärtenden Polymers beziehungsweise einer wärmeaushärtenden Polymermatrix für die Beschichtung auch ein thermoplastisches Polymer aufgebracht werden, welches mit keramischen Partikeln gemischt ist.In a further embodiment, instead of a thermosetting polymer or a thermosetting polymer matrix, a thermoplastic polymer which is mixed with ceramic particles can also be applied for the coating.
Dieses thermoplastische Polymer kann, wie beispielsweise in der Figur 4A gezeigt, auf ein in einer Vorbehandlung A“ vorbehandeltes Metallband 10 zur Beschichtung B“ in einem heißen, geschmolzenen Zustand aufgebracht werden, wobei das Polymer dann entweder verstrichen werden kann, aufgesprüht werden kann, das Metallband in das heiß Polymer eingetaucht werden kann, oder das Polymer extrudiert werden kann. This thermoplastic polymer can, as shown for example in FIG. 4A, be applied to a metal strip 10 pretreated in a pretreatment A ″ for coating B ″ in a hot, molten state, with the polymer then either being able to be spread, being sprayed on Metal tape can be dipped into the hot polymer, or the polymer can be extruded.
Das auf diese Weise aufgebrachte thermoplastische Polymer kann dann durch Abkühlen aushärten C“‘, beispielsweise durch eine Kühlung über Ventilatoren 62, oder durch in Figur 3B gezeigte Kühlrollen 64, oder durch das Aufsprühen eines Kühlmediums aus Kühldüsen 66, wie in Figur 4C gezeigt. The thermoplastic polymer applied in this way can then cure by cooling, for example by cooling using fans 62 or by cooling rollers 64 shown in FIG. 3B, or by spraying a cooling medium from cooling nozzles 66, as shown in FIG. 4C.
In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform kann, wie in Figur 5 gezeigt, eine bereits vorbereitete Beschichtungsfolie 70 auf das vorbereitete Metallband 10 auflaminiert werden. Das Metallband 10 kann vor dem Auflaminieren der Beschichtungsfolie 70 gereinigt, poliert und mit einer Reflexionsschicht versehen sein. In a further preferred embodiment, as shown in FIG. 5, an already prepared coating film 70 can be laminated onto the prepared metal strip 10. The metal strip 10 can be cleaned, polished and provided with a reflective layer before the coating film 70 is laminated on.
Die Beschichtungsfolie 70 wird dabei mit der Metallband 10 bevorzugt in einer Laminierwalze 72 so zusammengeführt, dass sie durch den Walzschritt oder einen weiteres mechanisches Zusammenführen mit dem Metallband 10 sicher verbunden wird. The coating film 70 is brought together with the metal strip 10, preferably in a laminating roller 72, in such a way that it is securely connected to the metal strip 10 by the rolling step or by further mechanical merging.
Die Beschichtungsfolie 70 kann auf diese Weise bereits vorproduziert sein und entsprechend ebenfalls eine Polymermatrix umfassen, in welcher die keramischen Partikel eingebracht sind. Um die Stabilität und Langlebigkeit der Polymerbeschichtung zu verbessern, können auch mehrere Schritte des Geschichten des Metallbandes 10 beziehungsweise Metallplatten 14 mit dem Polymer durchgeführt werden, sodass entsprechend mehrere, aufeinander aufgebrachte Schichten des Polymers mit dem Metallband verbunden werden. In weiteren vorteilhaften Ausführungen kann das Aushärten eines Polymers auch beispielsweise durch das Bestrahlen mit ultraviolettem Licht erreicht werden. The coating film 70 can already be pre-produced in this way and accordingly also comprise a polymer matrix in which the ceramic particles are introduced. In order to improve the stability and longevity of the polymer coating, several steps of connecting the metal strip 10 or metal plates 14 with the polymer can be carried out, so that correspondingly several layers of the polymer applied to one another are connected to the metal strip. In further advantageous embodiments, the curing of a polymer can also be achieved, for example, by irradiating with ultraviolet light.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. As far as applicable, all of the individual features shown in the exemplary embodiments can be combined with one another and / or exchanged without departing from the scope of the invention.
Bezuqszeichenliste Reference list
1 Herstellungsstraße 10 Metallband 12 Schlaufe 14 Metallplatte 1 production line 10 metal band 12 loop 14 metal plate
100 Kühlvorrichtung 110 Metallsubstrat 120 Reflexionsschicht 200 Beschichtung 210 Polymermatrix 100 cooling device 110 metal substrate 120 reflective layer 200 coating 210 polymer matrix
220 keramischer Partikel 30 Rolle 220 ceramic particles 30 roll
32 Reinigungsbad 34 Rolle 36 Gegenrolle 32 Cleaning bath 34 Roller 36 Counter roller
38 Polierbad 40 Versilberungsbad 42 Rollenauftragsvorrichtung 44 Aushärtofen 46 Rollenauftragvorrichtung38 Polishing bath 40 Silver plating bath 42 Roller application device 44 Curing oven 46 Roller application device
48 Aushärtofen 50 Prägewalze 52 Rolle 54 Gegenrolle 56 Messer 48 curing oven 50 embossing roller 52 roller 54 counter roller 56 knife
58 Rolle 60 Rolltisch 62 Ventilator 64 Kühlrolle 66 Kühldüse 58 Roller 60 Roller table 62 Fan 64 Cooling roller 66 Cooling nozzle
70 Beschichtungsfolie 72 Laminierwalze A Abwickelvorrichtung B Verbindungsvorrichtung C Reinigungsvorrichtung D Speichervorrichtung E Elektropoliturvorrichtung F Versilberungsvorrichtung G Grundierungsvorrichtung H Aushärtvorrichtung I Beschichtungsvorrichtung J Beschichtungsaushärtung K Prägevorrichtung L Ausgangsspeichervorrichtung M Trennvorrichtung N Aufwickelvorrichtung A‘, A“ Vorbehandlung B‘, B“ Beschichtung C‘, C“ Aushärtung 70 Coating film 72 Laminating roller A Unwinding device B Connecting device C Cleaning device D Storage device E Electropolishing device F Silver plating device G Priming device H Curing device I Coating device J Coating curing K Embossing device L Output storage device M Separating device N Winding device A ', A “Pretreatment B', B“ Coating C ', C “curing

Claims

Ansprüche Expectations
1. Kühlvorrichtung (100) zur Bereitstellung einer passiven Strahlungskühlung, umfassend ein Basissubstrat und eine auf dem Basissubstrat angeordnete, Licht bestimmter Wellenlängenbereiche absorbierende Beschichtung (200), dadurch gekennzeichnet, dass das Basissubstrat ein Metallsubstrat (110) ist. 1. Cooling device (100) for providing passive radiation cooling, comprising a base substrate and a coating (200) which is arranged on the base substrate and absorbs light of specific wavelength ranges, characterized in that the base substrate is a metal substrate (110).
2. Kühlvorrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Metallsubstrat (110) ein Metallblech und/oder eine Metallplatte und/oder ein Metallband ist, wobei das Metallblech und/oder die Metallplatte und/oder das Metallband bevorzugt Aluminium oder eine Aluminiumlegierung oder Eisen oder eine Eisenlegierung, bevorzugt Stahl, oder Kupfer oder eine Kupferlegierung umfasst, oder ein Aluminiumblech oder ein Blech aus einer Aluminiumlegierung oder ein Eisenblech oder ein Blech aus einer Eisenlegierung oder ein Kupferblech oder ein Blech aus einer Kupferlegierung ist. 2. Cooling device according to claim 1, characterized in that the metal substrate (110) is a metal sheet and / or a metal plate and / or a metal band, the metal sheet and / or the metal plate and / or the metal band preferably being aluminum or an aluminum alloy or iron or an iron alloy, preferably steel, or copper or a copper alloy, or an aluminum sheet or a sheet made of an aluminum alloy or an iron sheet or a sheet made of an iron alloy or a copper sheet or a sheet made of a copper alloy.
3. Kühlvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Metallsubstrat (110) und der Beschichtung (200) eine Reflexionsschicht (120) angeordnet ist, wobei die Reflexionsschicht (120) eine hohe Reflektivität bevorzugt zumindest bei Wellenlängen im sichtbaren Bereich, insbesondere bei Wellenlängen in einem Bereich von 400nm bis 1200nm, aufweist, wobei bevorzugt eine als Verspiegelung ausgebildete Versilberung als Reflexionsschicht (120) direkt auf dem Metallsubstrat (110) zwischen dem Metallsubstrat (110) und der Beschichtung (200) angeordnet ist. 3. Cooling device according to claim 1 or 2, characterized in that a reflective layer (120) is arranged between the metal substrate (110) and the coating (200), the reflective layer (120) preferably having a high reflectivity at least at wavelengths in the visible range, in particular at wavelengths in a range from 400nm to 1200nm, a silver plating formed as a reflective coating preferably being arranged as a reflective layer (120) directly on the metal substrate (110) between the metal substrate (110) and the coating (200).
4. Kühlvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorption der Beschichtung (200) bei Wellenlängen in einem für Infrarotstrahlung durchlässigen atmosphärischen Fenster, insbesondere bei Wellenlängen von 7pm bis 13pm, bei mindestens 60%, bevorzugt oberhalb von 80%, besonders bevorzugt oberhalb von 90%, liegt. 4. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the absorption of the coating (200) at wavelengths in an atmospheric window permeable to infrared radiation, in particular at wavelengths from 7pm to 13pm, at least 60%, preferably above 80%, in particular preferably above 90%.
5. Kühlvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transparenz der Beschichtung (200) bei Wellenlängen im sichtbaren Bereich, insbesondere bei Wellenlängen in einem Bereich von 400nm bis 1200nm, bei mindestens 80%, bevorzugt oberhalb von 90% und besonders bevorzugt oberhalb von 95%, liegt.5. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the transparency of the coating (200) at wavelengths in the visible range, in particular at wavelengths in a range from 400 nm to 1200 nm, at at least 80%, preferably above 90% and particularly preferably above 95%.
6. Kühlvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (200) Partikel (220) und ein Polymer (210) oder einen Polymerprecursor umfasst, bevorzugt keramische Partikel und ein thermoplastisches oder wärmeaushärtendes Polymer, wobei die Partikel besonders bevorzugt Siliziumdioxid oder Hafniumoxid und die Polymere bevorzugt Polymethylacrylat, TPX oder Polymethacrylmethylimid umfassen, wobei ein besonders bevorzugtes Mischungsverhältnis von 1 %-15% (Gewichtsprozent) der keramischen Partikel im Polymer bevorzugt ist. 6. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the coating (200) comprises particles (220) and a polymer (210) or a polymer precursor, preferably ceramic particles and a thermoplastic or thermosetting polymer, the particles particularly preferably silicon dioxide or Hafnium oxide and the polymers preferably comprise polymethyl acrylate, TPX or polymethacrylmethylimide, a particularly preferred mixing ratio of 1% -15% (percent by weight) of the ceramic particles in the polymer being preferred.
7. Kühlvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (220) und das Polymer (210) oder der Polymerprecursor bei Wellenlängen im sichtbaren Bereich, insbesondere bei Wellenlängen von 400nm bis 1200nm, gleiche oder ähnliche Brechungsindices aufweisen und die Partikel und das Polymer oder der Polymerprecursor bei Wellenlängen im atmosphärischen Fenster, insbesondere bei Wellenlängen von 7pm bis 13pm, divergierende Brechungsindices aufweisen. 7. Cooling device according to claim 6, characterized in that the particles (220) and the polymer (210) or the polymer precursor have the same or similar refractive indices at wavelengths in the visible range, in particular at wavelengths from 400nm to 1200nm, and the particles and the polymer or the polymer precursor have diverging refractive indices at wavelengths in the atmospheric window, in particular at wavelengths from 7pm to 13pm.
8. Kühlvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Beschichtung (200) eine Prägung aufweist. 8. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the coating (200) has an embossing.
9. Kühlvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Metallsubstrat (110) und der Reflexionsschicht (120) eine weitere Metallschicht angeordnet ist, wobei die Metallschicht Zink oder eine Zinklegierung oder Aluminium oder eine Aluminiumlegierung oder Zinn oder eine Zinnlegierung umfasst.9. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that a further metal layer is arranged between the metal substrate (110) and the reflective layer (120), the metal layer comprising zinc or a zinc alloy or aluminum or an aluminum alloy or tin or a tin alloy.
10. Verfahren zur Herstellung einer Kühlvorrichtung (100), bevorzugt zur Bereitstellung einer passiven Strahlungskühlung, umfassend die Schritte: 10. A method for producing a cooling device (100), preferably for providing passive radiation cooling, comprising the steps:
Bereitstellen eines Metallsubstrats (110); Providing a metal substrate (110);
Vorbereiten des Metallsubstrats (110) für die nachfolgende Bearbeitung; Preparing the metal substrate (110) for subsequent processing;
Beschichten des Metallsubstrats (110) mit einer Licht bestimmter Wellenlängenbereiche absorbierenden Beschichtung (200). Coating the metal substrate (110) with a coating (200) which absorbs light of specific wavelength ranges.
11 . Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Beschichten des Metallsubstrats (110) eine Reflexionsschicht (120) auf dem Metallsubstrat (110) bereitgestellt wird und die Beschichtung (200) auf die Reflexionsschicht (120) aufgebracht wird, wobei die Reflexionsschicht (120) bevorzugt durch das Aufbringen einer Versilberung auf das Metallsubstrat (110) hergestellt wird. 11. Method according to claim 10, characterized in that before the coating of the metal substrate (110) a reflective layer (120) on the metal substrate (110) is provided and the coating (200) is applied to the reflective layer (120), the reflective layer (120) preferably being produced by applying a silver plating to the metal substrate (110).
12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Metallsubstrat (110) vordem Beschichten in einer Reinigungsvorrichtung (C) gereinigt wird und/oder vor dem Beschichten in einer Elektropoliturvorrichtung (E) poliert wird. 12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that the metal substrate (110) is cleaned in a cleaning device (C) before coating and / or is polished in an electropolishing device (E) before coating.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (200) mittels einer Rollenauftragvorrichtung (46) oder einer Rakelauftragvorrichtung oder einer Extrudiervorrichtung oder einer Laminiervorrichtung auf mindestens eine Seite des Metallsubstrats (110) aufgetragen wird. 13. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the coating (200) is applied to at least one side of the metal substrate (110) by means of a roller application device (46) or a doctor blade application device or an extrusion device or a laminating device.
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallsubstrat (110) in Form eines Metallbandes (10) bereitgestellt wird, bevorzugt in Form eines Aluminiumbandes oder eines Eisenbandes oder eines Kupferbandes oder eines Bandes aus einer Aluminiumlegierung oder eines Bandes aus einer Eisenlegierung oder eines Bandes aus einer Kupferlegierung, und bevorzugt eines Verbindungsvorrichtung (B) zum Verbinden von aufeinanderfolgenden Metallbändern (10) vorgesehen ist. 14. The method according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the metal substrate (110) is provided in the form of a metal band (10), preferably in the form of an aluminum band or an iron band or a copper band or a band made of an aluminum alloy or a band made of an iron alloy or a strip made of a copper alloy, and preferably a connecting device (B) for connecting successive metal strips (10) is provided.
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Beschichtung (200) beschichtete Metallband (10) in einer Prägevorrichtung (K) mit einer Prägung versehen wird. 15. The method according to any one of claims 10 to 14, characterized in that the metal strip (10) coated with the coating (200) is embossed in an embossing device (K).
16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallsubstrat (110) in Form eines beschichteten Metallbandes (10) bereitgestellt wird, bevorzugt in Form einer Bandes mit einer Zinkbeschichtung oder einer Beschichtung mit einer Zinklegierung, oder mit einer Aluminiumbeschichtung oder einer Beschichtung mit einer Aluminiumlegierung, oder mit einer Zinnbeschichtung oder einer Beschichtung mit einer Zinnlegierung, oder mit einer Magnesiumbeschichtung oder einer Beschichtung mit einer Magnesiumlegierung. 16. The method according to any one of claims 10 to 15, characterized in that the metal substrate (110) is provided in the form of a coated metal strip (10), preferably in the form of a strip with a zinc coating or a coating with a zinc alloy, or with an aluminum coating or a coating with an aluminum alloy, or with a tin coating or a coating with a tin alloy, or with a magnesium coating or a coating with a magnesium alloy.
EP20775204.9A 2019-09-09 2020-09-09 Cooling device and method for producing same Pending EP4028707A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019124110.3A DE102019124110A1 (en) 2019-09-09 2019-09-09 Cooling device and process for its manufacture
PCT/EP2020/075157 WO2021048177A1 (en) 2019-09-09 2020-09-09 Cooling device and method for producing same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4028707A1 true EP4028707A1 (en) 2022-07-20

Family

ID=72561752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20775204.9A Pending EP4028707A1 (en) 2019-09-09 2020-09-09 Cooling device and method for producing same

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220196349A1 (en)
EP (1) EP4028707A1 (en)
CN (1) CN114521226A (en)
DE (1) DE102019124110A1 (en)
WO (1) WO2021048177A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3851210A1 (en) * 2020-01-14 2021-07-21 Jesús Francisco Barberan Latorre Applicator roller

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9709349B2 (en) * 2012-11-15 2017-07-18 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Structures for radiative cooling
US10088251B2 (en) * 2014-05-21 2018-10-02 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Radiative cooling with solar spectrum reflection
US20170350663A1 (en) * 2015-06-03 2017-12-07 Pc Krause And Associates, Inc. Composite material for passive radiative cooling
US9927188B2 (en) * 2015-06-15 2018-03-27 Palo Alto Research Center Incorporated Metamaterials-enhanced passive radiative cooling panel
EP3311094A4 (en) * 2015-06-18 2019-04-10 The Trustees of Columbia University in the City of New York Systems and methods for radiative cooling and heating
US10502505B2 (en) * 2016-02-29 2019-12-10 The Regents of the Univeristy of Colorado, a body corporate Radiative cooling structures and systems
US10724809B2 (en) * 2016-02-29 2020-07-28 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Radiative cooling structures and systems
US10323151B2 (en) * 2017-02-27 2019-06-18 Palo Alto Research Center Incorporated Coating to cool a surface by passive radiative cooling
US20200025468A1 (en) * 2018-07-02 2020-01-23 Massachusetts Institute Of Technology Passive radiative cooling during the day

Also Published As

Publication number Publication date
CN114521226A (en) 2022-05-20
DE102019124110A1 (en) 2021-03-11
WO2021048177A1 (en) 2021-03-18
US20220196349A1 (en) 2022-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3134756B1 (en) Temperature- and corrosion-stable surface reflector
DE2616662C2 (en) METHOD FOR PRODUCING A SELECTIVE SOLAR ABSORBER LAYER ON ALUMINUM
DE102009016805B4 (en) Method for laser welding a composite material with a component
EP1217315B1 (en) Solar collector element
DE2620880C2 (en) Cryopump
EP2054676B1 (en) Method for the production of an absorber sheet metal plate for solar collectors
DE112011103911B4 (en) Multi-layer absorbent material and its use for a solar panel
DE102013112378B4 (en) Reflector for solar thermal systems and method for manufacturing such a reflector
DE102016112708A1 (en) Metal sheet laser welding clamp
DE4128645A1 (en) SOLAR MIRROR, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF
EP2488901A1 (en) Concentrator for solar energy generation and the production thereof from polymeric materials
EP1688684A1 (en) Absorber part for a solarthermical flat type collector
DE102013112532A1 (en) Radiation absorber for absorbing electromagnetic radiation, solar absorber arrangement, and method for producing a radiation absorber
WO2021048177A1 (en) Cooling device and method for producing same
DE2646174A1 (en) SOLAR ENERGY COLLECTOR AND PROCESS FOR ITS PRODUCTION
DE10043295C1 (en) Heliothermal flat collector module
WO2013040617A1 (en) Module and method for production thereof
WO2006027188A1 (en) Solar panel comprising a translucent cover
DE2502594C2 (en) Solar collector with an absorber made of sheet metal with channels for a liquid to dissipate the absorbed heat
WO2011151030A2 (en) Sunlight reflector for a solar power plant
DE10146652A1 (en) Connecting two metal parts used in the production of solar collectors comprises directly or indirectly liquefying a solder using an IR radiation source, and connecting the parts at a solder site
EP3325892B1 (en) Ceiling element for heating and cooling of coated aluminium
DE2760096C3 (en) Process for the production of selectively solar-absorbing surface structure filters
WO2021083755A1 (en) Laminated pane having a heat-radiation reflecting coating
DE102011107124A1 (en) Formation of surface coating layer with microstructure lattice of transparent conductive oxide on carrier element for solar heat collector, involves applying precursor on element by wet chemical method, drying and forming lattice

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220225

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: TRUMPF SE + CO. KG