WO2021209321A1 - Vakuumvorrichtung - Google Patents

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WO2021209321A1
WO2021209321A1 PCT/EP2021/059235 EP2021059235W WO2021209321A1 WO 2021209321 A1 WO2021209321 A1 WO 2021209321A1 EP 2021059235 W EP2021059235 W EP 2021059235W WO 2021209321 A1 WO2021209321 A1 WO 2021209321A1
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WO
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rfid
vacuum
sensor arrangement
vacuum device
antenna
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/059235
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Heinig
Andreas Weder
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. filed Critical Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Publication of WO2021209321A1 publication Critical patent/WO2021209321A1/de

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/32—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
    • G01M3/34—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by testing the possibility of maintaining the vacuum in containers, e.g. in can-testing machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2201/00—Special arrangements for pipe couplings
    • F16L2201/30—Detecting leaks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/06—Arrangements using an air layer or vacuum
    • F16L59/065—Arrangements using an air layer or vacuum using vacuum

Definitions

  • Exemplary embodiments relate to a vacuum device, and in particular to a vacuum device in which the presence of a vacuum can be checked wirelessly. Further exemplary embodiments relate to a vacuum insulation body and a thermal energy store with such a vacuum insulation body.
  • vacuum is used, for example in insulation to achieve a high level of thermal insulation or in packaging to protect the contents from environmental influences. If the assembly or the packaging is damaged, the evacuated area fills with ambient air and the desired effect is no longer given or only to a very limited extent. If the vacuum-carrying container is covered by other components such as housings, covers, outer packaging or other insulating layers and is not freely accessible, then the damage is difficult to detect, especially since even the smallest and inconspicuous damage can lead to a complete or partial loss of the vacuum.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a conventional insulating panel using the example of a hot water tank.
  • the hot water storage tank comprises a boiler 2, for example made of steel, which is filled with water 1 when used.
  • the vacuum panel 3 is located around it. It consists of a porous filling which is covered with a film 4. This vacuum panel 3 is evacuated in order to achieve the required thermal insulation values. This film 4 is metallized in order to achieve a high level of gas tightness.
  • the vacuum panel 3 is followed by additional thermal insulation 5 and an outer protective jacket 6.
  • the vacuum panel 3 is well protected, but is not directly accessible for checking the vacuum. A verification of the integrity of the vacuum panel 3 is particularly useful after the end of the production process of the complete device, possibly also after transport and assembly to the final place of use.
  • This method is used to determine the thermal conductivity experimentally. Using different methods, energy is entered in a controlled manner at one point on the insulation material and the effect is determined at a certain distance, for example by measuring the temperature difference. This approach is too complex and time-consuming for use as a quality assessment for the insulation capability in the production process.
  • the determination of the pressure loss in the vacuum panel is the most effective variant for production control.
  • the use of an RFID transponder is described, with a special design in the event of pressure loss due to mechanical changes opening an electrical contact that influences the antenna on the RFID transponder in such a way that it no longer responds to requests from the evaluation device can answer. If such a constructive structure is successful, a particularly cost-effective system can be planned by using simple Ident transponders.
  • the disadvantage is that if the panel is damaged, there is no transponder response and there is therefore a risk of confusion with an incorrectly applied test, i.e. the transponder cannot be found for other reasons.
  • the present invention is therefore based on the object of creating a concept which enables a vacuum panel to be checked easily and reliably.
  • Embodiments create a vacuum device.
  • the vacuum device has a shell which is designed to hold a vacuum.
  • the vacuum device comprises an RFID sensor arrangement with an RFID transponder and a pressure sensor connected to the RFID transponder, at least the pressure sensor of the RFID sensor arrangement being arranged within the envelope, the pressure sensor being configured to measure a pressure [e.g. inside the envelope] and a sensor signal dependent on the measured pressure [e.g. a pressure value], the RFID transponder being configured to respond responsively [e.g. in response] to send a response signal to an interrogation signal received by an RFID reader, the response signal being dependent on the sensor signal [e.g. has the pressure value].
  • the shell can have an electrically conductive material.
  • the envelope can be made of or consist of an electrically conductive material, such as an electrically conductive foil such as a metal foil.
  • At least one RFID antenna of the RFID sensor arrangement can be arranged outside the cover.
  • At least the RFID antenna of the RFID sensor arrangement can be made by means of an electrically non-conductive material [e.g. an electrically non-conductive film, such as a non-metallic film], which extends over the RFID antenna and at least partially over the cover.
  • an electrically non-conductive material e.g. an electrically non-conductive film, such as a non-metallic film
  • the RFID transponder of the RFID sensor arrangement can be arranged inside the cover. In exemplary embodiments, the RFID transponder of the RFID sensor arrangement can be arranged outside the cover, the RFID transponder likewise being covered by the electrically non-conductive material.
  • the RFID sensor arrangement can be arranged within the shell, the shell having an electrically non-conductive material.
  • the cover can be made of or consist of an electrically non-conductive material, such as an electrically non-conductive film
  • the RFID sensor arrangement can be arranged within the cover, the cover having an electrically non-conductive material at least in an area adjacent to an RFID antenna of the RFID sensor arrangement.
  • the RFID antenna of the RFID sensor arrangement can be coupled to an antenna of an RFID reader via an electrical field [e.g. Backscatter process].
  • the RFID antenna of the RFID sensor arrangement can be coupled to an antenna of an RFID reader via a magnetic field.
  • the RFID sensor arrangement can be arranged within the cover, wherein the RFID antenna of the RFID sensor arrangement can be coupled to an antenna of an RFID reader via a magnetic field [e.g. Principle of the loosely coupled transformer].
  • the shell can be designed to prevent gas entry into the shell.
  • a vacuum can be present in the envelope.
  • the vacuum device can be a vacuum package or vacuum assembly.
  • the vacuum device can be a vacuum insulation body [eg vacuum insulation panel].
  • the vacuum insulation body can have a porous core material [eg inside the shell], the porous core material serving as a support body for a vacuum present in the vacuum insulation body.
  • thermal energy storage e.g. Heat storage
  • the thermal energy store has a container for holding a thermal energy carrier [e.g. Heat carrier].
  • the thermal energy store has a vacuum insulation body, one of the exemplary embodiments described herein, the vacuum insulation body surrounding the container.
  • the thermal energy store can have a jacket surrounding the vacuum insulation body, the jacket being open at least in an area which is arranged adjacent to the RFID sensor arrangement [e.g. has a window].
  • the thermal energy store can have a thermal insulation material which is arranged between the jacket and the vacuum insulation body.
  • the method comprises reading out the RFID sensor arrangement by sending an interrogation signal to the RFID sensor arrangement and receiving a response signal from the RFID sensor arrangement,
  • Further exemplary embodiments create a system for checking the vacuum in assemblies by means of an RFID sensor transponder. Further exemplary embodiments create a method for recognizing damage to the insulating panel by evaluating the internal pressure; electronically evaluable, maintenance-free, without battery.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a conventional insulating panel using the example of a hot water tank
  • FIG. 2a is a schematic view of a vacuum device, like a
  • Fig. 2b is a schematic view of a vacuum device, like another
  • Fig. 2c is a schematic view of a vacuum device, like another
  • FIG. 3 shows a schematic view of a measuring system with an RFID reader and RFID
  • FIG. 4 shows a schematic view of a measuring system with an RFID reader and RFID
  • FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of a thermal energy store, according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of a thermal energy store, according to a further exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view of a thermal energy store, according to a further exemplary embodiment of the present invention
  • 8 shows a schematic cross-sectional view of a thermal energy store, according to a further exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 9 shows a flow diagram of a method for detecting damage to a
  • Vacuum device according to an embodiment of the present invention.
  • RFID Radio-Frequency Identification, in other words, identification with the aid of electromagnetic waves
  • the pressure sensor 124 of the RFID sensor arrangement 120 is arranged within the shell 104, the pressure sensor 124 being configured to measure a pressure within the shell 104 and to provide a sensor signal 125 that is dependent on the measured pressure.
  • the sensor signal 125 can have a pressure value, for example.
  • the RFID transponder 122 is configured to send out a response signal 132 in response to or in response to an interrogation signal 130 received from an RFID reading device, the response signal 132 being dependent on the sensor signal 125.
  • the response signal 132 can, for example, comprise the pressure value or information derived therefrom, such as a status of the vacuum 106 within the envelope 104 (e.g. vacuum is present or vacuum is not present).
  • an antenna 126 of the RFID sensor arrangement 120 can be arranged outside the cover 104.
  • Has conductive material for example is made of an electrically conductive material or consists of this, such as an electrically conductive film, such as a metal foil.
  • the RFID transponder 122 can in this case be arranged inside the cover 104, as shown in FIG. 2a, or alternatively also outside the cover 104, as shown in FIG. 2b.
  • the complete RFID sensor arrangement 120 i.e. the RFID transponder 122, the sensor 124 and the antenna 126, can also be arranged within the shell 104, as is shown in FIG. 2c.
  • the cover 104 has an electrical connection in an area adjacent to the RFID sensor arrangement 120 or at least in an area adjacent to the RFID antenna 126 of the RFID sensor arrangement 120 Has non-conductive material.
  • the envelope 104 can also comprise an electrically non-conductive material entirely, for example made of or consist of an electrically non-conductive material, such as an electrically non-conductive foil such as a non-metallic foil.
  • the cover 104 can be made from an electrically conductive material as well as from an electrically non-conductive material.
  • vacuum refers to the fact that a pressure (e.g. a gas) inside the envelope 104 is lower than outside the envelope 104, or that the pressure (e.g. a gas) inside the envelope 104 is lower than 300 mbar (see DIN 28400 part 1).
  • a pressure e.g. a gas
  • the pressure e.g. a gas
  • the vacuum device 100 can be, for example, a vacuum package, a vacuum assembly, or a vacuum isolation body such as a vacuum panel.
  • the pressure can be measured without contact through the surrounding structure by means of a sensor transponder placed in a vacuum, and the vacuum can be evaluated on the basis of the pressure value.
  • the pressure value is read out from the outside by a suitable reading device which, for example, also provides the data for evaluation for downstream systems and / or can display them.
  • Transponders transmit both data and energy wirelessly in the range of a few centimeters, the range of the transponders being more limited by the materials to be penetrated here than when transmitting in free space.
  • the achievable distance is in a range that enables detection outside the object to be verified (e.g. from outside the hot water storage tank).
  • the transponder must be placed in such a way that the reader can be brought as close as possible to the position of the transponder.
  • FIG. 3 shows the basic structure of a measuring system with reading device 140 and RFID sensor arrangement 120 using a transponder 122 (e.g. backscatter transponder) with a dipole antenna 126.
  • a transponder 122 e.g. backscatter transponder
  • the RFID sensor arrangement 120 ie the RFID transponder 122, the pressure sensor 124 and the antenna 126, can be arranged within an area with vacuum 106, so that between an antenna 142 of the reader 140 and the antenna 126 of the RFID sensor arrangement 120, one or more materials 108 of the surrounding structure (eg shell) are arranged.
  • an inductively coupled transponder 122 can also be used, in which the antennas 142 and 126 of reader 140 and transponder 122 consist of coils, as shown in FIG. 4.
  • the antennas 142 and 126 of reader 140 and transponder 122 consist of coils, as shown in FIG. 4.
  • the sensor transponder 120 or at least the sensor 124 itself is arranged within the evacuated area.
  • a metallized film largely prevents the transponder from being read out.
  • the vacuum device 100 is a vacuum insulation body (eg vacuum panel), which is used, for example, in a thermal energy store (eg heat store).
  • a vacuum pack or a vacuum assembly is assumed for illustrative purposes.
  • FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of a thermal energy store 200 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the thermal energy store 200 comprises a vacuum panel 100 with a foil envelope 104 and an RFID sensor arrangement with an RIFD transponder 122, an antenna 126 and a pressure sensor 124, which is arranged within the foil envelope 104.
  • the thermal energy store 200 further comprises a jacket 202 and a thermal insulation material 206, which is arranged between the jacket 202 and the vacuum panel 100.
  • the transponder 122 and in particular the antenna 126 can be located outside the metallized film 104 or other type of cover, the sensor 124 protruding into the area with a vacuum.
  • the RFID transponder 122 and the antenna 126 can be sealed with a non-conductive film 105.
  • the structure of the entire insulation is shown as follows, the size relationships in FIG. 5 not being to scale.
  • the vacuum panel 100 is applied to the vessel wall 201, for example made of metal.
  • the vacuum panel 100 is wrapped in a metallized film 104.
  • the insulating layer 206 for example made of PU foam.
  • the thermal energy store 200 (for example hot water storage tank) is provided with a casing 202, for example made of polystyrene, aluminum or sheet steel.
  • a carrier 128 e.g. the RFID sensor arrangement
  • a carrier 128 for example a printed circuit board
  • the antenna 126 and further electronic components can be mounted on this carrier 128.
  • a recess 204 can be located above the antenna 126 in the casing 202 of the thermal energy store 200 (eg hot water storage tank) if the casing 202 is made of a conductive material, such as aluminum or sheet steel.
  • the pressure sensor 124 is located on the side of the carrier 128 facing the vacuum panel 100, the film 104 having an opening at this point so that the pressure sensor 124 can measure the pressure within the panel 100 can measure.
  • a non-metallized film 105 can be applied, which covers the entire transponder arrangement.
  • a suitable RFID reader can then be brought from the outside over the recess 204 in the jacket 202 in order to determine the pressure value in the vacuum panel 100 without contact and then to evaluate it further.
  • the specific layer structure and the materials used can vary from application to application.
  • the thermal energy store 200 comprises a vacuum panel 100 with a foil envelope 104 and an RFID sensor arrangement with an RIFD transponder 122, an antenna 126 and a pressure sensor 124, which is arranged within the foil envelope 104.
  • the thermal energy store 200 further comprises a jacket 202 and a thermal insulation material 206, which is arranged between the jacket 202 and the vacuum panel 100.
  • the sensor transponder can be completely accommodated in the vacuum area.
  • the structure of the entire insulation is shown as follows, the size relationships in FIG. 6 not being to scale.
  • the vacuum panel 100 is applied to the vessel wall 201, for example made of metal.
  • the vacuum panel 100 is wrapped in a non-metallized film 104.
  • the insulating layer 206 for example made of PU foam.
  • the thermal energy store 200 (for example hot water storage tank) is provided with a casing 202, for example made of polystyrene, aluminum or sheet steel.
  • a carrier 128 e.g. the RFID sensor arrangement
  • the antenna 126 and other electronic components can be mounted on this carrier 128.
  • a recess 204 can be located above the antenna 126 in the casing 202 of the thermal energy store 200 (eg hot water storage tank) if the casing 202 is made of a conductive material, such as aluminum or sheet steel.
  • the pressure sensor 124 can be located on any side of the carrier 128.
  • a suitable RFID reader can then be brought from the outside over the recess 204 in the jacket 202 in order to determine the pressure value in the vacuum panel 100 without contact and then to evaluate it further.
  • the concrete one Layer structure and the materials used can vary from application to application.
  • FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view of a thermal energy store 200 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the thermal energy store 200 comprises a vacuum panel 100 with a foil envelope 104 and an RFID sensor arrangement with an RIFD transponder 122, an antenna 126 and a pressure sensor 124, which is arranged within the foil envelope 104.
  • the thermal energy store 200 further comprises a jacket 202 and a thermal insulation material 206, which is arranged between the jacket 202 and the vacuum panel 100.
  • an area 107 above the antenna 126 of the sensor transponder can be cut out.
  • the structure of the entire insulation is shown as follows, the size relationships in FIG. 6 not being to scale.
  • the vacuum panel 100 is applied to the vessel wall 201, for example made of metal.
  • the vacuum panel 100 is wrapped in a metallized film 104. This is followed by the insulating layer 206, for example made of PU foam.
  • the thermal energy store 200 (for example hot water storage tank) is provided with a casing 202, for example made of polystyrene, aluminum or sheet steel. Since the wireless connection of the sensor transponder (RFID sensor arrangement) can take place through the non-metallized area 107 (e.g. non-metallized window) in the metallized film 104, a carrier 128 (e.g. the RFID sensor arrangement), for example a Printed circuit board, completely housed in the area of the vacuum.
  • the antenna 126 and other electronic components for example the RFID transponder 122, which are required for operating the sensor transponder, can be mounted on this carrier 128.
  • a recess 204 can be located above the antenna 126 in the casing 202 of the thermal energy store 200 (eg hot water storage tank) if the casing 202 is made of a conductive material, such as aluminum or sheet steel.
  • the pressure sensor 124 can be located on any side of the carrier 128.
  • a suitable RFID reader can then be brought from the outside over the recess 204 in the jacket 202 in order to determine the pressure value in the vacuum panel 100 without contact and then to evaluate it further.
  • the specific layer structure and the materials used can vary from application to application. 8 shows a schematic cross-sectional view of a thermal energy store 200 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the thermal energy store 200 comprises a vacuum panel 100 with a foil envelope 104 and an RFID sensor arrangement with an RIFD transponder 122, an antenna 126 and a pressure sensor 124, which is arranged within the foil envelope 104.
  • the thermal energy store 200 further comprises a jacket 202 and a thermal insulation material 206, which is arranged between the jacket 202 and the vacuum panel 100.
  • the thermal energy storage device 200 (e.g. hot water storage tank) is provided with a casing 202, e.g.
  • a carrier e.g. the RFID sensor arrangement
  • a carrier for example a printed circuit board
  • the antenna 126 and other electronic components e.g. the RFID transponder 122
  • a recess 204 can be located above the antenna 126 in the casing 202 of the thermal energy store 200 (e.g. hot water storage tank) if the casing 202 is made of a conductive material such as aluminum or steel sheet.
  • the pressure sensor 124 can be located on any side of the carrier 128.
  • a suitable RFID reader can then be brought from the outside over the recess 204 in the jacket 202 in order to determine the pressure value in the vacuum panel 100 without contact and then to evaluate it further.
  • a cutout should be made in any metallic outer shell that may be present in order to enable or facilitate transmission.
  • the recess can be closed with another non-conductive material. The specific layer structure and the materials used can vary from application to application.
  • the vacuum device comprises an envelope in which a vacuum is present and an RFID Sensor arrangement with an RFID transponder and a pressure sensor connected to the RFID transponder, wherein at least the pressure sensor of the RFID sensor arrangement is arranged within the shell, the pressure sensor being configured to measure a pressure and to provide a pressure dependent on the measured pressure.
  • the method 300 comprises a step of reading out the RFID sensor arrangement by sending an interrogation signal to the RFID sensor arrangement and receiving a response signal from the RFID sensor arrangement, the response signal being dependent on the sensor signal.
  • the method further comprises a step of evaluating the response signal in order to identify damage to the vacuum device.
  • the pressure value in order to detect damage to the vacuum area, can be determined with a sensor 124 within the sensor transponder (e.g. RFID sensor arrangement).
  • the pressure value rises from ideally very close to 0 mbar (e.g. less than 300 mbar) to the ambient pressure (e.g. around 1000 mbar).
  • a threshold value e.g. of approx. 300 mbar, can be used, for which a wide range of commercially available sensors that are suitable for use in the sensor transponder is available.
  • the measuring range and resolution of the sensor should allow values in the range of 1 mbar.
  • wireless technology means that no contacts are required for the measurement, which mean additional mechanical effort and represent an additional risk due to contamination and damage.
  • no cables have to be laid, which significantly reduces the installation effort.
  • energy storage devices e.g. batteries
  • embodiments of the invention can be implemented in hardware or in software.
  • the implementation can be carried out using a digital storage medium such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray disk, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or a FLASH memory, a hard disk or other magnetic memory or optical memory, on which electronically readable control signals are stored, which can interact with a programmable computer system or cooperate in such a way that the respective method is carried out. Therefore, the digital storage medium can be computer readable.
  • Some exemplary embodiments according to the invention thus include a data carrier which has electronically readable control signals which are capable of interacting with a programmable computer system in such a way that one of the methods described herein is carried out.
  • Computer program product can be implemented with a program code, the program code being effective to carry out one of the methods when the computer program product runs on a computer.
  • the program code can, for example, also be stored on a machine-readable carrier.
  • exemplary embodiments include the computer program for performing one of the methods described herein, the computer program being stored on a machine-readable carrier.
  • an exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer.
  • Another embodiment of the method according to the invention is thus a
  • Data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program for performing one of the methods described herein is recorded.
  • the data carrier, the digital storage medium or the computer-readable medium are typically tangible and / or non-perishable or non-transitory.
  • a further exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals which represents or represents the computer program for performing one of the methods described herein.
  • the data stream or the sequence of signals can, for example, be configured to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.
  • Another exemplary embodiment comprises a processing device, for example a computer or a programmable logic component, which is configured or adapted to carry out one of the methods described herein.
  • a processing device for example a computer or a programmable logic component, which is configured or adapted to carry out one of the methods described herein.
  • Another exemplary embodiment comprises a computer on which the computer program for performing one of the methods described herein is installed.
  • a further exemplary embodiment according to the invention comprises a device or a system which is designed to transmit a computer program for performing at least one of the methods described herein to a receiver.
  • the transmission can take place electronically or optically, for example.
  • the receiver can be, for example, a computer, a mobile device, a storage device or a similar device.
  • the device or the system can comprise, for example, a file server for transmitting the computer program to the recipient.
  • a programmable logic component for example a field-programmable gate array, an FPGA
  • a field-programmable gate array can interact with a microprocessor in order to carry out one of the methods described herein.
  • the methods are performed by any hardware device. This can be a universally applicable Hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the method such as an ASIC.
  • the devices described herein can be implemented, for example, using a hardware apparatus, or using a computer, or using a combination of a hardware apparatus and a computer.
  • the devices described herein, or any components of the devices described herein, can be implemented at least partially in hardware and / or in software (computer program).
  • the methods described herein can be implemented using hardware apparatus, or using a computer, or using a combination of hardware apparatus and a computer.
  • VIP Isolation panels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Ausführungsbeispiele schaffen eine Vakuumvorrichtung. Die Vakuumvorrichtung weist eine Hülle auf, die ausgebildet ist, um ein Vakuum vorzuhalten. Ferner weist die Vakuumvorrichtung eine RFID Sensoranordnung mit einem RFID Transponder und einem mit dem RFID Transponder verbundenen Drucksensor auf, wobei zumindest der Drucksensor der RFID Sensoranordnung innerhalb der Hülle angeordnet ist, wobei der Drucksensor konfiguriert ist, um einen Druck zu messen und ein von dem gemessenen Druck abhängiges Sensorsignal bereitzustellen, wobei der RFID Transponder konfiguriert ist, um ansprechend auf ein von einem RFID Lesegerät empfangenes Abfragesignal ein Antwortsignal auszusenden, wobei das Antwortsignal von dem Sensorsignal abhängig ist.

Description

Vakuumvorrichtung
Beschreibung
Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Vakuumvorrichtung, und im speziellen, auf eine Vakuumvorrichtung, bei der ein Vorliegen eines Vakuums drahtlos überprüfbar ist. Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf einen Vakuum-Isolations-Körper und einen thermischen Energiespeicher mit einem solchen Vakuum-Isolations-Körper.
In verschiedenen Systemen oder Baugruppen wird Vakuum verwendet, zum Beispiel in Isolierungen um eine hohe Wärmedämmung zu erreichen oder in Verpackungen um den Inhalt vor Umwelteinflüssen zu schützen. Wird die Baugruppe oder die Verpackung geschädigt, füllt sich der evakuierte Bereich mit Umgebungsluft und die gewünschte Wirkung ist nicht mehr bzw. nur noch sehr eingeschränkt gegeben. Wenn das Vakuum führende Behältnis durch andere Bestandteile wie Einhausungen, Hüllen, Umverpackungen oder weitere Isolationsschichten verdeckt und nicht frei zugänglich ist, dann lässt sich die Beschädigung schwer erkennen, zumal auch kleinste und unscheinbare Beschädigungen zum vollständigen oder teitweisen Verlust des Vakuum führen können.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines konventionellen Isolierpaneels am Beispiel eines Warmwasserspeichers. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, umfasst der Warmwasserspeicher im Inneren einen Kessel 2, z.B. aus Stahl, der im Einsatzfall mit Wasser 1 gefüllt ist. Um diesen herum befindet sich das Vakuumpaneel 3. Es besteht aus einer porösen Füllung, die mit einer Folie 4 umhüllt ist. Dieses Vakuumpaneel 3 wird evakuiert, um die erforderlichen Wärmedämmwerte zu erreichen. Diese Folie 4 ist metallisiert um eine hohe Gas-Dichtheit zu erreichen. Nach dem Vakuumpaneel 3 folgt eine zusätzliche thermische Isolierung 5 und ein äußerer Schutzmantel 6. Das Vakuumpaneel 3 ist gut geschützt, ist zur Überprüfung des Vakuums aber nicht direkt zugänglich. Insbesondere nach Beendigung des Produktionsprozesses des kompletten Gerätes, unter Umständen auch nach Transport und Montage an den endgültigen Einsatzort ist eine Verifizierung der Unversehrtheit des Vakuumpaneel 3 sinnvoll.
Zur möglichst genauen Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Dämmungen und Dämmmaterialien sind verschiedene verfahren bekannt [1]:
• Heißdrahtverfahren mit Paralleldrahtanordnung, Laser-Flash-Verfahren, und
Hot-Bridge-Verfahren.
Durch diese Verfahren wird die Wärmeleitfähigkeit experimentell bestimmt. Durch unterschiedliche Methoden wird an einer Stelle des Dämmmaterials kontrolliert Energie eingetragen und die Wirkung in einem bestimmten Abstand ermittelt, zum Beispiel durch das Messen der Temperaturdifferenz. Für die Anwendung als eine Qualitätsbewertung für die Isolationsfähigkeit im Produktionsprozess ist diese Herangehensweise zu aufwändig und zu zeitintensiv.
Die zum Beispiel für den Energieeintrag notwendige Leistung wird augenscheinlich sehr problematisch für Systeme, die potentiell zum Einsatz kommen könnten und drahtlos arbeiten. Auch wird davon ausgegangen, dass die genauen Eigenschaften der „intakten“ Wärmedämmung aus Entwicklung und Messung ausgewählter Exemplare hinreichend bekannt sind und im vorliegenden Fall nur eine Entscheidung notwendig ist, ob diese noch gegeben sind oder nicht. Für die Anwendung als eine Qualitätsbewertung kommen diese Verfahren daher nicht in Frage. Auch in [2] werden solche eher aufwändigen Messverfahren aufgezeigt, die für detaillierte Untersuchungen bestimmt sind.
Eine mögliche Beschädigung des Vakuumpaneels und die damit verbundene Beeinträchtigung der Isolationswirkung geht mit einem Druckverlust im Vakuumpaneel einher. In [3] wird das Vakuum im Paneel gemessen, indem das Paneel in einer Druckkammer Vakuum ausgesetzt wird und die mechanische Bewegung der Folienhülle gemessen wird. Dieses Verfahren ist wegen des großen Aufwandes im Rahmen einer angestrebten Produktionskontrolle ebenfalls viel zu aufwändig.
Die Feststellung des Druckverlustes im Vakuumpaneel ergibt sich als die effektivste Variante zur Produktionskontrolle. In [4] wird hierzu die Verwendung eines RFID-T ransponders beschrieben, wobei hier durch eine besondere Konstruktion bei Druckverlust durch mechanische Veränderungen ein elektrischer Kontakt geöffnet wird, der an dem RFID Transponder die Antenne so beeinflusst, dass dieser nicht mehr auf Anfragen des Auswertegerätes antworten kann. Wenn ein solcher konstruktiver Aufbau gelingt, kann damit durch Verwendung einfacher Ident-Transponder ein besonders kostengünstiges System projektiert werden. Nachteilig ist, dass bei Beschädigung des Paneels keine Transponder Antwort erfolgt und somit Verwechslungsgefahr mit einer falsch angewendeten Prüfung besteht, das heißt der Transponder aus anderen Gründen nicht gefunden wird. Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Konzept zu schaffen, welches eine einfache und sichere Überprüfung eines Vakuumpanels ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Patentansprüchen.
Ausführungsbeispiele schaffen eine Vakuumvorrichtung. Die Vakuumvorrichtung weist eine Hülle auf, die ausgebildet ist, um ein Vakuum vorzuhalten. Ferner weist die Vakuumvorrichtung eine RFID Sensoranordnung mit einem RFID Transponder und einem mit dem RFID Transponder verbundenen Drucksensor auf, wobei zumindest der Drucksensor der RFID Sensoranordnung innerhalb der Hülle angeordnet ist, wobei der Drucksensor konfiguriert ist, um einen Druck [z.B. innerhalb der Hülle] zu messen und ein von dem gemessenen Druck abhängiges Sensorsignal [z.B. einen Druckwert] bereitzustellen, wobei der RFID Transponder konfiguriert ist, um ansprechend [z.B. in Reaktion] auf ein von einem RFID Lesegerät empfangenes Abfragesignal ein Antwortsignal auszusenden, wobei das Antwortsignal von dem Sensorsignal abhängig ist [z.B. den Druckwert aufweist].
Bei Ausführungsbeispielen kann die Hülle ein elektrisch leitfähiges Material aufweisen.
Beispielsweise kann die Hülle aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt sein oder aus diesem bestehen, wie z.B. aus einer elektrisch leitfähigen Folie, wie z.B. einer Metallfolie.
Bei Ausführungsbeispielen kann zumindest eine RFID Antenne der RFID Sensoranordnung außerhalb der Hülle angeordnet sein.
Bei Ausführungsbeispielen kann zumindest die RFID Antenne der RFID Sensoranordnung mittels eines elektrisch nicht leitfähigen Materials [z.B. einer elektrisch nicht leitfähigen Folie, wie z.B. einer nicht metallischen Folie], das sich über RFID Antenne und zumindest teilweise über die Hülle erstreckt, abgedeckt sein.
Bei Ausführungsbeispielen kann der RFID Transponder der RFID Sensoranordnung innerhalb der Hülle angeordnet sein. Bei Ausführungsbeispielen kann der RFID Transponder der RFID Sensoranordnung außerhalb der Hülle angeordnet sein, wobei der RFID Transponder ebenfalls von dem elektrisch nicht leitfähigen Material abgedeckt ist.
Bei Ausführungsbeispielen kann die RFID Sensoranordnung innerhalb der Hülle angeordnet sein, wobei die Hülle ein elektrisch nicht leitfähiges Material aufweist.
Beispielsweise kann die Hülle aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material gefertigt sein oder aus diesem bestehen, wie z.B. aus einer elektrisch nicht leitfähigen Folie]
Bei Ausführungsbeispielen kann die RFID Sensoranordnung innerhalb der Hülle angeordnet sein, wobei die Hülle zumindest in einem zu einer RFID Antenne der RFID Sensoranordnung benachbarten Bereich ein elektrisch nicht leitfähiges Material aufweist.
Bei Ausführungsbeispielen kann die RFID Antenne der RFID Sensoranordnung mit einer Antenne eines RFID Lesegeräts über ein elektrisches Feld koppelbar sein [z.B. Backscatter- Verfahren].
Bei Ausführungsbeispielen kann die RFID Antenne der RFID Sensoranordnung mit einer Antenne eines RFID Lesegeräts über ein magnetisches Feld koppelbar sein.
Bei Ausführungsbeispielen kann die RFID Sensoranordnung innerhalb der Hülle angeordnet sein, wobei die RFID Antenne der RFID Sensoranordnung mit einer Antenne eines RFID Lesegeräts über ein magnetisches Feld koppelbar ist [z.B. Prinzip des lose gekoppelten Transformators].
Bei Ausführungsbeispielen kann die Hülle ausgebildet sein, um einen Gaseintrag in die Hülle zu verhindern.
Bei Ausführungsbeispielen kann in der Hülle ein Vakuum vorliegen.
Bei Ausführungsbeispielen kann die Vakuumvorrichtung eine Vakuumverpackung oder Vakuumbaugruppe sein.
Bei Ausführungsbeispielen kann die Vakuumvorrichtung ein Vakuum-Isolations-Körper [z.B. Vakuum-Isolations-Panel] sein. Bei Ausführungsbeispielen kann der Vakuum-Isolations-Körper [z.B. innerhalb der Hülle] ein poröses Kernmaterial aufweisen, wobei das poröse Kernmaterial als Stützkörper für ein in dem Vakuum-Isolations-Körper vorliegendes Vakuum dient.
Weitere Ausführungsbeispiele schaffen einen thermischer Energiespeicher [z.B. Wärmespeicher]. Der thermische Energiespeicher weist ein Behälter zur Aufnahme eines thermischen Energieträgers [z.B. Wärmeträgers] auf. Ferner weist der thermische Energiespeicher einen Vakuum-Isolations-Körper gern, einem der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele auf, wobei der Vakuum-Isolations-Körper den Behälter umgibt.
Bei Ausführungsbeispielen kann der thermischer Energiespeicher einen Mantel aufweisen, der den Vakuum-Isolations-Körper umgibt, wobei der Mantel zumindest in einem Bereich, der benachbart zu der RFID Sensoranordnung angeordnet ist, geöffnet ist [z.B. ein Fenster aufweist].
Bei Ausführungsbeispielen kann der thermischer Energiespeicher ein thermisches Isolationsmaterial aufweisen, das zwischen dem Mantel und dem Vakuum-Isolations-Körper angeordnet ist.
Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Verfahren zum Erkennen einer Beschädigung einer Vakuumvorrichtung, wobei die Vakuumvorrichtung eine Hülle aufweist in der ein Vakuum vorliegt, wobei die Vakuumvorrichtung eine RFID Sensoranordnung mit einem RFID Transponder und einem mit dem RFID Transponder verbundenen Drucksensor aufweist, wobei zumindest der Drucksensor der RFID Sensoranordnung innerhalb der Hülle angeordnet ist, wobei der Drucksensor konfiguriert ist, um einen Druck [z.B. innerhalb der Hülle] zu messen und ein von dem gemessenen Druck abhängiges Sensorsignal [z.B. einen Druckwert] bereitzustellen. Das Verfahren umfasst ein Auslesen der RFID Sensoranordnung durch Senden eines Abfragesignals an die RFID Sensoranordnung und Empfangen eines Antwortsignals von der RFID Sensoranordnung, wobei das Antwortsignal von dem Sensorsignal abhängig ist. Ferner umfasst das Verfahren ein Auswerten des Antwortsignals, um eine Beschädigung der Vakuumvorrichtung zu erkennen.
Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein System zur Überprüfung von Vakuum in Baugruppen mittels eines RFID Sensortransponders. Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Verfahren zum Erkennen von Beschädigung des Isoiierpanels durch Auswertung des Innendrucks; elektronisch auswertbar, wartungsfrei, ohne Batterie.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines konventionellen Isolierpaneels am Beispiel eines Warmwasserspeichers,
Fig. 2a eine schematische Ansicht einer Vakuumvorrichtung, gern einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2b eine schematische Ansicht einer Vakuumvorrichtung, gern einem weiteren
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2c eine schematische Ansicht einer Vakuumvorrichtung, gern einem weiteren
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Messsystems mit RFID Lesegerät und RFID
Sensoranordnung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Messsystems mit RFID Lesegerät und RFID
Sensoranordnung, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5 eine schematische Querschnittsansicht eines thermischen Energiespeichers, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 eine schematische Querschnittsansicht eines thermischen Energiespeichers, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht eines thermischen Energiespeichers, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Fig. 8 eine schematische Querschnittsansicht eines thermischen Energiespeichers, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 9 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen einer Beschädigung einer
Vakuumvorrichtung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen, so dass deren Beschreibung untereinander austauschbar ist.
Fig. 2a zeigt eine schematische Ansicht einer Vakuumvorrichtung 100, gern einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vakuumvorrichtung 100 umfasst eine Hülle 104, in der ein Vakuum 106 vorliegt. Ferner umfasst die Vakuumvorrichtung 100 eine RFID Sensoranordnung 120 (RFID = Radio-Frequency Identification, dt. Identifizierung mit Hilfe elektromagnetischer Wellen) mit einem RFID Transponder 122 und einem mit dem RFID Transponder 122 verbundenen Drucksensor 124.
Wie in Fig. 2a zu erkennen ist, ist der Drucksensor 124 der RFID Sensoranordnung 120 innerhalb der Hülle 104 angeordnet, wobei der Drucksensor 124 konfiguriert ist, um einen Druck innerhalb der Hülle 104 zu messen und ein von dem gemessenen Druck abhängiges Sensorsignal 125 bereitzustellen. Das Sensorsignal 125 kann beispielsweise einen Druckwert aufweisen.
Der RFID Transponder 122 ist konfiguriert, um ansprechend bzw. in Reaktion auf ein von einem RFID Lesegerät empfangenes Abfragesignal 130 ein Antwortsignal 132 auszusenden, wobei das Antwortsignal 132 von dem Sensorsignal 125 abhängig ist. Das Antwortsignal 132 kann beispielweise den Druckwert oder eine hiervon abgeleitete Information aufweisen, wie z.B. einen Status des Vakuums 106 innerhalb der Hülle 104 (z.B. Vakuum liegt vor oder Vakuum liegt nicht vor).
Wie in Fig. 2a gern einem Ausführungsbeispiel zu erkennen ist, kann eine Antenne 126 der RFID Sensoranordnung 120 außerhalb der Hülle 104 angeordnet sein.
Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die RFID Antenne 126 über ein elektrisches Feld mit einer Antenne eines RFID Lesegeräts koppelbar ist und die Hülle 104 ein elektrisch leitfähiges Material aufweist, z.B. aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt ist oder aus diesem besteht, wie z.B. aus einer elektrisch leitfähigen Folie, wie z.B. einer Metallfolie.
Der RFID Transponder 122 kann hierbei innerhalb der Hülle 104 angeordnet sein, wie dies in Fig. 2a gezeigt ist, oder alternativ auch außerhalb der Hülle 104, wie dies in Fig. 2b gezeigt ist.
Bei Ausführungsbeispielen kann auch die komplette RFID Sensoranordnung 120, d.h. der RFID Transponder 122, der Sensor 124 und die Antenne 126, innerhalb der Hülle 104 angeordnet sein, wie dies in Fig. 2c gezeigt ist.
Sofern die RFID Antenne 126 über ein elektrisches Feld mit der Antenne eines RFID Lesegeräts koppelbar ist, ist es vorteilhaft, wenn die Hülle 104 in einem zu der RFID Sensoranordnung 120 oder zumindest in einem zu der RFID Antenne 126 der RFID Sensoranordnung 120 benachbarten Bereich ein elektrisch nicht leitfähiges Material aufweist. Natürlich kann die Hülle 104 auch vollständig ein elektrisch nicht leitfähiges Material aufweisen, z.B. aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material gefertigt sein oder aus diesem bestehen, wie z.B. aus einer elektrisch nicht leitfähigen Folie, wie z.B. einer nicht metallischen Folie.
Sofern die RFID Antenne 126 über ein magnetisches Feld mit der Antenne eines RFID Lesegeräts koppelbar ist, kann die Hülle 104 sowohl aus einem elektrisch leitfähigen Material als auch aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material gefertigt sein.
Bei Ausführungsbeispielen bezieht sich Vakuum dabei darauf, dass ein Druck (z.B. eines Gases) innerhalb der Hülle 104 niedriger ist als außerhalb der Hülle 104, oder dass der Druck (z.B. eines Gases) innerhalb der Hülle 104 niedriger ist als 300 mbar (vgl. DIN 28400 Teil 1).
Bei Ausführungsbeispielen kann die Vakuumvorrichtung 100 z.B. eine Vakuumverpackung, eine Vakuumbaugruppe oder ein Vakuum-Isolations-Körper, wie z.B. ein Vakuumpaneel sein.
Im Folgenden werden detaillierte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei Ausführungsbeispielen kann mittels eines im Vakuum platzierten Sensortransponders berührungslos durch den umgebenden Aufbau hindurch der Druck gemessen und anhand des Druckwertes das Vakuum bewertet werden. Das Auslesen des Druckwertes erfolgt durch ein geeignetes Lesegerät von außen, welches z.B. auch die Daten zur Auswertung für nachgeordnete Systeme bereitstellt und/oder zur Anzeige bringen kann.
Transponder übertragen hierbei sowohl Daten als auch Energie drahtlos im Bereich einiger Zentimeter, wobei die Reichweite der Transponder durch die hier zu durchdringenden Materialien mehr eingeschränkt ist als bei der Übertragung im Freiraum. Die erzielbare Entfernung liegt jedoch in einem Bereich, der eine Erfassung außerhalb des zu verifizierenden Objektes (z.B. von außerhalb des Warmwasserspeichers) möglich macht. Der Transponder ist dabei so zu platzieren, dass das Lesegerät möglichst nahe an die Position des Transponders herangebracht werden kann.
Fig. 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Messsystems mit Lesegerät 140 und RFID Sensoranordnung 120 unter Verwendung eines Transponders 122 (z.B. Backscatter- Transponder) mit einer Dipolantenne 126. Obwohl in Fig. 3 beispielhaft ein Backscatter- Transponder gezeigt ist, sei darauf hingewiesen, dass unabhängig von der Funktionsweise jeder Transponder mit Dipolantenne möglich ist. Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, kann die RFID Sensoranordnung 120, d.h. der RFID Transponder 122, der Drucksensor 124 und die Antenne 126, innerhalb eines Bereichs mit Vakuum 106 angeordnet sein, so dass zwischen einer Antenne 142 des Lesegeräts 140 und der Antenne 126 der RFID Sensoranordnung 120 ein oder mehrere Materialien 108 des umgebenden Aufbaus (z.B. Hülle) angeordnet sind.
Technisch gleichermaßen kann auch ein induktiv gekoppelte Transponder 122 eingesetzt werden, bei denen die Antennen 142 und 126 von Lesegerät 140 und Transponder 122 aus Spulen bestehen, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Tendenziell kann mit induktiver Kopplung mehr Energie für die Sensorwerterfassung übertragen werden und die Beeinflussung durch die umgebenden Materialien ist geringer, die grundsätzlich erreichbaren Entfernungen werden jedoch geringer als bei Backscatter-T ranspondern sein.
Bei Ausführungsbeispielen ist der Sensortransponder 120 oder zumindest der Sensor 124 selbst innerhalb des evakuierten Bereiches angeordnet. Eine metallisierte Folie verhindert das Auslesen des Transponders weitgehend. Daher sind die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele denkbar. In den folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen wird zu Veranschaulichungszwecken davon ausgegangen, dass die Vakuumvorrichtung 100 ein Vakuum-Isolations-Körper (z.B. Vakuumpaneel) ist, der beispielhaft in einem thermischen Energiespeicher (z.B. Wärmespeicher) eingesetzt ist. Die nachfolgende Beschreibung ist jedoch genauso auf andere Vakuumvorrichtungen, wie z.B. eine Vakuumverpackung oder eine Vakuumbaugruppe, anwendbar.
Fig. 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines thermischen Energiespeichers 200, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der thermische Energiespeicher 200 umfasst ein Vakuumpaneel 100 mit einer Folienhülle 104, und einer RFID Sensoranordnung mit einem RIFD Transponder 122, einer Antenne 126 und einem Drucksensor 124, der innerhalb der Folienhülle 104 angeordnet ist. Der thermische Energiespeicher 200 umfasst ferner einen Mantel 202 und ein thermisches Isolationsmaterial 206, das zwischen dem Mantel 202 und dem Vakuumpaneel 100 angeordnet ist.
Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, können sich der Transponder 122 und insbesondere die Antenne 126 außerhalb der metallisierten Folie 104 oder andersartigen Hülle befinden, wobei der Sensor 124 in den Bereich mit Vakuum hineinragt. Der RFID Transponder 122 und die Antenne 126 können mit einer nicht leitfähigen Folie 105 abgedichtet werden.
Der Aufbau der gesamten Dämmung stellt sich wie folgt dar, wobei die Größenverhältnisse in Fig. 5 nicht maßstäblich sind. Auf die Kesselwandung 201, z.B. aus Metall, ist das Vakuumpaneel 100 aufgebracht. Das Vakuumpaneel 100 ist mit einer metallisierten Folie 104 umhüllt. Dem folgt die Dämmschicht 206, z.B. aus PU-Schaum. Außen ist der thermische Energiespeicher 200 (z.B. Warmwasserspeicher) mit einer Ummantelung 202, z.B. aus Polystyrol, Aluminium- oder Stahlblech, versehen. Da die drahtlose Anbindung des Sensor-T ransponders (RFID Sensoranordnung) nicht durch die metallisierte Folie 104 hindurch erfolgen kann, kann bei Ausführungsbeispielen ein Träger 128 (z.B. der RFID Sensoranordnung), zum Beispiel eine Leiterplatte, von außen auf die Folie 104 aufgebracht werden. Auf diesem Träger 128 können die Antenne 126 und weitere elektronische Bauelemente (z.B. der RFID Transponder 126) montiert sein, die zum Betreiben des Sensortransponders erforderlich sind. Oberhalb der Antenne 126 kann sich in der Ummantelung 202 des thermischen Energiespeichers 200 (z.B. Warmwasserspeichers) eine Aussparung 204 befinden, wenn die Ummantelung 202 in einem leitfähigen Material, wie z.B. Aluminium- oder Stahlblech, ausgeführt ist. Der Drucksensor 124 befindet sich auf der dem Vakuumpaneel 100 zugewandten Seite des Trägers 128, wobei die Folie 104 an dieser Stelle eine Öffnung aufweist, damit der Drucksensor 124 den Druck innerhalb des Paneels 100 messen kann. Um die Gasdichtheit der Anordnung zu garantieren kann eine nicht metallisierte Folie 105 aufgebracht werden, die die gesamte T ransponderanordnung abdeckt. Ein geeignetes RFID Lesegerät kann dann von Außen über die Aussparung 204 im Mantel 202 gebracht werden, um den Druckwert im Vakuumpaneel 100 kontaktlos zu ermitteln und dann weiter auszuwerten. Der konkrete Schichtenaufbau und die verwendeten Materialien können von Anwendung zu Anwendung variieren.
Fig. 6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines thermischen Energiespeichers 200, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der thermische Energiespeicher 200 umfasst ein Vakuumpaneel 100 mit einer Folienhülle 104, und einer RFID Sensoranordnung mit einem RIFD Transponder 122, einer Antenne 126 und einem Drucksensor 124, der innerhalb der Folienhülle 104 angeordnet ist. Der thermische Energiespeicher 200 umfasst ferner einen Mantel 202 und ein thermisches Isolationsmaterial 206, das zwischen dem Mantel 202 und dem Vakuumpaneel 100 angeordnet ist.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass für die Folie 104 oder andersartige Hülle eine Variante ohne Metallisierung verwendet wird. In diesem Fall kann der Sensortransponder komplett im Vakuum-Bereich untergebracht werden. Der Aufbau der gesamten Dämmung stellt sich wie folgt dar, wobei die Größenverhältnisse in Fig. 6 nicht maßstäblich sind. Auf die Kesselwandung 201, z.B. aus Metall, ist das Vakuumpaneel 100 aufgebracht. Das Vakuumpaneel 100 ist mit einer nichtmetallisierten Folie 104 umhüllt. Dem folgt die Dämmschicht 206, z.B. aus PU-Schaum. Außen ist der thermische Energiespeicher 200 (z.B. Warmwasserspeicher) mit einer Ummantelung 202, z.B. aus Polystyrol, Aluminium- oder Stahlblech, versehen. Da die drahtlose Anbindung des Sensor-T ransponders (RFID Sensoranordnung) hier durch die nichtmetallisierte Folie 104 hindurch erfolgen kann, kann bei Ausführungsbeispielen ein Träger 128 (z.B. der RFID Sensoranordnung), zum Beispiel eine Leiterplatte, komplett im Bereich des Vakuums untergebracht werden. Auf diesem Träger 128 können die Antenne 126 und weitere elektronische Bauelemente (z.B. der RFID Transponder 122) montiert werden, die zum Betreiben des Sensortransponders erforderlich sind. Oberhalb der Antenne 126 kann sich in der Ummantelung 202 des thermischen Energiespeichers 200 (z.B. Warmwasserspeichers) eine Aussparung 204 befinden, wenn die Ummantelung 202 in einem leitfähigen Material, wie z.B. Aluminium- oder Stahlblech, ausgeführt ist. Der Drucksensor 124 kann sich auf einer beliebigen Seite des Trägers 128 befinden. Ein geeignetes RFID Lesegerät kann dann von Außen über die Aussparung 204 im Mantel 202 gebracht werden, um die Druckwert im Vakuumpaneel 100 kontaktlos zu ermitteln und dann weiter auszuwerten. Der konkrete Schichtenaufbau und die verwendeten Materialien können von Anwendung zu Anwendung variieren.
Fig. 7 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines thermischen Energiespeichers 200, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der thermische Energiespeicher 200 umfasst ein Vakuumpaneel 100 mit einer Folienhülle 104, und einer RFID Sensoranordnung mit einem RIFD Transponder 122, einer Antenne 126 und einem Drucksensor 124, der innerhalb der Folienhülle 104 angeordnet ist. Der thermische Energiespeicher 200 umfasst ferner einen Mantel 202 und ein thermisches Isolationsmaterial 206, das zwischen dem Mantel 202 und dem Vakuumpaneel 100 angeordnet ist.
Wie in Fig. 7 zu erkennen ist, kann bei einer Metallisierung der Folie 104 oder andersartigen Hülle ein Bereich 107 über der Antenne 126 des Sensortransponders (RFID Sensoranordnung) ausgespart werden. Der Sensortransponder kann komplett im Vakuum- Bereich direkt unter der metallfreien Zone (= Bereich 107) untergebracht werden. Der Aufbau der gesamten Dämmung stellt sich wie folgt dar, wobei die Größenverhältnisse in Fig. 6 nicht maßstäblich sind. Auf die Kesselwandung 201, z.B. aus Metall, ist das Vakuumpaneel 100 aufgebracht. Das Vakuumpaneel 100 ist mit einer metallisierten Folie 104 umhüllt. Dem folgt die Dämmschicht 206, z.B. aus PU-Schaum. Außen ist der thermische Energiespeicher 200 (z.B. Warmwasserspeicher) mit einer Ummantelung 202, z.B. aus Polystyrol, Aluminiumoder Stahlblech, versehen. Da die drahtlose Anbindung des Sensor-T ransponders (RFID Sensoranordnung) durch den nicht metallisierten Bereich 107 (z.B. nicht metallisiertes Fenster) in der metallisierten Folie 104 hindurch erfolgen kann, kann bei Ausführungsbeispielen ein Träger 128 (z.B. der RFID Sensoranordnung), zum Beispiel eine Leiterplatte, komplett im Bereich des Vakuum untergebracht werden. Auf diesem Träger 128 können die Antenne 126 und weitere elektronische Bauelemente (z.B. der RFID Transponder 122) montiert werden, die zum Betreiben des Sensortransponders erforderlich sind. Oberhalb der Antenne 126 kann sich in der Ummantelung 202 des thermischen Energiespeichers 200 (z.B. Warmwasserspeichers) eine Aussparung 204 befinden, wenn die Ummantelung 202 in einem leitfähigen Material, wie z.B. Aluminium- oder Stahlblech, ausgeführt ist. Der Drucksensor 124 kann sich auf einer beliebigen Seite des T rägers 128 befinden. Ein geeignetes RFID Lesegerät kann dann von Außen über die Aussparung 204 im Mantel 202 gebracht werden, um die Druckwert im Vakuumpaneel 100 kontaktlos zu ermitteln und dann weiter auszuwerten. Der konkrete Schichtenaufbau und die verwendeten Materialien können von Anwendung zu Anwendung variieren. Fig. 8 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines thermischen Energiespeichers 200, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der thermische Energiespeicher 200 umfasst ein Vakuumpaneel 100 mit einer Folienhülle 104, und einer RFID Sensoranordnung mit einem RIFD Transponder 122, einer Antenne 126 und einem Drucksensor 124, der innerhalb der Folienhülle 104 angeordnet ist. Der thermische Energiespeicher 200 umfasst ferner einen Mantel 202 und ein thermisches Isolationsmaterial 206, das zwischen dem Mantel 202 und dem Vakuumpaneel 100 angeordnet ist.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass eine induktive Kopplung vorliegt, so dass mit (z.B. außerordentlich) hoher Energie eine dünne Metallisierung (z.B. der Folie 104) durchdrungen und die Sensordaten mit einem speziellen Lesegerät ausgelesen werden können. Der Aufbau der gesamten Dämmung stellt sich wie folgt dar, wobei die Größenverhältnisse in Fig. 8 nicht maßstäblich sind. Auf die Kesselwandung 201, z.B. aus Metall, ist das Vakuumpaneel 100 aufgebracht. Das Vakuumpaneel 100 ist mit einer metallisierten Folie 104 umhüllt. Dem folgt die Dämmschicht 206, z.B. aus PU-Schaum. Außen ist der thermische Energiespeicher 200 (z.B. Warmwasserspeicher) mit einer Ummantelung 202, z.B. aus Polystyrol, Aluminium- oder Stahlblech, versehen. Bei Ausführungsbeispielen kann ein Träger (z.B. der RFID Sensoranordnung), zum Beispiel eine Leiterplatte, komplett im Bereich des Vakuum untergebracht werden. Auf diesem Träger 128 können die Antenne 126 und weitere elektronische Bauelemente (z.B. der RFID Transponder 122) montiert werden, die zum Betreiben des Sensortransponders erforderlich sind. Oberhalb der Antenne 126 kann sich in der Ummantelung 202 des thermischen Energiespeichers 200 (z.B. Warmwasserspeichers) eine Aussparung 204 befinden, wenn die Ummantelung 202 in einem leitfähigen Material, wie z.B. Aluminium- oder Stahlblech, ausgeführt ist. Der Drucksensor 124 kann sich auf einer beliebigen Seite des Trägers 128 befinden. Ein geeignetes RFID Lesegerät kann dann von Außen über die Aussparung 204 im Mantel 202 gebracht werden, um die Druckwert im Vakuumpaneel 100 kontaktlos zu ermitteln und dann weiter auszuwerten. In einer eventuell vorhandenen metallischen äußeren Hülle sollte eine Aussparung angebracht werden, um eine Übertragung zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Die Aussparung kann mit einem anderen nichtleitenden Material geschlossen werden. Der konkrete Schichtenaufbau und die verwendeten Materialien können von Anwendung zu Anwendung variieren.
Fig. 9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 300 zum Erkennen einer Beschädigung einer Vakuumvorrichtung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vakuumvorrichtung umfasst eine Hülle in der ein Vakuum vorliegt, und eine RFID Sensoranordnung mit einem RFID Transponder und einem mit dem RFID Transponder verbundenen Drucksensor, wobei zumindest der Drucksensor der RFID Sensoranordnung innerhalb der Hülle angeordnet ist, wobei der Drucksensor konfiguriert ist, um einen Druck zu messen und ein von dem gemessenen Druck abhängiges bereitzustellen. Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt des Auslesens der RFID Sensoranordnung durch Senden eines Abfragesignals an die RFID Sensoranordnung und Empfangen eines Antwortsignals von der RFID Sensoranordnung, wobei das Antwortsignal von dem Sensorsignal abhängig ist. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Auswertens des Antwortsignals, um eine Beschädigung der Vakuumvorrichtung zu erkennen.
Bei Ausführungsbeispielen kann, um eine Beschädigung des Vakuum-Bereiches zu erkennen, der Druckwert mit einem Sensor 124 innerhalb des Sensortransponders (z.B. RFID Sensoranordnung) ermittelt werden. Bei einer Beschädigung steigt der Druckwert von idealerweise sehr nahe an 0 mbar (z.B. kleiner als 300 mbar) auf den Umgebungsdruck (z.B. um die 1000 mbar) an. Für diese reine Erkennung einer Beschädigung kann ein Schwellwert, z.B. von ca. 300 mbar, verwendet werden, für die ein breites Spektrum handelsüblicher Sensoren, die für den Einsatz im Sensortransponder geeignet sind, zur Verfügung steht. Für eine detaillierte Bewertung der Qualität des Vakuums (und damit der Qualität einer Isolierung), sollten Messbereich und Auflösung des Sensors Werte im Bereich um 1 mbar erlauben.
Durch den Einsatz drahtloser Technik sind keine Kontakte für die Messung erforderlich, die zusätzlichen mechanischen Aufwand bedeuten und durch Verschmutzung und Beschädigung ein zusätzliches Risiko darstellen. Zudem müssen keine Kabel verlegt werden was den Einbauaufwand deutlich reduziert. Speziell bei T ranspondertechnik werden sowohl Daten als auch die Energie übertragen, wodurch keine Energiespeicher (zum Beispiel Batterien) benötigt werden, die verbraucht werden können, das System ist damit wartungsfrei. Die Erfassung eines konkreten Messwertes führt zu einem sichereren Ergebnis als zum Beispiel in den Verfahren mit Verstimmung der Antenne.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren
Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart Zusammenwirken können oder Zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.
Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als
Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.
Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.
Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.
Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein
Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist. Der Datenträger, das digitale Speichermedium oder das computerlesbare Medium sind typischerweise gegenständlich und/oder nichtvergänglich bzw. nichtvorübergehend.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor Zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.
Die hierin beschriebenen Vorrichtungen können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.
Die hierin beschriebenen Vorrichtungen, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Vorrichtungen können zumindest teilweise in Hardware und/oder in Software (Computerprogramm) implementiert sein.
Die hierin beschriebenen Verfahren können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.
Die hierin beschriebenen Verfahren, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Verfahren können zumindest teilweise durch Hardware und/oder durch Software ausgeführt werden. Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
Literaturverzeichnis [1] Ermittlung gesicherter Werte der Wärmleitfähigkeit feuerfester Werkstoffe für die
Auslegung von Industrieöfen und für die Prozessoptimierung, WOTech GbR, https://www.wotech-technical-media.de/womag/ausgabe/2018/09/04_p!iester_ waermeleitung J38J2018/04_pliester_waermeleitung_08j2018. php [2] Entwicklung von Permeationsmesstechnik zur Bestimmung der für Vakuum-
Isolations-Paneele (VIP) kritischen Gasdurchlässigkeit, Quelle: https://www.irbnet.de/daten/rswb/14049002327.pdf]https://www. irbnet.de/daten/rswb/ 14049002327.pdf [3] DE10164004B4
[4] DE102006042426A1

Claims

Patentansprüche
1. Vakuumvorrichtung (100), mit folgenden Merkmalen: einer Hülle (104), die ausgebildet ist, um ein Vakuum (106) vorzuhalten, einer RFID Sensoranordnung (120) mit einem RFID Transponder (122) und einem mit dem RFID Transponder (122) verbundenen Drucksensor, wobei zumindest der Drucksensor (124) der RFID Sensoranordnung (120) innerhalb der Hülle (104) angeordnet ist, wobei der Drucksensor (124) konfiguriert ist, um einen Druck zu messen und ein von dem gemessenen Druck abhängiges Sensorsignal (125) bereitzustellen, wobei der RFID Transponder (122) konfiguriert ist, um ansprechend auf ein von einem RFID Lesegerät empfangenes Abfragesignal (130) ein Antwortsignal (132) auszusenden, wobei das Antwortsignal (132) von dem Sensorsignal (125) abhängig ist.
2. Vakuumvorrichtung (100) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Hülle (104) ein elektrisch leitfähiges Material aufweist.
3. Vakuumvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei zumindest eine RFID Antenne (126) der RFID Sensoranordnung (120) außerhalb der Hülle (104) angeordnet ist.
4. Vakuumvorrichtung (100) nach Anspruch 3, wobei zumindest die RFID Antenne (126) der RFID Sensoranordnung (120) mittels eines elektrisch nicht leitfähigen Materials, das sich über RFID Antenne (126) und zumindest teilweise über die Hülle (104) erstreckt, abgedeckt ist.
5. Vakuumvorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei der RFID Transponder (122) der RFID Sensoranordnung (120) innerhalb der Hülle (104) angeordnet ist, oder wobei der RFID Transponder (122) der RFID Sensoranordnung (120) außerhalb der Hülle (104) angeordnet ist, wobei der RFID Transponder (122) ebenfalls von dem elektrisch nicht leitfähigen Material abgedeckt ist.
6. Vakuumvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die RFID Sensoranordnung (120) innerhalb der Hülle (104) angeordnet ist, wobei die Hülle (104) ein elektrisch nicht leitfähiges Material aufweist.
7. Vakuumvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die RFID Sensoranordnung (120) innerhalb der Hülle (104) angeordnet ist, wobei die Hülle (104) zumindest in einem zu einer RFID Antenne (126) der RFID Sensoranordnung (120) benachbarten Bereich ein elektrisch nicht leitfähiges Material aufweist.
8. Vakuumvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die RFID Antenne (126) der RFID Sensoranordnung (120) mit einer Antenne (126) eines RFID Lesegeräts über ein elektrisches Feld koppelbar ist, oder wobei RFID Antenne (126) der RFID Sensoranordnung (120) mit einer Antenne (126) eines RFID Lesegeräts über ein magnetisches Feld koppelbar ist.
9. Vakuumvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die RFID Sensoranordnung (120) innerhalb der Hülle (104) angeordnet ist, wobei die RFID Antenne (126) der RFID Sensoranordnung (120) mit einer Antenne (126) eines RFID Lesegeräts über ein magnetisches Feld koppelbar ist.
10. Vakuumvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Hülle (104) ausgebildet ist, um einen Gaseintrag in die Hülle (104) zu verhindern.
11. Vakuumvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in der Hülle (104) ein Vakuum (106) vorliegt.
12. Vakuumvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Vakuumvorrichtung (100) eine Vakuumverpackung oder Vakuumbaugruppe ist.
13. Vakuumvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Vakuumvorrichtung (100) ein Vakuum-Isolations-Körper ist.
14. Vakuumvorrichtung (100) nach Anspruch 13, wobei der Vakuum-Isolations-Körper (100) ein poröses Kernmaterial aufweist, wobei das poröse Kernmaterial als Stützkörper für ein in dem Vakuum-Isolations- Körper (100) vorliegendes Vakuum (106) dient.
15. Thermischer Energiespeicher (200), mit folgenden Merkmalen: einem Behälter zur Aufnahme eines thermischen Energieträgers, und einer Vakuum-Isolations-Körper (100) nach einem der Ansprüche 13 bis 14, wobei der Vakuum-Isolations-Körper (100) den Behälter umgibt.
16. Thermischer Energiespeicher (200) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei der thermischer Energiespeicher (200) einen Mantel (202) aufweist, der den Vakuum-Isolations-Körper (100) umgibt, wobei der Mantel (200) zumindest in einem Bereich (204), der benachbart zu der RFID Sensoranordnung (120) angeordnet ist, geöffnet ist.
17. Thermischer Energiespeicher (200) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei der thermischer Energiespeicher (200) ein thermisches Isolationsmaterial (206) aufweist, das zwischen dem Mantel (202) und dem Vakuum-Isolations-Körper (100) angeordnet ist.
18. Verfahren (300) zum Erkennen einer Beschädigung einer Vakuumvorrichtung, wobei die Vakuumvorrichtung eine Hülle aufweist in der ein Vakuum vorliegt, wobei die Vakuumvorrichtung eine RFID Sensoranordnung mit einem RFID Transponder und einem mit dem RFID Transponder verbundenen Drucksensor aufweist, wobei zumindest der Drucksensor der RFID Sensoranordnung innerhalb der Hülle angeordnet ist, wobei der Drucksensor konfiguriert ist, um einen Druck zu messen und ein von dem gemessenen Druck abhängiges Sensorsignal bereitzustellen, wobei das Verfahren aufweist:
Auslesen (302) der RFID Sensoranordnung durch Senden eines Abfragesignals an die RFID Sensoranordnung und Empfangen eines Antwortsignals von der RFID Sensoranordnung, wobei das Antwortsignal von dem Sensorsignal abhängig ist,
Auswerten (304) des Antwortsignals, um eine Beschädigung der Vakuumvorrichtung zu erkennen.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10164004B4 (de) 2001-12-28 2005-07-14 Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. Vakuumisolationspaneel und Verfahren zur Messung des Innendrucks desselben
DE102006042426A1 (de) 2006-09-09 2008-03-27 Va-Q-Tec Ag Vorrichtung zur berührungslosen Kontrolle von Vakuumdämmplatten mittels RFID-Technik
EP2629087A2 (de) * 2011-12-21 2013-08-21 Joachim Luther Verfahren und Messsystem zum Messen einer thermodynamischen Zustandsgröße, insbesondere eines Druckes eines gasförmigen Mediums, und Körper mit integriertem Sensor dafür

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017001865A1 (de) 2017-03-01 2018-09-06 Va-Q-Tec Ag Verfahren zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Wärmeisolation eines Transportbehälters

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10164004B4 (de) 2001-12-28 2005-07-14 Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. Vakuumisolationspaneel und Verfahren zur Messung des Innendrucks desselben
DE102006042426A1 (de) 2006-09-09 2008-03-27 Va-Q-Tec Ag Vorrichtung zur berührungslosen Kontrolle von Vakuumdämmplatten mittels RFID-Technik
EP2629087A2 (de) * 2011-12-21 2013-08-21 Joachim Luther Verfahren und Messsystem zum Messen einer thermodynamischen Zustandsgröße, insbesondere eines Druckes eines gasförmigen Mediums, und Körper mit integriertem Sensor dafür

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ENTWICKLUNG VON PERMEATIONSMESSTECHNIK ZUR BESTIMMUNG DER FÜR VAKUUM-ISOLATIONS-PANEELE (VIP) KRITISCHEN GASDURCHLÄSSIGKEIT, Retrieved from the Internet <URL:https://www.irbnet.de/daten/rswb/14049002327.pdf]https://www.irbnet.de/daten/rswb/14049002327.pdf>

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