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Patent Searching and Data


Title:
PANEL HEATING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/108146
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to panel heating or heatable panel heating (4) for lorries, trailers, semi-trailers, box bodies, or also tent roofs, tents, containers or house roofs, provided with a preferably dimensionally stable cover (2), tarpaulin or film. The panel heating should permit a simple and reliable means for keeping the roof region free from ice and snow and/or protecting against the cold with significantly reduced energy consumption compared to the state of the art. This occurs in such a way that a surface, for example a cover surface (3), is provided with panel heating (4) which can be divided into individually actuatable or individually temperature-controllable fields (8), wherein the fields (8) are preferably electrically connected to one another. In addition, the panel heating (4) can be arranged on, under, or in the surface.

Inventors:
BERNASCONI, Fabio (Eichrüti 10, 6333 Hünenberg See, 6333, CH)
KILLER, Thomas (Nordstrasse 17, 6300 Zug, 6300, CH)
Application Number:
IB2015/059872
Publication Date:
July 07, 2016
Filing Date:
December 22, 2015
Export Citation:
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Assignee:
PARTGYX BETEILIGUNGEN AG (Äussere Luzernerstrasse 10, 4665 Oftringen, 4665, CH)
BERNASCONI, Fabio (Eichrüti 10, 6333 Hünenberg See, 6333, CH)
International Classes:
H05B1/02; B60J7/10; B60L1/02; H05B3/14; H05B3/34
Foreign References:
DE102007050786A12009-04-30
US20140217079A12014-08-07
US20100147821A12010-06-17
EP1319536A12003-06-18
EP1236819B12007-12-19
US20140116077A12014-05-01
EP2799268A12014-11-05
DE102006006828A12007-08-30
DE102007019112A12008-10-30
DE202011003084U12011-08-10
DE102009008967A12010-09-16
EP1236819B12007-12-19
Attorney, Agent or Firm:
DR. FROMMHOLD, Joachim (Birkenstrasse 20 b, 9240 Uzwil, 9240, CH)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Flächenheizung bzw. eine temperierbare Flächenheizung für LKW, Anhänger, Auflieger, Kofferaufbauten oder auch Zeltdächer, Zelte, Container oder

Hausdächer , umfassend eine bevorzugt formstabil angeordnete Plane (2), Blache oder Folie,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche mit einer Flächenheizung (4) versehen ist, die in individuell ansteuerbare resp. individuell temperierbare Felder (8) unterteilbar ist, wobei die Felder (8) bevorzugt untereinander elektrisch verbunden sind und dass weiterhin die Flächenheizung (4) auf, unter oder in der Deckenfläche (3) anordenbar ist.

2. Flächenheizung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche eine Deckenfläche (3) und/oder eine Wandfläche und/oder eine Bodenfläche ist.

3. Flächenheizung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die

Flächenheizung (4) mindestens ein Heizelement (6) aus metallischen und/oder nichtmetallischen Werkstoffen aufweist.

4. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Feld (8) als Heizelement (6) einen elektrischen Leiter und/oder ein wärmeleitendes bzw. wärmereflektierendes Element umfasst, das zwischen einer unteren Lage (5) und einer oberen Lage (7) einer Deckenfläche (3) oder einer Wandfläche oder Bodenfläche angeordnet ist.

5. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Feld (8) als Heizelement (6) einen elektrischen Leiter und/oder ein wärmeleitendes bzw. wärmereflektierendes Element umfasst, das zwischen einer inneren Lage und einer äusseren Lage einer Deckenfläche (3) oder einer

Wandfläche oder einer Bodenfläche angeordnet ist.

6. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter zum Beispiel ein flächiges Element, ein

Silikonheizleiter, ein Heizdraht oder ein Infrarotelement ist, der bevorzugt schlaufenförmig (Mäanderstruktur) angeordnet ist, und dass die äussere Lage oder untere Lage (5) wärmereflektierend ist und hierzu einen Wärmereflektor (51 ) in Form einer Metallfolie oder eines Metallgewebes umfasst. 7. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder jedes Feld (8), oder Modul (9) oder Zelle (10) ein Solarzellenmodul ist oder als solches ausgebildet ist.

8. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Niederspannung bis 230V, bevorzugt bis 24V oder auch bis 48V betrieben ist.

9. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Felder (8) oder Module (9) oder Zellen (10) einzeln auswechselbar sind.

10. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch

gekennzeichnet, dass sie mit Mitteln zur Steuerung des Energieverbrauchs resp. ihrer Wirksamkeit durch Temperatur-, Feuchtigkeits- und/oder Luftdrucksensoren oder sonstige Sensoren versehen ist.

1 1 . Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass sie auf, unter oder in der Fläche oder Deckenfläche einer Plane (2), Blache oder Folie anordenbar ist. 12. Verfahren zum Betrieb einer Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Felder (8) einer, auf der Fläche oder Deckenfläche (3) befindlichen Flächenheizung (4) individuell angesteuert resp. individuell temperiert werden können.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperieren der Flächenheizung (4) ein Erwärmen oder ein Kühlen ist.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die

Temperierung in unterschiedlichen Phasen resp. in den einzelnen Feldern (8), Modulen (9), Zellen (10) phasenverschoben oder mit anderen Techniken zur Reduzierung des Energieverbrauches erfolgt.

GEÄNDERTE ANSPRÜCHE

beim Internationalen Büro eingegangen am 25 April 2016 (25.04.2016)

Patentansprüche

1. Flächenheizung bzw. eine temperierbare Flächenheizung für LKW, Anhänger, Auflieger, Kofferaufbauten oder auch Zeltdächer, Zelte, Container oder

Hausdächer , umfassend eine formstabil angeordnete Plane (2), Blache oder Folie,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche mit einer Flächenheizung (4) versehen ist, die in individuell ansteuerbare resp. individuell temperierbare Felder (8) unterteilbar ist, wobei die Felder (8) untereinander elektrisch verbunden sind und dass weiterhin die Flächenheizung (4) auf, unter oder in der Deckenfläche (3) anordenbar ist.

2. Flächenheizung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche eine Deckenfläche (3) und/oder eine Wandfläche und/oder eine Bodenfläche ist.

3. Flächenheizung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die

Flächenheizung (4) mindestens ein Heizelement (6) aus metallischen und/oder nichtmetallischen Werkstoffen aufweist.

4. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Feld (8) als Heizelement (6) einen elektrischen Leiter und/oder ein wärmeleitendes bzw. wärmereflektierendes Element umfasst, das zwischen einer unteren Lage (5) und einer oberen Lage (7) einer Deckenfläche (3) oder einer Wandfläche oder Bodenfläche angeordnet ist.

5. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Feld (8) als Heizelement (6) einen elektrischen Leiter und/oder ein wärmeleitendes bzw. wärmereflektierendes Element umfasst, das zwischen einer inneren Lage und einer äusseren Lage einer Deckenfläche (3) oder einer

Wandfläche oder einer Bodenfläche angeordnet ist.

12

GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)

6. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter zum Beispiel ein flächiges Element, ein

Silikonheizleiter, ein Heizdraht oder ein Infrarotelement ist, der bevorzugt schlaufenförmig (Mäanderstruktur) angeordnet ist, und dass die äussere Lage oder untere Lage (5) wärmereflektierend ist und hierzu einen Wärmereflektor (51) in Form einer Metallfolie oder eines Metallgewebes umfasst.

7. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder jedes Feld (8), oder Modul (9) oder Zelle (10) ein Solarzellenmodul ist oder als solches ausgebildet ist.

8. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Niederspannung bis 230V, bevorzugt bis 24V oder auch bis 48V betrieben ist.

9. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Felder (8) oder Module (9) oder Zellen (10) einzeln auswechselbar sind. 10. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch

gekennzeichnet, dass sie mit Mitteln zur Steuerung des Energieverbrauchs resp. ihrer Wirksamkeit durch Temperatur-, Feuchtigkeits- und/oder Luftdrucksensoren oder sonstige Sensoren versehen ist. 11. Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass sie auf, unter oder in der Fläche oder Deckenfläche einer Plane (2), Blache oder Folie anordenbar ist.

12. Verfahren zum Betrieb einer Flächenheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Felder (8) einer, auf der Fläche oder Deckenfläche (3) befindlichen Flächenheizung (4) individuell angesteuert resp. individuell temperiert werden.

13

GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperieren der Flächenheizung (4) ein Erwärmen oder ein Kühlen ist. 14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die

Temperierung in unterschiedlichen Phasen resp. in den einzelnen Feldern (8), Modulen (9), Zellen (10) phasenverschoben oder mit anderen Techniken zur Reduzierung des Energieverbrauches erfolgt.

14

GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)

Description:
Flächenheizung

Die Erfindung betrifft eine Flächenheizung bzw. eine temperierbare

Flächenheizung, bevorzugt für LKW, Anhänger, Auflieger, Kofferaufbauten oder auch Zeltdächer, Zelte, Container oder Hausdächer, die mit einer bevorzugt formstabil angeordneten Plane, Blache oder Folie ausgestattet sein können.

Bei einer Vorrichtung zur Entfernung von Schnee von Dächern wird gemäss DE-A- 102006006828 vorgeschlagen, eine glattflächige Plane auf der Dachfläche anzubringen resp. mit mechanischen Mitteln unter den Schnee zu ziehen und den auf der Plane befindlichen Schnee durch Abrutschen von der Dachfläche zu entfernen. Dabei soll die Plane an einem beheizten Rohr befestigt sein um das Ziehen der Plane zu erleichtern. Dieser Vorschlag ist vorrangig für Schräg- resp. Steildächer geeignet.

Aus dem Baugewerbe ist es bekannt, Warmluft mittels eines Gebläses in

Bauhüllen einzubringen, siehe zum Beispiel DE-A-1020070191 12. Eine beheizbare Plane für LKW ist zum Beispiel aus der DE-U-20201 1003084 bekannt. Hierbei ist die Plane mit Heizdrähten durchzogen um die Plane zu erwärmen. Vorteilhaft soll der Heizdraht in der Mitte des Planenmaterials eingeschweisst sein, insbesondere bei Material stärken von ca. 2-3mm. Bei dünnerem Material soll der Heizdraht zwischen zwei Schichten angeordnet sein, die nachfolgend miteinander verschweisst werden. Die Herstellung derartiger Planen ist entsprechend aufwändig und der Heizdraht muss möglichst

engmaschig über die gesamte Dachfläche der Plane angeordnet sein. Dies erhöht einerseits den Material- und Arbeitsaufwand und andererseits besteht ein hohes Risiko von Drahtbruch infolge der Planenbewegungen und der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten. In der DE 102009008967 A1 wird ein Kunststofflaminat mit integrierter

Heizfunktion, insbesondere eine temperierbare Plane vorgeschlagen. Diese umfasst eine elektrisch isolierende und lasttragende Matrixstruktur aus

Faserwerkstoffen, deren Unterseite auf Kunststoff beschichtet ist und deren Oberseite aus Kunststoff beschichtet ist. In der oder um die Matrix ist eine elektrisch leitende, auf Nanopartikeln aufbauende C- oder CNT-Struktur appliziert oder integriert, die eine Heizleistung erlaubt.

Die Heizung ist mit einer Temperaturregelung versehen.

Eine weitere Lösung wird in der EP 1236819 B1 vorgeschlagen, wobei

Kohlenstofffäden in Schuss- bzw. Kettrichtung eines Gewebes auf der gesamten Fläche einer LKW-Plane angeordnet sind. Die Kohlenstofffäden sind miteinander über Metallfäden verbunden, die als Versorgungs- und Stromzuführungsfäden dienen. Die Metallfäden sind stärker voneinander beabstandet als die

Kohlenstofffäden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flächenheizung resp. eine temperierbare, insbesondere beheizbare oder auch kühlbare Flächenheizung für LKW, Anhänger, Auflieger, Kofferaufbauten oder auch Zeltdächer, Zelte,

Container und Hausdächer zu schaffen, die eine einfache und zuverlässige Freihaltung des Dachbereichs, zum Beispiel einer Plane von Eis und Schnee und/oder einen Kälteschutz bei, gegenüber dem Stand der Technik deutlich reduziertem Energieverbrauch, ermöglicht.

Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäss ist eine Fläche mit mindestens einer Flächenheizung versehen, die in individuell ansteuerbare resp. individuell temperierbare Felder unterteilbar resp. unterteilt ist. Bevorzugt sind die Felder untereinander elektrisch verbunden und sie können weiter in Module und/oder Zellen unterteilbar sein. Weiterhin ist die Flächenheizung, die auch Teil einer Plane, Blache oder Folie sein kann, auf, unter oder in der Fläche angeordnet. Die Fläche kann dabei je nach Anwendungsform eine Deckenfläche, eine

Seitenwand bzw. Wandfläche oder eine Bodenfläche sein.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.

Die Flächenheizung selbst ist in jedem Feld mit mindestens einem Heizelement versehen, das zum Beispiel einen elektrischen Leiter und ein wärmeleitendes bzw. wärmereflektierendes Element umfasst, das, zum Beispiel bei einer LKW-Plane zwischen einer oberen Lage und einer unteren, isolierenden Lage, die der

Aussenseite der LKW-Plane zugewandt ist, angeordnet ist.

Werkstoffe für Heizelemente sind überwiegend metallische Legierungen, doch können auch nichtmetallische, elektrochemische Ausführungsformen verwendet werden.

Der elektrische Leiter kann insbesondere ein Silikonheizleiter, ein Heizdraht, ein Infrarotelement oder dergleichen sein, der in jedem Feld einzeln bevorzugt schlaufenförmig (Mäanderstruktur) oder ganzflächig angeordnet ist. Die äussere, bei aussenseitiger Anordnung obere Lage kann einen Lotuseffekt aufweisen und/oder als Wärmespeicher ausgebildet sein.

Die wärmereflektierende innere, bei aussenseitiger Anordnung untere Lage (analog bei Anordnung innerhalb der Dachkonstruktion) kann aus einem wärmereflektierenden Material oder Gewebe bestehen, bevorzugt aus Metall und ist insbesondere ein Aluminiumwerkstoff resp. eine Aluminiumfolie, oder

Jede Lage kann ggf. einzeln oder im Verbund bevorzugt mittels 3D-Druck oder im Siebdruck hergestellt werden. Lagen können auch aufgespritzt sein oder laminiert sein.

Die Felder können auch Solarzellenmodule mit einzelnen Zellen aufweisen oder als solche ausgebildet sein. Die einzelnen Felder sind möglichst klein, sie können auch in Module und diese wiederum in Zellen unterteilt sein, um kleine Einheiten für die Steuerung der Wirksamkeit der Flächenheizung, die Minimierung des Energieverbrauchs und notwendige Reparaturen oder Auswechslung von Feldern, Modulen und Zellen und deren Heizelementen etc. zu erhalten.

Die Temperierung kann zwecks weiterer Reduktion des Energiebedarfs in einzelnen Feldern, Modulen oder Zellen bevorzugt phasenverschoben erfolgen (Multiplexing). Der Startpeak ist flach und wird mittels Verfahren der

Einschaltlastbegrenzung erreicht.

Die Verringerung des Energieverbrauchs gegenüber dem Stand der Technik kann bis zu ca. 75% betragen. Dies resultiert sowohl aus der gezielten,

felderweisen, Heizung resp. Temperierung der Flächenheizung, den hierzu verwendeten Mitteln als auch aus der verwendeten Niederspannung.

Optionale Sensoren in den Feldern, Modulen oder Zellen ermöglichen zudem eine zusätzliche Funktionskontrolle, eine Leckkontrolle der Flächenheizung wie auch eine Sicherheitsüberwachung gegen unbefugten Zugang zum Laderaum.

Diese Anordnung ermöglicht auch die übliche Verschiebung der Planen ohne Beeinträchtigung der Heizung.

Hauptkomponenten einer solchen integrierten Flächenheizung sind die

Energieversorgung, die Hard- und Software der Heizungssteuerung und die vorbeschriebenen Heizelemente und Lagen.

Hauptanwendungsgebiete der erfindungsgemässen Flächenheizung sind bevorzugt LKW-Planen, LKW-Bedachungen und Festaufbauten sowie Zeltdächer, Zelte, Container oder auch Hausdächer. Dabei kann die Wirkung auf die

Entfernung resp. Freihaltung von Schnee und Eis gerichtet sein oder auf eine Beheizung resp. Kälteschutz oder eine Kühlung gerichtet sein. Im Einzelfall kann die Flächenheizung zur Freihaltung von Eis und Schnee auch durch mechanische oder chemische Mittel oder durch Vibration unterstützt werden.

Die Flächenheizung soll bei LKW vorrangig im Stand, insbesondere über Nacht angewendet werden, so dass auch ein Zugriff auf eine externe Energieversorgung möglich ist. Ein Betrieb während der Fahrt ist aufgrund der verwendeten

Niederspannung bis 230V, bevorzugt bis 24V möglich.

Hauptvorteile der erfindungsgemässen Flächenheizung sind die energiesparenden Funktionen (phasenweise- und phasenverschobenes temperieren,

Einschaltlastbegrenzung, Energieverbrauch nur so hoch als nötig), ein einfaches Handling (manuell oder automatisch, Remotefunktion) und die elektrische

Sicherheit (Niederspannung, automatische Überwachung des Dachs und automatische Auslösung einer Störungs- oder Funktionsmeldung). Zudem kann die Software eine selbstlernende Funktion aufweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die Fig. 1 : einen vereinfacht dargestellten LKW mit Flächenheizung,

Fig. 2: Hauptkomponenten der erfindungsgemässen

Flächenheizung,

Fig. 3: eine erfindungsgemässe Flächenheizung in Draufsicht,

Fig. 4: eine erfindungsgemässe Flächenheizung im Querschnitt.

Die Ladefläche eines Sattelaufliegers oder LKW 1 ist mit einer Plane 2 oder einem Kofferaufbau, die in einem nicht dargestellten Rahmen bevorzugt formstabil geführt ist, einen Laderaum bildend vollständig eingehaust (Fig. 1 ). Die Plane 2 kann in bekannter Weise harmonikaförmig wie eine Faltjalousie verschoben werden, der Kofferaufbau ist fix. Eine obere Deckenfläche 3 der Plane 2 ist erfindungsgemäss mit einer

Flächenheizung 4 versehen, die in Felder 8, und diese wiederum in Module 9 aus Zellen 10 unterteilt ist (Fig. 3). Hauptkomponenten einer solchen integrierten Flächenheizung sind die

Energieversorgung 12, die Hard- und Software 1 3 der Heizungssteuerung und die vorbeschriebenen Heizelemente und Lagen (Fig. 2). Die Energieversorgung 1 2 kann durch Motor und Batterie, insbesondere des Bordnetzes, ein externes Stromnetz, einen Generator, eine Wasserstoffbrennzelle oder durch Solarzellen, zum Beispiel auf der Flächenheizung 4 erfolgen

Die Flächenheizung 4 umfasst in jedem Feld 8 resp. in jedem Modul oder in jeder Zelle 10 als Heizelement 6 einen elektrischen Leiter, der zwischen einer oberen Lage 7 und einer unteren, isolierenden Lage 5 angeordnet ist. Die untere Lage 5 ist der Deckenfläche 3 zugewandt, liegt auf dieser auf oder kann in anderer Ausführungsform auch Teil derselben sein. Die untere Lage 5 kann eine, der Deckenfläche 3 zugewandte Basisschicht 52 und einen, dem Heizelement 6 zugewandten Wärmereflektor 51 in Form einer Metallfolie oder eines

Metallgewebes umfassen (Fig. 4).

Das Heizelement 6 kann einen Heizleiter 61 in Kanälen 63 innerhalb von

Zwischenschichten 62 umfassen.

Die Felder 8 und Zellen 10 resp. die Heizelemente 6 sind untereinander elektrisch verbunden.

Die Heizelemente 6 sind bevorzugt streifenförmig (Mäanderstruktur) angeordnet und erstrecken sich längs oder quer zur Fahrrichtung.

Der Betrieb der Flächenheizung 4 erfolgt im Stand resp. über Nacht, besonders bevorzugt mittels externer Energieversorgung (Elektronetz oder Dieselgenerator) oder auch mittels des Bordnetzes. Bei Bedarf auch während der Fahrt.

Die Betriebsspannung beträgt im Beispiel 24V. Bei Schneefall oder gefrierendem Regen kann daher die Bildung einer Schnee- und Eisdecke auf dem Dach der Deckenfläche 3 vermieden werden.

Umgekehrt kann durch geeignete zusätzliche Mittel auch eine Kühlung im Sommer erfolgen.

Liste der Bezugszeichen

1 LKW

2 Plane, Blache, Folie

3 Deckenfläche

4 Flächenheizung

5 untere Lage

6 Heizelement

7 obere Lage

8 Feld

9 Modul

10 Zelle

1 1 Sensor

12 Energieversorgung

13 Hard- und Software

51 Wärmereflektor

52 Basisschicht

61 Heizleiter

62 Zwischenschicht

63 Kanal