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.

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