DE3843907A1 - Thermische isolierung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine thermische Isolie­ rung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Solche thermischen Isolierungen kommen in der Energie­ technik bei Einrichtungen zur Anwendung, bei denen Verluste von Wärme vermieden werden soll. Thermische Isolierungen werden vor allem bei Hochtemperatur-Spei­ cherbatterien auf der Basis von Alkalimetall und Chal­ kogen verwendet, die von einer Wärmedämmung umgeben werden müssen um eine Abkühlung der Speicherzellen vor allem in den Betriebspausen zu verhindern.

Aus der DE-OS 32 47 968 ist eine thermische Isolierung zur Ausbildung einer Hochtemperatur-Speicherbatterie bekannt. Die thermische Isolierung wird durch ein doppelwandiges Gehäuse nach innen und außen begrenzt. Zwischen den Gehäusewandungen befindet sich ein evaku­ ierter Raum, der mit einem den Wärmefluß hemmenden Isoliermaterial ausgefüllt ist.

In der DE-OS 33 45 141 ist eine weitere thermische Isolierung beschrieben, die ebenfalls durch ein doppel­ wandiges Gehäuse nach innen und außen begrenzt wird.

Zwischen den Gehäusewandungen ist ein evakuierter Raum vorgesehen, in den als Isoliermaterial Glasfasern aus unterschiedlichen Glaswerkstoffen eingefüllt ist. Die beiden Gehäusewandungen sind vorzugsweise aus Blech gefertigt. Nach dem das Isoliermaterial eingefüllt ist, wird der Raum zwischen den beiden Gehäusewandungen evakuiert. Durch den atmosphärischen Druck werden die beiden Gehäusewandungen auf das Füllmaterial gepreßt, wodurch dieses zusammengedrückt wird. Die Gehäusewan­ dungen, die vor der Evakuierung eben sind, werden verformt und damit die Geometrie der thermischen Islie­ rung beendet, wodurch sich der Einbau bspw. von Spei­ cherzellen in das Innere der thermischen Isolierung erschwert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine thermische Isolierung aufzuzeigen, welche die Nachteile des bekannten Standes der Technik vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird das Isoliermaterial um die Außenfläche der inneren Gehäusewandung angeordnet. Anschließend wird das Isoliermaterial von wenigstens einem feinmaschigen Netz umgaben. Dieses wird fest um das Isoliermaterial herumgespannt, so daß auf diese Weise eine Vorkompression desselben erfolgt. Die innere Gehäusewandung kann nun zusammen mit dem Isoliermaterial in das Innere der äußeren Gehäusewandung geschoben werden. Durch die Vorkompression des Isoliermaterials erfolgt nur noch eine kleine Formveränderung der Gehäusewandungen nach dem Evakuieren. Die Zeit, welche für das Evakuieren erforderlich ist, wird erheblich verkürzt. Der Strö­ mungswiderstand wird durch die Poren des Isoliermate­ rials bestimmt. Das Evakuieren des zwischen den Gehäuse­ wandungen liegenden Raums erfolgt bei einer Temperatur von über 300°C, wobei die an der sehr großen Oberfläche des Isoliermaterials adsorbierten Gase desorbiert und abgepumpt werden. Die Pumpzeit wird erheblich verkürzt, weil die desorbierten Gase aufgrund der Vorkompression des Isoliermaterials auf sehr kurzem Weg bis zu dem Netz diffundieren und dort abgesaugt werden können. Vorzugsweise sollte die Maschenweite des Gewebes 0,1 bis 1 mm betragen. Als Netz wird vorzugsweise ein solches aus Draht verwendet. Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Die einzige zur Beschreibung gehörende Figur zeigt eine thermische Isolierung 1. Diese wird nach innen und außen durch ein quaderförmiges Gehäuse 2 begrenzt, das doppel­ wandig ausgebildet ist. Der Abstand zwischen der äußeren und inneren Gehäusewandung 2 A und 2 I ist so bemessen, daß zwischen beiden ein Raum 3 gebildet wird. Die Gehäusewandungen 2 A und 2 I sind vakuumdicht verschweißt, so daß der zwischen ihnen gebildete Raum 3 evakuiert werden kann. In diesem Raum 3 ist ein Isoliermaterial 4 angeordnet. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbei­ spiel wird das Isoliermaterial durch Glasfasern gebil­ det. Diese werden um die Außenfläche der inneren Ge­ häusewand 2 I gelegt, und zwar so, daß sie dicht an dieser Gehäusewandung 2 I anliegen. Als Isoliermaterial können selbstverständlich auch Fasern aus einem anderen Material verwendet werden. Sie müssen lediglich den unter Betriebsbedingungen auftretenden Beanspruchungen standhalten. Wird die thermische Isolierung für die Ausbildung einer Hochtemperatur-Speicherbatterie be­ nutzt, so müssen die Fasern in erster Linie den Bedürf­ nissen eines optimalen Isoliermaterials entsprechen und gleichzeitig eine Temperaturbeständigkeit aufweisen, die größer ist als die Arbeitstemperatur einer Hochtempera­ tur-Speicherbatterie. Die Verwendung von Glimmerfolie oder Glaspapier als Isoliermaterial ist ebenfalls möglich. Glimmerfolie und Glaspapier werden ebenfalls in einer definierten Dicke um die Außenfläche der inneren Gehäusewandung 2 I angeordnet. Anschließend wird das gesamte Isoliermaterial 4 von einem Netz 5 umgeben. Das Netz 5 wird so eng um das Isoliermaterial 4 gelegt, daß dieses eine Vorkompression erfährt. Das Netz 5 ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus Draht gefertigt, das eine Maschenweite von 0,1 bis 1 mm aufweist. Die Maschenweite des verwendeten Netzes 5 muß größer sein als die Abstände zwischen den als Isoliermaterial dienenden Glasfasern. Nachdem das Netz 5 dauerhaft um das Isoliermaterial 4 angeordnet ist, wird die innere Gehäusewandung 2 I zusammen mit dem Isoliermaterial 4 und dem Netz 5 in das Innere der quaderförmigen Gehäusewandung 2 A geschoben, welche die thermische Isolierung 1 nach außenhin begrenzt. Der Innenraum 6 der thermischen Isolierung, welcher von der Gehäusewandung 2 I begrenzt wird, kann bei der Ausbildung einer Hochtemperatur-Speicherbatterie zur Aufnahme von elektrochemischen Speicherzellen dienen. In der Figur sind Speicherzellen 7 schematisch dargestellt. Nachdem die innere Gehäusewandung 2 I in der oben beschriebenen Weise innerhalb der Gehäusewandung 2 A angeordnet ist, und auch die Speicherzellen in den Innenraum 6 eingefügt sind, wird die thermische Isolierung durch einen Deckel (hier nicht dargestellt) verschlossen, der gegen die Stirnfläche der Gehäusewandung 2 A gesetzt wird. Anschließend wird der Raum 3, in dem das Isoliermaterial 4 angeordnet ist, über einen Evakuierstutzen (hier nicht dargestellt) evakuiert.

Anstelle eines Netzes 5 aus Draht können auch mehrere Netze 5 um das Isoliermaterial 4 gespannt werden. Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die Verwendung von Netzen 5 aus Draht. Vielmehr können auch alle anderen Materialien verwendet werden, die den gestellten Anforderungen entsprechen.

Claims (7)

1. Thermische Isolierung (1) mit einem doppelwan­ digen Gehäuse (2), bei dem der Raum (3) zwischen den Gehäusewandungen (2 A, 2 I) evakuiert und mit einem Isoliermaterial (4) ausgefüllt ist, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen dem Isoliermaterial (4) und der äußeren Begrenzungswandung (2 A) mindestens eine Abgren­ zung (5) vorgesehen ist.

2. Thermische Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgrenzung (5) durch mindestens ein Netz gebildet wird, das eine definierte Maschenweite aufweist.

3. Thermische Isolierung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial (4) um die Außenfläche der inneren Gehäusewandung (2 I) angeordnet, und das Netz (5) eng um das Isoliermaterial (4) gespannt ist.

4. Thermische Isolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial aus Glasfasern besteht.

5. Thermische Isolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial (4) aus Glimmerfolie oder Glasfaserpapier besteht.

6. Thermische Isolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz (5) aus Draht gefertigt ist.

7. Thermische Isolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und äußere Gehäusewandung (2 A, 2 I) aus Blech gefertigt ist.