DE653374C - Aus Metall bestehendes, hermetisch geschlossenes Isolationselement fuer Waerme- oder Kaelteschutz - Google Patents

Description

• Aus Metall bestehendes, hermetisch geschlossenes Isolationselement für Wärme- oder Kälteschutz Es ist der Zweck der vorliegenden Erfindung, ein hochwertiges Isolationselement zu schaffen, das in beliebiger Größe hergestellt werden kann und überall praktisch verwendbar ist, wo eine gute Wärmeisolierung erforderlich ist.
• Es ist bereits bekannt, daß eine gute Wärmeisolierung mittels des sog. Dewar-Prinzips erhalten werden kann, das im wesentlichen darin besteht, daß man zwischen wärmereflektierenden Wandungen einen hochevakuierten Raum einschließt. Dieses Prinzip kann aber nur bei der Isolierung verhältnismäßig kleiner Behälter, wie z. B. Thermosflaschen o. dgl., praktisch Anwendung finden, da bei größeren Behältern die den Dewar-Raum einschließenden Wände viel zu stark gemacht werden müßten, um den auf sie einwirkenden Atmosphärendruck aushal= ten zu können. Um diese Nachteile zu beheben, hat man auch vorgeschlagen, die Wände des Dewarschen Behälters aus Metall auszuführen. In diesem Fall kann aber das hohe Vakuum kaum aufrechterhalten werden, weil das Metall .der Wände Gase absondern kann, die den Druck in dem hochevakuierten Raum, wenn auch nur um ein geringes, doch aber um so viel erhöhen, daß der dem Hochvakuum zuzuschreibende Isolationseffekt verlorengeht. Auch konnten derartige Behälter allenfalls nur mit zylindrischer Gestaltung ausgeführt werden, weil Behälter mit ebenen Wandungen, wie sie im Kühlschrankbau meist üblich sind, zu hohe Wandstärken erfordert hätten, um dem äußeren Atmosphärendruck widerstehen zu können.
• Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile und gestattet die Verwendung von gewöhnlichem Metallblech für die Wandungen derartiger Schränke, also beispielsweise für die der kalten bzw. warmen Seite eines Kühlschranks zugekehrten Wandungen.
• Dieses wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß die aus Metallblech ausgeführten Wandungen des Isolationselements bzw. Wandungen des Kühlschranks durch eine Füllung des Elements oder durch besondere Mittel abgestützt werden und daß ihre offene Stirnseite mittels Streifen aus einem Wärme besonders schlecht leitenden Metall oder einer schlecht wärmeleitenden Metallegierung hermetisch abgeschlossen sind, welche Streifen so dünn gehalten werden können und gegebenenfalls künstlich breiter gemacht werden können, als der direkte Abstand der metallenen Elementwandungen es erfordert, um an dieser Stelle der Wärmeüberleitung einen größeren Widerstand zu bieten. So können beispielsweise die Abschlußstreifen aus schlecht wärmeleitendem Metall gewellt oder schräg zur Wärmedurchgangsrichtung gerichtet sein, um ihre Breite zu vergrößern und damit ihren Widerstand, den sie der Wärmeleitung entgegensetzen. Als Mittel zur Versteifung der Wandung kann eine Füllmasse Verwendung finden, die beispielsweise aus Pulver oder einem körnigen oder faserigen Material bestehen kann, und außerdem kann das Element auch mit einem Gas von schlechterem Wärmeleitvermögen als Luft gefüllt sein, wodurch die Isolierwirkung noch erhöht werden kann. Um mit Sicherheit zu erreichen, daß die Füllmasse die Außenwandungen abstützt, wird im Element ein gewisser Unterdruck als zweckmäßig erachtet, der jedoch bei weitem nicht so hoch zu sein braucht als das Hochvakuum in Dewarschen Gefäßen. Trotzdem wird mit einem Element nach der Erfindung fast derselbe Isolationseffekt wie bei einem Dewarschen Gefäß erreicht, und weil nicht mit dem hohen Dewarschen Unterdruck gearbeitet wird, ist auch die Gefahr, daß der im Element herrschende Druck durch Gasabsonderung aus den metallischen Elementwandungen oder der Füllmasse mehr oder weniger aufgehoben wird, nicht mehr vorhanden. Auch für die Fabrikation derartiger Elemente ist es von größtem Vorteil, daß nicht der hohe Dewarsche Unterdruck vorhanden zu sein braucht, weil der Unterdrück, wie er für Isolationselemente gemäß der Erfindung genügt, sich sehr viel leichter herstellen und aufrechterhalten läßt. Die wirksame Abstützung der Elementwandungen gegenüber dem Außendruck ermöglicht ferner erfindungsgemäß, daß die die Elementwandungen verbindenden Streifen besonders dünn ausgeführt werden können, um die direkte Wärmeüberleitung von der äußeren Kühlschrank- bzw. Elementwandung auf die innere Kühlschrank- bzw. Elementwandung nach Möglichkeit zu verhindern. Als Material für die Verbindungsstreifen der Element- bzw. Kühlschrankwandungen können vorzugsweise wegen seiner Dünne schlecht wärmeleitendes Metall oder schlecht wärmeleitende Metallegierungen Verwendung finden, die sich einfach mit den warmen und kalten Elementwandungen, z. B. durch Schweißung o. dgl., verbinden lassen. Eines der Hauptmerkmale der Erfindung wird daher auch gerade darin gesehen, daß Metalle bzw. Metallegierungen, die Wärme schlecht leiten, von sehr dünnen Querschnitten als Verbindungswände für die warmen und kalten Elementwandungen benutzt werden.
• Die Erfindung soll nun an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Fig. i zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines Isolationselements in schematischer Darstellung; Fig.2 veranschaulicht, wie die Erfindung bei einem Kasten oder Behälter zur Aufbewahrung von Speisen o. dgl. versendet werden kann, die auf einer von der der Außenluft abweichenden Temperatur gehalten werden sollen.-Bei der Ausführungsform gemäß Fig. i besteht das mit 5 bezeichnete Isolationselement aus einem hermetisch abgeschlossenen Körper, z. B. in Form einer Platte, die mit einem Pulver oder einem körnigen oder faserigen Material gefüllt ist. In der Platte kann außerdem ein schlecht wärmeleitendes Gas, vorzugsweise Verbindungen mit Schwefel und/oder Halogenen, wie z. B. Dichlordifluormethan oder Schw efelhexafluorid, hermetisch - eingeschlossen sein. Die vorerwähnten., das Element ausfüllenden Mittel sind dabei so angeordnet, daß sie sowohl der auf Strahlung beruhenden Wärmeübertragung ® durch die Platte als auch der Entstehung einer Konvektion in dem Gas entgegenzuwirken vermögen. Als Füllmittel für das Element können zweckmäßig Glaspulver, Kieselgur, Glaswolle, Holzkohlenpulver, Korkschrot, Korkpulver usw. verwendet werden. Die quer zur Wärmedurchgangsrichtung gerichteten Wandungen 6 bestehen -aus Metall. Die diese Wandungen verbindenden Wandungen 7 sind von sehr niedrigem Wärmeleitvermögen, und als Material hierzu soll eine Metallegierung aus beispielsweise Nickel und Eisen verwendet werden. Ein Nickelgehalt von 3o bis q.o °i, hat sich bei praktischen Prüfungen als vorteilhaft erwiesen. Gegebenenfalls können sämtliche Wandungen aus derartiger Metalllegierung bestehen.
• Die durch die Querwandungen 7 gebildeten Verbindungen der Seitenwände des Elements werden zweckmäßig lang gemacht, wie dieses in Fig. i dargestellt ist, damit die Wärmeübertragung durch diese Querwandungen nach Möglichkeit herabgesetzt wird. Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß, wenn z. B. Schwefelhexafluorid als Füllgas Verwendung findet, dieses Gas ein Wärmeleitungsvermögen hat, das nur etwa 113 desjenigen von stillstehender Luft beträgt. Finden Füllgase Verwendung, #;o müssen diese nach Möglichkeit chemisch indifferent sein und möglichst schwer diffundieren, um dauernd in dem Element fest= gehalten werden zu können.
• Die Fig. 2 zeigt die Verwendung von Isolationselementen nach der Erfindung, die in normalisierten Größen in Massenartikeln hergestellt sein können, für Gegenstände des täglichen Gebrauchs. Der in dieser Figur durch zwei erfindungsgemäß ausgebildete Elemente geschaffene Behälter dient zur Aufbewahrung von Speisen oder anderen Gegenständen, die auf gewissen Temperaturen gehalten werden sollen. Er besteht aus zwei Teilen, einem Unterteil 15 und einem Oberteil- 16, der gleichzeitig als Deckel für den Unterteil ausgebildet ist. Beide Teile sind von. Wandungen 17 begrenzt, die aus- metallischen Werkstoffen bestehen. Das dabei Verwendung findende Metall kann evtl. emailliert sein. Die beim Zusammensetzen der Teile 15 und 16 des Elements aufeinan,derfallenden Flächen sind z. B. aus einer Legierung aus Nickel und Eisen gefertigt, um der Wärmeübertragung zwischen äußerer und innerer Elementwandung entgegenzuwirken. Diese Wandteile r9 sind, um die Wärmeleitung weiterhin herabzusetzen, außerdem sehr dünn, und sie können aus diesem Grunde zur Erzielung der erforderlichen Festigkeit durch geeignete Mittel, Ringelemente 2o o. dgl., versteift sein. Die sich berührenden Flächen der beiden Elemente 15 und 16 können zur Erreichung besserer Abdichtung schwach konisch ausgebildet sein. Wie die Figur erkennen läßt, sind die horizontalen, ebenen Wände. des Behälters mit Armierungen; die die Form kreisförmiger Platten zi haben können, versehen, die mittels besonderer Organe 22 gegeneinander abgestützt sein können. Der Gefäßunterteil kann mittels Klammern 24 am Deckelteil befestigt sein, so daß das ganze Gefäß am Griff 23 getragen werden kann. Das Innere der Gefäße 15, 16 kann mit feiner Pulvermasse aus z. B. Glas, Holzkohle, Korkmehl o. dgl. ausgefüllt sein und enthält ein Gas von niedrigererri Wärmeleitvermögen als Luft bei Atmosphärendruck, das die Zwischenräume zwischen der vorerwähnten Füllmasse ausfüllt. Der durch die Isolationsgefäße gebildete Innenraum dient zur Aufnahme von Behältern 25 für Eßwaren u. dgl.; 26 stellt eine Flasche dar.
• Es ist zweckmäßig, den Druck im Element so zu wählen, daß er ungefähr dem Druck der es umgebenden Atmosphäre entspricht oder aber besser noch etwas niedriger als dieser Druck ist, weil dann der auf die Seitenwandungen einwirkende Außendruck durch die Füllmasse des Elements aufgenommen wird. Das Element kann nach seiner Füllung mit Pulver oder einem fein verteilten Material und vor seinem hermetischen Abschluß etwas entlüftet werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Aus Metall bestehendes geschlossenes Isolationselement für Wärme- oder Kälteschutz, dadurch gekennzeichnet, daß seine quer zur Wärmedurchgangsrichtung verlaufenden metallenen Elementwandungen durch dünne, durch die Elementfüllung oder durch besondere Mittel abgestützte Wandungen oder Streifen aus einem schlecht wärmeleitenden Metall oder einer schlecht wärmeleitenden Metalllegierung hermetisch abgeschlossen sind, deren Breite künstlich größer gemacht ist -als , der direkte Abstand der metallenen Elementwandungen voneinander, um einen größeren Widerstand gegen Wärmeleitung zu bieten.
2. 2. Isolationselement -nach Anspruch i, dadurch - gekennzeichnet, daß die aus schlecht wärmeleitendem Metall bestehenden Begrenzungsflächen zwecks ihrer Verbreiterung gewellt oder schräg zur Wärmedurchgangsrichtung gerichtet sind.