<Desc/Clms Page number 1>
Doppelwandiger wärmeisolierender Behälter
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Ölfilm ist ebenfalls, beispielsweise durch Waschen, zu entfernen. Andere im Rahmen der Erfindung verwendbare strahlungsreflektierende Materialien sind Zinn, Silber, Gold, Kupfer, Kadmium oder andere Metalle. Das Emissionsvermögen des reflektierenden Abschirmungsmaterials beträgt vorzugsweise zwi-
EMI2.1
015! vermögen von 98,5 bis 94, 2) erzielen, was erfindungsgemäss bevorzugt wird. Mit teureren Materialien, wie poliertem Silber, Kupfer oder Gold, kann man ein Emissionsvermögen bis herunter auf 0, 005 erhal- ten. Die oben angegebenen Bereiche stellen ein optimales Kompromiss zwischen der hohen Leistungsfähig- keit und den hohen Kosten von Materialien mit niedrigem Emissionsvermögen dar.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die reflektierenden Abschirmungen perforiert, so dass in dem Isolierraum vorhandenes Gas sich nicht nur parallel zu den Folienschichten, sondern auch radial durch die Isolierschichten hindurchbewegen kann. Das ermöglicht es den Gasmolekülen, frei zu dem Evakuie- rungsanschluss oder zu einer Gasfalle, beispielsweise einem Adsorbens oder einem Getter zu wandern.
Das Grund-oder Trennmaterial der Erfindung ist ein Material niedriger Wärmeleitfähigkeit, bei- spielsweise eine Faserisolierung, die in einem nicht zusammengedrückten, elastisch zusammendrückba- ren, elastischen und flaumigen Zustand und vorzugsweise in Form von Blättern vorgesehen wird. Das Ma- terial geringer Leitfähigkeit soll so weit zusammendrückbar sein, dass die Dichte des als Teil der zusam- mengesetzten Isolierung eingebrachten Materials mindestens doppelt so gross ist wie die des nicht einge- brachten Materials. Die physikalischen Eigenschaften dieses dem Fachmann unter dem Namen "Vlies" bekannten Materials müssen genau kontrolliert werden, damit das erfindungsgemässe zusammengesetzte
Isoliermaterial von hohem Wirkungsgrad erhalten wird.
Es hat sich gezeigt, dass zusammendrückbare
Blätter aus sehr feinen Fasern geringer Leitfähigkeit, die miteinander verfilzt, aber nicht miteinander verbunden sind, gut verwendbar sind. Bei der Herstellung von Faserstoffen wird oft ein Harzbindemittel verwendet. Ein derartiges Bindemittel ist in der erfindungsgemässen Isolierung unzulässig, weil es zu un- zulässigen festen Wärmebrücken führt.
Geeignete Fasern sind beispielsweise saubere Glasfäden mit Durchmessern von 0, 5 bis 3, 8 Mikron, wie sie durch das sogenannte Flammenverdünnungsverfahren hergestellt werden. Der obige Bereich stellt ein Kompromiss zwischen der zunehmenden Zerbrechlichkeit und den Kosten von Fasern relativ kleinem
Durchmesser und der zunehmenden Leitfähigkeit und Gasdruckempfindlichkeit von Fasern relativ grossen
Durchmessers dar. Dies wird nachstehend ausführlich erörtert. Im Handel erhältliche zusammendrückbare
Fasern mit einem Durchmesser im Bereich von 0,75 bis 1, 5 Mikron und Fasern mit einem Durchmesser im Bereich von 2,5 bis 3,8 Mikron werden normalerweise in Form von Vliesen hergestellt und können im
Rahmen der Erfindung verwendet werden.
Es versteht sich, dass das zusammendrückbare Material geringer Wärmeleitfähigkeit, das ein bevor- zugtesElement imRahmen derErfindung darstellt, nicht aus einem papierartigen Material bestehen kann, das in Blattform relativ glatt, nicht zusammendrückbar und bleibend verdichtet ist. In vielen Systemen
EMI2.2
Hinsichten überlegen, unter anderem dadurch, dass sie die Anzahl und die Grösse der grossen Poren in der zusammengesetzten Isolierung, wenn diese im zusammengedrückten Zustand zusammengesetzt ist, auf ein Minimum reduzieren. Das heisst, dass die Druckempfindlichkeit der Isolierung auf ein Minimum reduziert wird und daher die Wärmeleitfähigkeit bei einer Erhöhung des Druckes in dem Vakuumraum nicht rasch ansteigt.
Bei einer gegebenen Stärke von Material geringer Wärmeleitfähigkeit ist es klar, dass bei feinen zu- sammendrückbaren Fasern mehr Punktberührungswiderstände vorhanden sein werden als bei groben Fasern.
Anders ausgedrückt erhält man bei feinen Fasern eine gewünschte Anzahl von Punktberührungswiderständen in einer dünneren -Trennschicht als bei groben Fasern. Dies stellt einen wichtigen Grund dafür dar, warum erfindungsgemäss feine zusammendrückbare Fasern bevorzugt werden.
Ein weiterer Grund für die Verwendung von äusserst feinen zusammendrückbaren Fasern besteht in der Herabsetzung der Gasleitung durch die Isolierung und in der Schaffung einer Isolierung, die gegenüber mässigen Veränderungen des Restgasdruckes relativ unempfindlich ist. Je grösser der Faserdurchmesser des Materials geringer Wärmeleitfähigkeit ist, desto grösser sind die Poren zwischen den Teilchen und desto grösser ist die Wärmeübertragung durch Leitung in festen Körpern. Über die Poren wird Wärme durch Moleküle des in dem Isolierraum befindlichen Restgases übertragen. Der Weg grössten Widerstandes gegen eine Wärmeströmung führt jedoch durch die einzelnen Teilchen und die Punktberührungsstellen zwischen den Teilchen. Die Gasleitung durch die Poren kann daher als ein den Hauptwiderstand überbrückender Kurzschluss angesehen werden.
Das Mass der Wärmeübertragung durch Gasleitung ist von der Anzahl der vorhandenen Moleküle und von der mittleren freien Weglänge der Molekularbewegung abhängig. Durch
<Desc/Clms Page number 3>
eine Herabsetzung des absoluten Druckes wird die Anzahl der für die Wärmeübertragung vorhandenen
Moleküle herabgesetzt. Daher ist ein gutes Vakuum wichtig. Durch eine Herabsetzung des absoluten
Druckes wird aber auch die mittlere freie Weglänge der Moleküle vergrössert und damit die Gasleitung erhöht. Wenn die Poren gross sind, so dass ihre durchschnittliche Dimension mit der mittleren freien Weg- länge der Moleküle vergleichbar ist oder diese übertrifft, dann hebt die nachteilige Wirkung der Vergrö- sserung der mittleren freien Weglänge die vorteilhafte Wirkung des Vorhandenseins einer kleineren Anzahl von Molekülen im wesentlichen auf.
Aus diesem Grunde bewirkt eine Herabsetzung des absoluten Druckes erst dann eine Herabsetzung der Gasleitung, wenn die mittlere freie Weglänge so sehr vergrössert worden ist, dass die Molekularbewegung durch die Dimensionen der Porenräume beschränkt ist. Aus diesem Grunde werden in reinen Vakuumsystemen oder bei grobtelligen Füllstoffen, in denen die Querdimensionen der Porenräume relativ gross sind, äusserst niedrige absolute Drücke, beispielsweise von 10-6 mm Hg, be- nötigt. In derartigen Systemen bewirkt eine geringe Erhöhung des absoluten Druckes nicht nur eine Er- höhungderAnzahl der vorhandenen Moleküle, sondern auch eine Herabsetzung ihrer mittleren freien Weg-
EMI3.1
gebenen Kurzschlusses.
In handelsüblichen Gefässen, die aus Metall hergestellt sind und rauher Behand- lung ausgesetzt werden, ist es gewöhnlich praktisch unmöglich, in der Isolierung ständig äusserst niedrige absolute Drücke wie 10-6 mm Hg aufrechtzuerhalten. Ein sehr feinteiliges zusammendrückbares Material zwischen den Abschirmungen setzt das Vakuumerfordernis für die Isolierung herab und führt zu einem zu- verlässigen, hochwertigen Isoliersystem. Aus den vorgenannten Gründen hat es sich daher gezeigt, dass
Faserdurchmesser zwischen 0,5 und 3,8 Mikron eine weit bessere Isolierung ergeben als Fasern mit grö- sseren Durchmessern.
Die Reihenfolge der Formen der Wärmeübertragung, die in einer typischen mehrschichtigen Isolie- rung auftreten können, die aus Aluminiumfolien besteht, die durch Glasfaserschichten in geringen Abständen voneinander gehalten werden, wobei die Glasfasern eine Faserorientierung im wesentlichen parallel zu den Aluminiumfolien und quer zu der Richtung des Wärmeflusses ist, kann wie folgt sein :
Auf das erste Blatt der Aluminiumfolien auftreffende Strahlungswärme wird zum grössten Teil reflektiert. Der verbleibende Teil wird absorbiert. Ein Teil dieser absorbierten Strahlung trachtet, durch Wiederausstrahlung zur nächsten Sperre zu gelagen, wo sie wieder zum grössten Teil reflektiert wird. Ein . Teil wandert durch die feste Leitung und ein kleinerer Teil durch Leitung in dem Restgas.
Bei der Wärme- übertragung durch feste Leitung schreitet der Wärmeverlust längs der Faserbahnen auf einem unregelmä- ssigen Wege fort, wobei er durch relativ kleine Punktberührungsflächen zwischen einer kreuzenden Faser hindurchgeht, bis er das zweite Blatt aus Aluminiumfolie erreicht, an dem die vorstehend beschriebene Wärmereflektion und Wärmeabsorption wiederholt wird. Infolge der bestimmten Orientierung der einzelnen Fasern in den Bahnen wird der Weg der festen Leitung von dem ersten Blatt aus Aluminiumfolie zu dem zweiten stark verlängert und enthält er eine unbestimmt grosse Anzahl von Punktberührungswider- ständen zwischen einander berührenden Fasern.
Die Analogie zeigt, dass eine mehrschichtige Isolierung, welche eine Anzahl von wärmereflektierenden Blättern und zwischen ihnen eine aus einem faserorientier- ten Vlies bestehende zusammendrückbare Schicht aus Isoliermaterial geringer Leitfähigkeit aufweist, zur Verhinderung oder Herabsetzung von Wärmeverlusten durch Strahlung und durch Wärmeleitung besonders wirksam sein kann.
Bei der praktischen Anwendung der Erfindung beträgt die Zahl der pro cm vorgesehenen Strahlungsabschirmungen zwei (bei Verwendung relativ starker Vliese als Zwischenlagen) bis 50 (bei Verwendung sehr dünner Vliese, die nur wenige Fasern pro Flächeneinheit der Lage von geringer Wärmeleitfähigkeit haben). Ein bevorzugter Bereich liegt zwischen 4 und 12 Abschirmungen pro cm. Diese Bereiche stellen bevorzugte Kompromisse zwischen der Wärmeübertragung durch Leitung und Strahlung dar, wie nachstehend ausführlich erläutert wird. Bei einer gegebenen zusammendrückbaren Bahn kann die Stärke der Lagen beträchtlich verändert werden, indem man das Lagenmaterial während seiner Einbringung unter grösserem oder kleinerem Druck setzt.
Unerwarteterweise wurde jedoch entdeckt, dass die feinen Fasermaterialien gemäss der Erfindung besonders druckempfindlich sind und dass ein sehr schmaler optimaler Bereich für die Anzahl der Strahlungsabschirmungen vorhanden ist, die pro Stärkeeinheit der zusammengesetzten Isolierung, wie vorstehend definiert, eingebracht werden. Dieser optimale Bereich steht in einer Beziehung zu dem Emissionsvermögen der Strahlungsabschirmungen und zu dem Gewicht pro Flächeneinheit der zum Trennen der Abschirmungen verwendeten Vliesschicht.
Wenn die Isolierung zu stark zusammengedrückt wird, so dass mehr als die optimale Anzahl von Schichten pro Stärkeeinheit eingebracht werden, dann nimmt die Wärmeleitfähigkeit scharf zu, weil
<Desc/Clms Page number 4>
25zusätzliches festes Material zur Übertragung der Wärme vorhanden ist. Die Fasern werden dadurch in einem solchen Grade zerdrückt und verfilzt, dass die Zahl der Faserberührungen viel höher ist, als für die Festigkeit des Vlieses und zum Abstützen der Strahlungsabschirmungen erforderlich sind. Wenn anderseits die zusammengesetzte Isolierung zu locker ist, weil weniger als die optimale Anzahl von Schichten pro Stärkeeinheit eingebracht werden, dann nimmt die Wärmeübertragung stark zu, weil die Anzahl der pro Stärkeeinheit vorhandenen Strahlungsabschirmungen abnimmt und die Gasleitung zunimmt.
Die Gasleitung nimmt zu, weil die Poren grösser werden, so dass die Freiheit der Molekularbewegung erhöht wird.
Fig. 1 erläutert die sehr ausgeprägte Wirkung der Veränderung der Dichte der Bahnmaterialien durch Anwendung von verschieden starken Drücken während des Einbringens. Die Kurve A bringt die Dichte p des eingebrachten Vlieses in eine Beziehung mit dem Teil ksc der Wärmeübertragung, der nur auf die feste Leitung durch die Fasern zurückzuführen ist und durch folgende empirische Gleichung dargestellt wird :
EMI4.1
wobei ksc in gcal/ (sec) (cm) ( C) und
EMI4.2
EMI4.3
Die hohe Steilheit der Kurve zeigt die Druckempfindlichkeit des Vlieses an und erläutert den Nachteil des Zusammendrängens von zu vielen Schichten in einem gegebenen Raum oder der Forderung, dass die zusammengesetzte Isolierung im Betrieb eine grosse Last tragen soll, wie nachstehend ausführlich er- örtert wird. Die Kurven Bl, Ba und Ba zeigen die bei einer Veränderung der Vliesdichte gewöhnlich auf- tretende Veränderung der Strahlungswärmeübertragung.
Wenn die Isolierung zusammengedrückt ist, werden die trennenden Vlieslagen dünner und können mehr Abschirmungen pro Stärkeeinheit der zusammengesetzten Isolierung eingebracht werden, so dass die Wärmeübertragung durch Strahlung verringert wird.
Die Kurven"B"werden durch folgende allgemeine Formel bestimmt :
EMI4.4
wobei kr in gcal/ (sec) (cm) (OC) die auf die Strahlung zurückführende Komponente der Gesamtwärme- übertragung ist, E ein Konstante für eine gegebene Folie, das effektive Emissionsvermögen der Folien- fläche in dem zusammengesetzten Zustand, y in g/cm3 das Gewicht der Vliesschicht pro Flächeneinheit und pf in g/cm3 die Dichte des eingebrachten Vlieses. Jede der Kurven"B"entspricht daher einem gegebenen Emissionsvermögen e der Folie und einem gegebenen Gewicht der Vliesschicht pro Flächeneinheit.
Beispielsweise ist die Kurve B geeignet für eine Vliesschicht von 0,00505 g/cm2, die mit einer Folie mit einem Emissionsvermögen von 0, 021 verwendet wird, wobei das Produkt ey 0, 021. 0, 00505=1, 06. 10-4 ist. Wenn beispielsweise eine Bahn-verwendet wird, die im eingebrachten Zustand eine Dichtepf von 0,048 g/cm3 hat, besagt die Kurve B.. dans der Anteil der Strahlung an der Gesamtwärmeübertragung 0, 0578. 10-6 gcal/ (sec) (cm) (OC) beträgt. Die Anzahl der aus Folie und Vliesmaterial bestehenden Schichten, die pro cm der Stärke der zusammengesetzten Isolierung in den vorstehenden Beispielen eingebracht werden müssen, beträgt pal-y oder 0,048/0, 00505 = 9,5 Schichten/cm.
Es sei betont, dass "y" als das Gewicht pro Flächeneinheit der gesamten Vliesschicht definiert ist, die zur Trennung einander benachbarter Folien verwendet wird. Vliesmaterial in Bahnen mit einem Gewicht von 0,00216 g/cm2 hat daher, wenn es einzeln zwischen Folien verwendet wird, einen"y"-Wert von 0, 00216 bzw. wenn es in doppelter Stärke zwischen den Folien verwendet wird, einen Wert von 0, 00432.
Die Kurven Cl, C2 und C3 sind die Summen der Wärmeübertragung durch feste Leitung und durch Strahlung. Beispielsweise ist C die Summe von A und B. In der Annahme, dass die Wärmeübertragung
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
EMI5.2
Durch weitere algebraische Manipulation erhält man einen Ausdruck für Ka-Minimum wie folgt :
EMI5.3
EMI5.4
EMI5.5
EMI5.6
Fig. 2 ist ein Kurvenbild der Gleichungen (4) und (5), welches es dem Konstrukteur gestattet, Materialien auszuwählen und sie richtig einzubringen, um einen geforderten Ka-Wert In wirtschaftlichster Weise zu erzielen. Wenn man irgendeinen gewünschten Gesamtwärmeübertragungskoeffizienten Ka annimmt, kann die gewünschte Beziehung zwischen dem Emissionsvermögen und dem Vliesgewicht nach der Kurve A der Fig. 2 bestimmt werden. Ferner kann die gewünschte Dichte des Vliesmaterials im eingebrachten Zustand aus der Kurve B bestimmt werden. Wenn das Vliesgewicht gewählt ist, kann die Anzahl von Schichten pro Stärkeeinheit (N) mit Hilfe der optimalen Dichte im eingebauten Zustande berechnet werden :
EMI5.7
Bei der Anwendung der Erfindung wird vorzugsweise eine durch die physikalischen Eigenschaften der Materialien gegebene Grenze beachtet.
Aus der Fig. 1 könnte man schliessen, dass letzten Endes das beste Verhalten bei äusserst niedrigen Dichten, unter den auf den Kurven befindlichen, erhalten werden würde, wenn man nur Materialien von einem entsprechend niedrigen Emissionsvermögen und Vliesgewicht finden
<Desc/Clms Page number 6>
könnte. Die Isolierung muss jedoch genügend zusammengedrückt werden, um ein Durchhängen und eine übermässige Faltenbildung zu verhindern und um eine Berührung zwischen den Vliesen und den Abschir- mungen aufrechtzuerhalten. Das Durchhängen und die Faltenbildung bewirken die Bildung von grossen
Poren innerhalb der Isolierung, welche in dem Isolierraum Platz beanspruchen und wenig zur Isolierwirkung beitragen.
Da die Ka-Werte von Isolierungen deren Wirksamkeit pro Stärkeeinheit ausdrücken, erkennt man, dass der Ka-Wert durch Durchhängen oder übermässige Faltenbildung stark herabgesetzt wird.
Es ist eine solche Berührung erwünscht, dass zwischen den Schichten geringer Leitfähigkeit und den reflektierenden Abschirmungen eine genügende Reibung vorhanden ist, um während des Zusammenbaues von Einrichtungen wie isolierten Behältern eine leichte Manipulation der zusammengesetzten Isolierung ohne Beschädigung zu gestatten. Es hat sich gezeigt, dass, um Schwierigkeiten zu vermeiden, die Dichte des Bahnmaterials im eingebauten Zustand nicht kleiner sein sollte als 0,008 g/cm3. Die starke vertikale strichlierte Linie in Fig. 2 bei pf = 0,008 gI cm3 bezeichnet diese bevorzugte Grenze.
Die horizontale strichlierte Linie in Fig. 2, welche Ka = 3, 3. 10-6 gcal/ (sec) (cm) ( C) darstellt, kommt der besten praktisch möglichen bekannten Isolierung (Pulver in Vakuum) nahe und stellt die obere Grenze der Anwendbarkeit der Erfindung dar. Pulver sind normalerweise in einer feineren Teilchengrösse erhältlich als Bahnen. In Systemen, die Ka-Werte über etwa 3, 3. 10-6 gcal/ (sec) (cm) ( C) zulassen, werden Pulver infolge ihrer geringeren Gasdruckempfindlichkeit bevorzugt.
Die Überlegenheit der erfindungsgemäss aus abwechselnden Schichten aufgebauten vliesartigen Isolierung ist aus einem Vergleich der Punkte E, F und G der Fig. 1 klar erkennbar. Der Punkt E stellt das typische Verhalten von feinem Perlsteinpulver in Vakuum dar. Der Punkt F stellt das Verhalten eines Silica-Aerogels mit einer Teilchengrösse von weniger als 1 Mikron im Vakuum dar. Der Punkt G zeigt das Verhalten von sauberem Glastuch, das aus Fasern mit einem Durchmesser von 5 bis 6 Mikron gewebt ist und ein Gewicht von etwa 0,0028 g/cnr'hat. Dieses Tuch wurde in Aluminiumfolie abwechselnden Schichten ebenso wie die vliesartigen Materialien erprobt.
Bei Geweben sind die Fasern in der Ebene des Blattes nicht unregelmässig orientiert, sondern verlaufen Bündel von Fasern in dichter Längsberührung abwechselnd von einer Seite des Blattes zur andern. Auf diese Weise erhält man ein Material sehr hoher Dichte, das eine sehr hohe Wärmeleitung durch die Fasern ergibt. Infolge des lockeren Gewebes sind tuchartige Materialien auch sehr gasdruckempfindlich.
Es versteht sich, dass die Anwendung von reflektierenden Abschirmungen mit den bekannten Pulvermaterialien in einem Vakuum kein brauchbares Isoliersystem ergeben würde. Dies ist vor allem auf die Fliess- und Absetzeigenschaften von Pulvern zurückzuführen. Diese Eigenschaften werden durch die bei transportablen Einrichtungen auftretenden Bewegungen und Schwingungen noch verstärkt. Schaumartige Stoffe und grobe, nicht orientierte oder miteinander verbundene Fasern haben eine derart hohe Festleitung, dass sie selbst bei Verwendung mit strahlungsabschirmenden Wärmeleitfähigkeiten weit über dem erfindungsgemässen Bereich ergeben würden. Ferner sind ohne Vakuum arbeitende Isoliersysteme aller Art durch äusserst hohe Wärmeleitfähigkeiten gekennzeichnet, die auf die überwiegende Bedeutung der Gasleitung zurückzuführen sind.
Wie aus der vorstehenden Erörterung geschlossen werden kann, besteht ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemässen Isolierung in den niedrigen erzielbaren Wärmeübertragungskoeffizienten. Beispielsweise wurde durch das Aushärten einer Isolierung aus abwechselnden Schichten aus Aluminiumfolie mit einem effektiven Emissionsvermögen von 0,058 und einem aus orientierten, nicht miteinander verbundenen zu-
EMI6.1
der vorstehend beispielsweise angeführte doppelwandige Behälter mit diesem Material isoliert wird, ist für eine Verdampfungszahl von 1% pro Tag bei Flüssigsauerstoffüllung eine Stärke der Isolierung von nur 3,33 cm erforderlich.
Um die Wirkung dieser Isolierung weiter zu zeigen, ist in der Tabelle 1 ihre Wärmeleitfähigkeit mit der der bekannten Isolierungen verglichen.
<Desc/Clms Page number 7>
Tabelle 1
EMI7.1
<tb>
<tb> Art <SEP> der <SEP> Isolierung <SEP> Absoluter <SEP> Druck <SEP> im <SEP> Wärmeleitfähigkeit
<tb> Vakuumraum <SEP> in <SEP> gcal/ <SEP> (sec) <SEP> (cm) <SEP> ( C)
<tb> Mikron <SEP> Quecksilbersäule
<tb> Pulver <SEP> in <SEP> Vakuum-Isolierungen <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 3, <SEP> 80. <SEP> 10-6 <SEP>
<tb> Hochvakuumsysteme <SEP> mit <SEP> polierten <SEP> Metallflächen
<tb> und <SEP> konzentrischen <SEP> Strahlungsabschirmungen <SEP> 0,01 <SEP> 0, <SEP> 78. <SEP> 10-6 <SEP>
<tb> Isolierung <SEP> nach <SEP> einem <SEP> Ausführungsbeispiel <SEP> der <SEP> Erfindung <SEP> :
<SEP> Faservlies <SEP> von <SEP> 0,00507 <SEP> g/cm, <SEP> mit <SEP> Fasern
<tb> von <SEP> 2,5 <SEP> bis <SEP> 3,8 <SEP> Mikron <SEP> Durchmesser, <SEP> abwechselnd
<tb> mit <SEP> Aluminiumfolie <SEP> von <SEP> 94, <SEP> 2% <SEP> Reflexionsvermögen <SEP> und <SEP> zusammengedrückt <SEP> auf <SEP> eine <SEP> Faserdichte
<tb> von <SEP> 0, <SEP> 0256 <SEP> g/cm3 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 48. <SEP> 10-6 <SEP>
<tb>
EMI7.2
<Desc/Clms Page number 8>
In der in Fig. 3 gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind Mittel vorgesehen, welche die Evaku- ierung des Isolierraumes zwischen den Wänden 110a und 110b nach dem Einbringen der zusammengesetzten Isolierung gemäss der Erfindung in diesen Raum gestatten. Zu diesem Zweck ist die Aluminiumfolie 114 mit Durchlässen oder Perforierungen 115 versehen, die vorzugsweise in schraubenlinienförmigen oder spiraligen Reihen angeordnet sind, wobei die Perforierungen in jede : der Lagen nicht mit den Per- forierungen in den benachbarten Folien korrespondieren. Diese Anordnung bietet Mittel zur Schaffung einer geeigneten Anzahl von Perrorierungen in der Folie 114, ohne dass die Abschirmeigenschaften derselben merklich herabgesetzt werden.
Geeignete Perforierungen sind Löcher mit einem Durchmesser von 1, 6 mm, die mit Mittelabständen von 3,8 cm ausgestochen oder ausgestanzt sind.
Die Funktion der Perforationen besteht darin, dem in dem Isolierraum befindlichen Gase zu gestatten, sich nicht nur parallel zu den Folienlagen zu bewegen, sondern auch radial durch die Isolierlagen hindurch. Infolgedessen können die Gasmoleküle freier zu dem Evakuierungsanschluss oder zu einer Gasfalle, beispielsweise einem Adsorbens oder einem Getter wandern. Ferner gestatten die Perforierungen die Wanderung von kondensierbaren Gasen zu der kalten Aussenwand 110a des Innengefässes, wo sie Ablagerungen bilden, die einen vernachlässigbar kleinen Dampfdruck haben. Perforierungen sind besonders vorteilhaft in Systemen, in denen die Isolierung nicht den ganzen Raum ausfüllt, sondern in einem oder mehreren Freiflusskanälen, die von dem Evakuierungsanschluss zu von ihm entfernten Punkten des Isolerraumes führen, weggelassen wird.
Beispielsweise weist in Fig. 3 der Raum 116 zwischen der äussersten Folienlage 113a und der Aussenwand 110b des Vakuumraumes einen offenen Kanal auf, der zu einem nicht gezeigten Evakuierungsanschluss führt. In der Nähe der kalten Wand 110a eingefangene Gasmoleküle können frei durch die Löcher 115 in den Folien 114 und durch die Vliese 113 wandern, bis sie den einen niedrigen Strömungswiderstand aufweisenden Kanal 116 erreichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Doppelwandiger wärmeisolierender Behälter, bei welchem der Raum zwischen der inneren und der äusseren Wand hochevakuiert ist und eine zusammengesetzte Isolierung enthält, welche aus abwechselnden Lagen aus Fasermaterial geringer Wärmeleitfähigkeit und wärmereflektierenden Folien besteht, wobei die einzelnen Fasern des Fasermaterials im wesentlichen parallel zu den Folien angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengesetzte Isolierung in Form von Faserschichten, die aus getrennten Fasern mit einem Durchmesser von 0, 2 bis 5 Mikron bestehen und einer genügenden Anzahl von wär mereflektlerenden Folien, von denen jede eine Stärke von 0,002 bis 0,2 mm und ein Emissionsvermögen von 0, 005 bis 0,2 hat und wobei 2-20 Folien pro cm der Stärke der Isolierung vorhanden sind,
in dem genannten Zwischenraum in einem solchen Masse elastisch zusammengedrückt angeordnet ist, dass die Faserschichten im eingebrachten Zustand eine Dichte von nicht weniger als 0, OOS g/cm3 haben, und dass weiters der Druck im genannten Zwischenraum weniger als 5 Mikron Hg beträgt.