Wärme- bezw. Kälteisolierung. Wärme- bezw. Kälteschutz, Wärmeerzeu gung und Wärmeabgabe sind drei Aufgaben, deren Erfüllung allgemein drei verschiedenen Bauelementen übertragen wird.
Der Erfindungsgegenstand vereinigt in sich die Eigenschaften eines Wärme- bezw. Kälteschutzes, eines Wärmeabgebers und eines Wärmeerzeugers und gewährt dadurch vollkommen neuartige Lösungen bekannter technischer Aufgaben.
Erfindungsgemäss weist die vorliegende Wärme- bezw. Kälteisolierung, welche min destens eine Platte oder Folie besitzt, deren Oberfläche mindestens auf der einen Seite durch eine metallisch glänzende Fläche ge bildet ist, eine Heizvorrichtung auf, um min destens eine blattförmige Metallschicht be heizen zu können.
So kann bei einer, eine bevorzugte Aus führungsform bildenden Isolierung mit meh reren glänzenden Metallfolien oder dünnen Metallblechen, die Lufträume begrenzen, der art elektrischer Strom hindurchgeleitet wer den, dass eine oder mehrere derjenigen Me tallfolien oder -bleche erwärmt werden, wel che an der einen Aussenseite der Isolierung angeordnet sind.
Der den Lufträumen, wel che zweckmässig von blanken Metalloberflä chen begrenzt werden, eigentümliche hohe \@Tärmeschutz wirkt einer Wärmeabgabe der nicht mit elektrischem Strom gespeisten Stelle der Isolierung entgegen, während auf der vom Strom durchflossenen Seite der Iso lierung eine je nach der Stromstärke und je nach dem Widerstand der beheizten Bleche oder Folien mehr oder minder beträchtliche Wärmeabgabe erfolgt. Die Wärmeerzeugung erfolgt unmittelbar an der wärmeabgebenden Oberfläche der Isolierung.
Eine weitere Ausführungsform der Er findung verzichtet auf die Wärmeerzeugung durch elektrischen Strom, indem ein Heizgas oder ein Dampfstrom in die Isolierung hin- ein- bezw. durch die Isolierung hindurch geleitet wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 6 dargestellt.
Die Fig. 1 zeigt im Schnitt eine erfin dungsgemäss beheizte Isolierung. 1 und 2 sind beispielsweise Folien aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, welche Fo lien glänzende Oberfläche besitzen und in an sich bekannter Weise durch Abstandshalter 3 unter Bildung von Luftschichten in gegen seitigem Abstand gehalten werden. Die Fo lie 2 wird durch elektrischen Strom geheizt und gegen die Folien 1 elektrisch isoliert, z. B. dadurch, dass diejenigen Abstandshalter 3, die zwischen den Folien 1 und der Folie 2 sich befinden, aus elektrisch isolierendem Material bestehen.
Es ist nun nicht erforderlich, dass plane Bleche oder Folien verwendet werden. Man kann zum Beispiel die einzelnen Metallblät ter auch wellenförmig biegen und zum Bei spiel so aufeinanderschichten, dass die Wel len im Winkel zueinander verlaufen, das heisst sich kreuzen.
Die Fig. 2 zeigt beispielsweise die durch Anwendung wellenförmig ausgebildeter Me tallblätter entstehende Struktur einer erfin dungsgemäss beheizten Isolierung.
In Fig. 3 ist der Schnitt III-III durch die in Fig. 2 dargestellte Isolierung darge stellt. Die elektrische Isolierung der so ent stehenden punktförmigen Berührungsstellen zwischen den unbeheizten Metallblättern 4 und dem beheizten Metallblech bezw. der Metallfolie 5 kann beispielsweise durch Über ziehen der Berührungsstellen der Oberflä chen oder der Berührungsstellen einer der selben mit einer Lackschicht erfolgen. Ins besondere können auch die ganzen gegenein ander elektrisch abzuisolierenden Oberflächen durch eine entsprechende Behandlung, z. B.
eine anodische Vorbehandlung oder Ätzung mit einer Oxydschicht, elektrisch isolierend gemacht werden. Die elektrische Isolierung der Oberfläche kann auch beispielsweise durch Bekleben derselben mit Papier erfol gen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das oder die elektrisch beheizten Bleche oder Metallfolien auf mindestens einer Seite einen wärmestrahlungsdurchlässigen, elektrisch iso lierenden Überzug aufweisen. Hierfür kom men Oxyde oder durchsichtige Lacke aus Zellulosederivaten in Betracht, welche den Übergang der Wärmestrahlung von dem be heizten Metallblatt nach der nicht beheizten Seite der Isolierung nicht vergrössern. Der Wärmestrom durch die metallischen Berüh rungsstellen der nicht beheizten Folien oder Bleche kann in an sich bekannter Weise, z.
B. durch Zwischenlage planer Papiere oder Gewebe, oder durch Verwendung ein- oder beidseitig auf Papier oder Asbest aufgekleb ter gewellter Metallblätter an Stelle der ge wellten Ganzmetallblätter gemindert werden. Im äussersten Fall ist eine metallisch glän zende, bezüglich ihres Strahlungsvermögen wirksame Fläche auf einer einzigen beheiz ten Folie oder einem ebensolchen Blech vor handen. Es ist auch nicht erforderlich, die einzelnen Metallblätter, welche die Isolie. rung bilden, in parallel liegenden Ebenen an zuordnen. Es können beispielsweise Metall blätter von gekrümmter, unregelmässig ge knitterter Form auf- bezw. übereinander geschichtet werden.
Die Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform dieser Art. Die unbeheizten Metallblätter 6 mögen hier aus glänzender Aluminiumfolie gebildet sein, und die beheizten Metallblätter 7 aus auf Papierbahnen 8 geklebter glänzen der Aluminiumfolie. Werden mehrere Me tallblätter geheizt, so kann die durch den elektrischen Strom erzeugte Wärme zum Beispiel durch Wahl verschieden dicker Fo lien bezw. Bleche entsprechend abgestuft werden. Vornehmlich werden die stärker ge heizten Bleche bezw. Folien gegen die wär mere Seite hin verlegt, so dass die der wärme abgebenden Oberfläche zugekehrte Platte oder Folie die höchste Temperatur erhält.
Die Anordnung kann auch so getroffen werden, dass die Metallfolien bezw. Bleche zwischen sich einen lufthaltigen Isolierstoff, wie z. B. Kork- oder Torfplatten, Schlacken wolle, Kapok, Glasgespinst, Asbest usw. ein- schliessen. Die Ausfüllung der Zwischen räume zwischen den Metallwänden durch diese Isolierstoffe kann auch zum Beispiel nur teilweise erfolgen. Die in der Fig. 5 dargestellte beispielsweise Isolierung besitzt eine beheizte glänzende Ganzmetallfolie 9 und zwei unbeheizte metallpulverhaltige Zel- lulosefolien 10 und 11.
Der Querschnitt der Folien ist aus Gründen der Deutlichkeit er heblich vergrössert dargestellt. Die Folien 10 und 11 können so ausgebildet werden, dass die metallischen Einschlüsse allseitig von der durchsichtigen Zellulosemasse umschlossen sind, das heisst auch in Richtung der Folien ebene sich nicht berühren. Der Raum zwi schen den Folien 10 und 11 sei zum Beispiel mit einer Glasgespinstmasse 12 so ausgefüllt, dass das Glasgespinst die Ausbiegungen 13 der Folie 10 ausfüllt, welche Ausbiegungen 13 gleichzeitig als elektrisch isolierende Ab stützung für die beheizte Folie 9 dienen. Die Folie 9 kann auf einer Hartpapier- oder Gipsschicht 14 befestigt sein.
Werden nun die Folien 10 und 11 mit der zwischenliegen den Isolierfüllung 12 zum Beispiel durch eine Vernähung aus Asbestgarn 15 zu einer Matte oder Platte zusammengefügt, so ist eine Mon tage der gesamten Isolierung denkbar ein fach.
In ähnlicher Art, auch unter gänzlichem oder teilweisem Ersatz der unbeheizten Me tallblätter bezw. metallhaltigen Blätter durch einen andern Isolierkörper, können auch zum Beispiel Bauplatten oder -matten hergestellt -erden, wobei der Isolierkörper auf der gan zen Oberfläche durch einen elektrisch isolie renden Überzug geschützt ist. Wesentlich ist in jedem Falle nur, dass auf einer :Seite der Isolierung mindestens eine beheizte glän zende Metallfolie bezw. ein beheiztes glän zendes Metallblech angeordnet wird.
Eine besonders einfache Ausführungs form des Erfindungsgegenstandes beschränkt sich auf die Anwendung einer einzigen Me tallfolie. An deren Stelle kann auch ein mit metallischer Masse bespritztes Papier oder ein anderer, z. B. galvanisch mit einer Me tallschicht versehener Träger treten. Ferner kann die Metallschicht zum Beispiel in Form einer Folie unmittelbar auf einen Träger aufgeklebt werden. Die Verhältnisse sind dabei so, dass das geringe Wärmestrahlungs- vermögen bezw. das hohe Wärmerückstrah- lungsvermögen der glänzenden Metallschicht zur Wirkung kommt.
Sofern ein Träger für eine Metallschicht verwendet wird, ist er vor zugsweise ein schlechter Wärmeleiter und ein schlechter elektrischer Leiter.
Bei einer solchen einfachen Ausführungs form mit einer einzigen Metallfolie oder Blech kann die metallisch glänzende Ober fläche auf der einen Seite mit einem elek trisch isolierenden Überzug versehen sein, der ein hohes Wärmestrahlungsvermögen besitzt; eine derartige Isolierung kann dann zum Bei spiel so verwendet werden, dass die mit dem Überzug versehene Seite dem zu beheizenden Raum zugekehrt ist.
In- diesem Fall wird der Wärmeabfluss aus der Folie bezw. dem Blech auf der dem Innenraum abgewendeten, glänzenden Oberfläche verhindert, während der Wärmeabfluss nach dem Innenraum auf der diesem zugewendeten Oberfläche von hohem Wärmestrahlungsvermögen ungehin dert erfolgen kann.
Soll es hingegen vorwie gend die Aufgabe der Heizung sein, eine Schwitzwasserbildung auf der einem Luf t rauen zugekehrten Seite zu verhüten, so wird zweckmässig .die mit dem Überzug versehene Seite dem Luftraum abgewendet angeordnet, wobei .die Wärme der Folie oder des Bleches sich ungehindert der Mauer oder Wand mit teilen kann, während durch die dem Innen raum zugewendete Oberfläche von geringem Strahlungsvermögen kaum ein Wärmeüber gang stattfindet. Diese Anordnung hat be sondere Bedeutung, wenn in dem Innenraum eine weitere Wärmequelle angeordnet ist.
Schliesslich zeigt die Fig. 6 ein einfaches Beispiel für die Ausführung des Erfindungs gedankens, bei der die Wärmeerzeugung nicht auf elektrischem Wege erfolgt. Die glänzenden Aluminiumfolien 16, welche durch Abstandshalter 17 so gehalten werden, dass zwischen ihnen isolierende Luftschich ten entstehen, sind durch eine Umhüllung 18, die zum Beispiel aus Hartpapier bestehen kann, zu einem plattenförmigen Baukörper zusammengefügt. In die Kammer 19 tritt bei 20 das vorzugsweise gasförmige Heiz mittel, z. B. erwärmte Luft, ein, das bei 21 wieder austritt.
Die Kammer 19 kann dabei ein Luftführungskanal für eine Klimaanlage (Luftkonditionierung) sein.
Die Anwendungsmöglichkeiten des Er findungsgegenstandes sind äusserst mannig faltig. Sie werden nachstehend durch einige Beispiele erläutert. Der Erfindungsgegen stand kann zum Beispiel im Bauwesen für den Wärmeschutz und die gleichzeitige Be- heizung von Wohn-, Arbeits- oder Lager räumen verwendet werden. Hierbei kann die Wärmeabgabe des gleichzeitig als Wärme schutz dienenden Heizkörpers in Richtung nach dem beheizten Raum hin mit sehr ge ringer Übertemperatur der dem Raum zuge kehrten Metallfläche im Vergleich zu der Raumluft erfolgen.
Die hieraus sich ergeben den Vorteile liegen einmal darin, dass eine gleichmässige Temperaturverteilung in dem zu beheizenden Raum gewährleistet ist, zum andern darin, dass die Ausnutzung z. B. des elektrischen Stromes für die Raumheizung in einer besonders wirtschaftlichen Art und Weise erfolgt. Die Beheizung kann auch bei spielsweise durch einen in dem zu beheizen den Raum angeordneten Thermostaten selbst tätig geregelt werden.
Die als Heizkörper ausgebildete Isolie- rung kann entweder auf der innern oder auf der äussern Oberfläche der Wand eines zu beheizenden Raumes angebracht werden. Wird die als Heizkörper ausgebildete Isolie rung auf der Aussenseite einer Wand eines zu beheizenden Raumes angebracht, so wirkt die Wand selber als Wärmespeicher.
Diese Anordnung der Isolierung ermöglicht die Be- heizung des Raumes zum Beispiel mit bil ligem Nachtstrom, da alsdann die Wand wäh rend der Nacht Wärme speichert, um diese am Tage an den zu beheizenden Raum abzu geben. In der warmen Jahreszeit kann bei dieser Anordnung der Wandbekleidung die Wärmespeicherwirkung des durch die isolie- rende Bekleidung geschützten Mauerwerkes benutzt werden, um die Raumtemperatur gleichförmig niedrig zu halten.
Zur besseren Wärmeabgabe an die Raumluft können Luft zirkulationsöffnungen in der Wand bezw. im Mauerwerk angebracht werden, die zwecks Regelung verschliessbar sein können.
Durch die Anwendung des Erfindungs gegenstandes für Raumheizungen kann die Bildung von Schwitzwasser auf der dem Raum zugekehrten Oberfläche der Wand verhindert werden. Diese Eigenschaft ist von besonderer Bedeutung für Räume, in denen die Bildung von Wrasen oder Nebel erfolgt. oder für Räume, die während des Tages stark beheizt und während der Nacht starker Abkühlung unterworfen sind. Die Schwitz- wasserbildung kann dadurch ausgeschlossen werden, dass die Temperatur der dem Raum zugekehrten Oberfläche der als Heizkörper wirksamen Isolierung stets höher als die Temperatur des zu beheizenden Raumes ge halten wird.
Besonders wenn es sich um geringe Heiz- leistungen, wie zum Beispiel bei der aus schliesslichen Aufgabe, Schwitzwasserbildung zu verhindern, handelt, kann der Erfindungs gegenstand auch unter Verwendung einer einfachen Metalltapete ausgeführt werden, das heisst einer Tapete,
bei der die dem Raum unmittelbar zugekehrte metallisch glänzende Oberfläche ein besonders geringes Wärme strahlungsvermögen und damit eine beson ders hohe Temperatur bei geringer Heiz- leistung aufweist. Bei dieser Tapete ist die Metallschicht vorzugsweise auf eine schlecht wärmeleitende Unterlage aus Papier, Faser stoff oder dergleichen aufgeklebt, und sie kann auf der dem Raum zugekehrten Me talloberfläche einen elektrisch isolierenden wärmestrahlungsdurchlässigen Überzug aus Oxyd oder Lack aufweisen.
Der einen Wärmeschutz-und Heizkörper bildende Erfindungsgegenstand kann auch für Fensterläden und Türen Verwendung finden. Bei der Anwendung für Fenster läden braucht die Beheizung nur im Winter zu erfolgen. Im Sommer dient der Erfin dungsgegenstand lediglich als Wärmeschutz.
Da der Erfindungsgegenstand relativ leicht an Gewicht gebaut werden kann, kann er mit Vorteil Verwendung finden, um zum Beispiel die Eisbildung auf Oberflächen von Luftfahrzeugen zu verhindern. Wenn das Luftfahrzeug zum Beispiel plötzlich auf sei ner Fahrt in wärmere Luftschichten gelangt und die Oberflächentemperatur des Luftfahr zeuges sich nicht schnell genug der Tempera tur dieser wärmeren Luft anpassen kann, so ist die Oberfläche des Fahrzeuges nach Un terschreitung des Taupunktes der angrenzen den Luftschichten der Eisbildung ausgesetzt.
Die Oberfläche des Luftfahrzeuges kann zur Verhinderung der Eisbildung in der Art mit einer erfindungsgemässen Isolierung ver sehen werden, dass die beheizte Seite der Iso lierung der Innenseite des durch Eisbildung gefährdeten Flugzeugaussenteils zugekehrt ist bezw. an diese Innenseite unmittelbar anliegt. Dadurch kann alsdann die Oberflächentem peratur des Luftfahrzeugaussenteils in kür zester Zeit der jeweils herrschenden höheren Lufttemperatur angeglichen werden. Ist bei ausgeschaltetem Strom eine Eisbildung be reits erfolgt, so wird diese durch einen kurz andauernden Stromdurchgang abgesprengt.
Auch für die Bekleidung von Passagieren von Luftfahrzeugen in grosser Höhe kann der Erfindungsgegenstand Verwendung fin den. In solchen Fällen kann zum Beispiel die unter der Spannung eines elektrischen Stromes stehende Metallschicht, zweckmässig eine Metallfolie, unmittelbar der Körper oberfläche zugekehrt werden. Die Strom lieferung kann dann in der für derartige Be kleidungen an sich bekannten Weise erfolgen.
Für Schiffe und Landfahrzeuge kann die Erfindung ebenfalls mit besonderem Vorteil verwendet werden, z. B. um eine Schwitz- wasserbildung zwischen Bordwand und Iso lierung oder zwischen dem Metalldach eines Wagens und der darunter befindlichen Iso lierung zu vermeiden. Eine Korrosion der Bordwände bezw. Metalldächer durch das bei niedriger Aussentemperatur gebildete Schwitzwasser verursacht empfindliche Schä den, die vermieden werden können, wenn die wärmeabgebende Seite der erfindungs gemässen Isolierung dem durch Korrosion ge fährdeten Metallkörper zugekehrt angeordnet wird.
Als weiteres Anwendungsgebiet, auf dem der Erfindungsgegenstand mit beson derem Vorteil verwendbar ist, sei die Isolie rung kältetechnischer Apparate, Behälter, Maschinen oder Rohrleitungen genannt. Man hat bereits vorgeschlagen, auf der Oberfläche einer Isolierung, z. B. einer Korkisolierung, elektrisch beheizte Drähte aus elektrisch gut leitendem Material anzuordnen, oder auch derartige Drähte in einer Wärmeschutzmasse einzubetten.
Diese Massnahmen wurden zur Verhinderung des Schwitzwasserniederschla- ges bezw. zur Verhinderung der Eis- oder Reifbildung oder zur Verhinderung unzuläs siger Abkühlung von Behältern vorgesehen. Diese Aufgaben können durch eine erfin dungsgemässe Anordnung wirkungsvoller und einfacher gelöst werden, weil der Erfindungs gegenstand gleichzeitig zu einem hochwer tigen Wärmeschutz ausgebildet sein kann.
Soll die Kondensation von Luftfeuchtigkeit auf oder innerhalb einer Kälteisolierung ver hindert werden, so beheizt man die an die Aussenluft angrenzenden Wände bezw. eine derselben. Soll die unzulässige Abkühlung eines Behälterinhaltes oder zum Beispiel das Einfrieren einer Wasserleitung verhindert werden, so beheizt man die dem isolierten Objekt zugewendete Seite.