DE1000146B

DE1000146B - Infrarotreflektierende Raumauskleidung

Info

Publication number: DE1000146B
Application number: DEH23771A
Authority: DE
Inventors: Dieter Hildebrandt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-04-28
Filing date: 1955-04-28
Publication date: 1957-01-03

Description

Infrarotreflektierende Raumauskleidung Das Wohlbefinden des Menschen in einem geheizten Raum hängt in hohemMaße von derInfrarotstrahlung ab, die von den Wänden, der Decke und dem Fußboden dem Menschen zugestrahlt wird. Das Wohlbefinden ist erreicht, wenn die zugeführte Infrarotstrahlung gerade denjenigen Wert erreicht, den der im Zimmer befindliche Mensch selbst an Infrarotstrahlung abgibt. Von dieser Tatsache kann sich selbst der Laie in einfacher Weise überzeugen, wenn er im Winter in einem ungeheizten Raum sich vor einen Hohlspiegel stellt. Die dem Hohlspiegel zugekehrte Körperseite empfindet wohlige Wärme, während die dem Hohlspiegel abgewandte Seite stark fröstelt. In einer Klimakammer, deren Wände doppelt ausgeführt waren und mit einer Flüssigkeit auf konstanter Temperatur gehalten wurden, ließ sich zeigen, daß das Wohlbefinden des Menschen bedeutend stärker von der Temperatur der Wände der Klimakammer und damit von deren Infrarotstrahlung als von der Lufttemperatur innerhalb der Klimakammer abhängt. Bei einer Lufttemperatur von -i- 30° und einer Wandtemperatur von o° C stellte sich nach kurzer Zeit ein Kältegefühl ein. Dagegen hatten die Versuchspersonen das Gefühl wohliger Wärme, wenn die Wände der Klimakammer + 3o° aufwiesen und die Lufttemperatur o° C betrug.
Die üblichen Anstriche und Tapeten, wie auch Wandbespannungen, Auslegestoffe und Teppiche für Wohnräume, Konzertsäle, Theater und andere Aufenthaltsräume sind im infraroten Spektralgebiet absolut schwarz, d. h., sie absorbieren die langwellige Infrarotstrahlung vollständig. Das Wohlbefinden des Menschen im Zimmer während der Winterzeit muß deshalb dadurch erreicht werden, daß durch ständige Heizung die Wände, Decken und Fußböden eine Temperatur in der Nähe von 20° C erhalten. Erst dann wird dem Menschen ebensoviel Infrarotstrahlung zugestrahlt, wie er selbst laufend abstrahlt.
Man kann nun die Temperatur der raumbegrenzenden Bauteile niedriger halten, wenn man sie mit infrarotreflektierender metallischer Oberfläche versieht. Es ist bereits viele Jahrzehnte bekannt und durch Experimente immer wieder bestätigt worden, daß sämtliche Metalle im infraroten Spektralgebiet über 9o° der auffallenden Strahlung reflektieren. Leider haben aber fast alle bekannten Metalle - mit Ausnahme der Edelmetalle und der nickelähnlichen Metalle - den Nachteil, daß sie nach sehr kurzer Zeit oxydieren. Die Oxydationsschicht ist meist ein Halbleiter und reflektiert die Infrarotstrahlung nicht mehr vollständig. Vor Oxydation kann man diese Metalle nun durch Aufbringen einer für den Sauerstoff der Luft undurchlässigen Schicht schützen. Solche Korrosionsüberzüge sind z. B. bei Metalltapeten bekannt. Es ist auch bereits ein Verfahren bekanntgeworden, gewöhnliche Tapeten mit einem Metallack zu versehen, und zwar ausdrücklich zu dem Zweck, um die Wärmestrahlen zu reflektieren.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß alle bekannten üblichen Schutzüberzüge für die metallischen Oberflächen von Raumauskleidungen einen bedeutenden Teil der Infrarotstrahlen absorbieren, so daß die Reflexionswirkung der metallischen Oberfläche stark herabgesetzt wird. Die Aufgabe war, eine Raumauskleidung zu schaffen, die mit geringen wirtschaftlichen Mitteln und auf die Dauer Infrarotstrahlen in so hohem Maße reflektiert, daß eine ganz erhebliche Heizkostenersparnis erzielt wird. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Wahl des Polyäthylens Lupolen-H als Schutzüberzug für die metallische Oberfläche der Raumauskleidungen.
Das Polyäthylen Lupolen-H ist einer der ganz wenigen Stoffe, die das langwellige Infrarot bis zu ioo #t Wellenlänge fast ungehindert durchtreten lassen. Die optische Durchlässigkeit dieses Stoffes beginnt bereits im mittelwelligen Ultraviolett und beträgt bei ioo #x Schichtdicke im sichtbaren Spektralbereich 96 %.
Im infraroten Bereich weist das Lupolen-H nur bei 3,5, 6,5 und 13,5 [ schwache Absorptionsbanden auf. Zwischen diesen wie auch jenseits von 15 bis ioo #t liegt die Durchlässigkeit für ioo #t Schichtdicke bei 891/9. Außer diesen hervorragenden optischen Eigenschaften weist das Polyäthylen Lupolen-H noch den Vorzug auf, daß es chemisch unangreifbar ist und eine hohe Oberflächenfestigkeit aufweist. Es wird bei 115° C flüssig und kann mit den verschiedensten technischen Verfahren auf jede beliebige Unterlage aufgebracht werden. Solche Verfahren sind z. B. Aufspritzen, Aufplätten, Tauchen usw. Man kann dabei auch eine Lösungsform verwenden, z. B. Lupolen-H in Xylol. Die Infrarotdurchlässigkeit von Lupolen-H ist bereits bei der Herstellung von Schutzhauben für meteorologische Instrumente erfolgreich ausgenutzt worden.
Wenn erfindungsgemäß Lupolen-H als Schutzüberzug für metallische Oberflächen von Raumauskleidungen verwendet wird, genügt es, die reflektierende Oberfläche durch einen sehr dünnen Metallbelag zu bilden. Die Mindestdicke des Belages beträgt nur etwa o,i #t. Er wird durch die Lupolen-H-Schicht, die nicht dicker als ioo #t sein soll, ausreichend geschützt.
Auch bei Benutzung von Edelmetallen für infrarotreflektierende Oberflächenbeläge ist das erfindungsgemäße Aufbringen einer Lupolen-H-Schicht empfehlenswert. '\Vegen des hohen Preises der Edelmetalle und, um die Geschmeidigkeit der metallbelegten Stoffe zu erhalten, wird man den Metallbelag kaum dicker als o,i #t wählen. Wäre ein solcher Belag nicht mit der Schutzschicht aus Lupolen-H versehen, so bestände bei der Beseitigung von Verschmutzungen die Gefahr, daß die dünne Metallschicht teilweise oder ganz entfernt wird.
Das Aufbringen der dünnen Metallschichten auf die verschiedenen '\?Verkstoffe, die zur Auskleidung der Raumwände, -decken und -fußböden benutzt werden, kann in bekannter Weise geschehen, wie z. B. durch Aufkleben von Blattmetall, durch Aufdampfen, Kathodenzerstäubung, Aufspritzen, elektrolytisches Aufbringen nach vorheriger Einstäubung mit einem elektrisch leitenden Pulver u. ä. Verfahren.
Für das Verkleiden der Decken wird man bevorzugt Folien aus Papier oder sonstigen anklebbaren Materialien wählen, die bereits vor ihrer Anbringung mit einer Metallschicht und einer darüber gelagerten Lupolen-H-Schicht versehen worden sind. Es wird auch möglich sein und sich in einigen Fällen empfehlen, das Metall unmittelbar an die Decke zu spritzen und sofort anschließend mit einer Lupolen-H-Schicht zu überziehen. Bei großen Werkhallen, wie Flugzeughallen, Werfthallen, Montagehallen u. dgl., bei Kirchen, Konzertsälen usw. wird man vorzugsweise eine dünne Zwischendecke einziehen, die auf ihrer den Menschen zugekehrten Unterseite den erfindungsgemäßen Metallbelag mit Lupo@len-H-Überzug trägt. Als Werkstoffe für solche Zwischendecken sind Nessel, Baumwolle, Perlon- und andere Kunststoffgewebe sowie alle ähnlichen Gewebe zu empfehlen; auch Bleche werden brauchbar sein, die lediglich gereinigt und mit Lupolen-H überzogen sind. In allen Fällen wird man durch Wahl verschiedener Metalle architektonisch besonders wirkungsvolle Muster für die Deckenausgestaltung erzielen können.
Für die Bekleidung der Wände wird man meist Tapeten oder dünne Auskleidestoffe verwenden, die bereits mit Metall- und Lupolen-H-Belag versehen sind. Auch das Aufkleben von Blattmetall oder Aufspritzen des Metalls und das Aufspritzen oder Aufplätten des Lupolen-H unmittelbar im Raum ist möglich. Wieder wird man durch Verwendung verschiedener Metalle hervorragende architektonische Wirkungen erzielen können.
Als Fußbodenbelag sind Teppiche und sonstige Auslegematerialien, die metallisiert und mit Lupolen-H überzogen sind, empfehlenswert.
Der durch die Erfindung erreichbare technische Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß eine ganz erhebliche Heizungsersparnis zu erzielen ist. Bisherige Versuche lassen darauf schließen, daß der Kalorienbedarf für die Aufenthaltsräume auf nahezu den dritten Teil gesenkt werden kann. Dies bedeutet eine Brennstoffersparnis von fast 70°/o. Bei Flugzeughallen, Werfthallen u. dgl. wird die Heizungsersparnis noch größer sein; die hier oft verwendete Infrarotheizung von oben erübrigt sich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Raumauskleidung mit Infrarotstrahlen reflektierender metallischer, durch einen dünnen Überzug geschützter Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzüberzug aus dem Polyäthylen Lupolen-H besteht.
2. Raumauskleidung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Oberfläche durch einen sehr dünnen Metallbelag gebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 525 830, 800 857 österreichische Patentschrift Nr. 181409; USA.-Pateiitschrift Nr. 2 663 652; Annalen der Meteorologie, 6. Jahrgang, Heft 3/4, S. 127, und Heft 11/i2, S. 38o, 381; Paper Trade Journal v. 15. 5. 53, S. 57; Industrial and Engineering Chemistry, Okt. 1953, S.2293, 2294.