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Die
Erfindung betrifft ein wärmetechnisches Gerät gemäß Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Wärmetechnische
Geräte,
also beispielsweise Brauchwasserspeicher, Heizkesselgehäuse, Wärmetauscher,
Wärmepumpen
oder auch Sonnenkollektoren, deren ein Wärmeträgermedium führende Elemente mindestens
teilweise durch eine Wärmedämmung gegen
Wärmeverluste
abgeschirmt sind, sind hinlänglich
bekannt und in Benutzung, so dass es diesbezüglich keines besonderen druckschriftlichen
Nachweises bedarf. Unter einen Wärmeträger führenden
Elementen sind dabei je nach Art des wärmetechnischen Gerätes beispielsweise
wasserführende
Wände eines
Heizkesselgehäuses
zu verstehen oder auch der einen Brauchwasserspeicher selbst bildende
Behälter
oder wasserführende
Leitungen von Sonnenkollektoren. Was dabei ferner die Wärmedämmung selbst
betrifft, so stehen auch dafür die
unterschiedlichsten Ausführungsformen
zur Verfügung,
angefangen bei wärmedämmenden
Bandagen aus Wärmedämmmatten,
die gegebenenfalls glasfaserverstärkt sein können, in Kammern gegliederte,
evakuierte, kissenartige Dämmungen,
die wegen der Evakuierunmg einer inneren Abstützung bedürfen, bis zu Schaumstoff-Dämmungen,
insbesondere solche aus Polyurethan. Soweit einleitend gemäß Oberbegriff
davon die Rede ist, dass das betreffende Element mindestens teilweise
von einer Wärmedämmung umschlossen
sein soll, so nimmt dies Rücksicht
darauf, dass installierte Geräte
der hier interessierenden Art, abgesehen von Sonnenkollektoren,
in der Regel nach unten keiner Dämmbarriere bedürfen, und
was Sonnenkollektoren betrifft, so sind deren wasserführenden,
in der Regel in flachen Kästen
geführten
Leitungen nach unten abgedämmt. Dämmstoffmaterialien
der oben genannten Art, abgesehen davon, dass diese bei notwendig
gewordener Entsorgung in der Regel einer Sonderentsorgung bedürfen und
die auch nicht ohne weiteres recyclbar sind, stellen in Anwendung
bei den hier interessierenden wärmetechnischen
Geräten
einen nicht unbe trächtlichen
Kostenfaktor dar. Hinzu kommt noch, dass die zur Dämmung bisher
verwendeten Materialien zwecks Minderung des Wärmedurchganges wegen ihrer
anzusetzenden Stärkenbemessungen
relativ viel Raum beanspruchen.
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Der
Erfindung liegt demgemäß für wärmetechnische
Geräte
der hier interessierenden Art die Aufgabe zugrunde, diese bezüglich der
Gestaltung ihrer Wärmedämmung zu
optimieren.
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Gelöst ist diese
Aufgabe nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des unabhängigen Patentanspruches
1 angeführten
Merkmale.
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Mit
anderen Worten wird erfindungsgemäß nicht nur durch eine andere,
kostengünstigere
und insoweit für
den genannten Einsatzbereich auch ungewöhnliche Materialwahl für eine Optimierung
gesorgt, sondern auch für
eine problemlose Entsorg- und auch Recyclbarkeit des Dämmstoffmaterials
und dies bei gleichzeitiger Ausnutzung des an sich bekannten, hier
aber mit einfachstem Material erreichbaren, isolierenden Doppelwandeffektes
unter Ausbildung eines Gas bzw. Luft aufnehmenden Raumes, der hier aber
nicht als gezielt mit Gas bzw. Luft zu befüllender und abgeschlossener
Raum zu verstehen ist und der nur als wenig breiter Spalt zwischen
den Lagen aus papierartigem Material, d. h., aus Material auf Papierbasis
vorliegt.
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Vergleichsversuche,
durchgeführt
in unterhalb 100°C
liegenden Temperaturbereichen, haben gezeigt, dass unter Verwendung
von einfachen, auf Spaltdistanz gehaltenen Kartonagenzuschnitten,
d. h. Pappe, zur Ausbildung der erfindungsgemäßen, aus zwei Lagen gebildeten
Wärmedämmung im
hier interessierenden Bereich wärmetechnischer
Geräte beispielsweise
eine 90 mm starke Schaumstoffmatte durch eine solche erfindungsgemäße Wärmedämmung ersetzbar
ist, die, im Schnitt gesehen, in ihrer Gesamtstärke nur einen kleinen Bruchteil
von 90 mm in Anspruch nimmt.
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Abgesehen
vom bereits oben erwähnten
einfachen Kartonagenzuschnitt (mit beispielsweise 600 g/m2) kommen für die Ausbildung der die Wärmedämmung bildenden
Lagen auch Wellpappenzuschnitte in Betracht und gegebenenfalls sogar
auch aus formverpresster Papierpulpe gebildete Lagen, an denen vorteilhaft
auch sogleich Distanzhalteelemente mit ausgeformt werden können, auf
die noch näher eingegangen
werden wird.
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Da
wärmetechnische
Geräte
mit Vor- und Rücklaufanschlüsse und
in der Regel auch mit elektrischen Leitungsanschlüssen für Sensoren
und/oder Schaltelemente versehen sind, ist es aufgrund der Materialbeschaffenheit
der erfindungsgemäßen Wärmedämmung im übrigen ein
Leichtes, an dieser an entsprechender Stelle für entsprechende Leitungsdurchgriffe
zu sorgen.
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Das
mit der erfindungsgemäßen Wärmedämmung ausgestatte
wärmetechnische
Gerät und weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
werden anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen
nachfolgend näher
erläutert.
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Es
zeigt schematisch
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1 einen
Vertikalschnitt durch die aus Kartonagenzuschnitten gebildete Wärmedämmung mit
einem Teil des abzuschirmenden Elementes, das hierbei ein Heizkesselgehäuse darstellen
soll;
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2 einen
Horizontalschnitt durch eine aus Wellpappenzuschnitten gebildete
Wärmedämmung;
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3 einen
Schnitt durch eine aus formverpresster Pulpe gebildete Wärmedämmung;
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4 einen
Schnitt durch einen zylindrischen Speicherbehälter mit zylindrischer Zuordnung der
Wärmedämmung;
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5 im
Schnitt ein auf ein vertikal orientiertes Teil der Wärmedämmung aufgelegtes
horizontal aufgelegtes Teil der Wärmedämmung;
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6 in
Frontalansicht eine Lage der Wärmedämmung unter
Erfassung zweier Ausführungsformen
von Distanzhalteelementen;
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7 einen
Schnitt durch eine Wärmedämmung mit
Leitungsdurchgriff und
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8 in
Draufsicht eine besondere Ausführungsform
von Distanzhalteelementen.
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Alle
möglichen
Ausführungsformen
von wärmetechnischen
Geräten
umfassen in bekannter Weise ein wahlweise wärmeaufnehmendes, speicherndes
und/oder wärmeabgebendes
Element 1 und eine dieses Element mindestens teilweise
umschließende bzw.
abschirmende Wärmedämmung 2.
Ein solches Element 1 ist der Einfachheit halber in den 1 bis 3 als
Teil eines einfachen Rechteckes dargestellt, das real beispielsweise
als wasserführendes Gehäuse eines
Heizkessels, als Behälter
eines Brauchwasserspeichers, als Wärmetauscher oder auch als Gehäuse eines
Sonnenkollektors zu interpretieren ist.
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Wesentlich
für die
Wärmedämmung 2 ist
nun unter Verweis auf die 1, dass
diese Wärmedämmung 2 mindestens
aus zwei, auf Abstand gehaltenen Lagen 3, 4 eines
papierartigen Materials gebildet und von diesen beiden Lagen 3, 4 zumindest
bereichsweise ein Gas aufnehmender Raum 5 definiert ist.
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Wie
einleitend vorerwähnt,
ist unter papierartigem Material solches auf Papier- und insoweit
letztlich auf Zellstoffbasis zu verstehen. Die Lagen 3, 4 sind,
ebenfalls unter Verweis auf 1, jeweils
aus einem weitestgehend formsteifen Kartonagenzuschnitt 3.1, 4.1 gebildet,
wobei die Zuschnitte an die in Bezug auf das Element 1 erforderliche
Flächengröße und Zuschnittsform
angepasst bemessen sind.
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Was
dabei den Raum 5 betrifft, so handelt es sich dabei, wie
einleitend vorerwähnt,
um einen Spalt zwischen den Zuschnitten 3.1 und 4.1,
und zur Distanzhaltung sind zwischen den Zuschnitten Distanzhalteelemente 7 (in 1 nur
als Kreuze angedeutet) angeordnet, die zu wenigen gleichmäßig verteilt zwischen
den Lagen 3, 4 in geeigneter Weise anzuordnen
sind und die noch näher
erläutert
werden. Die vorzusehende Spaltbreite B liegt dabei in der Größenordnung
von beispielsweise nur 5 bis 10 mm. Diese Spaltbreite kann aber
noch kleiner bemessen werden, wenn für die Zuschnitte 3.1, 4.1 beispielsweise
Wellpappe (siehe 2) zur Verwendung kommt, da
Wellpappe in sich schon durch seine Struktur einerseits über einen
gewissen Dämmeffekt verfügt, andererseits
aber auch über
eine Vielzahl von Wärmeleitbrücken. Sofern
solche Wellpappenzuschnitte für
die Lagen 3, 4 zur Verwendung kommen, so ist es
zweckmäßig, die
dem Element 1 vertikal zuzuordnenden Dämmflächen aus Wellpappe mit seiner
inneren Wellenstruktur ebenfalls vertikal zu orientieren.
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Wie
vorerwähnt,
können
die Lagen 3 und 4 auch aus formverpresster Papierpulpe
gebildet sein, wobei in diesem Falle die vorerwähnten Distanzhalteelemente 7 in
der einen und/oder der anderen Lage 3, 4 sogleich
mit ausgeformt sein können,
wie dies in 3 veranschaulicht ist.
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4 zeigt
die Anordnung einer auch hier aus den Lagen 3, 4 gebildeten
Wärmedämmung 2 an einem
das Element 1 bildenden zylindrischen Speicherbehälter, wobei
die Wärmedämmung 2 entsprechend
lang bemessen, aus einfacher Kartonage aber gegebenenfalls zylindrisch
schon etwas vorgespannt, einfach um den Behälter gelegt wird, sofern die
Wärmedämmung 2 nicht
schon vorher als aufschiebbare Hülse
zylindrisch aufgespreizt oder gebogen wurde, und deren Enden 2.1 in
geeigneter Weise (gegebenenfalls auch ineinandergreifend) miteinander
verbunden werden. Diese Hülse
wird dann am oberen Ende mit einer entsprechend kreisförmig zugeschnittenen
Wärmedämmung 2 im
Sinne der 1 verschlossen bzw. abgedeckelt.
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Von
den vorerwähnten
Distanzhalteelementen 7 werden so wenig wie möglich und
so viel wie nötig
zwischen den Lagen 3, 4 bei gleichmäßiger Flächenverteilung
angeordnet, wobei diese Distanzhalteelemente 7 vorzugsweise
ebenfalls aus dem gleichen Material wie die Lagen 3, 4 gebildet
sind. Sofern diese Di stanzhalteelemente 7 nicht unmittelbar selbst
aus dem Kartonagenzuschnitten 3.1 und/oder 4.1 mit
ausgeformt sind, was sich unter bestimmten Maßnahmen auch an Kartonagen-
bzw. Wellpappen-Zuschnitten 3.1 und 4.1 bewerkstelligen
lässt, können dafür auch auf
entsprechender Materialbasis kleinere streifenförmige Zuschnitte 7.1 (siehe
links in 6) oder auch kreisförmige Zuschnitte 7.2 (siehe rechts
in 6) zwischen den Lagen 3, 4 angeordnet werden
beispielsweise unter Verwendung eines möglichst minimalen Aufwandes
von Klebstoff.
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Die
Distanzhalteelemente 7 können unter Verweis auf 8 aber
auch derart ausgebildet werden, dass diese aus mindestens einer
zwischen den Lagen 3, 4 angeordneten Zwischenlage 10 aus
dem gleichen Material wie die Lagen 3, 4 selbst
gebildet sind und diese Zwischenlage 10, wie beispielsweise in 8 dargestellt,
in Form einer großmaschigen Gitterstruktur
ausgebildet ist. Eine derartige Gitterstruktur kann auch für die vorerwähnten streifenförmigen Distanzhalteelemente 7.1 gemäß 6 vorgesehen
werden. Die Zwischenlage 10 kann beispielsweise auch aus
mehreren, bis auf erforderliche Spaltbreite B gestapelten Zuschnitten
gemäß 8 gebildet
sein.
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Soweit
für zum
oder vom Element 1 führende Leitungen
L (Fluidleitungen, Stromleitungen) vorliegen, was in der Regel der
Fall sein wird, so ist die aus den Lagen 3, 4 gebildete
Wärmedämmung 2 mit
Leitungsdurchgriffsöffnungen 6 versehen,
wie dies in der Schnittdarstellung gemäß 7 verdeutlicht
ist. Zweckmäßig sind
dabei die Leitungsdurchgriffsöffnungen 6 im
Bereich von Distanzhalteelemente 7 angeordnet und diese
wiederum sind ebenfalls mit Leitungsdurchgriffsöffnungen 6 versehen.
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Abgesehen
von der Ausführungsform,
bei der der Raum 5 durch die Gitterfreiräume in der
gitterartigen Zwischenlage 10 gebildet ist, kann unter Verweis
auf 5 der von den Lagen 3, 4 definierte Raum 5 mindestens
(wärme-)aufströmseitig
mit einem Verschluss 8 versehen sein, welcher Verschluss 8 vorzugsweise
und zweckmäßig aus
einer Randabkröpfung 9 der
einen oder anderen Lage 3, 4 gebildet sein kann.
Ein solcher Verschluss kann aber beispielsweise auch dadurch verwirklicht
werden, wenn ein horizontal aufzulegender Teil der Wärmedämmung 2 überlappend
auf vertikal orientierte Teile der Wärmedämmung 2 aufgelegt
wird (siehe hierzu auch 1 und 3.
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Da
wärmetechnische
Geräte
der hier interessierenden Art in der Regel mit einem Umschließungsgehäuse (nicht
besonders dargestellt) versehen sind, hat die beschriebene Wärmedämmung 2 den
Vorteil, dass das Umschließungsgehäuse aufgrund
der geringen Dickenabmessung der Wärmedämmung entsprechend kleiner
bemessen werden kann.
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- 1
- Element
- 2
- Wärmedämmung
- 2.1
- Enden
der Wärmedämmung
- 3
- Lage
- 3.1
- Kartonagenzuschnitt
- 4
- Lage
- 4.1
- Kartonagenzuschnitt
- 5
- Raum
- 6
- Leitungsdurchgriffsöffnung
- 7
- Distanzhalteelement
- 7.1
- streifenförmige Zuschnitte
- 7.2
- kreisförmige Zuschnitte
- 8
- Verschluss
- 9
- Randabkröpfung
- 10
- Zwischenlage
- B
- Spaltbreite
- L
- Leitung