DE2242581A1 - Hohle platte mit steuer- oder regelbarer waermedurchlaessigkeit - Google Patents
Hohle platte mit steuer- oder regelbarer waermedurchlaessigkeitInfo
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Description
Beteiligungs-A. G. für Hausteohnik . 2242581
G 1 a r u s / Schweiz HK 1625/3a
DR. W. PFEIFFER . ρ ATENTAN W ALT
München 23 Ungarerstraßo 25
Hohle Platte mit steuer- oder regelbarer
• Wärmedurchlässigkeit
Der abgeschlossene und dichte Hohlraum einer hohlen Platte ist mit einem Wärmeträger in Form seines Gases und seiner
Flüssigkeit, d.h. mit dem Sattdampf dieses Wärmeträgers gefüllt.
Zwischen den Hauptwänden der Platte sind Stege aus einem Material vorgesehen, das die Wärme schlecht leitet»
Ziel der, Erfindung
Es besteht in der Technik im allgemeinen und in der Klimatechnik insbesondere häufig das Bedürfnis, daß durch Wände,
insbesondere durch Wände, die der Sonne ausgesetzt sind, oder aber auch durch Wände, die nachts zum Weltenraum hin abstrahlen,
Wärmeströme in unterschiedlicher Richtung und unterschiedlichem Maße hindurch geleitet werden sollen. Wärmeströme,
die beispielsweise durch große Fenster in Wohnräume hineingelangen, lassen sich durch Jalousien unterbrechen. Die
Erfindung bezieht sich auf ein analoges Element, bei dem sich jedoch nicht die Wärmestrahlung, sondern die Wärmeleitung in
weitem Maße ändern oder auch unterbinden oder auch nur für eine Richtung ausbilden läßt.
Die erfindungsgemäßen Platten sind als allseitig abgedichtete Hohlkörper ausgebildet. In diesen Platten befindet sich ein Wärmeträger,
der sowohl in der'flüssigen als auch in der dampfför-
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migen Phase vorliegt. Da der Innendruck in solchen Hohlkörpern ausschließlich von der Temperatur an der kältesten
Stelle der Wandung abhängig ist, sieht die Erfindung solche Wärmeträger vor, bei denen der Dampfdruck im Inneren niemals den Atmosphärendruck Überschreitet. Die Siedetemperatur
eines Wärmeträgers ist definiert als diejenige Temperatur, bei welcher das Kondensat bei einem Druck von 1 bar,
d.h. bei Atmosphärendruck, in die Dampfphase übergeht. Die
Erfindung verwendet Wärmeträger, deren Siedetemperatur unterhalb der betriebsmäßig sich einstellenden tiefsten Temperatur
innerhalb der Platte liegt. Dann herrscht im Inneren der Platte stets gegenüber der Atmosähäre ein Unterdruck.
Dies erfordert Abstandshalter, die wenigstens in Richtung der Kraftwirkung eine so hohe Knicksteifigkeit aufweisen,
daß sie auch unter den ungünstigsten Temperaturbedingungen die durch den Atmosphärendruck bedingten Kräfte auf den
Hohlkörper aufzunehmen vermögen. Diese Abstandshalter sollten gleichzeitig gute thermische Isolatoren sein, da sie
sonst zu Wärmeleitbrücken werden. Es eignen sich für die Herstellung der Abstandshalter insbesondere organische
Werkstoffe, wie Phenolpapier oder auch harte Kunststoffe, wie Azetat oder Polycarbonad. Auch keramische Stoffe eignen
sich als Abstandshalter. Zur Verringerung des durch die Abstandshalter hindurchführenden Wärmestromes sollte die
Auflage-Fläche zu mindestens einer Platte sehneidenförmig
sein, d.h. einen außerordentlich kleinen Querschnitt haben.
Die so ausgebildete erfindungsgemäße Platte enthält otets
Kondensat, welches sich auf der unteren Wand ansammelt. Wenn ein Wärmestrom von unten nach oben geleitet werden soll,
wirkt die Platte als Wärmegleichrichter, d.h.das Kondensat läuft von der oberen Wand wieder zurück zur unteren Wand und
der Prozess beginnt von neuem, während ein Wärmestrom von oben nach unten den inneren Kreisprozess zum Stillstand
bringt·
Soll jedoch der Wärmestrom in umgekehrter Richtung geleitet
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werden, so wird gemäß der Erfindung durch kapillaraktive Elemente, beispielsweise durch ein Vlies, welches wellenförmig
in den Hohlkörper eingelegt ist, dafür Sorge getragen, daß das Kondensat gegen die Schwerkraft an die obere
Wand der Platte gefördert wird.·
Als besonders geeignet haben sich Fluorkohlenwasserstoffe
als Wärmeträger erwiesen, da ihr Gas sehr schwer ist· Je schwerer ein Gas ist, desto geringer ist die Wärmedurchgangszahl,
d.h. die Platten sind, sofern der innere Kreislauf nicht in Punktion ist, gute Wärmeleiter. Der Wärmedurchgang
kann beeinflußt werden, indem das Innere der Platte mit G-lasfaserrowings oder anderen filzähnlichen Stoffengefüllt
wird, die einen Gaskonvektionsstrom verhindern.
Wird gewünscht, daß. die Wärmedurchlässigkeit bezw. der Wärmedämmwert
der erfindungsgemäßen Platten variabel ist, so
wird das Innere der Platte mit einem. Gefäß, das als Ausbuchtung dieser Platte ausgebildet sein^ si'ch jedoch auch außerhalb
der Platte befinden kann und eine Abkühleinrichtung hat, verbunden. Als Abkühleinrichtung eignen sich insbesondere
Peltierelemente· Durch Abkühlen des Kondensatraumes in dem Gefäß kondensiert der gesamte Wärmeträger in diesem am
Kreislauf nicht beteiligten Gefäß, so daß die Platte zu einer Wärmedämmplatte von extrem geringer Wärmeleitzahl wird.
Wünscht man nicht die volle Wärmeleitfähigkeit, sondern nur eine geringe Wärmeleitfähigkeit, so wird ein Teil des Kondensates
in diesem Gefäß kondensiert, was durch geeignete Temperaturhaltung
oder auch Temperaturumsteuereinrichtungen erreicht werden kann. .
Anhand der Figuren wiasd die Erfindung beispielsweise erläutert.
Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht und teilweise durchbrochen eine Wärmegleichrichterplatte naoh der Erfindung.
Figur 2 zeigt anhand eines Schemas die Steuerung des Wärme-
309813/0269
durchgangs durch eine Platte nach Figus 1.
Figur/zeigt eine Einzelheit, einer Ausführungaform der Steuereinrichtung
naoh Figur 2.
Figur 1 zeigt im Schnitt und in teilweise durchbrochener Ansicht
eine Platte zur Regelung des Wärmestromes nach der Erfindung.
Die Platte "besteht aus einem Hohlkörper aus 2 Blechwänden 80 und 81, die miteinander längs der Naht 82 vakuumdicht
verbunden sind. Die Abstützung der Bleche gegeneinander erfolgt gemäß der. Erfindung durch thermisch schlecht
leitende Stege 83, die in Rillen 84 oder zwiechen Vorsprüngen
85 senkrecht parallel zueinander zur V/andung gehalten werden. Ein wellenförmiges eingelegtes Vlies 86 übernimmt
den Transport des Kondensates von der Wand 80 zur V/andung An mindestens einem Ende sind die Kanäle 87 durch einen senkrecht
dazu verlaufenden Kanal 88 miteinander verbunden. Dieser Kanal ist über einen Rohranschluß 89 mit einem Kondensatbehälter
verbunden. Ohne Vlies 86 wird die Platte zu einem Wärmegleichrichter, der die Wärme von unten nach oben leitet.
Mit dem eingelegten Vlies wird das Kondensat zu dem oberen Blech 8o geleitet, wodurch eine Wärmeleitung von oben nach
unten möglich ist.
Figur 2 zeigt schematisiert die Platte gemäß Figur 1, die
über das Rohr 89 mit einem Kondensatbehälter 90 in Verbindung steht. Die Temperatur des Kondensatbehälters wird durch
ein Peltierelement geregelt, dessen eine Elektroden-Vielzahl 91 mit dem Kondensatbehälter in gut wärmeleitendem Kontakt
steht, während die andere Elektrodenvielzahl 92 mit Kühlrippen 93 in gut wärmeleitendem Kontakt stehen. Durch einen Umpolschalter
94 ist die Stromrichtung wählbar. Wenn die Elektroden 91 als Wärmesenke geschaltet sind, kondensiert der in
der Tafel 81, 82 befindliche Wärmeträger, bis der gesarate
Wärmeträger als Kondensat 95 im Kondensatgefäß 90 verflüssigt ist. Damit ist die Wärmeleitfähigkeit der Tafel 81, 82 auf
309813/0269
den durch die Leitfähigkeit der Stege 83 Wert herabgesetzt. Durch Umschaltung des Polumsehalters 94 kann eine beliebige Teilmenge oder auch das
gesamte Kondensat wieder in den Kreislauf zurüclnrer=
dampft werden, so daß jede^ Zwisöhenwert an Wärmeleit
fähigkeit bis zur maximalen Wärmeleitung erzielhaa?
ist.
Figur 3 zeigt ein abgeändertes K©nd©sisatgefäB9 b©i
dem die Kondensatmengen und damit die Wärmeleitfähigkeit der Platte dadursh geregelt werden
daß zwischen 2 Punkten 100 raid, 101 des
fäßes ein Wärme strom erzeugt wird. Das Kondensat
wird in einer Vielzahl Ton Eingelgefäßen·102 auf
gefangen. Ein Peltierelement 103 kühlt ein Ende des Kondensatgefäßes, während das andere Ende
eine elektrische Heizung 1o4 "beheizt werden ]cann.o
Je stärker diese Einrichtung h@ist9 desto mehr ICondensatgefäße
102 werden völlig entleert«, Diese Anordnung eignet sich bevorzugt für Inalogreglerther=*
mostate, durch die beispielsweise die Uffilufttemperatur
erfaßt wird. Die Einrichtungen gemäß Pigur 2 und 3 lassen sich auoh zur Regelung des Wärmestromes
zwischen Speichermassen und Raumdecke oder Raumwand einsetzen.
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Claims (1)
- - 6 - CK 1625/3 aPatentansprücheHohlplatte, deren Hauptflächen Zonen mit unterschiedlichen Temperaturen zugewandt sind, so daß eine Wand als wärmeaufnehmende Senke und die andere Wand als wärmeabgebende Quelle wirkt, wobei der allseitig geschlossene Innenraum der Platte mit einem Wärmeträger gefüllt ist, der sowohl in gasförmiger als auch in flüssiger Form vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wände durch Stützen (83) aus sohlecht wärmeleitendem Material gegeneinander abgestützt sind«2· Hohlplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wänden kapillaraktive Elemente vorgesehen sind, die einen Transport des Kondensates gegen die Schwerkraft bewirken·3. Hohlplatte nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß der Hohlraum mit dem oberen Bereich eines geschlossenen Behälters kommuniziert, dem mit einer Kühleinrichtung Wärme entzogen werden kann.309813/0269Leerseste
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