DE2263044B2

DE2263044B2 - Verfahren zum herstellen waermeisolierender teilchen

Info

Publication number: DE2263044B2
Application number: DE19722263044
Authority: DE
Inventors: Yasuo Hmo Tokio Takenaka (Japan)
Original assignee: Japanese National Railways, Tokio
Priority date: 1971-12-25
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1977-07-07
Also published as: CH602518A5; FR2164922B1; FR2164922A1; GB1413980A; DE2263044C3; JPS4870141A; DE2263044A1

Description

aufweist, und daß dieses Material mit einem Material mit einem Emissionswert von >0,02 bei 300⁰K in einer Dicke von 0,1 μ bis ungefähr 1,2 μ überzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke der hohlen, kugelförmigen Innenschicht ungefähr 3 bis 200 μ beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kernteüchen aus Polystyrol bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Teilchen auf eine zum Gefrieren des beim Zersetzen des Polystyrol gebildeten in dem hohlen Teilchen eingeschlossenen Kohlensäuregases ausreichende Temperatur abgekühlt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur unterhalb -87,8⁰C (190° K) liegt.

45

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen wärmeisolierender Teilchen, wobei hohlkugelförmige Teilchen aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit gebildet werden und diese Teilchen mit einem die einfallende Wärmestrahlung reflektierenden Material überzogen werden.

Die wichtigsten Faktoren bei einer Verbesserung der Wärmeisolationswirkung bestehen in einer Verminderung der molekularen Gaswärmeleitung, der Wärmestrahlung und des Wärmedurchgangs durch Festkörper.

Bei solchen herkömmlichen Wärmeisolatoren wird Aufmerksamkeit allein der Verwendung eines Materials mit geringer Wärmeleitfähigkeit geschenkt. Wenn solche Isolatoren angewandt werden, besteht aber die Möglichkeit, daß von benachbarten Teilen eine große Wärmemenge übertragen wird, was zur Folge hat, daß die gesamte erzielte wärmeisolierende Wirkung unzureichend ist. Beispielsweise kann im Falle der Wärmeisolierung bei Tiefsttemperaturen eine gute Gesamt- (><; Wärmeisolationswirkung, die stark von der Gestalt und dem Aufbau der Vorrichtung abhängt, selbst dann nicht immer sichergestellt werden, wenn ein wärmeisolierendes Material von sehr geringer Wärmeleitfähigkeit verwandt wird. ,

Eine bisher verwandte äußerst einfache Wärmeisolierung liefert die Verwendung von geschäumten Materialien. Diese Materialien umfassen Glasfiberschaum, Polyäthylenschaum, Isocyanatschaum usw. Als Aufschäumgas wird allgemein Kohlendioxyd verwandt. Es ist allgemein üblich, das Rohmaterial, d. h. Glasfiber, Polyäthylen oder Isocyanat auf eine hohe Temperatur zu erhitzen, es in einen flüssigen Schaum mit Hilfe von Kohlendioxydgas umzuwandeln und dann die Erhitzung zu beenden. Die Hauptbestandteile der Wärmeleitung bestehen dabei in der Festkörperwärmeleitung des Schaums und der Wärmestrahlung. Daher ist die scheinbare mittlere Wärmeleitfähigkeit relativ gering. In dem Fall jedoch, in dem die Außenwand dem Umgebungsdruck oder der umgebenden Atmosphäre unterworfen ist, können die im geschäumten Produkt enthaltenen Aufschäumgase leicht entweichen. Wenn diese Gase durch Luft ersetzt werden, können sie die Atmosphäre verunreinigen oder die Wärmeisolationswirkung verringern. Diese Schwierigkeit kann dadurch vermindert werden, daß ein Hochvakuum verwandt wird, bei dem die molekulare Wärmeleitung des restlichen Gases von der Art und von dem Druck des Restgases in der wärmeisolierenden Schicht abhängt. Um jedoch eine Wirkung zu erzielen, daß die Wärmeübertragung vom Restgas ignoriert werden kann, muß das Vakuum unter 10 ^b mm Hg liegen; wenn die wärmeisolierenden Eigenschaften weiter verbessert werden sollen, müssen Maßnahmen getroffen werden, die Wärmestrahlung und die Restköroerwärmeleitung zu verringern. Die Wärmestrahlung ist unabhängig von der Höhe des Vakuums und biquadratisch abhängig von der Temperaturdifferenz zwischen der Innen- und der Außenfläche der wärmeisolierenden Schicht, von den Eigenschaften des Wandmaterials und dem Zustand der Außenflächen. Es stehen verschiedene Verfahren zur Verfugung, die Wärmestrahlung zu vermeiden, Tatsache ist jedoch, daß sie nicht voll wirksam sind, da bei den Aufbauten oder Vorrichtungen, bei denen derartige Wärmeisolatoren verwandt werden, die Festkörperwärmeleitung von den Stützteilen oder anderen Bauteilen gewöhnlich über 50% des gesamten Wärmetransports übernimmt. Damit erscheint die Hochvakuumwärmeisolierung für wärmeisolierende Anlagen mit großen Abmessungen ungeeignet.

Die Verwendung von gewöhnlichen wärmeisolierenden, porösen Teilchen, die vollkommen einen Wärmeisolationsraum bei normalem Druck einnehmen, hat den Vorteil, daß die scheinbare mittlere Wärmeleitfähigkeit etwa annähernd gleich der Wärmeleitung des Restgases zwischen den Teilchen ist. Die Wärmekonvexion wird unterdrückt; wenn auch eine Wärmeleitung durch die Teilchen in gewissem Ausmaß stattfinden kann. Wenn der Druck im Wärmeisolationsraum so weit verringeri ist, daß die mittlere freie Weglänge der Gasmolekük einem Wert näherkommt, der mit dem Zwischenraurc zwischen den Teilchen vergleichbar ist, zeigt di< scheinbare Wärmeleitfähigkeit der Partikel einer plötzlichen Abfall, und beim Drücken unterhall 10-³mmHg ist die erzielte Wärmeisolationswirkunj etwa gleich der, die mit dem Hochvakuumverfahrer erreicht wird. Obwohl die porösen Teilchen allgemeii als wärmeisolierende Materialien verwandt werden hängt ihre kombinierte Wärmeleitfähigkeit von der Eigenschaften der Teilchen, wie der Art, der Gestalt, de Anordnung, der Dicke, der Dichte, der Temperatur

Wärmekapazität, der Wärmerückstrahlfähigkeit, dem \bsorptionskoeffizienten der Teilchen, der Anpasiungsfähigkeit der Teilchenoberfläche gegenüber einem 3as una anderen Funktionen ab. Daneben mangelt es jiesen Teilchen gewöhnlich an der Fähigkeit, Wärmestrahlung abzuschirmen.

Verglichen mit den oben angeführten Verfahren ist das sogenannte Vielschicht-Wärmeisolationsverfahren, bei dem eine vielschichtige Strahlungsabschirmung eingesetzt wird, das beste. _|0

Bei diesem Verfahren ändert sich die Wärmeisolationswirkung jedoch in einem breiten Bereich in Abhängigkeit von der Einspannfestigkeit der die Vielfachschicht bildenden Teile. Da diese Teile so lose wie möglich eingespannt werden müssen, um eine bessere Wärmeisolation zu erzielen, wird die mechanische Festigkeit des Wärmeisolators als Ganzes geringer und ist dieser Vielschichtisolator zur Verwendung als Stütz- odev anderes Bauteil eines Aufbaus oder einer Vorrichtung ungeeignet.

Um die Isolationswirkung weiter zu verbessern, ist es bekannt (US· PS 21 H) 470), eine Isolierschicht aus Teilchen aus einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit herzustellen, wobei die Teilchen einen Überzug aus Aluminiumfarbe od. dgl. haben, um die Wärmestrahlung herabzusetzen. Es geht aber immer noch eine ziemlich erhebliche Wärmemenge durch Wärmedurchgang durch das Material der kugelförmigen Teilchen beim Wärmeübergang an den Berührungsstellen verloren.

Um diesen Wärmedurchgang weiter herabzusetzen, ist es bekannt (US-PS 28 06 509), den Isolator aus wärmeisolierenden Teilchen herzustellen, die einen hohlen inneren Kern aus einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit und einen Überzug aus Metallpulver aufweisen. Bei diesem bekannten Isolator ist, durch die Verminderung der Masse des Materials mit geringer Wärmeleitfähigkeit, aus dem die Teilchen hergestellt sind, der Wärmedurchgang geringer als bei massiven Teilchen. Es ist bekannt, derartige Teilchen herzustellen aus Aluminiumoxyd, Natriumsilicat, Perlit, Glas, verschiedenen keramischen Werkstoffen, Ton und verschiedenen natürlichen oder synthetischen Hartkunstharzen, z. B. Polystyrol. Dabei werden die Kügelchen dadurch hergestellt, daß sie in einem Luftstrom schwebend auf Schmelztemperatur erwärmt werden. Anschließend werden diese Kügelchen mit Metallpulver vorzugsweise Aluminiumpulver bestäubt.

Auch bei dieser bekannten Isolationsschicht ist ein relativ großer Wärmedurchgang durch das Material gegeben, und die Strahlung ist relativ hoch.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, durch welches hohlkugelförmige Teilchen mit einer Oberfläche sehr geringer Strahlung hergestellt werden können, bei denen die Wärmeisolationseigenschaften gegenüber den bekannten Teilchen noch weiter wesentlich verbessert sind.

Dies wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß Kernteilchen aus einem zersetzbaren Material gebildet werden, darauf eine kugelförmige Schicht aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit aufgebracht wird, und nach dem Überziehen mit einem die einfallende Wärmestrahlung reflektierenden Materia) die so erhaltenen zusammengesetzten Teilchen auf eine zur Zersetzung der kugelförmigen Kernteüchen ausreichende Temperatur erwärmt wird.

Durch dieses erfindmigsgemäße Verfahren .werden also kugelförmige Teile hergestellt, die zu einer Isolationsschicht zusammengesetzt werden können, und welche praktisch ausschließlich aus einer dünnen Schicht eines Materials mit geringer Wärmeleitfähigkeit und aus der aus reflektierendem Material gebildeten Außenschicht bestehen, wobei diese Außenschicht, z. B. durch Aufdampfen eines Metalls, in einer oder mehreren Schichten gebildet werden kann.

Vorzugswiese weist jedes kugelförmige wärmeisolierende Teilchen ein kugelförmiges inneres Kernteilchen von etwa 0,10 mm bis etwa 1,2 mm und ein Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von weniger als

1 · 10*

Mikrowatt

auf, und dieses Material wird mit einem Material mit einem Emissionswert von >0,02 bei 300⁰K in einer Dicke von 0,1 μ bis 1,2 μ überzogen.

Die Wanddicke der hohlen inneren kugelförmigen Schicht kann ungefähr 3 bis 200 μ betragen.

Wenn das Material für die Kernteüchen geschäumtes Polystyrol ist, kann das hohle Teilchen bis auf eine zum Gefrieren des beim Zersetzen des Polystyrol gebildeten, in dem hohlen Teilchen eingeschlossenen Kohlensäuregases ausreichende Temperatur abgekühlt werden. Diese Temperatur liegt vorzugsweise unterhalb -87,8° C (190° K).

Die erfindungsgemäßen hohlen Teilchen besitzen, wenn sie zu einem Wärmeisolator zusammengestellt sind eine außerordentlich geringe Wärmeleitfähigkeit. Sie berühren sich dabei nur in Punktkontakten und haben eine sehr geringe Wanddicke. Daher ist die Festkörperwärmeleitung extrem gering. Weiterhin vermindern die schmalen Zwischenräume zwischen den Teilchen die Wärmeleitung durch Konvektion. Ein Evakuieren der aus den Teilchen gebildeten wärmeisolierenden Schicht verbessert die Wärmeisolierwirkung weiter. Da die Teilchenoberfläche aus einem Material besteht, das nur eine geringe Wärmestrahlung aufweist, ist auch der Wärmeverlust durch Wärmestrahlung außerordentlich gering.

Wenn der aus den erfindungsgemäßen hohlen Teilchen gebildete Wärmeisolator in einem zellenförmigen Aufbau zusammengesetzt ist, ist auch eine ausreichende mechanische Festigkeit sichergestellt, und der Isolator ist außerordentlich leicht.

In Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung des mit den erfindungsgemäßen Teilchen aufgebauten Isolators ist es möglich, den Teilchen eine elektrische Leitfähigkeit, einen hohen Korrosionswiderstand oder auch eine elektrische Isolationsfähigkeit zu geben. Wenn beispielsweise ein Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit, wie Gold, Silber, Aluminium oder Kupfer als Überzugsschicht verwendet wird, wird der erhaltene Wärmeisolator eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzen, da der Isolator eine elektrische Verbindung vieler Teilchen darstellt, von denen jedes eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzt. Wenn das Überzugsmaterial nichtrostender Stahl oder Titan ist, wird dei erhaltene Isolator einen hohen Korrosionswiderstanc aufwei!,.~n, und falls beispielsweise ein hochmolekulare: Bindemittel zum Binden der Teilchen verwendet wird wird der Wärmeisolator auch eine elektrische Isoia tionsfähigkeit besitzen.

Der um die Kerne gebildete Überzug ist dabei nich auf eine einzige Schicht begrenzt, sondern kann auch eil mehrfacher Überzug sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine vergrößerte Schnittansicht eines hohlen Teilchens nach der Zersetzung des Kerns,

Fig.2a eine schematische Draufsicht auf einen Isolierblock aus erfindungsgemäßen Teilchen,

Fig.2b einen Schnitt entlang der Linie Ub-Ub in F ig. 2a,

Fig.3a eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, auf eine Vakuumaufdampfanlage, wie sie zum Überziehen der Kerne mit dem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit und der reflektierenden Schicht verwendet werden kann,

F i g. 3b eine Draufsicht auf die Vakuumaufdampfenlage gemäß F i g. 3a,

Fig.3c einen Schnitt entlang der Linie III-II1 in F ig. 3a,

F i g. 4a eine teilweise geschnittene Schrägansicht auf einen Kesselwagen, bei dem eine Isolierschicht aus erfindungsgemäßen Teilchen verwandt ist,

Fig.4b eine Teilschnittansicht durch eine Isolierwand gemäß F i g. 4a.

Gemäß F i g. 3a bis 3c ist in der Mitte des Bodens der Aufdampfanlage 9 eine einem Heizfaden ähnliche mit einer Energiequelle E verbundene Heizung 12 eingesetzt. Über dieser Heizung 12 liegt ein Kessel 13, der ein zu verdampfendes Material enthält. Geneigte Platten 9a, 9a' sind beidseits über dem Kessel 13 vorgesehen.

Die einander gegenüberliegenden Kanten der Platten 9a, 9a' sind durch einen Spalt 9e getrennt, während ihre anderen Kanten in ihrer gesamten Länge an den Innenflächen der Aufdampfkammer 9 befestigt sind. Der Spalt 9e ist nahezu gleich oder leicht größer als die Breite der Oberfläche des Kessels 13.

Eine Führung 9b in Form eines umgedrehten V ist über dem Spalt 9e vorgesehen. Diese Führung 9b ist durch einen Draht 9c an der Innenwand der Aufdampfkammer 9 so angebracht, daß sie den Spalt 9e überdeckt. Ein Loch 9d steht über einen Schaltmechanismus mit dem Einfüllabschnitt 14 in Verbindung. Der Schaltmechanismus besteht aus einer Schaltplatte 15 mit einer Durchbh J5 d Fh enthält das resultierende hohle Teilchen nun abgedichtet Kohlensäuregas. Wenn das hohle Teilchen einer niedrigen Temperatur von beispielsweise weniger als 190° K ausgesetzt wird, gefriert die Kohlensäure, wobei ein hohler Vakuumkern zurückbleibt, was äußerst wünschenswert in Hinblick auf eine Wärmeisolationswirkung ist. Das Verhältnis zwischen der Wanddicke und der Dicke des Überzugs des hohlen Teilchens ist innerhalb von Grenzen gewählt, die sicherstellen, daß

ίο das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht wird. Wenn beispielsweise der Durchmesser des hohlen Teilchens als Ganzes vorzugsweise 0,1 bis 1,2 mm beträgt, beträgt die bevorzugte Dicke für die Wand T = 3 bis 200 μ und für den Überzug 8 = 0,1 bis 1,2 μ.

ι j Die Teilchen 6 gemäß F i g. 1 werden so miteinander verbunden, daß benachbarte Teilchen in Punktkontakt P miteinander kommen und zu einem rechteckigen Kubus bestimmter Dicke, wie in den F i g. 2a und 2b dargestellt, geformt. Um die Teilchen miteinander zu verbinden,

können bekannte Sinterverfahren verwandt werden. Wenn z. B. ein rechtwinkliger Kubus aus miteinander verbundenen Teilchen geformt werden sollen, werden die Teilchen mit einem bekannten Bindemittel vermischt und in eine bekannte Metallform eingebracht,

deren Gestalt dem rechtwinkligen Kubus entspricht, und die dann mit einer elektrischen Heizung auf beispielswiese 600⁰C 30 Minuten lang erhitzt wird. Dabei verdampft das Bindemittel und verschwindet auf die bekannte Weise, wobei die Teilchen im Zustand des

_to I unktkontaktes miteinander zurückgelassen werden. Zum Binden kann ein hochmolekulares Bindemittel verwandt werden, wobei in diesem Falle der Heizvorgang unnötig wird.

₍ Die F i g. 2a und 2b zeigen einen rechteckigen Kubus • bestimmter Dicke, der aus miteinander verbundenen

bseht aus einer Schaltplatte 15 mit einer Durchbohrung J5a und aus Führungen 14a, 146, um die Schaltplatte 15m die Richtungen der Pfeile in F i g. 3a zu verschieben.
I F i i d

In F i g. 1 ist das Teilchen 6 dargestellt. Zunächst wird eine Kugel mit einem bestimmten Durchmesser aus einem Material, das bei niedrigen Temperaturen leicht zu zersetzen ist, z. B. aus geschäumten Polystyrol, geformt oder gegossen. Die Kugel wird in den Einfüllabschnitt 14 gemäß Fig.3a bis 3c eingesetzt, während ein Element mit geringerer Wärmeleitfähigkeit, das die Wand 7' des hohlen Teilchens bilden soll, in den Verdampferkessel 13 eingebracht wird. Durch Erhitzen des Glühfadens 12 wird das verdampfte Element an der Außenfläche der obengenannten Kugel niedergeschlagen, wodurch eine Wand T aus einem Element geringer Wärmeleitfähigkeit mit einem Innendurchmesser gebildet wird, der dem bestimmten Durchmesser der Kugel entspricht. Dann wird, wie unten beschrieben wird, ein Material um die Wand 7' vorgesehen, das wirkungsvoll Wärmestrahlung reflektiert. Das so vorbereitete Teilchen wird getrocknet und dann auf etwa 100⁰C erhitzt, um das geschäumte Polystyrol zu zersetzen, wodurch das hohle Teilchen 6 zurückbleibt. Wenn die Kugel aus einem Material, wie geschäumtem Polystyrol, hergestellt ist, das bei Verbrennen oder Zersetzen Kohlensäure erzeugt, 1 eilchen 6, wie sie in F i g. 1 a dargestellt sind, besteht. . .⁰^. Führungen 14a und 146 haben Dichtungen 14c, 144 die das Vakuum in der Aufdampfkammer 9 halten, uer Einfullabschnitt 14 ist über ein Verbindungsrohr 14/

mit einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt) verbunden und mit einem Verbindungsrohr i4g versehen, um Luft dem binfullabschnitt 14 zuzuführen.

Bei dieser Anordnung kann auch wahlweise ein guter Warrnestrahlungsreflektor, wie Aluminium, Kupfer,

UoId und Silber in den Verdampferkessel 13 eingemacht und die Aufdampfkammer 9 evakuiert und auf einem Vakuum von 10-" bis 10 'Torrgehalten werden, wenn der Energieversorgungskreis E geschlossen ist, wird durch die Heizung 12 das im Verdampi'erkessel 13

.so gehauene Material verdampft. Inzwischen wird die Schallplatte 15 in den Führungen 14a, 146 nach rechts in F.g 3a bewegt, bis die Durchbohrung 15a über dem Loch 9d in Stelluiv kommt. Dadurch wird das Innere des Einfüllabschnittes 14 praktisch auf dem gleichen

p· Ä T^e. ^{die Auf}dampfkammer 9 gehalten. Der Einfüllabschnitt 14 enthält eine vorbestimmte Menge an Teilchen 7. die durch die Bohrung 15a und das Loch 9d IiW"" Außenflächen der Führung 9b und die

, A^k AiI? 1^er ^neigten Platten 9a, 9* fallen und ί,Μ ^Au _f?^laßöffn«ngen 9f, 9f an der Innenwand der Aufdampfkammer 9 nahe.dem unteren Teil der geneigten Platten 9a, 9a' zu einem nicht gezeigten Ablageort gelangen. Der Ablageort wird durch ein

*. Sf_a ^ka.^nntes.^Verfahren auf einem Vakuum der gleichen

Äf' ^W£ ^da^ ^{Vakuum der} AufdampfkanvTier 9 geha ten. Wenn der Durchmesser der Bohrung Is*. die ö.!'.!"^nge _o ^{n d}|^{r Führun}8 9b und die der geneigten 9a. 9a passend ausgelegt sind, wird das

br·

Ä7S ί

verdampfte Material sich während des Fallvorganges um die Teilchen 7 absetzen und einen homogenen Überzug auf den Teilchen 7 ausbilden. Damit die Teilchen 7 getrennt voneinander durch das Loch 9c/, an der Führung 96 und den geneigten Platten 9a, 9;)' cntlnng fallen, kann ein bestimmter Unterschied in der Höhe des Vakuums zwischen dem Abschnitt 14 und der Aufdampfkammer 9 vorgesehen sein. Bevor neue Teilchen im Einlaßabschnitt eingefüllt werden, wird die Schallplatte 15 nach links verschoben, so daß die Aufdampfkammer 9 von dem Einfüllabschnitt 14 getrennt ist. Dann wird unter Verwendung des Verbindungsrohres i4g das Vakuum in dem Einfüllabschnitt 14 aufgehoben, der Deckel 14c mit Hilfe eines Griffes 14/ geöffnet und die Teilchen T in den Einfüllabschnitt 14 eingefüllt. Daraufhin wird der Deckel 14c wieder verschlossen und über das Verbindungsrohr 14/" das Vakuum im Einfüllabschnitt 14 wieder auf im wesentlichen dieselbe Höhe wie in der Aufdampfkammer 9 gebracht.

In den Fig.3a bis 3c ist 10 ein Leitungshahn, U ein Vakuummeßgerät und 14/ieinc Dichtung.

Die maximale Reflexion der Wärmestrahlung hängt von der Dicke der Überzüge in bezug auf den Durchmesser der Teilchen ab. Wenn der Durchmesser der Teilchen T beispielsweise 0,1 bis 1,2 mm beträgt, beträgt die bevorzugte Dicke der Überzüge 0,1 bis 1,2 \\.

Wie es in der F i g. 4a dargestellt ist, kann der erfindungsgemäß hergestellte Wärmcisolator zur Wärmeisolation eines Fahrzeugs zum Transport verflüssigten Propangases verwandt werden, das auf einer Temperatur unter -42,1°C gehalten werden muß. Mit 16 ist das Fahrzeug bezeichnet, auf dessen Wagcnrahmcn 23 ein Betonbett 17 zur Aufnahme des das Propan enthaltenden Raumes 18 angebracht ist. Zwischen der Innenwand 26 und der Außenwand 21 der Seiten dieses Raumes 18 und zwischen der Innenwand 25 und der Außenwand 20 des Daches sind wärmeisolierendc Schichten 24 vorgesehen, in denen in bestimmten Abständen Blöcke 6' aus ciTindungsgemäßcn wärmcisoliercnclcn Teilchen 6 angeordnet sind. Statt in Form von ^ den in F i g. 4n oder 4b gezeigten Blocks angeordnet zu sein, können clic isolierenden Teilchen 6 in einer Form vorgesehen sein, die der Gestalt der wärmeisolicrcnden Schicht 24 folgt. Mit 19 ist die Stirnwand des Fahrzeuges 16 bezeichnet, 22 bezeichnet ein Rad des Fahrzeugs 16.

ίο Es sind verschiedene Verfahren anwendbar, um die wärmeisolierenden Teilchen 6' zwischen die Innen- und die Außenwand einzusetzen. Beispielsweise können, wie in Fig. 4b dargestellt, Isolatorbcfestigungcn 27 und 28 an den gegenüberliegenden Außenflächen der Innen-

is wand 26 und der Außenwand 21 vorgesehen sein, und die geformten, wärmeisolierenden Teilchen 6' können dazwischen eingesetzt und befestigt sein. Es ist wünschenswert, daß die Befestigungen 27 und 28 auch erfindungsgemäße Wärmcisolatoren sind.

;o Die wärmeisolierende Wirkung kann weiterhin dadurch verbessert werden, daß die Zwischenräume in der wärmeisolierenden Schicht 24 in einem gewissen Ausmaß evakuiert werden, wodurch sich zusätzlich der Vorteil der bekannten Vakuumwärmeisolicrung ergibt.

2s Wenn der erfindungsgemäße Wärmeisolator in eine Kohlcnsäuregasalmosphäre gebracht wird, kann die Evakuierung noch anschließend an das Gefrieren des Kohlensäuregases, das dadurch geschieht, daß die Wärmeisolationsschicht auf einer Temperatur von

v> weniger als etwa 190⁰K gehalten wird, durchgeführt werden. Dabei kann sowohl ein inneres als auch ein äußeres Vakuum an den Teilchen erzielt werden, was die wärmeisolierende Wirkung noch weiter verstärkt. Wenn die Teilchen zum Zeitpunkt des Einbaus

is Kohlensäure enthalten, wird die obengenannte Behandlung bei weniger als 19O⁰K sowohl das Gefrieren des Gases als auch die Erzeugung eines Vakuums bewirken.

Hierzu 5 HIaIl Zeichnunueii

fOS 627/223

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen wärmeisolierender Teilchen, wobei hohlkugelförmige Teilchen aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit gebildet werden und diese Teilchen mit einem die einfallende Wärmestrahlung reflektierenden Material überzogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß Kernteilchen aus einem zersetzbaren Material gebildet werden, darauf eine kugelförmige Schicht aus Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit aufgebracht wird und nach dem Überziehen mit einem die einfallende Wärmestrahlung reflektierenden Material die so erhaltenen zusammengesetzten Teilchen auf eine zur Zersetzung der kugelförmigen Kernte'ilchen ausreichende Temperatur erwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß jedes kugelförmige, wärmeisolierende Teilchen ein kugelförmiges inneres Kernteilchen von etwa 0,10 mm bis etwa 1,2 mm und ein Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von weniger als

Mikrowatt