DE3344650A1

DE3344650A1 - Temperature-stabilised isothermal process chamber with automatic process-heat control

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Publication number: DE3344650A1
Application number: DE19833344650
Authority: DE
Inventors: Peter Dr.-Ing. 8000 München Vinz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-08-08
Filing date: 1983-12-09
Publication date: 1985-02-21

Abstract

A method is presented which permits control of the process heat of one or more simultaneously operated, temperature-stabilised, isothermal process chambers, without there being a need to change the heating surfaces or the operating temperature of the process chambers. The process chambers work with the aid of evaporating heat transfer media in accordance with the heating tube principal. A particular feature of the method is that the size of a process chamber is no longer limited by the capillary suction capacity of the heat transfer medium, that it is possible to assemble from a plurality of heating tubes temperature-stabilised, isothermal process chambers of arbitrary size whose heating capacity is regulated in accordance with the process heat required, and that the temperature stabilisation is carried out using a hermetically closed inert gas pressure-maintaining system, independently of external supply devices.

Description

Temperaturstabilisierte isotherme Prozeßkammer mit automatischerTemperature-stabilized isothermal process chamber with automatic

Prozeßwärmeregelung Isotherme Prozeßkammern werden in der Technik in einem weiten Temperaturbereich vor allem zur Thermostatisierung eingesetzt.Process heat control Isothermal process chambers are used in technology Mainly used for thermostatting in a wide temperature range.

Die Anwendungen reichen von der Kryotechnik bis hin zur Hochtemperaturtechnik. Während in der Vergangenheit solche Geräte hauptsächlich für meßtechnische Problemlösungen z.B. zur Kalibrierung von Temperaturmeßgeräten oder für kalorimetrische Stoffdatenmessungen verwendet worden sind, ist heute ein verstärkter Einsatz in der thermischen Prozeßtechnik zu erkennen.The applications range from cryogenics to high-temperature technology. While in the past such devices were mainly used for metrological problem solutions e.g. for calibrating temperature measuring devices or for calorimetric measurements of material data have been used, is now an increased use in thermal process technology to recognize.

So stellt heute z.B. die Werkstofforschung hohe Anforderungen an die Isothermie und I,mperaturgenauigkeit von Rohröfen. Bei Temperaturen zwischen 1300 u. 15000 C müssen z.B. definierte und reproduzierbare Prozeßbedingungen für die Halbleiterdotierung realisiert werden. Oder in der Glasindustrie; wo zur ökonomischen Herstellung von lichtleitenden Glasfasern Vielfaserziehanlagen eingesetzt werden Hier kommt es allerdings bei Prozeßtemperaturen zwischen 850 u.Today, for example, materials research places high demands on the Isothermal energy and temperature accuracy of tube furnaces. At temperatures between 1300 and 15000 C, e.g. defined and reproducible process conditions for the Semiconductor doping can be realized. Or in the glass industry; where to the economic Manufacture of light-conducting glass fibers multi-fiber drawing systems are used Here, however, it occurs at process temperatures between 850 u.

9000 C in erster Linie auf die Gleichheit der Temperaturprofile von mehreren, bis zu 100 gleichzeitig betriebenen Rohröfen an und weniger auf die Isothermie des einzelnen Rohrofens. Ähnliche Prozeßbedingungen sind bei Temperaturen zwischen 1900 u. 20000 C zur ökonomischen Herstellung von Lichtwellenleitern für die Nachrichtentechnik erforderlich. In der Stahlindustrie werden größte Anstrengungen unternommen, um für die Wärmebehandlung von Stählen großräumige isotherme Heizkammern mit Betriebstemperaturen zwischen 900 und 11000 zu realisieren.9000 C primarily due to the equality of the temperature profiles of several, up to 100 tube furnaces operated at the same time on and less on isothermal energy of the individual tube furnace. Similar process conditions are at temperatures between 1900 and 20000 C for the economical production of fiber optic cables for communications technology necessary. Great efforts are being made in the steel industry to for the heat treatment of steels large isothermal heating chambers with operating temperatures to be realized between 900 and 11000.

Mit zwei grundsätzlich verschiedenen Verfahren werden heute isotherme Prozeßkammern realisiert. Am häufigsten wird das elektrische Verfahren angewendet. Bei diesem Verfahren wird die elektrische Kammerbeheizung in mehrere unabhängige Heizkreise aufgeteilt, die mit entsprechendem Aufwand geregelt werden.With two fundamentally different processes are now isothermal Process chambers realized. The electrical method is most often used. In this process, the electric chamber heating is divided into several independent ones Divided heating circuits, which are regulated with a corresponding effort.

Die Vorteile dieses Verfahrens sind vor allem : Jede beliebige räumliche Geometrie kann beheizt werden, der Arbeitstemperaturbereich der Kammer ist nur nach oben begrenzt, die Realisierung des Verfahrens ist bei nicht so hohen Ansprüchen unkompliziert. Der wesentliche Nachteil des Verfahrens ist es, daß selbst mit höchstem technischen Aufwand nur mittelmäßige isotherme Bedingungen geschaffen werden können.The main advantages of this method are: Any spatial Geometry can be heated, the working temperature range of the chamber is only after limited above, the implementation of the method is not so high demands uncomplicated. The main disadvantage of the process is that even with the highest technical effort only mediocre isothermal conditions can be created.

Deutlich bessere isotherme Bedingungen lassen sich auf thermohydraulischem Wege mit nach dem Wärmerohr-Prinzip arbeitenden Prozeßkammern erzielen. Als Wärmetransportmittel kommen für solche Wärmerohr-Prozeßkammern alle kondensierenden Stoffe mit einem definierten Dampfpunkt infrage. Die gebräuchlichsten Wärmetransportmittel und ihre Betriebstemperaturbereiche sind aus der Literatur bekannt. Das thermohydraulische Verfahren ist in seinen Anwendungen bisher auf kleine Kammervolumina beschränkt, weil die kapillare Saugwirkung der eingesetzten Wärmetransportmittel und die Festigkeit des Strukturmaterials limitiert sind. Außerdem verfügt jedes Wärmetransportmittel und damit auch die ausgeführte Prozeßkammer nur über einen beschränkten Betriebstemperaturbereich.Significantly better isothermal conditions can be achieved on thermohydraulic Achieve ways with working according to the heat pipe principle process chambers. As a means of heat transport For such heat pipe process chambers, all condensing substances come with one defined steam point in question. The most common means of heat transport and their Operating temperature ranges are known from the literature. The thermohydraulic one The method is so far limited in its applications to small chamber volumes, because the capillary suction effect of the heat transport medium used and the strength of the structural material are limited. In addition, every means of heat transport has it and thus also the process chamber implemented only over a limited operating temperature range.

Das thermohydraulische Wärmerohr-Verfahren wird bereits mit einem Inertgasdruckhaltesystem kombiniert, für die Realisierung von hochpräzisen Thermostaten technisch genutzt. Über den Inertgasdruck wird der Betriebsdruck und damit die Arbeitstemperatur des in der Heizkammer arbeitenden Wärmetransportmittels kontrolliei eingestellt. Das Auflösungsvermögen dieser indirekten Temperaturregelung ist etwa 10 mal besser als das der direkten Temperaturregelung. Die Beheizung solcher Kammern kann von außen mit elektrischen Heizelementen oder mit fossilen Brennern vorgenommen werden.The thermohydraulic heat pipe process already comes with a Combined inert gas pressure maintenance system for the implementation of high-precision thermostats technically used. The operating pressure and thus the working temperature is determined by the inert gas pressure of the heat transport medium working in the heating chamber is set controlled. The resolution of this indirect temperature control is about 10 times better than that of direct temperature control. The heating of such chambers can be from outside with electric heating elements or with fossil burners.

Zum Unterschied zu Thermostaten, bei denen Isothermie und Temperaturstabilisierung im Vordergrund stehen und die Heizung nur für den Ersatz der Wärmeverluste der gut isolierten Kammer sorgen muß, haben isotherme Heizanlagen die zusatzliche Aufgabe, eine variable Prozeßwärmemenge an ein Glühgut innerhalb der Kammer abzugeben.In contrast to thermostats, which are isothermal and temperature stabilized stand in the foreground and the heating only for the replacement of the heat losses of the well insulated chamber, isothermal heating systems have the additional task of to deliver a variable amount of process heat to an annealing material within the chamber.

Während beim kontinuierlichen Glühgutdurchsatz die abgegebene Prozeßwärmemenge der Prozeßkammer dem Materialdurchsatz entsprechend gleichbleibend ist, nimmt beim Chargenbetrieb die Prozeßwärmemenge mit sich verringernder Temperaturdifferenz zwischen der Kammerwandung und dem Glühgut ab.During the continuous throughput of the annealing material, the amount of process heat emitted the process chamber is constant according to the material throughput Batch operation the process heat amount with decreasing temperature difference between the chamber wall and the material to be annealed.

Herkömmliche, nach dem elektrischen oder thermohydraulischen Verfahren arbeitende Heizanlagen können eine Anpassung ihrer Heizleistung an den Prozeßwärmebedarf nur über eine Änderung der Betriebstemperatur der Heizkammer vornehmen. Eine Ausnahme bildet das thermohydraulische Prinzip, das kombiniert mit einer druckstabilisierten Inertgaspufferung bei konstanter Temperatur arbeitet und das eine Änderung der Heizleistung mit einer Vergrößerung oder Verkleinerung seiner Wärmeübertragungsfläche kompensieren kann Mit einer neuen thermohydraulischen Methode läßt sich eine isotherme Prozeßkammer mit den bekannten Betriebstemperaturbereichen der Wärmerohr-Wärmetransportmittel realisieren, deren Heizleistung sich dem Prozeßwärmebedarf bei konstanter Prozeßkammertemperatur und bei konstanter Wärmeübertragungsfläche der Prozeßkammer automatisch anpasst.Conventional, electrical or thermohydraulic processes working heating systems can adapt their heating power to the process heat demand only change the operating temperature of the heating chamber. An exception forms the thermohydraulic principle, which is combined with a pressure-stabilized Inert gas buffering works at a constant temperature and that means a change in the heating power compensate with an increase or decrease in its heat transfer area can With a new thermohydraulic method, an isothermal process chamber with the known operating temperature ranges of the heat pipe heat transfer medium realize whose heating power is based on the process heat demand at constant process chamber temperature and automatically adjusts with a constant heat transfer area of the process chamber.

Die Prozeßkanuner kann aus einem oder aus mehreren Wärmerohren bestehen. Jedes Wärmerohr ist zu seiner Temperaturstablisierung über eine Druckausgleichsleitung an ein zentrales druckstabilisiertes Inertgasreservoir angeschlossen. Um jede der Druckausgleichsleitungen ist außerhalb der Prozeßkammer eine Zwangsmantelkühlung mit einer kalorimetrischen Meßeinrichtung angeordnet.The process canals can consist of one or more heat pipes. Each heat pipe has a pressure equalization line to stabilize its temperature connected to a central pressure-stabilized inert gas reservoir. To each of the Pressure equalization lines outside the process chamber is a forced jacket cooling arranged with a calorimetric measuring device.

Die Prozeßkammer wird von außen mit Heizenergie versorgt. Das Heizsystem ist in unabhängig regelbare Heizkreise aufgeteilt.The process chamber is supplied with heating energy from the outside. The heating system is divided into independently controllable heating circuits.

Jeder Heizkreis versorgt einen Prozeßkammerteil und die dazugehdrenue Zwangskühlung mit Heizenergie. Uber die Zwangskühlung wird die von der Prozeßkammer nicht beanspruchte Uberschußwärme abgeführt und von der kalorimetrischen Meßeinrichtung erfaßt Das Meßsignal dient als Regelgröße für den versorgenden Heizleistungs-Regler, der den Betrag der Uberschußwärme konstant hält Die einfachste Bauart der temperaturstabilisierten, isothermen Prozeßkammer ist ein Rohrofen, der aus einem Koaxialwärmerohr besteht und von dem eine Druckausgleichsleitung zu einem druckstabilisierten Inertgasreservoir führt. Um diese Druckausgleichs leitung ist in ausreichendem Abstand zum Rohrofen die Zwangsmantelkühlung mit der kalorimetrischen Meßeinrichtung angeordnet. Der Rohrofen wird von außen auf seiner gesamten Mantelfläche mit einem Heizelement elektrisch beheizt. Das Meßsignal der kalorimetrischen Meßeinrichtung dient dem Leistungsregler des Heizelements als Regelgröße.Each heating circuit supplies one part of the process chamber and the corresponding one Forced cooling with heating energy. The forced cooling is used by the process chamber Unused excess heat dissipated and from the calorimetric measuring device recorded The measuring signal serves as a control variable for the supplying heat output controller, which keeps the amount of excess heat constant The simplest type the temperature-stabilized, isothermal process chamber is a tube furnace that consists of a coaxial heat pipe and from which a pressure equalization line to a pressure-stabilized inert gas reservoir leads. To this pressure equalization line is Forced jacket cooling with calorimetric cooling at a sufficient distance from the tube furnace Measuring device arranged. The tube furnace is installed from the outside on its entire outer surface electrically heated with a heating element. The measuring signal of the calorimetric measuring device serves as a control variable for the power controller of the heating element.

Mehrere solcher isothermen Rohröfen können gleichzeitig auf gleichem Temperaturniveau stabilisiert betrieben werden, indem sie an ein zentrales, druckstabilisiertes Inertgasreservoir angeschlossen sind. Jeder Rohrofen besitzt seinen eigenen geregelten Heizer und eine Zwangsmantelkühlung mit der kalorimetrischen eßeinrichtung.Several such isothermal tube furnaces can be used at the same time Temperature level can be operated stabilized by being connected to a central, pressure-stabilized Inert gas reservoir are connected. Each tube furnace has its own regulated one Heater and forced jacket cooling with the calorimetric eating device.

Eine besondere temperaturstabilisierte, isotherme Prozeßkammer-Bauart ist die zentralbeheizte Heizrohrkammer nach Abb. 1. Bei dieser Prozeßkammer wird die Prozeßwrmeanpassung für eine Vielzahl unabhängig arbeitender Heizrohre von einem zentralen Leistungsregler ausgeführt. Aus Gründen der Symmetrie sind mehrere Zwangskühlungen außerhalb der Heizrohrkammer angeordnet.A special temperature-stabilized, isothermal process chamber design is the centrally heated heating tube chamber according to Fig. 1. In this process chamber, the process heat adaptation for a large number of independently working heating tubes from one central power controller executed. For reasons of symmetry there are several forced cooling arranged outside the heating tube chamber.

Die kalorimetrischen Signale der Meßeinrichtungen sind in Serie geschaltet und dienen als Regelgröße für den zentralen Heizsystem-Regler.The calorimetric signals of the measuring devices are connected in series and serve as a control variable for the central heating system controller.

Mehrere solcher Heizrohrkammern können zur gemeinsamen Temperatu stabilisierung an ein zentrales druckstabilisiertes Inertgasreservoir angeschlossen werden und jede Heizrohrkammer für sich nach der beschriebenen Methode leistungsmäßig geregelt werden.Several such heating tube chambers can stabilize for common Temperatu be connected to a central pressure-stabilized inert gas reservoir and each heating tube chamber regulated in terms of output according to the method described will.

Ordnet man eine Vielzahl von leistungsfähigen Wärmerohren ohne Abstand z.B. auf einem Teilkreis an und verbindet jedes einzelne Wärmerohr mit dem zentralen druckstabilisierten Inertgasreservoi so begrenzt das kapilltE:éç;$;tiugvèrmögen des Wärmetransportmittels nicht mehr die Raungröße e,inXes Rohrofens und die Wärmerohr- Abmessungen und der Dampfdruck des Wärmetransportmittels legen die zulässige maximale Betriebstemperatur des Ofens fest.Arrange a large number of high-performance heat pipes without any spacing E.g. on a partial circle and connects each individual heat pipe with the central one pressure-stabilized inert gas reservoirs so limits the capillary: éç; $; tiugvèrmögen of the heat transfer medium no longer the room size e, inXes tube furnace and the heat pipe Dimensions and the vapor pressure of the heat transfer medium determine the maximum allowable operating temperature of the stove.

Nach diesem Verfahren lassen sich nicht nur temperaturstabilisierte, isotherme Rohröfen, sondern auch andere geometrische Räume z.B. quaderförmige isotherme Ofenkammern mit beliebigen Abmessungen und mit einer automatischen Leistungsanpassung realisieren.According to this process, not only temperature-stabilized, isothermal tube furnaces, but also other geometric spaces, e.g. cuboid isothermal Furnace chambers with any dimensions and with automatic output adjustment realize.

Das Prinzip der temperaturstabilisierten, isothermen Prozeßkammer eignet sich auch als Kalorimeter zur Messung von Stoffdaten z.B. zur Messung von Bildungs- oder Reaktionsenergien, wenn neben der Temperatur die Heizleistung der Prozeßkammer konstant gehalten wird.The principle of the temperature-stabilized, isothermal process chamber is also suitable as a calorimeter for measuring material data, e.g. for measuring Formation or reaction energies if, in addition to the temperature, the heating power of the Process chamber is kept constant.

Aufbau der isothermen Heizrohrkammer Die temperaturstabilisierte isotherme Heizrohrkammer (Abb. 1) ist als ringförmige Kammer (1) aufgebaut. Die Kammer (1) besteht aus einem inneren (2) und aus einem äußeren (3) zylindrischen Mantelrohr, den beiden kreisförmigen Lochkränzen (4, 5) als obere (4) und untere (5) Kammerbegrenzung und den in den Lochkränzen (4, 5) eingesetzten Heizrohren (6). Die Heizrohrkammer (1) besteht im vorliegenden Konzept aus 100 Heizrohren (6), die auf zwei konzentrischen Teilkreisen der Lochkränze (4,5) angeordnet sind.Structure of the isothermal heating tube chamber The temperature-stabilized isothermal The heating tube chamber (Fig. 1) is designed as an annular chamber (1). The Chamber (1) consists of an inner (2) and an outer (3) cylindrical casing tube, the two circular perforated rings (4, 5) as the upper (4) and lower (5) chamber delimitation and the heating pipes (6) inserted in the perforated rings (4, 5). The heating tube chamber (1) consists in the present concept of 100 heating pipes (6), which are on two concentric Part circles of the perforated rings (4,5) are arranged.

Vom oberen Lochkranz (4) führen vier Verbindungsleitungen (7) zu einem Inertgasbehälter (8). Um die Rohre (7) sind wassergekühlte Ringspaltkühlelemente (9) angeordnet. Der Inertgasbehälter (8) ist über eine absperrbare Rohrleitung (10) an ein Inertgasdruckhaltesystem (11) angeschlossen. Das gesamte System (1-11) Heizrohrkammer, Inertgasbehälter und Druckhaltesystem) ist hochvakuumdicht und mit einer thermischen Isolation (12) umkleidet.Four connecting lines (7) lead from the upper perforated ring (4) to one Inert gas container (8). There are water-cooled annular gap cooling elements around the pipes (7) (9) arranged. The inert gas container (8) is via a lockable pipe (10) connected to an inert gas pressure maintenance system (11). The entire system (1-11) heating tube chamber, Inert gas container and pressure maintenance system) is highly vacuum-tight and with a thermal Isolation (12) encased.

Die Heizrohrkammer (1) wird von außen auf der gesamten Oberfläche der beiden Mantelrohre (2, 3) mit elektrischen Heizelementen (13) beheizt. Die Heizelemente (13) werden vom Netz über einen 3-Phasen-Leistungsregler (14) mit nachgeschaltetem Spannungsformer (15) mit elektrischer Energie versorgt.The heating tube chamber (1) is externally applied over the entire surface the two jacket pipes (2, 3) heated with electrical heating elements (13). The heating elements (13) are powered by a 3-phase power controller (14) with a downstream Voltage shaper (15) supplied with electrical energy.

Innen sind die vertikalen Kühl- und Heizflächen (2,3,6) der Heizrohrkammer (1) mit einer saugfähigen Kapillarstruktur (16) ausgekleidet. Die Kapillarstruktur (16) ist mit flüssigem Natrium (17) gesättigt. Der verbleibende Freiraum (18) zwischen de Heizrohren (6) und der Kammerwandung (2, 3, 4, 5) ist im kalten Zustand mit Inertgas (19) und bei Betriebstemperatur mit Natrium dampf (20) gefüllt.Inside are the vertical cooling and heating surfaces (2,3,6) of the heating tube chamber (1) lined with an absorbent capillary structure (16). The capillary structure (16) is saturated with liquid sodium (17). The remaining space (18) between de heating pipes (6) and the chamber wall (2, 3, 4, 5) is in the cold state with inert gas (19) and filled with sodium vapor (20) at operating temperature.

Die zur Atmosphäre hin offenen Innenflächen der Heizrohre (6) sind zur Egalisierung und Erhöhung der Strahlungsintensität oxidkeramisch beschichtet.The inner surfaces of the heating pipes (6) which are open to the atmosphere are oxide ceramic coated to equalize and increase the radiation intensity.

Funktionsweise der natriumdampfbeheizten Heizrohrkammer Am Beispiei eines schematisch dargestellten Heizrohres (6) (Abb. 2) und mit dem Regelschema (Abb. 3) soll das Funktionsprinzip der temperaturstabilisierten isothermen Heizrohrkammer und die automatische Anpassung der Heizleistung erklärt werden.Functioning of the sodium vapor heated heating tube chamber Am Beispiei a schematically shown heating pipe (6) (Fig. 2) and with the control scheme (Fig. 3) is the functional principle of the temperature-stabilized isothermal heating tube chamber and the automatic adjustment of the heating power are explained.

Im kalten Zustand stehen Inertgasbehälter (8) und Prozeßkammer (1) mit Inertgas (19) gefüllt unter atmosphärischem Druck. Das Natrium (17) in der vertikalen Kapillarstruktur (16) und am Kammerboden (5) ist erstarrt.The inert gas container (8) and process chamber (1) are in the cold state filled with inert gas (19) under atmospheric pressure. The sodium (17) in the vertical The capillary structure (16) and on the chamber floor (5) has solidified.

Für den Betrieb wird der Inertgasdruck in der Heizrohrkammer (1) auf den der gewünschten Betriebstemperatur entsprechenden Dampfdruckwert des Natriums eingestellt. Anschließend wird die elektrische Heizung (13, 14, 15) eingeschaltet. Während der Aufheizphase, d.h. bei Heizrohrkammertemperaturen unterhalb der eingestellten Betriebstemperatur, diffundiert Natriumdampf (20) von der beheizten, mit flüssigem Natrium (17) benetzten Mantelrohrinnenwänden (2, 3) in den Inertgas gefüllten Heizrohrkammerfreiraum (18). Das-Dampf-Ca5gemisch beginnt sich zu trenne sobald der Dampfdruck des Natriums gleich dem in der Heizrohrkammer (1) herrschenden Inertgasdruck wird. Es bildet sich eine horizontale Phasengrenze zwischen beiden Medien (19, 20) aus.The inert gas pressure in the heating tube chamber (1) is increased for operation the sodium vapor pressure value corresponding to the desired operating temperature set. The electrical heater (13, 14, 15) is then switched on. During the heating-up phase, i.e. at heating tube chamber temperatures below the set Operating temperature, sodium vapor (20) diffuses from the heated, with liquid Sodium (17) wetted jacket tube inner walls (2, 3) in the inert gas-filled heating tube chamber free space (18). The steam-Ca5 mixture begins to separate as soon as the vapor pressure of the sodium becomes equal to the inert gas pressure prevailing in the heating tube chamber (1). A horizontal phase boundary is formed between the two media (19, 20).

Im unteren Bereich des Heizrohrkammerfreiraums (18) arbeitet daS Natrium im Verdampfungs-Kondensationszyklus. Die von außen über den Kammermantel (2 u. 3) zugeführte Heizenergie wird durch die Wand zu den mit flüssigem Natrium (17) gesättigten senkrechten Innenwandkapillaren (16) geleitet. Das Natrium (17) verdampft an den Kapillaren (16) und kondensiert auf der vom Schmelzgut gekühlten Heizrohrwandung (6) und zwar, verstärkt an den intensiv gekühlten Heizrohrflächen. Das kondensierende Natrium (17) sammelt sich aufgrund der Schwerkrafteinwirkung am Kammerboden Mittels der kapillaren Saugwirkung der profillierten Verdampfern fläche (16) wird das flüssige Natrium (17) vom Kammerboden (5) abgesaugt und stetig auf der gesamten Heizfläche (16) der Heizrohrkammer (1) verteilt und verdampft.The sodium works in the lower area of the free space in the heating tube chamber (18) in the evaporation-condensation cycle. From the outside via the chamber jacket (2 and 3) supplied heating energy is through the wall to the saturated with liquid sodium (17) vertical inner wall capillaries (16). The sodium (17) evaporates on the Capillaries (16) and condenses on the heating tube wall, which is cooled by the melting material (6) namely, reinforced on the intensively cooled heating tube surfaces. The condensing Sodium (17) collects due to the action of gravity on the chamber floor means the capillary suction of the profiled evaporator surface (16) becomes the liquid Sodium (17) sucked from the chamber floor (5) and steadily on the entire heating surface (16) of the heating tube chamber (1) distributed and evaporated.

Mit zunehmender Heizleistung verdrängt der Natriumdampf (20) das Inertgas (19) oben aus der Heizrohrkammer (1). Das verdrängte Inertgas (19) entweicht bei konstant gehaltenem Druck über die Verbindungsleitungen (7), den Inertgasbehälter (8) und das Druckhaltesystem (11) in die Atmosphäre. Wegen der Druckkonstanz ändert sich mit zunehmender Heizleistung nicht die Verdampfungstemperatur und damit auch nicht die Betriebstemperatur. Es ändert sich in der Startphase proportional zur Heizleistung die Kondensationsfläche an den Heizrohren (6) und damit ihre Wärmeübertragungsleistung.As the heating output increases, the sodium vapor (20) displaces the inert gas (19) from the top of the heating tube chamber (1). The displaced inert gas (19) escapes constant pressure via the connecting lines (7), the inert gas container (8) and the pressure maintenance system (11) into the atmosphere. Changes because of the constant pressure The evaporation temperature does not change with increasing heating power, and thus also not the operating temperature. It changes proportionally to the start phase Heating capacity the condensation surface on the heating pipes (6) and thus its heat transfer capacity.

Steigert man die Heizleistung soweit, daß sich die Phasengrenze Natriumdampf(2O), Inertgas (19) in den Bereich der wassergekühlten Ringspaltkühlelemente (9) verlagert, so arbeiten sämtliche Heizrohre (6) der Heizrohrkammer (1), ob mit Schmelzgut bestückt oder nicht, unabhängig von netzseitigen Leistungsschwankungen, auf voller Länge, mit ein und derselben Sollwerttemperatur. Eine gegenseitige thermische Beeinflussung der Heizrohre (6) ist ausgeschlossen.If the heating output is increased so that the phase boundary sodium vapor (2O), Inert gas (19) moved into the area of the water-cooled annular gap cooling elements (9), all heating tubes (6) of the heating tube chamber (1) work in this way, whether they are filled with hot melt material or not, regardless of power fluctuations on the network side, in full length, with one and the same setpoint temperature. A mutual thermal influence the heating pipe (6) is excluded.

Über die symmetrisch angeordneten Ringspaltkühlelemente (9) wird nur die überschüssige Heizenergie an das Kühlwasser abgeführt. Ihr Betrag wird mit der kalorimetrischen Meßeinrichtung erfaßt und über den Leistungsregler (14) des Heizsystems (13) konstant gehalten. Das Meßsignal dient als Regelgröße für den elektrischen Leistungsregler (14).About the symmetrically arranged annular gap cooling elements (9) is only the excess heating energy is dissipated to the cooling water. Your amount will be with the calorimetric measuring device detected and via the power controller (14) of the heating system (13) kept constant. The measurement signal serves as a control variable for the electrical Power regulator (14).

Die Dampf- Inertgas Phasengrenze (20/19) soll im Gleichgewichtzustand in der Mitte der Ringspaltkühlelemente (9) positioniert sein, damit ein definierter Heizleistungsbetrag als Regelreserve für netzseitige Leistungsunterschreitungen zur Verfügung steht. Zunehmende überschußwärmemengen, verursacht durch eine netzseitige Leistungsüberschreitung oder durch eine sinkende Wärmeabnahme der Prozeßkammer werden zunächst von den Ringspaltkühlelementen (9) weggekühlt und verzögert über die kalorimetrische Regelgröße mit dem Leistungsregler (14) korrigiert. In dieser Betriebsposition der Dampf-Inertgas-Phasengrenze (20/19) läßt sich die Heizleistung der Heizrohrkammer (1) bei konstanter Betriebstemperatur und unveränderter Heizfläche über den gesamten Teillastbereich von Leerlauf bis 100% Last automatisch einstellen.The steam-inert gas phase boundary (20/19) should be in a state of equilibrium be positioned in the middle of the annular gap cooling elements (9) so that a defined Heating output amount as a control reserve for network-side output undershoots is available. Increasing amounts of excess heat, caused by a network-side Exceeding power or by a decreasing heat consumption of the process chamber initially cooled away from the annular gap cooling elements (9) and delayed via the calorimetric The controlled variable corrected with the power controller (14). In this operating position the Steam-inert gas phase boundary (20/19) can be used to determine the heating power of the heating tube chamber (1) at constant operating temperature and unchanged heating surface over the entire Automatically set the partial load range from idle to 100% load.

Die Verschiebung der Phasengrenze (20/19) von der Sollwertposition (Mitte Ringspaltkühlelement (9) zum Anfang infolge netzseitiger Lastunterschreitung oder erhöhtem Wärmeentzug oder zum Ende der Ringspaltkühlelemente (9) infolge netzseitigem Leistungsüberangebot oder geringerem Wärmeverbrauch bewirkt eine kurzzeitige Änderung der Betriebstemperatur um weniger als i 0,5 K.The shift of the phase boundary (20/19) from the setpoint position (Middle of the annular gap cooling element (9) at the beginning as a result of insufficient load on the network side or increased heat extraction or at the end of the annular gap cooling elements (9) due to network-side Oversupply of power or lower heat consumption causes a short-term change the operating temperature by less than i 0.5 K.

Die Sollwerttemperatur wird über den Inertgasdruck im Inertgasbehälter (8) des Druckhaltesystems (11) eingestellt. Die Einstellung und Stabilisierung des Inertgasdruckes innerhalb der Prozeßkammer kann nach 2 verschiedenen Methoden realisiert werden; - mit einer Druckanpassung in einem gleichbleibenden Prozeßkammer- und Inertgasdruckbehältervolumen mit Hilfe einer externen Inertgas- und Vakuumversorgung oder - mit einer Druckanpassung in einem hermetisch geschlossenen, variablen, einmalig mit Inertgas befülltem InertgasdruckbehäL-ter- und Prozeßkammervolumen ohne externe Versorgungseinrichtungen.The setpoint temperature is set via the inert gas pressure in the inert gas container (8) of the pressure maintenance system (11) are set. The setting and stabilization of the Inert gas pressure within the process chamber can be implemented using 2 different methods will; - With a pressure adjustment in a constant process chamber and inert gas pressure vessel volume with the help of an external inert gas and vacuum supply or - with a pressure adjustment in a hermetically sealed, variable, one-time Inert gas pressure vessel and process chamber volume filled with inert gas without external Utilities.

Abb. 3 zeigt das verfahrenstechnische und regelungstechnische Fließbild für das Druckhaltesystem mit externen Versorgungseinrichtungen. Das Druckhaltesystem (11) besteht aus der externen Inertgas-Druckgasversorgung (20) mit zweifacher (22, 23) Druckreduzierung und magnetisch betätigten Absperrventilen (24) sowie einem externen Unterdruckwindkessel (25) mit Vakugrpumpe (26) und zugehörigen Magnetventilen (24). Die Druckgasversorgung (21) enthält zusätzlich eine Gasreinigungseinrichtung (27) zur Entfernung von Clrückständen und gasförmigen Verunreinigungen aus dem Inertgas (20).Fig. 3 shows the process and control flow diagram for the pressure maintenance system with external supply devices. The pressure maintenance system (11) consists of the external inert gas pressurized gas supply (20) with double (22, 23) pressure reduction and solenoid operated shut-off valves (24) as well as one external vacuum air vessel (25) with vacuum pump (26) and associated solenoid valves (24). The compressed gas supply (21) also contains a gas cleaning device (27) for removing Cl residues and gaseous impurities from the inert gas (20).

Die Vorteile dieses Inertgasdruckhaltesystems sind sein unbegrenzter Druckeinstellbereich und die präzise Druckhaltung. Als Nachteile sind zu nennen der kostenintensive anlagentechnische Aufwand für die externen Versorgungseinrichtungen und für die Sicherheitsmaßnahmen gegen unzulässige Inertgasdrucküberhöhungen und Lufteinbrüche über die atmosphärische Verbindung des Evakuierungssystems sowie die stetige Erneuerung des Inertgases bei wechselnden Drucksollwerten.The advantages of this inert gas pressure maintenance system are unlimited Pressure setting range and precise pressure maintenance. The disadvantages are to be mentioned the cost-intensive technical effort for the external supply facilities and for the safety measures against impermissible excessive inert gas pressure increases and Air ingress through the atmospheric connection of the evacuation system as well as the constant renewal of the inert gas with changing pressure setpoints.

Der Inertgasaustausch ist bei Flüssigmetallwärmerohren mit verantwortlich für den Korrosionsangriff innerhalb des vom Wärmetransportmittel benetzten Wärmerohrs.The inert gas exchange is partly responsible for liquid metal heat pipes for the corrosion attack within the heat pipe wetted by the heat transport medium.

Die als Betriebs gas eingesetzten Edelgase Argon und Helium enthalten in ihrer technischen Reinheit korrosionsfördernde Verunreinigungen, vor allem Sauerstoff und ölrückstände.The noble gases used as operating gas contain argon and helium In their technical purity, impurities that promote corrosion, especially oxygen and oil residues.

Verstärkt wurden Korrosionen innerhalb der Heizzone und in der Kühlzone von Flüssigmetallwärmerohren beobachtet. Sie bewirken eine Funktionsbeeinträchtigung und führen letztlich zu einem vorzeitigen Versagen der Wärmerohre.Corrosion within the heating zone and in the cooling zone was increased observed from liquid metal heat pipes. They cause a functional impairment and ultimately lead to premature heat pipe failure.

Mit dem hermetisch geschlossenen Inertgasdruckhaltesystem mit variablem Volumen lassen sich die genannten Nachteile des bisher angewandeten Druckhalteverfahrens eliminieren.With the hermetically sealed inert gas pressure maintenance system with variable Volume the mentioned disadvantages of the previously used pressure maintenance method eliminate.

Abb. 4 zeigt das verfahrenstechnische una regelungstechnisci Fließbild ür das volumenvariable Druckhaltesystem.Fig. 4 shows the process and control flow diagram for the volume-variable pressure maintenance system.

Das hermetisch geschlossene volumenvariable Druckhaltesyste besteht aus einem großvolumigen InertgasdruckbehälL-er mit mindestens einer Volumenverstelleinrichtung, einer kleinvolumigen Druckausgleichsleitung, die den Behalter mit der Kül zone der isothermen Prozeßkammer verbindet und aus dem außer um die Kühlzone der isothermen Prozeßkammer angeordneten Rii spaltkühlelement sowie aus der elektronischen Betriebsmeß-und Regeleinrichtung.The hermetically sealed volume variable pressure holding system exists from a large-volume inert gas pressure vessel with at least one volume adjustment device, a small-volume pressure equalization line that connects the tank with the cooling zone of the isothermal process chamber connects and from the except around the cooling zone of the isothermal Process chamber arranged Rii gap cooling element and from the electronic operational measuring and Control device.

Der im Volumen variable Inertgasdruckbehälter besteht aus einem großvolumigen, druckstabilen Edelstahlfaltenbalg, dessen Stirnflächen verschlossen sind. Die Betriebslage des tenbalgs ist senkrecht.The volume of the inert gas pressure vessel is variable and consists of a large, pressure-stable stainless steel bellows, the end faces of which are closed. The operational situation the tenbalg is vertical.

Im oberen Deckel ist das kleinste erforderliche Restgasvolumen wiederum in einem volumenvariablen druckstabilen Edelstahlfaltenbalg untergebracht. Der Boden des großvolumi Faltenbalgs ist als Verdrängungskolben ausgebildet. Der Fre raum zwischen den Wellen des Faltenbalgs und dem Verdrängungskclben ist mit der Flüssigmetallegierung NaK-78 soweit ausgefüllt, daß das Volumen des Edelstahlfaltenbalgs im zusammengedrückten Zustand vollständig mit Flüssigmetall ausg füllt ist, so daß nur noch der ebenfalls volumenvariable Re gasraum im Deckel besteht.The smallest residual gas volume required is again in the upper cover housed in a volume-variable, pressure-stable stainless steel bellows. The floor of the large-volume bellows is designed as a displacement piston. The open space between the corrugations of the bellows and the displacement valve is with the liquid metal alloy NaK-78 filled in so far that the volume of the stainless steel bellows in the compressed State is completely filled out with liquid metal, so that only the also There is a variable volume Re gas space in the lid.

Die Volumenverstellung der beiden volumenvariablen Faltenbälge wird mit zwei getrennt arbeitenden,elektromotorisch angetriebenen Hubspindelgetrieben ausgeführt. Der Deckel de großvolumigen Faltenbalgs ist über Zuganker mit den Hubgetrieben fest verbunden. Die Hubspindel des unteren Getriebe ist fest mit dem Boden des großvolumigen Faltenbalgs verbun den. Die obere Spindel wirkt auf den Deckel des kleinvolumi Faltenbalgs und ist mit diesem fest verbunden. Uber die axialc Bewegung der Hubspindeln können beide Faltenbälge so wohl gedehnt wie auch zusammengedrückt werden.The volume adjustment of the two volume-variable bellows is with two separately working, electric motor driven lifting spindle gears executed. The lid of the large-volume bellows is connected to the lifting gear via tie rods firmly connected. The lifting spindle of the lower gear is fixed to the bottom of the large volume Bellows connected. The upper spindle acts on the cover of the kleinvolumi bellows and is firmly connected to it. About the axial movement of the lifting spindles both bellows are stretched as well as compressed.

Unterschiedlich sind die Aufgaben beider Faltenbälge. Während der großvolumige Faltenbalg mittels der Flüssigmetallfüllung bis auf das Volumen 0 zusammengedrückt werden kann, läßt sich der Restgasraum im oberen kleinvolumigen Faltenbalg nur auf ein minimales Restgasvolumen reduzieren. Mit dem großvolumigen Faltenbalg wird der Drucksollwert im Druckhaltesystem bei niederen Systemdrücken eingestellt und mit dem oberen kleinvolumigen Faltenbalg werden die Sollwertabweichungen bei niederen Drücken korrigiert und bei höheren Drücken gleichermaßen die Sollwerteinstellung ausgeführt und die Druckabweichung korrigiert.The tasks of the two bellows are different. During the large-volume bellows compressed to volume 0 by means of the liquid metal filling can be, the residual gas space in the upper small-volume bellows can only be opened reduce a minimum residual gas volume. With the large-volume bellows, the Set pressure value in the pressure maintenance system at low system pressures and with the upper small-volume bellows are the setpoint deviations at lower Pressing corrects the setpoint adjustment at higher pressures carried out and the pressure deviation corrected.

Dem Druckregelkreis übergeordnet ist ein kalorimetrischer Meßkreis der Ofenzwangskühlung, der auf den Leistungsregler der Prozeßkammer wirkt. Mit ihm werden leistungsspezifische Volumenänderungen im Druckhaltesystem innerhalb der Kühlzone der isothermen Prozeßkammer frühzeitig erkannt und über die Heizleistung korrigiert und damit die Dampf-Inertgas-Phasenfront ortsstabil gehalten.A calorimetric measuring circuit is superordinate to the pressure control circuit the forced oven cooling, which acts on the power regulator of the process chamber. With him performance-specific volume changes in the pressure maintenance system within the The cooling zone of the isothermal process chamber is recognized early and via the heating output corrected and thus kept the steam-inert gas phase front in a stable position.

Beide Regelkreise sind drahtbruchüberwacht, d.h. bei Ausfall des Meßsignals schaltet die Prozeßkammer ab. Überschreitet das kalorimetrische Meßsignal infolge Kühlwasserausfalls einen oberen Grenzwert, so schaltet die Prozeßlcammer heizung ebenfalls ab. Eine Drucküberschreitung im Druckhaltesystem ist wegen der begrenzten Volumenreduktion unmöglich.Both control loops are monitored for wire breakage, i.e. if the measurement signal fails switches off the process chamber. Exceeds the calorimetric measurement signal as a result If the cooling water fails an upper limit value, the process chamber heating switches also from. Excess pressure in the pressure maintenance system is due to the limited Volume reduction impossible.

Undichtigkeiten werden vom Druckmeßsystem erfaßt und regelungs technisch verarbeitet, sie führen ebenfalls zur Heizerabschaltung.Leaks are detected by the pressure measuring system and controlled technically processed, they also lead to heater shutdown.

Die Integration der Flüssigmetallegierung NaK 78 in den großvolumigen Faltenbalg erfüllt zwei Aufgaben. Einmal wird das Totvolumen des Faltenbalgs eliminiert, zum anderen reinigt die Flüssigmetallegierung während der einmaligen Befüllung des Druckhaltesystems das Inertgas und bindet die Verunreinigungen an das kalte Gesamtsystemende, so daß nur gereinigtes Inertgas mit dem Wärmetransportmittel des Wärmerohrs in Berührung kommt.The integration of the liquid metal alloy NaK 78 in the large-volume Bellows serve two purposes. Once the dead volume of the bellows is eliminated, on the other hand, the liquid metal alloy cleans during the one-time filling of the Pressure holding system the inert gas and binds the impurities to the cold end of the entire system, so that only purified inert gas comes into contact with the heat transport medium of the heat pipe comes.

Korrosionen im Kühlzonenbereich der Prozeßkammer und Verstopfungen der Druckausgleichsleitung werden damit vermieden.Corrosion in the cooling zone area of the process chamber and blockages the pressure equalization line are thus avoided.

Die Befüllung des Gesamtsystems (Prozeßkammer und Inertgasdruckhaltesystem) mit Inertgas wird vor der Inbetriebnahme vorgenommen, anschließend wird der Einfüllstutzen hermetisch verschlossen und gegen Beschädigungen gesichert.The filling of the entire system (process chamber and inert gas pressure maintenance system) with inert gas is carried out before commissioning, then the filler neck Hermetically sealed and secured against damage.

Das hermetisch geschlossene volumenvariable Inertgasdruckhaltesystem kann mit einer druckgestaffelten Kaskadenschaltung, wie sie z.B. Abb. 5 zeigt, bezüglich Druckeinstellbereich und Druckstabilisierung die gleichen Anforderungen erfüllen wie das volumenkonstante Inertgasdruckhaltesystem mit seinen externen Versorgungseinrichtungen.The hermetically sealed volume-variable inert gas pressure maintenance system can be used with a pressure-graded cascade connection, as shown in Fig. 5, for example Pressure setting range and pressure stabilization meet the same requirements like the volume-constant inert gas pressure maintenance system with its external supply facilities.

Während mit dem einkammerigen volumenvariablen Inertgasdruckhaltesystem der druckstabilisierte Einstellbereich für eine Temperaturkonstanz innerhalb der isothermen Prozeßkammer von + 0,1 K bei etwa dem 200fachen Anfangsdruck endet, läßt sich mit der Kaskadenschaltung diese Temperaturkonstanz über den gesamten Betriebstemperaturbereich der technisch interessanten Wärmerohrbetriebsmittel ausdehnen.While with the single-chamber volume-variable inert gas pressure maintenance system the pressure-stabilized setting range for temperature constancy within the isothermal process chamber of + 0.1 K ends at approximately 200 times the initial pressure With the cascade connection, this temperature constancy over the entire operating temperature range of technically interesting heat pipe resources.

Der Einsatz des hermetisch geschlossenen volumenvariablen Inertgasdruckhaltesystems ist vor allem bei den sauerstoffempfindlichen Hochtemperaturprozeßkammern unerläßlich.The use of the hermetically closed volume variable inert gas pressure maintenance system is particularly indispensable for the oxygen-sensitive high-temperature process chambers.

Die temperaturstabilisierte isotherme Heizrohrkammer nach dem vorgeschlagenen Konzept bietet beispielsweise folgende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik: - Die Produktion lichtleitender Glasfasern in Vielfaserziehanlagen kann nahezu verdoppelt werden. Diese Produktionserhöhung resultiert aus der 100%igen Nutzung der Kammerkapazität, aus einer Reduktion der Stillstandszeiten für di Wartung, Justierung und Einzelofenvermessung sowie durch di Reduktion des Faserausschusses.The temperature-stabilized isothermal heating tube chamber according to the proposed one The concept offers, for example, the following advantages compared to the state of the art: - The production of light-conducting glass fibers in multi-fiber drawing systems can almost be doubled will. This increase in production results from the 100% use of the chamber capacity, from a reduction in downtimes for maintenance, adjustment and individual furnace measurement as well as by reducing the fiber waste.

- Die isothermen Ziehbedingungen führen darüber hinaus zu eine Angleichung der Faserstärke und der mechanischen Eigenschaften bei den Einzelfasern des Faserbündels. Sie verbessern damit die mechanische Belastbarkeit des Faserbündels.- The isothermal drawing conditions also lead to an adjustment the fiber strength and the mechanical properties of the individual fibers of the fiber bundle. This improves the mechanical strength of the fiber bundle.

mehrere solcher Ofenanlagen können im Parallelbetrieb mit einem gemeinsamen Inertgasdruckhaltesystem isotherm und mlt gleichen Betriebstemperaturen betrieben werden.several such furnace systems can operate in parallel with a common Inert gas pressure maintenance system operated isothermally and with the same operating temperatures will.

Hiermit besteht die Möglichkeit, die Produktion ohne Qualitätseinbußen zu erhöhen. This enables production without any loss of quality to increase.

- Das Regel- und Steuerkonzept für die Ofenkammer bietet sich für den automatischen Anlagenbetrieb an. Das Persona: kann sich auf die Produktionsüberwachung konzentrieren.- The regulation and control concept for the furnace chamber is ideal for automatic system operation. The Persona: can focus on production monitoring focus.

- Der Platzbedarf für die regelungstechnischen Einrichtungen der Anlage reduziert sich erheblich.- The space required for the control equipment of the system is reduced considerably.

Im Dauerbetrieb an Luft sollte die Betriebs temperatur der Prozeßkammer 10000 C nicht überschreiten.In continuous operation in air, the operating temperature of the process chamber should Do not exceed 10000 C.

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Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E Claim 1 method for automatic Heating capacity adjustment of thermohydraulically operating, temperature-stabilized, isothermal process chambers characterized in that the heat transfer surface the process chamber remains constant that a certain amount of the supplied heating energy Via a variable forced cooling surface arranged outside the process chamber is dissipated as excess heat to a cooling medium that the amount of excess heat It is measured calorimetrically that the measurement signal is used as a control variable for the power controller of the heating element is used and that the controller adjusts the heating output so that the amount of excess heat is kept constant Claim 2 temperature-stabilized, isothermal process chamber with an automatic process heat control according to claim 1 characterized in that the chamber consists of one or more heat pipes is constructed so that each heat pipe is connected to a common, Pressure-stabilized inert gas reservoir is connected to that around each pressure equalization line a forced cooling with an integrated calorimetric measuring device is that each heat pipe from an independently controllable heating element with heating energy is supplied and that the calorimetric measurement signal to the power controller of the supplying Heating element serves as a controlled variable Claim 3 variable volume, hermetic closed inert gas pressure maintenance system, characterized in that the inert gas is housed in a variable-volume bellows that the bellows one designed as a displacement piston bottom that the space between the displacement piston and the bellows corrugations are filled with liquid metal, for example with NaK 78 and that the volume adjustment is carried out with a mechanical adjustment device will.

Claim 4 Volume-variable, hermetically sealed inert gas pressure maintenance system according to claim 3, characterized in that several volume-variable spaces are staggered in pressure and are connected to a cascade.

Claim 5 temperature-stabilized isothermal process chamber with a automatic process heat control according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that that the process chamber consists of one or more coaxial heat pipes.

Claim 6 temperature-stabilized, isothermal process chamber with a automatic process heat control according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that that a larger number of heating pipes on one or more partial circles one annular chamber is arranged that the heat transport medium in the free space between the chamber wall and the heating pipes that the chamber works over several symmetrically arranged pressure equalization lines to a pressure-stabilized inert gas reservoir is connected that to each of the pressure equalization lines a forced cooling-with an integrated calorimetric measuring device is arranged us and) that as Measurement signal is used as a control variable for the power controller of the central heating system.

Claim 7 temperature-stabilized isothermal process chamber with a automatic process heat control according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that that several heat pipes touching one another on their circumference are arranged on a pitch circle are and so can form a tube furnace with any diameter that these heat pipes are grouped together and each group has a pressure equalization line is connected to the central pressure-stabilized inert gas reservoir and that each Heat pipe group heated for itself and output regulated is claim 8 temperature-stabilized Isothermal process chamber with an automatic process heat control according to the claims 1, 2, 3 and 4 characterized in that several heat pipes form flat heating walls are joined together and the walls are joined together to form cuboid heating chambers can and that these heat pipes are summarized in thermohydraulically independent groups that are centrally temperature-stabilized and each individually output-regulated is.

Claim 9 temperature-stabilized, isothermal process chamber composite according to claims 1, 2, 3, 4, 5 and 6, characterized in that several chambers at the same time connected to a central pressure-stabilized inert gas reservoir and that each chamber is heated and process heat controlled by itself.

Claim 10 temperature-stabilized, isothermal zone furnace according to the Claims 1, 2, 3, 4, 7 and 8, characterized in that several process chambers separately temperature-stabilized, heated and power-regulated that this Process chambers with the same or with different heat transfer media are operated and that the chambers operate at different temperature levels.

Claim 11 temperature-stabilized, isothermal calorimeter according to claims 1, 2, 3, 4, 7 and 8 characterized in that in addition to the temperature also the heating power of the isothermal process chamber is stabilized and that the calorimetric measuring system of the forced cooling in addition to the defined excess heat Can capture education or conversion heat.