DE3414665A1

DE3414665A1 - Thermische isolierung

Info

Publication number: DE3414665A1
Application number: DE19843414665
Authority: DE
Inventors: Gerd 3167 Burgdorf Hörmansdörfer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-04-18
Filing date: 1984-04-18
Publication date: 1985-10-24
Anticipated expiration: 2004-04-19
Also published as: DE3414665C2

Description

Thermische Isolierung
Die Erfindung betrifft eine thermische Isolierung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Thermische Isolierungen der betreffenden Art werden sowohl in der Wärme- als auch in der Kältetechnik immer dann eingesetzt, wenn Isolationswerte benötigt werden, die mit den normalen Faser-, Schaum- oder Pulverdämmungen unter atmosphärischem Druck nicht erreicht werden konnen.
Es ist bekannt, daß die Wärmeübertragung thermisch isolierender Elemente durch die Faktoren Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung bestimmt wird. Ziel hochwertiger thermischer Isolierungen muß es daher sein, diese drei Faktoren möglichst klein zu halten. Derartige berlegungen heben zur Entwicklung von sogenannten Dewar-Sefäßen aus Glas geführt, wie sie heute jedermann als Thermosflaschen bekannt sind. Die hervorragenden Isoliereigenschaften von Dewar-Gefäßen in Bezug auf Wärmeleitung und Konvektion werden im wesentlichen durch das Vakuum zwischen innerer und äußerer Wendung bewirkt, während die !0.3rmeübertraqung durch Strahlunq durch eine Verspienelung der Glasflächen weitgehend verhindert wird. Wegen der Bruchgefabr des Glases und auch aus Kostengründen ist fr industrielle Anwendungen eine Fertigung vergleichberer Isolierelemente lr Metall anstelle von Glas vorzuziehen. Da Metelle jedoch eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Glas besitzen, muß dieser Nach- teil durch die Verwendung möglichst dünner Behälterwandungen ausgeglichen werden. Das führt allerdings im Extremfall dazu, dzß eine derartig dünne Wand eines evakuierten Behälters dem atmosparischen AuBendruck nicht mehr standhalten kann. Dieses @roblem wird in bekannter Weise dadurch gelöst, daß in den Hohireum zwischen den Windungen ein pulverförmiger Fiillstoff eingebrecht wird, der eine statisch abstützende Funktion zu ühernehmen hat. Mit dem Einbringen des pulverförmigen Füllstoffs ist der Nachteil des Nachlassens der Isolierwirkung verbunden.
Bei den bekannten thermischen Isolierungen der betreffenden Art wird dieser nechteilige Einfluß des pulverfnrmigen Füllstoffs insbesondere durch die Konfiguration der Füllstoffpartitel verstärkt, da diese aufgrund ihrer unregelmäßigen Form grn?ßere Kontaktflächen mit benachbarten Füllstoffpartikeln bilden, und somit dem Wärmestrom wenig Widerstand entgegensetzen. Ein weiterer Nachteil dieser unregelmäßigen Form ist eine relativ schlechte Befüllbarkeit enger Hohlräume, sowie die Schwierigkeit, die Pulverfüllung so zu verdichten, daß nicht nach der Befilllung ueber einen längeren Zeitraum ein ständiges Nachsacken eintreten kann. Nicht ganz befriedigend ist weiterhin des damit teilweise zusammenhängende Kompressionsverhelten bisher verwendeter Füllstoffe, insbesondere wenn die Füllstoffoertikel unregelmäßig verteilte Hohlräume aufweisen.
Nachteilig ist ferner, deß einige der bekannten Füllstoffe orgemische Bestandteile enthalten, daS sie unter Umständen nicht in den benotigten Mengen verfugber sind, oder für breitere Anwendungen einfach zu teuer sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine thermische Isolierung der betreffenden Art zu schaffen, welche aufgrund der Beschaffenheit des verwendeten Füllstoffs die beschriebenen Nachteile nicht aufweist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch ge- löst, deß in den evakuierbaren Hohlraum eines gasdicht verschließbaren Behälters ein pulverförmiger Fiillstqff eingebracht wird, dessen einzelne Partikel eine im wesentlichen kugelförmige Gestalt besitzen. In weiterer erfindùngsoemäßer Ausbildung bestehen die kugelförmigen Partikel des pulverfnrmigen Füllstoffs vorzugsweise im wesentlichen eus amorphem Siliziumdioxvd.
Durch die erfindungsgemäß kugelförmige Gestalt der einzelnen Partikel des pulverförmigen Füllstoffs bestehen zwischen diesen nach dem Einbringen in den evakuierbaren Behälter nur jeweils nahezu punktförmige Berührungsflächen. Jede dieser minimalen Berührungsflächen zwischen zwei benachbarten FUllstoffpartikeln stellt einen erhöhten Wärmedurchgangswiderstand der, von dem entsprechend der kleinen Partikelgröße eine große Anzahl in Richtung des Wärmestromes hintereinander geschaltet ist. Die kugelförmige Ausbildung der einzelnen Partikel hat weiterhin den besonderen Vorteil, daß ein daraus bestehender pulverförmiger Füllstoff ein hervorragendes Befüliverhalten beim Einbringen in den evakuierbaren Hohlraum aufweist, da die einzelnen Partikel während des Einbringungs- und Verdichtungsvorgangs untereinander im wesentlichen abrollenden Bewegungen unterliegen. Dadurch wird gleichzeitig eine rasche optimale Verdichtung begünstigt und ein späteres Nachsacken des Fii11-stoffs und eine zu starke Kompressibilität der fertigen thermischen Isolierung vermieden.
Nach weiterer Erfindung bestehen die kuqelförmigen Partikel des nulverformigen Füllstoffs der thermischen Isolierung vorzugsweise im wesentlichen aus amorphem Siliziumdioxvd. Amorphes Siliziumdioxyd ist ein anorganischer Stoff mit einer vorteilhaft niedrigen Wärmeleitfähigkeit. Es ist gesundheitlich unbedenklich, unbrennbar und resistent gegen Hitze, korrodiert nicht, und kann von der Industrie in großen Mengen und zu sehr niedrigen Kosten geliefert werden.
Die erfindungsgemäße thermische Isolierung kann aufgrund der unprochlematischen Befüllbarkeit des evakuierbaren Hohl@aums sowie des oreiswerten Füllstoffe zu reduzierten Kosten hergestellt werden. kompressionsresistenz und Isolierei@enschaften sind verbessert.
DiP Erfindung soll im folgenden anhand der einzigen Zeichnungsfigur an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Fi@ur zeint @inen @@hrförmigen Isolierkörner, wie er ze. zum Transport von Fernwärme Verwendung finden konnte. Zur besseren Sichtbarmachung des evakuierten Hohlraums ist der Isolierkörper in einem Teilbereich aufqebrochen dargestellt.
Der aus Blech gefertigte Isolierknrper besteht aus einer inneren und einer äußeren Wandung (1, 2) und zwei tingförmigen Deckeln (3, 4). Die Einzelteile (1, 2, 3, 4) des Isolierkör-@ers umschließen einen evakuierten Hohlraum (5! in welchen ein pulverförmi@er Füllstoff erfindungsnemäß mit im wesentlichen kun@lförmi@er Gestalt der einzelnen Füllstoffpartikel, vorzugsweise aus amorphem Siliziumdioxyd, eingebracht ist. Finige der sehr kleinen kugeiformigen FUllstoffnartikel () sind außerhalb des Isolierköroers nicht maßstabsgerecht in einer sehr starken Vergrößerung schematisch hereusgezeichnet.
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Claims

Thermische Isolierung Patentansprüche 1. Thermische Isolierung mit in einem gasdicht verschlossenen Behälter bis auf einen Restgasdruck von weniger als 13 mbar evakuierten Hohlraum, der einen pulverförmigen Füllstoff enthält, dadurch gekennzeichent, daß die einzelnen Partikel des Füllstoffs eine im wesentlichen kugelförmige Gestalt besitzen.
2. Thermische Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff im wesentlichen aus amorphem Siliziumdioxyd (SiO2) besteht.