DE4411539B4

DE4411539B4 - Wärmedämmkassette

Info

Publication number: DE4411539B4
Application number: DE19944411539
Authority: DE
Inventors: Horst-Dieter Neumann; Michael Röger; Renè Matthies
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann Montage GmbH; G&H Montage GmbH
Current assignee: Gruenzweig und Hartmann Montage GmbH; G&H Montage GmbH
Priority date: 1994-04-02
Filing date: 1994-04-02
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2014-04-03
Also published as: DE4411539A1

Abstract

Wärmedämmkassette zur Wärme- und Strahlungsisolierung, umfassend eine evakuierte Umhüllung, bestehend aus Grund- und Deckfläche sowie eine Seitenwand, deren Innenseiten wärmestrahlungsreflektierend ausgebildet sind, und wobei auf Wärmedämmstoffe innerhalb der Umhüllung verzichtet wird, und daß die Kassette durch einen prismatischen Körper gebildet wird, wobei das Verhältnis von wärmeübertragender Querschnittsfläche zur Grundfläche der Kassette im Bereich von 10^-2 – 10^-6 liegt, und wobei mehrere Stützelemente zwischen Grund- und Deckfläche vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine perforierte Strahlungsdämmfolie parallel zwischen Deck- und Grundfläche der Kassette angeordnet ist, und daß die Wärmedämmkassette auf einen Druck von 10^-6 bar evakuiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Wärmedämmkassetten nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Wärmedämmkassetten der eingangs genannten Art sind aus der DE 24 37 315 A1 bekanntgeworden. Sie sind jedoch nicht daz_u geeignet, bei tiefsten Temperaturen eine ausreichende Wärmedämmung zu erzielen.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Wärmedämmkassette derart zu verbessern, daß sie auch im Tieftemperaturbereich, d.h. im Bereich zwischen 20K und Raumtemperatur einsetzbar ist und sehr geringe Dämmdicken ermöglicht, so daß auch ein maritimer Großtransport von tiefkalten, flüssigen Gasen, wie Wasserstoff und dergleichen, bei einer Temperatur von bis zu 20K möglich ist, ohne übermäßig dimensionierte Isolierungen vorsehen zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Wärmedämmkassette gelöst.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß mindestens eine perforierte Strahlungsdämmfolie parallel zwischen Deck- und Grundfläche der Kassette erforderlich ist, um insbesondere bei tiefsten Temperaturen eine ausreichende Wärmedämmung zu erzielen.

Weitere Vorteile und Merkmale, die gemeinsam mit dem Hauptanspruch von erfinderischer Bedeutung sein können, sind in den Unteransprüchen definiert.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen im Detail näher erläutert.
Es zeigt:
1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße sechseckige Wärmedämmkassette;
2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kassette, die teilweise auf der rechten Seite weggebrochen dargestellt ist;
3 einen Schnitt entlang der Linie A-A der 2;
4 eine Seitenansicht, teilweise aufgebrochen, wie auch 2;
5 eine vergrößerte, schematische Darstellung des Details Z (Stützelemente im Seitenbereich) der 3;
6 eine vergrößerte Darstellung des Details Y (Stützelemente im Eckbereich) der 3; und
7 einen Teilquerschnitt durch einen mit kryogenem Gas gefüllten kugelförmigen Transportbehälter mit dreilagig angeordneten, erfindungsgemäßen Wärmedämmkassetten, die mit einer üblichen Außenisolierung verbunden sind.
In 1 ist die erfindungsgemäße Wärmedämmkassette im Grundriß gezeigt. Sie besteht aus einem gleichseitigen Sechseck. Andere Formen prismatischer Körper sind ebenfalls für den Fachmann denkbar.
Die Wärmedämmkassette besteht aus einer evakuierten Umhüllung und weist eine Grundfläche 8 und Deckfläche 9 auf, die durch Stützelemente 12 verbunden sind. 1 zeigt eine typische sechseckige Form der Grund- bzw. Deckfläche (8 bzw. 9).
Die erfindungsgemäße sechseckige Kassette weist eine Kantenlänge von 500 mm auf, bei einer Höhe von 150 mm und eine Materialdicke von Grund- und Deckfläche von ca. 1 mm. Die Seitenwand 10 der Umhüllung besitzt eine Dicke von etwa 0,1 mm. Für den Fachmann ist es selbstverständlich, daß die angegebenen Formen und Dimensionen in breitem Rahmen verändert werden können.
In 2 ist die Seitenansicht der Wärmeldämmkassette dargestellt. Ein Schwerpunkt für die wärmetechnische Zweckerfüllung ist die Gestaltung der Seitenwand 10 zwischen Deck- und Grundfläche. Das Verhältnis von wärmeübertragendem Querschnitt A_W und der Grundfläche der Kassette (A_G) ist neben dem Vakuum im Inneren der Kassette und der Strahlungsdämmung durch eine perforierte Strahlungsdämmfolie 13 Hauptmerkmal für die Zweckbindung der Wärmedämmkassette. Die Innenseiten der Kassette sind derart oberflächenbehandelt, daß sie wärmestrahlungsreflektierend wirken. Parallel zur Grund- und Deckfläche 8 bzw. 9 ist mindestens eine perforierte Strahlungsdämmfolie 13 mit ebenfalls wärmestrahlungsreflektierender Eigenschaft angeordnet.
Die Formstabilität der Wärmedämmkassette wird durch die Anordnung von beispielhaft 37 Stützelementen 12 zwischen Deck- und Grundfläche, sowie durch Aussteifungen 11 der Grund- und Deckfläche erreicht. Die konstruktive Gestalt der Seitenwand 10 wird je nach Anwendungsfall und Kassettenhöhe ausgelegt.
5 und 6 zeigen konstruktive Details zum Erreichen der Formstabilität für einen typischen Anwendungsfall mit sechseckigem Grundriß der Wärmedämmkassette.
Ein typischer Verwendungszweck der Wärmedämmkassette ist die Dämmung eines gewölbten Transportbehälters, der mit einem kryogenen Gas 14 befällt ist. Auf der Transportbehälterwand 15 werden die Wärmedämmkassetten 16 mehrlagig (hier 3 Lagen) versetzt angeordnet. Vorzugsweise wird auf die Wärmedämmkassetten eine konventionelle Dämmschicht 17 aufgebracht (beispielsweise aus Polystyrol- Schaumstoff). Der typische Verwendungszweck der Wärmedämmkassetten liegt auf dem Gebiet der Wärmedämmung von Transport- und Lagerbehältern für kryogene Gase.

Claims

Wärmedämmkassette zur Wärme- und Strahlungsisolierung, umfassend eine evakuierte Umhüllung, bestehend aus Grund- und Deckfläche sowie eine Seitenwand, deren Innenseiten wärmestrahlungsreflektierend ausgebildet sind, und wobei auf Wärmedämmstoffe innerhalb der Umhüllung verzichtet wird, und daß die Kassette durch einen prismatischen Körper gebildet wird, wobei das Verhältnis von wärmeübertragender Querschnittsfläche zur Grundfläche der Kassette im Bereich von 10^-2 – 10^-6 liegt, und wobei mehrere Stützelemente zwischen Grund- und Deckfläche vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine perforierte Strahlungsdämmfolie parallel zwischen Deck- und Grundfläche der Kassette angeordnet ist, und daß die Wärmedämmkassette auf einen Druck von 10^-6 bar evakuiert ist.
Wärmedämmkassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einem Sonderstahl besteht, der im Temperaturbereich von 0 K bis 300 K eine gute Schweißbarkeit sowie Vakuumdichtheit bei geringer Versprödung aufweist.
Wärmedämmkassette nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vakuumleckrate vom ≦ 2·10^-1 mbar·1/sec gewährleistet ist.
Wärmedämmkassette nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand gewellt ausgebildet ist.