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Wärmeisolierung
| 1 >ie 1#:rtüi@lung butrittt eine @@:irmeisolierung mit |
| einen ganzinetallenen Wärineisulierungsmittel, wel- |
| clus bei hoher Isolierwirkung einfach im Aufbau |
| und der I lerstellung ist, eine vielseitige Verwendung |
| gestattet, fest. dauerhaft und feuerfest sowie von |
| niedriger spezitischer @@'@irme ist und von Würmern, |
| liisektvii, Nagetieren, Bakterien, Feuchtigkeit, |
| Dampf und den verschiedensten Gasen nicht an- |
| gegriffcii wird. |
| lös sind bereits solche Wärmeisolierungen be- |
| kannt welc lie aus im :l,stand und im wesentlichen |
parallel zueinander angeordneten \letallblechen 1>:;-stehen. Für diese metallenen
Wärmeisolierungen wurden bisher Bleche hz«-. Metallfolien finit möglichst spiegelnder
Oberfläche verwendet, die eincit hohen Reflexionswert und eine niedrige Strahlungszahl
besitzen. Demgegenüber beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, da13 bei Isolierungen
mit itn Abstand angeordneten Metallblechen auch Oberflächen mit geriiigerein Reflexionsvermögen
und höheren Emissionswerten insbesondere auch handelsübliche, blank gewalzte Stahlbleche
trotz ihrer gegenüber
Blqclien mit spiegelnder.Oberfläche höherer
Strahlungszahl mit Erfolg verwendet werden können, wenn die Bleche im bestimmten
Abstand zwischen den Begrenzungsflächen der Isolierung angeordnet sind. Gemäß der
Erfindung ist das Blech oder eine Gruppe von Blechen zu den Begrenzungswänden der
Isolierung in solchem Abstand angeordnet, daß das Blech bzw. das Massenzentrum der
Blechgruppe voll der der Zone höherer Temperatur ausgesetzten Wand einen weniger
als die Hälfte und mehr als ein Drittel des Abstandes der Begrenzungswände der Isolierung
betragenden Abstand aufweist. Versuche haben bestätigt, daß diese Maßbestimmung
geeignet ist, die Wärmeisolierwirkung der in Rede stehenden Blecharten so zu erhöhen,
daß sich für alle Isolierzwecke, insbesondere auch für Kühlschrankwände, brauchbare
ganzmetallene Isolierungen ergeben.
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Weitere Ausbildungen desErfindupgsgegenstatides bestehen darin, daß
die Bleche in abwechselnd entgegengesetzt gerichtete, z. B. vierflächig ausgebildete
Erhöhungen und Vertiefungen unterteilt sind, daein den Grenzzonen der Einzelflächen
Versteifungsrinnen vorgesehen sind, die über die Scheitel der Erhöhungen und Vertiefungen
nicht vorragen, daß das Isolierblech mit einem ringsum verlaufenden Flansch versehen
ist, der zur Befestigung des Bleches in dem Isolierraum und gegebenenfalls zur Befestigung
der weiteren Bleche einer Gruppe im richtigen Abstand voneinander dient, und daß
der Flansch des Isolierbleches die zwischen den Blechen einer Gruppe befindlichen
Luftkammern abschließt.
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Die Metallbleche sind zweckmäßig elektrisch verbunden, um elektrolytische
Zersetzungen durch thermoelektrische Ströme zu verhindern, und die Metallbleche
sind zu der gleichen Polarität gebracht, wodurch die Verhinderung der Übertragung
von Wärme infolge elektrischer Molekularschwingungen durch die Luftschichten zwischen
den Blechen unterstützt wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der Zeichnung
hervor, welche Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
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Fig. i ist ein senkrechter Schnitt durch einen Haushaltkühlschrank,
welcher gemäß der Erfindung wärmeisoliert ist; Fig. 2 ist ein anderer senkrechter
Schnitt durch den Kühlschrank nach Fig. i, welcher um etwa 9o' versetzt durch den
Schrank gelegt ist; Fig. 3 ist ein Querschnitt durch den in den Fig. i und 2 dargestellten
Kühlschrank in etwa vergrößertem Maßstab; Fig. 4 zeigt ebenfalls im Querschnitt
eine Ecke der Darstellung nach Fig. 3 in vergrößertem Maßstab; Fig. 5 zeigt in gesonderter
Darstellung schaubildlich in Ansicht und zum Teil im Schnitt eine Ausführungsform
der in den Fig. i bis 4 dargestelltem Isolationseinheit; Fig. 6 ist ein Schnitt
durch ein Blech der in Fig. 5 dargestellten Einheit; I# ig. 7 ist ein Schnitt durch
das andere Blech der in Fig. 5 dargestellten Isolationseinheit; hig.8 ist ein senkrechter
Schnitt durch eine andere Ausführungsform von Haushaltkühlschränken mit gemäß der
Erfindung ausgebildeter Wärmeisolierung; Fig. 9 ist ein Querschnitt durch den Kühlschrank
nach Fig.'8; Fig. io ist der Grundriß einer weiteren Ausfü4rungsform von gemäß der
Erfindung ausgebildeten Isolierblechen; Fig. i i ist ein Schnitt durch (las Blech
nach Fig. io gemäß der Linie i i-i i ; Fig. 12 ist ein Schnitt gemäß der Linie 12-t2
der Fig. io; Fig. 13 ist eine schematische Darstellung der Anordnung der Isolierbleche
bei Anwendung mir eines Bleches; Fig. 1q. ist eine der Fig. 13 ähnliche schematische
Darstellung bei Anwendung von zwei Isolierblechen und -Fig. 15 eine scl-&matische
Darstellung ähnlich den Fig. 13 und 14 bei Anwendung von drei Metallblechen.
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Wenn auch in der Zeichnung zur Veranschaulichung der Erfindung eine
Haushaltkühlvorrichtung gewählt worden ist, so ist zu beachten, daß die Erfindung
nicht etwa auf diese Anwendung beschränkt ist, sondern überall da mit Vorteil anwendbar
ist, wo Wärmeisplation erforderlich ist, z. B. auch bei Eisschränken, Kühlwagen,
Kühlkellern, Warmwassererzeugern, Boilern, Ofen, Kesseln, Häusern t1 s w.
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Bevor die Erfindung im einzelnen an den Abbildungen erläutert wird,
sollen zunächst besondere Erscheinungen der Wärmeisolierung und die theoretischen
Grundlagen der Erfindung beschrieben werden.
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Es ist bekannt, daß Wärme von einem Punkt höherer Temperatur zu einem
Punkt niedrigerer Temperatur durch Leitung, Konvektion und Strahlung übertragen
wird, und es ist einleuchtend, daß die größtmögliche Wirksamkeit in vollständiger
Isolierung gegen die drei Arten der Wärmeübertragung, nämlich gegen Leitung, Konvektion
und Strahlung, bestehen würde.
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Bei der Wärmeübertragung durch Strahlung hängt die Intensität und
der Grad der Übertragung von verschiedenen Faktoren ah, u. a. von der Strahlungsquelle,
der Frequenz oder Wellenlänge, den physikalischen und mechanischen Eigenschaften
der Oberfläche, auf welche die Strahlung stößt, und der Wärmedurchlässigkeit des
Stoffes, durch welchen die Energie in Form von Strahlung geht. Diese Bedingungen
schwanken, im allgemeinen ändert sich aber die Wärmedurchlässigkeit des Stoffes
mit der Wellenlänge oder Frequenz; sehr dichte Körper sind nur wenig wärmedurchlässig
für größere Wellenlängen (oder niedrige Frequenzen), während die Wärmedurchlässigkeit
bei größerer Frequenz (und entsprechend kleiner Wellenlänge) steigt, wie z. B. das
Durchdringungsvermögen der Röntgenstrahlen, welche äußerst kurze «"ellen und hohe
Frequenzen besitzen.
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Sogenannle Strahlungswärme ist ein Teil des elektromagnetischen.Spektrunis,
wie licht; es he-
| steht jedoch eilt lttterscllied in der 1'requenz und |
| der \\ellenlünge. Es ist bekannt, daß polierte, silber- |
| gliinzell(le Flächen einen großen Teil sichtbaren |
| Lichtes retlektieren. Auch ist es bereits bekannt, |
| durch solche Flächen Strahlungswärme zu reflek- |
| tieren und diese Erscheinung zur Verhinderung der |
| Übertragung von Wärmestrahlung auszunutzen. Es |
| sind glänzende Flächen und auch dünne polierte |
| Metallbleche, z. B, Aluminium- oder Zinnfolien in |
| Isolierw:in(len benutzt worden, tun die L'bertragutig |
| der Wä rinestrahlung zu verhindern. |
| Die Erfindung beruht auf der Feststellung, ;iaß |
| bei der \'erwendtiug einer einzelnen Metallfläche in |
| (lern ztt isolierenden Raum ein Werkstoff mit den |
| oben beschriebenen Eigenschaften dann mit be- |
| sonders hohem Wirkungsgrad benutzt werden kann, |
| wenn er an einer bestimmten Stelle hinsichtlich der |
| Seite liiiherer Temperatur des Raumes, welche sich |
| durch die vorherrschende Frequenz der Wärme- |
| stralilttug bestimmt, angeordnet wird und, wenn |
| zwei ode1l- mehr solcher Metallflächen benutzt wer- |
| den, vorzugsweise vereinigt oder in Gruppenform, |
| die Mittelebene oder der geometrische Mittelpunkt |
| der Gruppe derartiger Metallflächen ähnlich bzw. in |
| gleicher Weise angeordnet werden, um gleich giiit- |
| stige Isolationswirkungen und -werte zu erhalten. |
| l-in ilen vorteilhaften Abstand der -.Metallflächen |
| in clutli zti isolierenden Rautn zu erhalten, sind er- |
| tin(@ungsgen@;il.i «ewisse 1>edingun(Yen zu beachtcii. |
| I )ie L' re(lueuz, welche sich durch den Haupttempe- |
| raturunterschied zwischen den höheren und niederen |
| "Iemlx#raturz(mett ergibt, ist ebenso wichtig wie die |
| Stellung der höheren und der niederen Temperatur |
| in der absoluten Tetuperaturskala. Es ist notwendig, |
| die Temperaturen nach (lern absoluten -Nullpunkt zu |
| bestimmen, da die mathematischen Ableitungen |
| dieser Werte sich auf den absolutem -Nullpunkt |
| gründen. Zur Bestimmun:; der vorteilhaften Stellung |
| der Metallfche oder -flächen in dem zu isolierenden |
| (Zaum ist e: erforderlich, (las thermische Gleich- |
| gewicht zwi:chetl den Flächen, welche den zu iso- |
| lierenden Raum begrenzen, hinsichtlich der Strah- |
| lungsübertragung zu bestimmen. Unter thertniscliem |
| Gleichgewicht wird diejenige Temperatur innerhalb |
| des zu isolierenden Raumes verstanden, . welcher |
| durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird, in |
| welcher t, die absoltitc Temperatur der Seite höherer |
| "hemlx#ratnr, t.s die absolute Temperatur der `eire |
| nie@lere'r "I@enil)erjittir und t.= die absolute Temperatur |
| des thertni#chen Mittelpunktes gleicher Wä rnne- |
| üllertragtttig ist. an welchem thermische: Gleich- |
| geWicht herrscht: |
| worin t., gl(-iclil<()tlllllt |
| Wend so der therini#che Wert von t.= erhalten ist, |
| wird die Ste#Ilung fliese, Punktes zu den höheren und |
| ltie(leren 'lemlx#raturz@@ilen aus der bestehenden Ver- |
| t@it@tllt@lltittt mit (1(.t lllltgl#tt Gluichtilig i)estlllllllt, |
| wclclte wie folgt ausgedruckt wird, unter der An- |
| nahme dali y der Abstand zwischen dein theoreti- |
| schen Punkt (welcher bei einer absoluten Tempera- |
| tur voll t_, liegt) und der Fläche höherer Temperatur |
| (oder Fläche, welche bei einer absoluten Temperatur |
| voll t, liegt) und x Bier Abstand zwischen der Seite |
| höherer utid der Seite niederer Temperatur ist: |
| Uni den thei-niischen Gleicligewichtipunkt (Punkt |
| mit v :31)stand von der Seite höherer Temperatur |
| des ztt isolierenden Raumes) zu bestitiiinen, wird |
| (licse t ileichull,@ weiter aufgelöst in |
| \\-as die Isolierung gegen Wärmefluß durch Lei- |
| tung u11(1 Konvektion anbelangt, so ist es bekannt, |
| daß Luft- oder- (jasschichten auf der Oberflüche von |
| Metallflächen die Fähigkeit haben, gegen \Vä rnie- |
| übertragting durch Konvektion ähnlich theoretisch |
| stiller oder toter Luft zu isolieren und gleichzeitig |
| die \\ ärineübertragung durch Leitung zu verhindern. |
| Diese Luftschichten Nverden im folgenden Lufttilnte |
| genannt. Der Zwischenraum zwischen den Metall- |
| blechen oder -flächen untereinander und der Abstand |
| von den Flächen welche den zu isolierenden Rautn |
| 1>egrenzelt, sind mit diesen Luftfilmen gefüllt. Es |
| wurde gefunden, claß bei Anpassung des Abstandes |
| der Metallflächen an die vorherrschende Strahlungs- |
| frequenz, wie oben erklärt, das Ergebnis im wesent- |
| lichen die beabsichtigte Erfüllung der idealen Luft- |
| filnibedingutigen ist. Diese Tatsache zusammen finit |
| den anderen Merkmalen der Erfindung ergibt eitre |
| angenähert vollständige Isolierung gegen Über- |
| tragung der Wärme durch Strahlung, Konvektion |
| und Leittltlg. |
| Während in der beschriebenen vorztigsweiseii |
| Ausfuhrungsforin der Erfindung Luft als Meditlin |
| der Isolierung gegen Übertragung der Wärine durch |
| Leitung ist, können naturgemäß auch andere Gase |
| von noch geringerer Leitfähigkeit als Luft, z.13. |
| Kohlendioxyd, benutzt werden. |
| Ferner wurde erkannt, daß die Intensität der |
| indirekten Wärmestrahlung von einer Metallfläche |
| proportional dem Kosinus des Winkels mit der Senk- |
| rechten ist. Aus diesem Grunde werden erfindungs- |
| gemäß zwecks größtmöglicher Wirksamkeit der Iso- |
| lierung die --Metallbleche mit entsprechend winkligen |
| Fluchen zur Senkrechten versehen. Erfindungsgemäß |
| werden die Metallbleche, außer mit winkligen Ober- |
| flächen, finit Rippen od. dgl. versehen. Hierdurch |
| wird außerdem erreicht daß verhältnismäßig dünne |
| Metallbleche zur Ausführung der Erfindung benutzt |
| werden können, (la derartige Verformungen die |
| Steifheit und Festigkeit der Bleche vergrößern. Dies |
| verhindert ferner etwaige aus verschiedenen Grün- |
| den nachteilige Schwingungen derBleche. Außerdem |
| widerstehen die auf obige Weise versteiftest 131eche |
dem Einfluß von Schallwellen und deren Fortpflanzung auf den entgegengesetzten
Seiten des Bleches oder der Bleche.
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Bei der Verwendung von zwei oder mehr metallener Flächen sind diese
in geringem Maße elektrisch geladen und erhalten, wenn nicht miteinander verbunden,
eine verschiedene Polarität, wodurch eine molekulare Anziehungskraft innerhalb des
zwischen den \letallflächen befindlichen Fluidums vom positiven zum negativen Pol
wirkt und eine Wärmeübertragung über den Raum zwischen den Blechen stattfindet.
Daher werden die Metallbleche oder -flächen miteinander elektrisch verbunden, und
es wird so eine gleiche Polarität mit entgegengesetzt molekularer Abstoßung geschaffen,
wodurch eine zusätzliche Wärmeübertragung durch Leitung unter Erhöhung der Isolationswirkung
ausgeschlossen wird. Diese Ausbildung verhindert auch eine elektrolytische Zersetzung
der Bleche durch thermoelektrische Ströme.
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Der in den Fig. i bis 6 dargestellte Kühlschrank besitzt die übliche
Form und besteht aus einem rechteckigen äußeren Mantel 2o und einem im Abstand angeordneten,
gleichgeformten inneren Mantel 21, welcher einen Nahrungsmittelbehälter oder eine
Tieftemperaturkammer 22 umschließt. Die beiden Mäntel werden in Abständen durch
eine Anzahl waagerechter Träger 23 (Fig. i) und senkrechte Pfosten 24 (Fig. 3) gehalten,
welche zusammen mit den inneren und äußeren Mänteln 20, 21 an den Seiten, am Boden
und an der Decke des Schrankes geschlossene Räume 25^, 258, ='5c, 25° und 25F zur
Isolierung der Innenkammer 22 gegen die Übertragung von Wärme von der Außenseite
des äußeren Mantels 2o her bilden. Die Vorderseite des Kühlschrankes ist mit einer
unmittelbar zu der Kammer 22 führenden Öffnung versehen, welche durch eine Tür verschlossen
ist. Die Tür besteht ebenfalls aus inneren und äußeren Mänteln 26 bzw. 27, welche
durch horizontale und senkrechte Träger 28 gehalten werden und einen Isolationsraum
25" bilden. Die äußeren und inneren Mäntel 20, 21, 2(>, 27 bestehen vorzugsweise
aus Metall, können jedoch aus beliebig anderem geeigneten Werkstoff gefertigt sein.
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Die Erfindung betrifft im einzelnen die Isolierung gegen Übertragung
von Wärme durch die zwischen den inneren und äußeren Mänteln 20, 21, 26, 27 befindlichen
Räume. Innerhalb dieser Räume 2 258, 25', 25°, 25F und 25" sind in jeder
Hinsicht übereinstimmende Isolationsanordnungen vorgesehen, von denen nur eine im
einzelnen beschrieben wird. Diese Isolationsanordnungen bestehen aus zwei Metallblechen
mit blanker, unpolierter Oberfläche, z. B. aus handelsüblichen kaltgewalzten schwarzen
Stahlblechen, welche eine verhältnismäßig harte und glatte Oberfläche besitzen.
Natürlich können auch andere Bleche mit ähnlichen Eigenschaften aus Metallen verwendet
werden, die große Reflexions- und niedrige Emissionswirkung innerhalb der Frequenzgrenzen
und Wellenlängen, welche in den Bereich der Strahlungswärme fallen, besitzen. Es
wurde festgestellt, daß ausgezeichnete Ergebnisse mit Metallblechen von
0,15 mm Dicke erzielt werden, jedoch kann die Dicke naturgemäß auch anders
gewählt werden.
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Wenn mehr als ein Blech in den Isolierungszwischenräumen verwendet
wird, sind die Bleche in bestimmtem Abstand zueinander und bestimmtem Abstand von
den Wänden des Isolierungsraumes, welche die Seite höherer und die Seite niederer
Temperatur begrenzen, zu einer Einheit verbunden. Im einzelnen kann entsprechend
den gezeichneten Ausführungsbeispielen eine Einheit 29 (Fig. 5, 6 und 7) angewendet
werden, welche aus einem äußeren Metallblech 30 mit überall gleich ausgebildeten
Rändern mit Flanschen 30a von z. B. V-förmigem Querschnitt und solchen Abmessungen
bestehen, daß die äußeren Ränder den gegenüberliegenden Begrenzungswänden des Isolierungsraumes
(bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel den Trägern und Pfosten 23 und 24) dicht
anliegen. Das Profil des Flansches 3o° des in Fig. 5, 6 und 7 dargestellten äußeren
Metallbleches 30 ist derart gewählt, daß es sowohl in seitlicher Richtung
als auch in der Ebene des Bleches nachgiebig ist. Die Breite des Randes ist etwas
größer als die Breite des letzteren aufnehmenden Raumes, und in gleicher Weise sind
die Abmessungen derEinheit29 alsGanzes etwas größer als der die Einheit aufnehmende
Raum, so daß beim Einbringen der Einheit der Rand 30a seitlich zusammengedrückt
oder zusammengezogen wird und den gegenüberliegendeil Wandungen des Isolierraumes
fest anliegt und ferner in der Ebene des Bleches 3o durch Anlage des Umfangrandes
mit den entsprechenden Abschlußflächen des Isolierraumes zusammengedrückt oder zusammengezogen
wird und somit ein unverrückbarer Sitz der Einheit in der gewünschten Stellung in
dem Isolierrauen gewährleistet ist. Auf diese Weise kann die Einheit 29 ohne Anwendung
besonderer Befestigungsmittel eingebaut werden, welche unter Umständen einen Weg
für Wärmeleitung bilden würden. Diese Art des Zusammenbaues gleicht auch die Wärmeausdehnung
und -zusammenziehung der Bleche aus und gewährleiste, daß die Bleche stets festsitzen,
ohne zu klappern und ohne sonstige nachteilige Eigenschaften, so daß die Bleche
sich im Gebrauch nicht lockern und lösen. Ferner sind die Bleche bei dieser Ausbildung
besonders schnell und leicht einzubauen und außerdem leicht und billig herzustellen.
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Die Isolationseinheit 29 weist außer dein Blech 30 ein weiteres
Blech 31 auf, welches durch den Rand 3oa des Bleches 30 in gewissem Abstand
von diesem gehalten wird. Das Blech 31 ist mit einem ringsum verlaufenden Flansch
31" versehen, welcher eine Rinne 316 zum Eingriff mit einer entsprechenden Rippe
3o6 des Randes 3oa aufweist. Die Abmessungen des Bleches 31 sind vorzugsweise derart
gewählt, daß der Flansch 31a in den Tragrand 30a des Bleches 3o einspringt und hier
einen sicheren Sitz ohne zusätzliche besondere Befestigungsmittel erhält. Zur sicheren
Verbindung ist die Kante 30c des Flansches 30a um die Kante 31 c des Flansches 31a
gebogen.
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Durch diese Anordnung der Bleche 30 und 31 sind diese miteinander
und mit den metallenen Wänden 20
und 21 elektrisch leitend verbunden.
1)ie Metallbleche oder auch das ,Metallblech sind vorzugsweise parallel zueinander
und zu den äußeren Wandungen 2o, 21, 26 und 27 angeordnet. Durch Anordnung der Bleche
in dieser Weise und durch Verschluß der Ränder der Bleche werden freie, an den Rändern
geschlossene Zwischenräume von im wesentlichen überall gleicher Weite zwischen den
Blechen geschaffen.
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Die äußere Wandung 2o stellt die Seite höherer Temperatur des Isolierraumes
dar, während die innere Wandung 21 die Seite niederer Temperatur der Isolierkammer
abgrenzt. Der Abstand der Bleche 30 und 31 voneinander und voll den Wandungen
2o und 21 ist erfindungsgemäß für die Isolationswirkung wesentlich.
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Die Isolationseinheit (Bleche 30 und 31) ist zu der äußeren
Wandung 2o in einem Abstand allgeordnet, welcher nach der bestehenden Temperaturdifferenz
und der vorherrschenden Frequenz oder Wellenlänge der ausgesandten Strahlungswärme
bestimmt ist, und zwar ist die Einheit derart angeordnet, daß ihr Mittelpunkt oder
der Mittelpunkt der Masse im Punkt des thermischen Gleichgewichts innerhalb des
durch die Wandungen 2o und 21 begrenzten Raumes liegt. Auf diese Weise sind die
Räume zwischen dem Blech 30 und der äußeren Wandung 20, zwischen den Blechen
30 und 31 und zwischen dem Blech 31 und der inneren Wandung 21 angenähert
mit Luftfilmen gefüllt, wobei die Bleche 30 und 31 zum Schutze gegen die
Übertragung der Wärme durch Strahlung dienen, während die Luftfilme die Übertragung
der Wärme durch Leitung und Konvektion auf ein Minimum herabsetzen.
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Bei der Ausführung der Erfindung ist zunächst das thermische Gleichgewicht
zwischen den Wandungen 2o und 21 zu bestimmen. Bei einem Abstand der Wandungen 20
und 21 von etwa 62,5 mm, einer Temperatur außerhalb der Wandung 2o von etwa 38°
C und unter Annahme, da13 innerhalb der Kammer 22 eine konstante Temperatur von
etwa 1o° C herrschen soll, wie in Fig. 14 schematisch dargestellt ist, ist bei Anwendung
der oben im einzelnen erklärten grundlegenden Gleichung t, mit 38° C, t3 mit to'
C einzusetzen, wobei sich nach der Gleichung
für das thermische Gleichgewicht ein Wert von etwa 25° C ergibt.
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Nach Bestimmung des thermischen Gleichgewichtes ist sodann die Stelle
zu bestimmen, wo dieses in bezug auf die Wandung 2o liegt. Bei Annahme eines Abstandes
der Wandungen von _r=62,5 tntn (Fig. 14) ergibt sich nach derGleichung
daß der Abstand y nach l" ig. 14 etwa 0,46 x oder 28,75 nltn beträgt. Wenn zwei
Bleche angewendet werdet, ist die Mittellitlie zwischen dett l)Vi(let) Blechen zur
Erzielung einer ausgezeichneten Isolierung erfindungsgemäß an der Stelle thermischen
Gleichgewichtes anzuordnen, bei dem Zahlenbeispiel also in einem Abstand von
28,75 mm von der @N' andung 20 vorzusehen. Durch Versuche ist ferner gefunden
worden, daß bei Benutzung \,o11 zwei Blechen der Abstand dieser voneinander vorzugsweise
1/$ des Abstandes der Wandungen 2o und 21 betragen soll, also
in Fig. 14. Diese Werte stellen naturgemäß nur vorteilhafte Ausführungsbeispiele
dar und können auch in Grenzen geändert werden.
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In dem erläuterten Zahlenbeispiel ist der Abstand zwischen den Blechen
30 und 31 (Fig. 14) etwa 20,75 mm, so dali die Bleche beide um die
Hälfte von 20,75 mm, also im Abstand voll etwa 10,38 lnnl, beidseitig
vom thermischen Gleichgewichtspunkt anzuordnen sind. Das Blech 30 ist somit
von der Wandung 2o in einem Abstand voll 28,75 mm minus 10,38 mm, also voll
18,37 mm anzuordnen. Es ergeben sich also für die Zwischenräume voll der äußeren
Wandung 2o angefangen zu den Blechen 30 und 31 und zu der inneren Wandung
21 etwa folgende Werte: 18,37, 20,75 und 23,38 mm. Diese Werte für
die Zwischenräume sind naturgemäß nur Zahlenbeispiele und können sich je nach den
vorhandenen Verhältnissen unter Zugrundelegung der aufgestellten Gleichungen ändern.
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Besonders wirksame Wärmeisolierung wird erfindungsgemäß erzielt, wenn
zwei im Abstand angeordnete Bleche bei einer Breite des Isolierraumes \on etwa 5o
bis 75 mm benutzt werden. Wenn indessen die Breite des Isolierraumes 5o mm oder
weniger als 5o mm beträgt, wird vorzugsweise nur ein Blech angewendet, während bei
größerer Breite von etwa 75 bis loo mm vorzugsweise drei Bleche im Abstand voneinander
in der Isolierkammer angeordnet werden. In Fig. 13 ist die Ausführung der Erfindung
bei Anwendung nur eines Bleches schematisch dargestellt. Hier ist angenommen, daß
.r =5o mm, die Temperatur t, (äußere höhere Temperatur) etwa 38° C beträgt und die
Temperatur t3 (innere niedrige Temperatur) etwa 1o° C ist. Wenn diese Werte in die
mehrfach genannte Gleichung eingesetzt werden, ergibt sich bei Auflösung für t=
ein Wert für das thermische Gleichgewicht von etwa 25° C. Die in gleicher Weise
wie oben ausgeführte Bestimmung von y ergibt einen Abstand von 23 mm von der Seite
höherer Temperatur des Isolierraumes aus. Das Blech 32 ist an dieser Stelle anzuordnen,
also im Abstand von 23 mm von der Wandung 20 und im Abstand von 27 mm von der inneren
Wandung 21.
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In Fig. 15 ist eine Dreiblechanordnung schematisch dargestellt, worin
t, die Temperatur der höheren Temperaturseite des zu isolierenden Raumes in Grad
Celsius, t3 die Temperatur der niederen Temperaturseite, x den Gesamtabstand zwischen
den Wandungen 20 und 21, y den Abstand der Stelle des thermischen Gleichgewichtes
von der äußeren Wandung 20, t, die Temperatur des thermischeu
Gleichgewichtes
in Grad Celsius,
den Gesamtabstand zwischen dem inneren und äußeren Blech 33 und 35 der Dreil)lechgruppe
33, 34 und 35 und den Abstand zwischen den benachbarten Blechen
33, 34, 35 bedeutet. Wenn diese Werte in die obige Gleichung für das thermische
Gleichgewicht eingesetzt "erden (unter der Annahme, daß x= 75 mm,
t1=38° C und t3=io° C), so ergibt sich für das thermische Gleichgewicht eine
Temperatur von etwa 25° C. Erfindungsgemäß werden bei einer Dreiblechanordnung die
drei Bleche vorzugsweise in gleichem Abstand voneinander angeordnet, und es wird
vorzugsweise die mittlere Platte an der Stelle des thermischen Gleichgewichtes vorgesehen.
Naturgemäß können die Abmessungen
bei dem dargestellten Ausfüh_ungsbeispiel auch anders gewählt werden. Bei dem gewählten
Beispiel liegt das thermische Gleichgewicht an einer etwa 34,50 mm von der Wandung
2o entfernten Stelle, und die mittlere Platte 34 der Dreiblechgruppe ist vorzugsweise
an dieser Stelle anzuordnen. Djr Abstand,
(Fig. 15) oder die Gesamtbreite des von den drei Blechen 33, 34, 35 eingenommenen
Raumes berechnet sich zu etwa 37,5 mm, so daß der Abstand
zwischen benachba-ten Blechen etwa 18,9 mm beträgt. Da die mittlere Platte 34 im
Abstand von 34,50 mm von der höheren Temperaturseite angeordnet ist, liegt die Platte
33 im Abstand von 34,5-i8,9, also im Abstand von 15,6 mm von der höheren Temperaturseite
und die von der Wandung 2o am weitesten entfernte Platte 35 im Abstand von 34,5o+i8,9o,
also 53,40 mm von der Wandung 2o. Die Abstände von der Wandung 2o aus zu den Blechen
33, 34, 35 und der inneren Wandung 31 betragen also etwa 15,6, 18,9 und 2 i,60 mm.
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Wenn auch bei den in den Zahlenbeispielen für die Abstände angegebenen
Werten eine besonders wirksame Isolierung erzielt wurde, können die Abstände gleichwohl
geändert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise werden
unter normalen Temperaturbedingungen besonders gute Ergebnisse dann erzielt, wenn
die Stelle des thermischen Gleichgewichtes innerhalb der zu isolierenden Kammer
in einem Abstand von der Wandung höherer Temperatur liegt, welcher etwa zwischen
1/2 und 1/s des Abstandes der äußeren und inneren Wandung der zu isolierenden Kammer
beträgt. Wenn der Abstand des thermischen Gleichgewichtes in dieser Weise verändert
wird, ist der Abstand des Isolierbleches oder der Bleche, wenn Blechgruppen verwendet
werden, entsprechend zu bestimmen. Mit anderen Worten werden gute Isolationswirkungen
dann erzielt, wenn ein einziges Blech oder die Mittelebene einer Gruppe von Blechen
in der zu isolierenden Kammer an einer solchen Stelle angeordnet wird, welche innerhalb
der Grenzen %-0n mehr als ein Drittel und weniger als die Hälfte der Breite dieser
Kammer liegt. Wie bereits dargelegt wurde, kann die Isolationswirkung erhöht werden,
wenn die Metallbleche mit winkligen Flächen versehen sind. Bei dem in den Fig. 1
bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Bleche in der Weise geformt, daß
sie eine Reihe aufeinanderfolgendergeneigter Flächen 36 und 37 bilden, wobei benachbarte
Flächen jeweils entgegengesetzt zu der normalen Ebene der Bleche schräg gerichtet
sind. An der Verbindungszone 38 sind die einzelnen Blechstreifen 36 und 37 jeweils
mit Rippen 39 versehen, welche vollständig innerhalb der Grenzen der Scheitel der
unterbrochenen Flächen 36 und 37 liegen. Der Zweck einer solchen Anordnung und Ausbildung
der Rippen 39 liegt darin, die Ausdehnung der Metalloberfläche zu den benachbarten
Wandungen 20 und 21 hin zu verhindern und eine etwaige M'ärmeübertragung über die
den Rippen benachbarten Stellen unter Vermittlung vorragender Rippen zu vermeiden.
Wenn die Bleche in dem vorher bestimmten abstand von den Wandungen 2o und 21 angeordnet
sind, werden die vorgesehenen Abstände durch die beschriebene Ausbildung und Anordnung
der Rippen nicht gestört. Da die Flächen 36 und 37 abwechselnd entgegengesetzt geneigt
sind, sind die Rippen 39 entsprechend abwechselnd entgegengesetzt gerichtet, um
die angegebenen Voraussetzungen zu erfüllen, und die Oberfläche jeder Rippe ragt
über die normale Ebene der Bleche nicht vor. Die Wirkungsweise der Verformung der
Isolierungsbleche ist in der Einleitung zur Beschreibung bereits erläutert worden.
Es sei nur ergänzend ausgeführt, daß, wenn die zu isolierenden Kammern in senkrechter
Stellung angeordnet sind, beispielsweise die Kammern 25A, 258 an den Seiten des
in Fig. i bis Fig. 4 dargestellten Kühlschrankes, die Rippen 39 vorzugsweise ebenfalls
senkrecht angeordnet werden, wodurch sonst mögliche Störungen der Luftfilme in.
der zu isolierenden Kammer, etwaige Wirbelung der Luft und hierdurch gegebenenfalls
eintretende Wärmeübertragung durch Konvektion vermieden werden.
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In Fig. io, i i und 12 ist eine andereAusführungsform der Blechverformung
dargestellt, welche hinsichtlich Isolationswirkung, Steifheit usw. besonders vorteilhaft
ist. Diese Ausbildung der Bleche kann mit Vorteil für Kühlwagen, Kühlkeller usw.,
bei denen verhältnismäßig große Bleche benutzt werden, Anwendung finden. Das Blech
ist mit einer Anzahl von Rippen 40 versehen und die Oberfläche des Bleches derart
verformt, da13 vierflächige Erhöhungen und Vertiefungen 41 gebildet sind. Die Teile
41 sind abwechselnd entgegengesetzt gerichtet. Die Rippen 40 sind zu diesen Vertiefungen
und Erhöhungen 41 und den Zwischenzonen derart angeordnet, daß sie die gleiche Stellung
wie die Rippen in der Ausführungsform nach den Fig. i bis 7 einnehmen. Die Vertiefungen
und Erhöhungen des Bleches und die Rippen bewirken ferner auch in gleicher Weise
wie die früher beschriebene Ausführungsform eine bessere Isolation, größere Steifheit
der Bleche usw.
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In den Fig. 8 und 9 ist die I,rtin<lung an einem
| l@anzmctallkülllscllrank dargestellt. 1>e1 welchen] die |
| inneren und :iul.iercii Wandungen 42 und 43 im Ab- |
| stand voneinander durch geeignete Stützen 44, ohne |
| senkrechte und Waagereclltc Itahmentr:iger geni:il3 |
| Fig. 1 , z Und 3, gehalten (-erden. Bei dieser
Aus- |
| 1.-;t del- Ratit11 45 zwischen den Wan- |
| (lt111gell 2 u11(1 43 ringsum durchgehend, mit Aus, |
| nalinir (Ics Türtciles 4(1 an der Vorderseite des |
| Sclii-;tilk(@s (I@ig. c). I,:rtiii(Iniigsgemäß sind die |
| Zwischenraume zwischen den einzelnen Isolier- |
| l)Ieclieti an (letz kiindern <(er Bleche auf beliebige |
| Weise z. H, durch Falze der Bleche, verschlossen, |
| SO dal3 keine Verbindung ztviscliett den Kammerft |
| all eiltgegen(lesetzten Seiten der Bleche Nestelten. |
| I)ie 1#orin der bleche, Welche in den
Vig. t 1)1s 7 dar- |
| gestellt ist, ist daher auch für die Ausführung der |
| I@.i-tiii(ltiiig nach Vig. S und 9 geeignet. Es wird vor- |
| zu gsWeise eine Mehrzahl von Isoliereinheiten 47 im |
| wcscntlichcn der gleichen Ausbildung wie die Ein- |
| lieiten nach verwendet. Bei dein in Fig. 8 |
| und o dargestellten Ausführungsbeispiel besteht |
| jede Einheit au; einem Tragblech 48 mit Mansch |
| 4'S° tiii(1 einem zweiten Blech, welches von dem erste- |
| ren gehalten wir(]. Eine Einheit dieser Art wird in |
| (lern kann' 415) an jeder Seite und am Boden und |
| an der I)ccke# des Kühlschrankes und auch in dessen |
| Tür angeordnet. |
| I )ie Verbindtiii, der ls(iliereinheiten erfolgt auf |
| folgende Weise: Die l,' latlsclle 48° der Bleche |
| liegen 111 Bell Ecken des Raumes 45 derart, daß
sie |
| sich. wie in den Vig. S und o dargestellt ist, gegen- |
| scitig stützen und halten. hifolgedessen sind die |
| Kinfieiten in (lein kauen 45 elektrisch leitend mit- |
| einander 1111(l mit doll WandUflgen 42 und 43 ver- |
| bun(leti mid derart angeordnet, elaß die verschiede- |
| nen hüutnc zwischen den Hinlieiten 47 und den |
| \@'attdungcn 4= und 43, Welche die Isolierkammer 45 |
| bilden, an den Hcken gegeneinander vollständig alr |
| geschlossen sind. Dies trifft auch für die Kammern |
| zwischen den Blechen 48 und 49 zu. Außerdem sind |
| die Allmesstingeii der I?inheiten derart gewählt, claß |
| die Flansche 4`° durch Zusammenpressen in Ein- |
| grat miteinander titi(l tnit den benachbarten \\'an- |
| (ltlllgcll gel)r;tcllt werden, so (1a[.3 die Einheiten in |
| <ler @-(>rllerl)cstimmten Stellung wie 1)e1 der Aus- |
| füllruiigsforin nach Fi;g. 1 lies ; in der Kammer 45 |
| sicher gehalten wurden. Diese Ausbildung erleich- |
| tert ;dich den Zusaininenbau der Einheiten, welche |
| durch die liialar Befestigte Deckplatte 5o (Feg. 8) |
| leicht und schnell in die Isolationskammer eingesetzt |
| werden können. |
| Widirend in Verbindung finit den Fig. 8 und 9 |
| eine einheitliche [s(>latiolisanordnung mit zwei |
| Metallblechen beschrieben ist, kann eine solche E.in- |
| lieit, welche von der Weite der Isolierkammer 45 ab- |
| li:itigt, ii;tttirgeni:i13 auch atis nur je einem Metall- |
| blech 48 bestellen welche; an den Rändern derart |
| ausgebildet ist, (laß es eitlen passenden Abstand von |
| der @@"alulung höherer Temperatur erhält. Auca |
| kiilinen lici .-1n iir(liiuiigeil mit mehr als zwei Blechen |
| diese (lni-ch (-iii< der Mcclic in der in den Fig. |
| und o (1;irgestellten Weise gehaltert werdeil. Di :s |
| gilt auch für die Forin der Bleche nach Fig. t 1>1s
;, |
| wenn nur ein oder mehr als zwei Bleche in jeil @r |
| l@:iiilieit vorhanden sind. |