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CH168219A - Hermetically sealed, gas-filled insulation element for heat or cold protection. - Google Patents

Hermetically sealed, gas-filled insulation element for heat or cold protection.

Info

Publication number
CH168219A
CH168219A CH168219DA CH168219A CH 168219 A CH168219 A CH 168219A CH 168219D A CH168219D A CH 168219DA CH 168219 A CH168219 A CH 168219A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
gas
insulation element
element according
foils
dependent
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Georg Munters Carl
Original Assignee
Georg Munters Carl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Georg Munters Carl filed Critical Georg Munters Carl
Publication of CH168219A publication Critical patent/CH168219A/en

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  • Thermal Insulation (AREA)

Description

  

  Hermetisch geschlossenes, gasgefülltes Isolationselement für     Wärme-    oder Kälteschutz.    Es ist der Zweck der Erfindung, ein  hochwertiges Isolationselement zu schaffen,  das überall praktisch verwendbar ist, wo eine  gute Wärmeisolierung erforderlich ist.  



  Es ist bereits bekannt, dass eine gute  Wärmeisolierung     mittelst    des sogenannten       Dewar-Prinzips    erhalten werden kann, das  im wesentlichen darin besteht, dass man  zwischen wärmereflektierenden Wandungen  einen hochevakuierten Raum herstellt. Dieses  Prinzip hat aber bisher nur bei Isolierung  verhältnismässig kleiner Behälter, wie zum  Beispiel Thermosflaschen oder dergleichen,  praktisch Verwendung gefunden und eignet  sich auch infolge seiner Eigenart nicht für  grössere Leistungen.  



  Andere praktisch allgemein verwendete       lsolationen,    die nicht an eine bestimmte  Grösse der zu isolierenden Gegenstände ge  bunden sind, haben ein schlechtes Wärme  isolationsvermögen im Vergleich zu dem vor  erwähnten     Dewar-Prinzip,    und man hat bei  derartigen Isolationen niemals die Wärme-         übergangszahl    für stillstehende Luft unter  schreiten können. Man hat vorgeschlagen,  das im Vergleich mit Luft etwas schlechtere       Wärmeleitvermögen    des     Kohlendioxyds    aus  zunutzen.

   Man hat es aber dabei     nicht    ver  standen, die Wärmeüberführung durch Kon  vektion, wie auch durch Überleitung durch  die feste Substanz     bezw.    die     Wandungen     der Isolation so weit zu beherrschen oder       herabzubringen,    dass die geringen Vorteile,  die     Kohlendioxyd    an sich besitzt,     praktisch     ausgenutzt werden können, weshalb sich der  artige Isolationen auch nicht einbürgern  konnten.

   Die Neigung zu     Konvektion    ist,  wie von dem     Anmelder    ausgeführte Unter  suchungen festgestellt haben, bei Kohlen  dioxyd sogar grösser als bei Luft, was man  früher nicht beachtet hat, und deswegen war  die Wärmeübertragung derartiger Isolationen  grösser als man erwartet hatte. Es ist keines  wegs ausreichend, nur ein Gas mit schlech  tem     Wärmeleitvermögen    in einem     hermetisch     geschlossenen Raum einzuschliessen, sondern      es sind ganz besondere zusätzliche     Mittel    er  forderlich, wenn man eine gute Isolierung er  reichen will, die den Gasraum in Schichten  oder Zellen aufteilen, um das Isolationsver  mögen des Gases überhaupt ausnutzen zu  können.

   Diese     Mittel    müssen dabei so be  schaffen sein und so angeordnet werden, dass  eine     Wärmeübertragung    durch sie nach Mög  lichkeit vermieden wird, was auch für die  Wandungen derartiger Isolationselemente  gilt.  



  Das hermetisch geschlossene, gasgefüllte  Isolationselement vorliegender Erfindung ist  gekennzeichnet durch Wandungen, die ein  Gas von schlechterem     Wärmeleitvermögen     als das der Luft gasdicht einschliessen und  durch Folien, die den Gasraum quer zur       Wärmedurchgangsrichtung    derart durchset  zen, dass sie der Wärmeübertragung durch       Konvektion    und Strahlung entgegenwirken.  Hierdurch kann eine Isolation geschaffen  werden, die eine viel niedrigere     Wärmeüber-          gangszahl        als        die        der     hat,  und deren Güte sogar der vorerwähnten       Dewar-Isolation    nahe kommt.

   Besonders vor  teilhafte Isolationsgase sind Verbindungen  mit Halogenen oder Schwefel. Der Druck des  eingeschlossenen Gases kann zweckmässig  entsprechend oder etwas niedriger als die in  Frage kommenden atmosphärischen Drucke       gewählt    werden.  



  In der Zeichnung sind einige Beispiele  des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht,       und    zwar zeigen:       Fig.    1 einen Querschnitt durch eine     Aus-          führungsform    eines Isolationselementes in       schematischer    Darstellung, die zusammen  gehörigen       Fig.    2 und 3 eine weitere Ausführungs  form eines Isolationselementes, wobei     Fig.2     ein     Schnitt    nach der Linie     II-II    der     Fig.    3  ist,

   die ihrerseits einen     Schnitt    nach der  Linie     III        III    der     Fig.    2 darstellt;       Fig.4    zeigt einen Teil (Ecke) der in  den     Fig.    2 und 3 dargestellten Isolierplatte  in vergrössertem     Massstab,    und       Fig.    5 schliesslich eine veränderte Ausfüh  rungsform der     Platte    nach den     Fig.    2 bis 4.

      Das in Form einer     Platte    ausgebildete  Isolationselement gemäss     Fig.    1 besteht aus  parallel zueinander, senkrecht zur     Wärme-          übergangsricUtung    verlaufenden Blechen oder  Folien 10, zum Beispiel aus Metall, wie sehr  dünnem Aluminium oder dergleichen, und  aus einer sie hermetisch     einschliessenden    Um  hüllung. Die Seitenwände 11 dieser Umhül  lung haben die Form steifer Platten, zum  Beispiel aus Aluminium oder dergleichen von  solcher     Festigkeit,    dass sie die Form des Ele  mentes gewährleisten.

   Die Querwände des  Elementes bestehen aus Rahmen 12 aus Hart  gummi, Bakelit oder dergleichen, aber sie  können auch aus schlecht wärmeleitenden  Metallegierungen, zum Beispiel aus einer  Legierung aus Nickel und Eisen, gebildet  sein. In das Isolationselement ist ein Gas  oder Gasgemisch mit schlechtem     Wärmeleit-          vermögen    eingefüllt. Als derartige Gase  kommen     vorzugsweise        Verbindungen    mit  Schwefel     und/oder    Halogenen, wie zum Bei  spiel     Schwefelhexafluorid    oder     Dichlorid-          fluormethan,    in Betracht.

   Es sei bemerkt, dass  zum Beispiel     .Schwefelhexafluorid    ein Wärme  leitungsvermögen hat, das nur     etwa    ein Drit  tel desjenigen stillstehender Luft beträgt. Die  Verwendung findenden Gase sollen ausser  dem möglichst chemisch indifferent sein und  keine oder nur äusserst geringe Neigung be  sitzen, durch die Elementwandungen hin  durch zu     diffundieren    oder von diesen     bezw.     den Folien     absorbiert    zu werden, was eben  falls zum Beispiel für     ,Schwefelhexafluorid     in hohem Masse zutrifft.

   Die Folien 10     sind     dabei so angeordnet, dass sie einem auf Kon  vektion des Gases     bezw.    auf     Strahlung    be  ruhenden Wärmeübergang     weitmöglichst    ent  gegenwirken.  



  In dem Rahmen 12 sind Löcher 13 für  die Einfüllung (Einblasen) des Gases vor  gesehen, die nach dem Füllen     hermetisch    ge  schlossen werden. Auch die Folien 10     sind     an einer oder mehreren .Stellen mit Löchern  14 ausgerüstet, um eine vollständige Entfer  nung der Luft aus dem Element     und    ein  vollständiges Ausfüllen desselben mit dem  einzufüllenden Gas sicherzustellen. Diese      Löcher 14 dienen auch dem Zweck, die durch  die Folien gebildeten Kammern miteinander  zu verbinden, so dass der gleiche Gasdruck.,  zweckmässig Atmosphärendruck, im ganzen  Element herrscht und die richtige Lage der  Folien auch bei Schwankungen im Baro  meterstand gesichert, und eventuellen Be  schädigungen der Folien nach Möglichkeit  vorgebeugt wird.

   Die Löcher sind zweck  mässig derart angeordnet, dass     konvektive,    den  Wärmedurchgang begünstigende Strömungen  des Gases aus einer .Schicht in die andere  praktisch verhindert werden.  



  In den     Fig.    2 bis 4 ist ein plattenförmiges  Isolationselement dargestellt, das zur Isolie  rung von Wänden, zum Beispiel den Wan  dungen eines Kühlschrankes usw. dienen soll,  und das in wesentlicher     Übereinstimmung     mit dem anhand der     Fig.    1 erwähnten aus  geführt ist.    In diesen Figuren bezeichnet 30 Folien,  die durch Rahmen 31 aus Filz, poröser  Papierkomposition oder ähnlichem Material       niedrigen        Wärmeleitungsvermögens        getrennt     sind, welche Rahmen durch daran fest  geklebte, entsprechend geformte Rahmen 32  aus Pappe genügend steif gemacht sind, wo  durch die Handhabung und Herstellung er  leichtert wird.

   Diese Papprahmen können  zweckmässig an den Folien 30 festgeklebt  werden. Im Innern des Isolationselementes  sind Filz- und Pappstücke 33 gleich den  Rahmen 31 vorgesehen, die dazu beitragen,  die Folien durch das ganze Element hindurch  zu trennen. Die Seiten des Elementes sind  durch zwei Platten 34 gebildet, die gewellt  sein können und solche Stärke haben, dass  das Element genügende Festigkeit und hin  reichendes Widerstandsvermögen erhält, so  dass es auch eventuell äussern Beanspruchun  gen gewachsen ist. Diese Platten können aus  Aluminium, Eisen, mit Bakelit imprägnier  ter Pappe oder anderem für den Zweck ge  eignetem gasdichtem Material bestehen.

   Die  Platten sollen zweckmässig eine genügende  Stärke haben, um Druckunterschiede von  etwa 100 mm     -Quecksilber    aushalten zu kön-         nen,    die gegebenenfalls auf die Platten ein  wirken können. Die quergerichteten Wand  teile 35 des Elementes,     zwischen    welchen und  den Rahmen 31 gemäss dem Ausführungsbei  spiel ein schmaler Zwischenraum 36 vorhan  den ist, sind aus einem Material niedrigen       Wärmeleitungsvermögens,    zum Beispiel     Zel-          lon,        Zelluloid,        Pollopas    oder dergleichen, aus  geführt.

   Wie aus den     Fig.    3 und 4 hervor  geht, sind diese Wandteile seitlich um die  Platten 34     umgebogen    und an ihnen durch  ein geeignetes Klebmittel, zum Beispiel ein  in Azeton lösliches Gemisch aus     Zellon    und       Vinnapas,    befestigt. Dieses Gemisch kann  auch zum     Festkleben    der Papprahmen an den  Folien und an den Filzrahmen usw. verwen  det werden.  



  Zwecks Entgegenwirken der auf Strah  lung beruhenden     Wärmeübertragung    durch  das Element wird zweckmässig wenigstens  jede zweite der Folien glänzende wärme  reflektierende Flächen haben. Die andern       bezw.    übrigen Folien können aus Papier oder  ähnlichem Material mit schlechten wärme  reflektierenden Flächen bestehen, da sie  hauptsächlich nur dem Zweck dienen, die Ent  stehung von     Konvektionsströmungen    im Gase  zu verhindern, das heisst sie bilden ein Mittel,  der auf Konvektion beruhenden Wärmeüber  tragung durch das Element entgegenzuwir  ken. Eine solche Anordnung vermindert die  Kosten des Elementes, ohne dessen hohes       Wärmeisolierungsvermögen    zu erniedrigen.

    Die Räume zwischen den Folien sind mit  Gas gefüllt, das ein niedrigeres Wärme  leitungsvermögen als Luft hat und das im  allgemeinen ein hohes     Molekulargewicht    auf  weist. Zwecks Einführung dieses Gases in  alle Kammern des Elementes     können    die Filz  rahmen an gewissen Stellen mit kleinen  Löchern oder dergleichen versehen sein,     wie     in     Fig.l    dargestellt ist.     Eventuelle    .Stoss  fugen in den äussern Querwänden 35 sind  hermetisch zusammengefügt, wobei ein den  Saum überlappender -Streifen 38 oder der  gleichen Verwendung finden kann,     wie    dies  in der rechten obern Ecke der     Fig.    2 dar  gestellt ist.

        Versuche haben ergeben, dass bei Verwen  dung von     Zellon    für Querwände des Elemen  tes, die an den Seitenplatten durch ein Kleb  mittel festgeklebt sein können, ein hermetisch  geschlossenes     Wärmeisolationselement    her  gestellt und mit einem geeigneten Gas gefüllt  werden kann, das allen Anforderungen ge  nügt. Dabei kann das Füllgas durch eine       Einfüllöffnung    39 in das Element eingeführt  und die Füllöffnung nach vollzogener Fül  lung durch eine kleine     Platte    aus     Zellon    oder  dergleichen geschlossen werden.

   Wenn das  Isolationselement gemäss der     Erfindung    in  der anhand der     Fig.    2 bis 4 beschriebenen  Form ausgebildet wird, ist es zu empfehlen,  das Element mit Gas bis zu einem nahe dem  Atmosphärendruck, aber etwas niedriger als  dieser liegenden Druck zu füllen, da in sol  chen Fällen der an der Aussenseite des Ele  mentes wirkende Druck eine Neigung hat,  die Filzrahmen und die Platten 34 in ihrer  Lage zu halten.  



  In     Fig.    5 ist eine Modifizierung der in       Fig.2    bis 4 dargestellten Isolierplatte ver  anschaulicht, gemäss welcher der     Druck    im  Element etwas höher als Atmosphärendruck  sein kann. In diesem Falle sind die Folien  30 durch Zwischenlagen 40 voneinander ge  trennt, die um Zapfen 41 eines Materials  niedrigen     Wärmeleitungsvermögens,    zum Bei  spiel Bakelit, angeordnet sind, an welchen  Zapfen 41 die     Aussenplatten    34 des Elemen  tes durch     Schrauben    42 befestigt sind. Die  Rahmen 31, die ähnlich wie anhand der     Fig.     2 bis 4 beschrieben ausgebildet werden kön  nen, werden selbstverständlich dadurch in  derselben Weise zusammengehalten.

    



  Es sei darauf hingewiesen, dass die Ver  wendung     findenden    Folien aus beliebigem  Material, wie zum Beispiel aus Metall oder  Papier,     bestehen    können, und dass der Erfin  dungsgedanke auch     nicht    an eine bestimmte       Foliendicke    gebunden ist, weil beispielsweise  auch Bleche unter Umständen zur Erzielung  des erfindungsgemäss angestrebten Zweckes  sehr wohl     Anwendung    finden können.  



  Bei der- Herstellung der Elemente gemäss  der Erfindung ist es von grosser     Bedeutung,       dass die zum Entgegenwirken einer auf Kon  vektion beruhenden Wärmeübertragung die  nenden     Mittel    in richtigen Abständen vonein  ander angeordnet werden. Der     Folienabstand     kann dabei so gewählt werden, dass die  Wärmeübertragung durch Leitung und Kon  vektion des Gases kleiner ist als für Luft bei  demselben     Folienabstand    und überhaupt klei  ner ist als die Wärmeübertragung stillstehen  der Luft. Auch werden zum Beispiel die  anhand der dargestellten Ausführungsformen  beschriebenen Folien vorteilhaft um so näher  einander angeordnet, je schwerer das verwen  dete Gas oder auch je kleiner seine innere  Reibung (Viskosität) ist.

   Versuche haben er  geben, dass, wenn ein oder mehrere .der oben  genannten Gase Anwendung finden, der Ab  stand zwischen den Folien 5 mm nicht über  schreiten darf, wenn eine     Konvektion    wirk  sam verhindert werden soll. Um unter allen  Umständen sicher zu sein, dass Konvektion  nicht eintritt, ist es daher bei Verwendung  der oben erwähnten Gase zu empfehlen, die  Folien in einem     Abstand    von 4 mm anzu  ordnen. Der jeweilige zweckmässigste Folien  abstand ist einmal gegeben durch das jeweils  benutzte Füllgas, weiterhin aber auch durch  den vorhandenen Temperatursprung, nach  welchem die Anzahl der Folien so gewählt  werden kann, dass sich     Konvektionsströme    in  den einzelnen     Folienzwischenräumen    nicht  oder nur schwer ausbilden können.

    



  Es ist bereits erwähnt, dass als element  ausfüllendes Gas niedrigen     Wärmeleitungs-          vermögens        Schwefelhexafluorid        (SF,)    und       Dichlordifluormethan        (CC12F2)    mit Vorteil  verwendet werden können. Andere für diesen  Zweck geeignete Gase sind     Methylchlorid          (CH"Cl),        .Sulfurylfluorid        (SOZFZ),        Methyl-          bromid        (CHzBr),        Äthyljodid        (CZHJ)    usw.

    Alle diese Gase sind Halogenverbindungen.  Andere geeignete Gase sind     Verbindungen     des Schwefels, zum Beispiel Schwefeldioxyd  (S02) und Schwefelkohlenstoff     (CS2).    Ein  Gemisch von zwei oder mehreren dieser Gase       kann        selbstverständlich    verwendet werden.  Das verwendete Gas oder Gasgemisch soll  zweckmässig     einen    Siedepunkt     haben,    der      niedriger ist als die niedrigste an der Stelle  herrschende Temperatur, an welcher das  Element verwendet werden soll.

   Ferner soll  das zum Füllen des Elementes gewählte Gas  in dem Material, aus welchem das Element  gesteht, unlöslich und ferner von solcher  Beschaffenheit sein,     da.ss    es in keiner Weise  dieses Material angreift.



  Hermetically sealed, gas-filled insulation element for heat or cold protection. It is the purpose of the invention to provide a high quality insulation element which can be used practically anywhere where good thermal insulation is required.



  It is already known that good thermal insulation can be obtained by means of the so-called Dewar principle, which essentially consists in creating a highly evacuated space between heat-reflecting walls. Up to now, however, this principle has only been used in practice for the insulation of relatively small containers, such as thermos flasks or the like, and, due to its peculiarity, is not suitable for greater performance.



  Other insulations that are generally used in practice and that are not tied to a certain size of the objects to be insulated have poor heat insulation properties compared to the aforementioned Dewar principle, and with such insulations one never has the heat transfer coefficient for still air can walk. It has been suggested to take advantage of the somewhat poorer thermal conductivity of carbon dioxide compared to air.

   But you did not understand it, the heat transfer by convection, as well as by transfer through the solid substance BEZW. to control or bring down the walls of the insulation to such an extent that the minor advantages that carbon dioxide possesses can be practically exploited, which is why such insulation could not become naturalized.

   The tendency to convection is, as investigations carried out by the applicant have established, in the case of carbon dioxide even greater than in the case of air, which was previously ignored, and therefore the heat transfer of such insulation was greater than one had expected. It is by no means sufficient to just enclose a gas with poor thermal conductivity in a hermetically sealed space; rather, very special additional resources are required if you want to achieve good insulation that divides the gas space into layers or cells Insulation ability of the gas to be able to use at all.

   These means must be created and arranged in such a way that heat transfer through them is avoided as far as possible, which also applies to the walls of such insulation elements.



  The hermetically sealed, gas-filled insulation element of the present invention is characterized by walls that enclose a gas of poorer thermal conductivity than that of the air in a gastight manner and by foils that penetrate the gas space transversely to the direction of heat transfer in such a way that they counteract the transfer of heat by convection and radiation. In this way, insulation can be created that has a much lower heat transfer coefficient than that, and the quality of which even comes close to the aforementioned Dewar insulation.

   Compounds with halogens or sulfur are particularly advantageous before insulating gases. The pressure of the enclosed gas can expediently be selected corresponding to or somewhat lower than the atmospheric pressures in question.



  Some examples of the subject matter of the invention are illustrated in the drawing, namely: FIG. 1 shows a cross section through an embodiment of an insulation element in a schematic representation, FIGS. 2 and 3, which belong together, show a further embodiment of an insulation element, FIG Section along the line II-II of Fig. 3,

   which in turn represents a section along the line III III of FIG. 2; 4 shows a part (corner) of the insulating plate shown in FIGS. 2 and 3 on an enlarged scale, and finally FIG. 5 shows a modified embodiment of the plate according to FIGS. 2 to 4.

      The insulation element in the form of a plate according to FIG. 1 consists of sheets or foils 10 running parallel to one another, perpendicular to the heat transfer direction, for example made of metal such as very thin aluminum or the like, and of a hermetically enclosing envelope. The side walls 11 of this Umhül development are in the form of rigid plates, for example made of aluminum or the like, of such strength that they ensure the shape of the Ele mentes.

   The transverse walls of the element consist of frame 12 made of hard rubber, Bakelite or the like, but they can also be made of poorly thermally conductive metal alloys, for example an alloy of nickel and iron. A gas or gas mixture with poor thermal conductivity is filled into the insulation element. Such gases are preferably compounds with sulfur and / or halogens, such as, for example, sulfur hexafluoride or dichlorofluoromethane.

   It should be noted that, for example, sulfur hexafluoride has a thermal conductivity that is only about a third of that of still air. The gases used should also be as chemically indifferent as possible and have no or only an extremely slight tendency to diffuse through the element walls or to diffuse from them. to be absorbed by the foils, which also applies to a large extent to, for example, sulfur hexafluoride.

   The films 10 are arranged so that they BEZW one on Kon convection of the gas. Counteract the heat transfer based on radiation as much as possible.



  In the frame 12 holes 13 for the filling (blowing) of the gas are seen before, which are hermetically closed ge after filling. The foils 10 are also equipped with holes 14 at one or more .Stellen to ensure complete removal of the air from the element and complete filling of the same with the gas to be filled. These holes 14 also serve the purpose of connecting the chambers formed by the foils with one another, so that the same gas pressure, expediently atmospheric pressure, prevails throughout the element and the correct position of the foils is ensured even with fluctuations in the barometer reading, and any damage of the foils is prevented if possible.

   The holes are expediently arranged in such a way that convective flows of the gas from one layer into the other, which promote the passage of heat, are practically prevented.



  In Figs. 2 to 4, a plate-shaped insulation element is shown, which is intended to Isolie tion of walls, for example the Wan applications of a refrigerator, etc., and which is performed in substantial accordance with that mentioned with reference to FIG. In these figures, 30 denotes foils which are separated by frames 31 made of felt, porous paper composition or similar material of low thermal conductivity, which frames are made sufficiently rigid by appropriately shaped frames 32 made of cardboard firmly glued to them, where it facilitates handling and production becomes.

   These cardboard frames can expediently be glued to the foils 30. In the interior of the insulation element, felt and cardboard pieces 33 are provided like the frame 31, which help to separate the foils through the entire element. The sides of the element are formed by two plates 34 which can be corrugated and have such a thickness that the element has sufficient strength and sufficient resistance so that it can withstand any external stresses. These plates can be made of aluminum, iron, cardboard impregnated with Bakelite or other gas-tight material suitable for the purpose.

   The plates should expediently have a sufficient thickness to be able to withstand pressure differences of about 100 mm mercury, which can possibly act on the plates. The transversely directed wall parts 35 of the element, between which and the frame 31 according to the Ausführungsbei game a narrow space 36 is IN ANY, are made of a material of low thermal conductivity, for example celluloid, celluloid, pollopas or the like.

   As can be seen from FIGS. 3 and 4, these wall parts are bent over laterally around the plates 34 and attached to them by a suitable adhesive, for example a mixture of Zellon and Vinnapas which is soluble in acetone. This mixture can also be used to glue the cardboard frames to the foils and to the felt frames, etc.



  In order to counteract the radiation-based heat transfer through the element, at least every second of the foils will expediently have glossy, heat-reflecting surfaces. The other respectively. Other foils can be made of paper or similar material with poor heat-reflecting surfaces, as they mainly serve the purpose of preventing the emergence of convection currents in the gases, i.e. they form a means of countering the convection-based heat transfer through the element ken. Such an arrangement reduces the cost of the element without lowering its high thermal insulation capacity.

    The spaces between the films are filled with gas, which has a lower thermal conductivity than air and which generally has a high molecular weight. For the purpose of introducing this gas into all chambers of the element, the felt frame can be provided with small holes or the like at certain points, as shown in Fig.l. Eventual .Stoss joints in the outer transverse walls 35 are hermetically assembled, with an overlapping edge strip 38 or the same can be used, as is shown in the upper right corner of FIG.

        Tests have shown that when using Zellon for transverse walls of the Elemen tes, which can be stuck to the side panels by an adhesive, a hermetically sealed thermal insulation element can be made and filled with a suitable gas that meets all requirements. In this case, the filling gas can be introduced into the element through a filling opening 39 and the filling opening can be closed by a small plate made of Zellon or the like after filling has been completed.

   If the insulation element according to the invention is designed in the form described with reference to FIGS. 2 to 4, it is advisable to fill the element with gas up to a pressure close to atmospheric pressure, but slightly lower than this, as in sol surfaces Cases the pressure acting on the outside of the ele mentes has a tendency to hold the felt frame and the plates 34 in their position.



  In Fig. 5 a modification of the insulating plate shown in Fig.2 to 4 is illustrated ver, according to which the pressure in the element can be slightly higher than atmospheric pressure. In this case, the films 30 are separated from each other by intermediate layers 40, which are arranged around pins 41 of a material of low thermal conductivity, for example Bakelite, on which pins 41 the outer plates 34 of the Elemen TES are fastened by screws 42. The frame 31, which can be formed similarly as described with reference to FIGS. 2 to 4 NEN, are of course held together in the same way.

    



  It should be noted that the films used can consist of any material, such as metal or paper, and that the concept of the invention is not tied to a specific film thickness, because, for example, sheets may also be used to achieve the invention the intended purpose can very well be used.



  In the production of the elements according to the invention, it is of great importance that the means for counteracting convection-based heat transfer are arranged at the correct distances from one another. The foil spacing can be chosen so that the heat transfer through conduction and convection of the gas is smaller than for air with the same foil spacing and is generally smaller than the heat transfer when the air is stationary. Also, for example, the foils described with reference to the illustrated embodiments are advantageously arranged closer to one another, the heavier the gas used or the lower its internal friction (viscosity).

   Tests have shown that when one or more of the above gases are used, the distance between the foils must not exceed 5 mm if convection is to be effectively prevented. In order to be sure under all circumstances that convection does not occur, it is therefore advisable to arrange the foils at a distance of 4 mm when using the gases mentioned above. The most appropriate foil spacing is given by the filling gas used, but also by the temperature jump, after which the number of foils can be selected so that convection currents cannot or only with difficulty develop in the individual foil spaces.

    



  It has already been mentioned that sulfur hexafluoride (SF,) and dichlorodifluoromethane (CC12F2) can advantageously be used as the element-filling gas with a low thermal conductivity. Other gases suitable for this purpose are methyl chloride (CH "Cl), sulfuryl fluoride (SOZFZ), methyl bromide (CHzBr), ethyl iodide (CZHJ), etc.

    All of these gases are halogen compounds. Other suitable gases are compounds of sulfur, for example sulfur dioxide (SO2) and carbon disulfide (CS2). A mixture of two or more of these gases can of course be used. The gas or gas mixture used should expediently have a boiling point which is lower than the lowest temperature prevailing at the point at which the element is to be used.

   Furthermore, the gas selected for filling the element should be insoluble in the material of which the element is made and should also be of such a nature that it does not attack this material in any way.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Hermetisch geschlossenes, gasgefülltes Isolationselement für Wärme- oder Kälte schutz, gekennzeichnet durch Wandungen, die ein Gas von schlechterem Wä.rmeleit- vermögen als das der Luft gasdicht ein schliessen, und Folien, die den Gasraum quer zur Wärmedurchgangsrichtung derart durch setzen, dass sie der Übertragung von Wärme durch Konvektion und Strahlung entgegen wirken. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. PATENT CLAIM: Hermetically sealed, gas-filled insulation element for protection against heat or cold, characterized by walls that enclose a gas with poorer thermal conductivity than that of air in a gastight manner, and foils that penetrate the gas space across the direction of heat transfer in such a way that they counteract the transfer of heat through convection and radiation. <B> SUBClaims: </B> 1. Isolationselement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien abstände quer zur Wärmedurchgangs richtung so gewählt sind, dass die Wärmeübertragung durch Leitung und Konvektion des Gases kleiner ist als für Luft bei demselben Folienabstand und überhaupt kleiner ist als die Wärmeüber- gangszahl stillstehender Luft. 2. Isolationselerhent nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Dicke der Einzel räume zwischen den Folien, die quer zur Wärmedurchgangsrichtung verlau fen, höchstens 5 mm beträgt. 3. Insulation element according to patent claim, characterized in that the foil spacing transversely to the heat transfer direction is chosen so that the heat transfer through conduction and convection of the gas is smaller than for air with the same foil spacing and is generally smaller than the heat transfer coefficient of still air. 2. Isolationselerhent according to claim and dependent claim 1, characterized in that the thickness of the individual spaces between the foils, which verlau fen transversely to the heat transfer direction, is at most 5 mm. 3. Isolationselement nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass die Folien aus dünnem blankem Metall bestehen. -1. Isolationselement nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass die Folien aus Papier bestehen. 5. Isolationselement nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 4, da- durch gekennzeichnet, dass die Folien parallel angeordnet sind. 6. Isolationselement nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass die von den Folien gebildeten einzelnen Räume inner halb des Elementes miteinander derart in Verbindung stehen, dass sie gemeinsam mit Gas gefüllt werden können. 7. Insulation element according to patent claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that the foils consist of thin, bare metal. -1. Insulation element according to patent claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that the foils are made of paper. 5. Insulation element according to claim and the dependent claims 1 to 4, characterized in that the foils are arranged in parallel. 6. Insulation element according to claim and the dependent claims 1 and 2, characterized in that the individual spaces formed by the foils are connected to each other within the element in such a way that they can be filled with gas together. 7th Isolationselement nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbin dung der einzelnen Räume eine derartige ist, dass konvektive, den Wärmedurch gang begünstigende Strömungen des Gases aus einer Schicht in die andere praktisch verhindert werden. B. Isolationselement nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass der Folien abstand in Abhängigkeit von der Schwere und der innern Reibung des Füllgases gewählt ist. 9. Isolationselement nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass es mehrere parallel zueinander angeordnete Folien aufweist und der Abstand der Folien durch Randzwischenlagen gesichert ist. Insulation element according to claim and the dependent claims 1, 2 and 6, characterized in that the connection of the individual rooms is such that convective gas flows from one layer to the other, which promote the passage of heat, are practically prevented. B. Isolation element according to claim and the dependent claims 1 and 2, characterized in that the film spacing is selected depending on the gravity and the internal friction of the filling gas. 9. Insulation element according to claim and the dependent claims 1 and 2, characterized in that it has a plurality of foils arranged parallel to one another and the distance between the foils is secured by edge spacers. 10. Isolationselement nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 2 und 9, ge kennzeichnet durch über die Folienfläche verteilte Abstandhalter, die den richtigen Folienabstand über die ganze Folien fläche gewährleisten. 11. Isolationselement nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch Zapfen aus Wärme schlecht leitendem Material, welche zwi schen den quer zur Wärmedurchgangs richtung gerichteten Elementwandungen angeordnet sind. 12. Isolationselement nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, dass die Zapfen zwischen den Elementwandungen die Folien durch dringen. 13. 10. Insulation element according to claim and the dependent claims 1, 2 and 9, characterized by spacers distributed over the film surface, which ensure the correct film spacing over the entire film surface. 11. Insulation element according to claim, characterized by pins made of poorly heat-conducting material, which are arranged between the element walls directed transversely to the heat transfer direction. 12. Insulation element according to claim and dependent claim 11, characterized in that the pegs penetrate the foils between the element walls. 13. Isolationselement nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 11 und 12, da durch gekennzeichnet, dass der Abstand der Folien durch um die Zapfen herum angeordnete Zwischenlagen gesichert ist. 14. Isolationselement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass .der Gas druck im Element etwas niedriger als der Atmosphärendruck ist: 15. Isolationselement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als isolie rendes Gas eine halogenhaltige Gasver bindung Verwendung findet. 16. Isolationselement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als isolie rendes Gas eine schwefelhaltige Gasver bindung Verwendung findet. Insulation element according to patent claim and the dependent claims 11 and 12, characterized in that the distance between the foils is secured by intermediate layers arranged around the pins. 14. Insulation element according to patent claim, characterized in that the gas pressure in the element is slightly lower than atmospheric pressure: 15. Insulation element according to patent claim, characterized in that a halogen-containing gas compound is used as the insulating gas. 16. Insulation element according to claim, characterized in that a sulfur-containing gas compound is used as the insulating gas.
CH168219D 1931-03-03 1932-03-02 Hermetically sealed, gas-filled insulation element for heat or cold protection. CH168219A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1074933B (en) * 1960-02-04 Mayer Berlin Schoneberg Willy Thermal insulation msbe special door pipes by means of metal foil \

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1074933B (en) * 1960-02-04 Mayer Berlin Schoneberg Willy Thermal insulation msbe special door pipes by means of metal foil \

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