DE20002611U1 - Thermal insulation - Google Patents
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Description
10.02.2000
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Ritter Energie- und Consolar Energiespeicher-Umwelttechnik
GmbH & Co. KG und Regelungssysteme GmbH
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76307 Karlsbad 60594 FrankfurtRitter Energy and Consolar Energy Storage Environmental Technology
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Die Erfindung betrifft eine Wärmeisolierung insbesondere eines zylinderförmigen Warmwasserbehälters, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welche einen als flache Platten ausgebildeten schwach elastischen Dämmstoff aufweist.The invention relates to a thermal insulation, in particular of a cylindrical hot water tank, according to the preamble of claim 1, which has a weakly elastic insulating material designed as flat plates.
Eine derartige Wärmeisolierung, welche wegen der geringen Elastizität des Dämmstoffes regelmäßig aus Formteilen besteht, ist beispielsweise aus der DE 44 10 215 A1 bekannt. Die bekannte Wärmeisolierung besteht aus einem formstabilen Schaumstoffkörper. Der Schaumstoffkörper ist vorzugsweise aus zwei Halbschalen zusammengesetzt, die dicht miteinander verbunden sind.Such thermal insulation, which regularly consists of molded parts due to the low elasticity of the insulating material, is known, for example, from DE 44 10 215 A1. The known thermal insulation consists of a dimensionally stable foam body. The foam body is preferably composed of two half-shells that are tightly connected to one another.
Ein Nachteil der bekannten Wärmeisolierung ist es, daß sie nur für einen bestimmten Behälter verwendet werden kann. Hierdurch ist es erforderlich, für unterschiedliche Behälter unterschiedliche Formkörper herzustellen und am Lager zu halten.A disadvantage of the known thermal insulation is that it can only be used for a specific container. This makes it necessary to produce different molded bodies for different containers and to keep them in stock.
Will man die Verwendung unterschiedlicher Formkörper vermeiden, ist man gezwungen, die Wärmeisolierung aus einem Material großer Elastizität aufzubauen. So ist beispielsweise aus der DE 195 10 490 A1 eine Isolation für Wärmespeicher bekannt, bei der die Isolation aus einem elastischen Schaum wie beispielsweise auf der Basis von Polypropylen oder Polyethylen aufgebaut ist.If you want to avoid using different molded bodies, you have to build the thermal insulation from a material with great elasticity. For example, DE 195 10 490 A1 describes insulation for heat storage units in which the insulation is made from an elastic foam, such as one based on polypropylene or polyethylene.
Aus der DE 296 00 455 U1 ist es jedoch auch bekannt, ein wärmedämmendes Element für Warmwasserspeicher aus ursprünglich ebenen Hartschaumstoffplatten aufzubauen, welche auf der Außenseite mit einer Deckschicht aus einem Material von hoher Zugfestigkeit versehen ist und auf der Innenseite eine ein Zurückbiegen wesentlich über die ebene Erstreckung hinaus sichernde flexible Bewährung sowie eine Weichschaumschicht aufweist. Die Platten weisen an zwei ihrer Stirnseiten Hakenleisten auf, mittels welcher sich die Stirnseiten bei Ummantelung eines Behälters mit den Platten verbinden lassen. Wenngleich auch die äußere Schicht aus einem Material hoher Zugfestigkeit und die innere Schicht aus weichem Dämmstoff bewirkt, daß sich die Hartschaumstoffplatten biegen lassen, so setzen sie einer Biegung dennoch einen relativ großen Widerstand entgegen. Entsprechend schwierig gestaltet sich das Anbringen der Wärmeisolierung an einen Warmwasserbehälter.However, it is also known from DE 296 00 455 U1 to construct a heat-insulating element for hot water tanks from originally flat rigid foam panels, which are provided on the outside with a covering layer made of a material with high tensile strength and on the inside with a flexible reinforcement that prevents bending back significantly beyond the flat extension and a soft foam layer. The panels have hook strips on two of their front sides, by means of which the front sides can be connected to the panels when encasing a tank. Although the outer layer made of a material with high tensile strength and the inner layer made of soft insulation material mean that the rigid foam panels can be bent, they still offer relatively great resistance to bending. Attaching the heat insulation to a hot water tank is correspondingly difficult.
Des weiteren ist ein Wärmeisolierung bekannt, welche im wesentlichen aus Hartschaumplatten besteht, welche an einer Seite keilförmige Ausnehmungen aufweisen. Durch die keilförmigen Ausnehmungen lassen sich die Hartschaumplatten leichter biegen, so daß sie an runde Behälter angepaßt werden können. Es ist jedoch aufwendig, die keilförmigen Ausnehmungen in die Hartschaumplatten einzufräsen.Furthermore, a thermal insulation is known which essentially consists of rigid foam panels which have wedge-shaped recesses on one side. The wedge-shaped recesses make it easier to bend the rigid foam panels so that they can be adapted to round containers. However, it is complex to mill the wedge-shaped recesses into the rigid foam panels.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine eingangs genannte Wärmeisolierung derart auszubilden, daß sie einfach herstellbar ist, sich einfach handhaben läßt und ihre Isolierwirkung groß ist.It is an object of the invention to design a thermal insulation as mentioned above in such a way that it is easy to produce, easy to handle and its insulating effect is high.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution to this problem results from the features of the characterizing part of claim 1. Advantageous developments of the invention result from the subclaims.
Gemäß der Erfindung weist der Dämmstoff an seiner dem zu isolierenden Körper zugewandten Seite nutförmige Ausnehmungen auf, welche beim Schäumvorgang durch die Werkzeugform entstanden sind. Mittels der nutförmigen Ausnehmungen, welche sich in vorteilhafter Weise über die gesamte Länge des Dämmstoffs erstrekken, wird erreicht, daß sich der schwach elastische Dämmstoff in Richtung quer zur Längsrichtung der Ausnehmungen auf einfache Weise biegen läßt. Hierdurch kann der Dämmstoff als Platten ausgebildet sein und insbesondere an einen zylinderförmigen Warmwasserbehälter auf einfache Weise angepaßt werden. Zur Anpassung an Warmwasserbehälter mit einem relativ kleinen Durchmesser oder an Warmwasserrohre ist die Tiefe der Ausnehmungen relativ groß zu wählen. Je nach Durchmesser des zu isolierenden Behälters kann die Tiefe der Ausnehmungen etwa 60 bis 95 Prozent beispielsweise 90 Prozent der Dicke des Dämmstoffs betragen. Ist der Durchmesser des zu isolierenden Körpers größer, würde es genügen, wenn die Tiefe der Ausnehmungen etwa 50 Prozent beträgt. Braucht der Dämmstoff nur ganz gering gebogen werden, würde es genügen, wenn die Tiefe der Ausnehmungen nur etwa ein Drittel oder ein Viertel der Dicke des Dämmstoffs beträgt.According to the invention, the insulating material has groove-shaped recesses on its side facing the body to be insulated, which were created by the mold during the foaming process. By means of the groove-shaped recesses, which advantageously extend over the entire length of the insulating material, the weakly elastic insulating material can be easily bent in a direction transverse to the longitudinal direction of the recesses. This means that the insulating material can be designed as panels and can be easily adapted to a cylindrical hot water tank in particular. To adapt to hot water tanks with a relatively small diameter or to hot water pipes, the depth of the recesses must be relatively large. Depending on the diameter of the tank to be insulated, the depth of the recesses can be about 60 to 95 percent, for example 90 percent of the thickness of the insulating material. If the diameter of the body to be insulated is larger, it would be sufficient if the depth of the recesses were about 50 percent. If the insulation material only needs to be bent slightly, it would be sufficient if the depth of the recesses was only about a third or a quarter of the thickness of the insulation material.
Dadurch, daß die Ausnehmungen beim Schäumvorgang hergestellt werden, können die Dämmstoffplatten als fertige Elemente geschäumt werden. Dies wirkt sich sehr günstig auf die Herstellungskosten aus. Denn ein zusätzlicher Arbeitsgang zum Einbringen der Ausnehmungen entfällt. Darüber hinaus ist die Oberfläche der erfindungsgemäßen Ausnehmungen durch das Schäumen fester, als wenn die Ausnehmungen nachträglich in die Dämmstoffplatte gefräst werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dämmstoffplatten aus EPP (expandiertes Polypropylen) oder EPS (expandiertes Polystyrol) bestehen.Because the recesses are made during the foaming process, the insulation panels can be foamed as finished elements. This has a very positive effect on the production costs, because an additional work step to create the recesses is not required. In addition, the surface of the recesses according to the invention is stronger due to the foaming than if the recesses are subsequently milled into the insulation panel. It is particularly advantageous if the insulation panels are made of EPP (expanded polypropylene) or EPS (expanded polystyrene).
Die Breite der Ausnehmungen ist in vorteilhafter Weise so gewählt, daß sie keilförmig sich verjüngt, so daß sich bei gekrümmten Dämmstoffplatten die Flächen nahezu berühren, wobei die Ausnehmungen in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, daß eine zu einem Kreis oder Vieleck gebogene Wärmeisolierung entsteht.The width of the recesses is advantageously chosen so that it tapers in a wedge shape, so that in the case of curved insulation panels the surfaces almost touch each other, the recesses being arranged at such a distance from one another that thermal insulation is created which is bent into a circle or polygon.
In vorteilhafter Weise ist die Breite der Ausnehmungen im Nutgrund geringer als an der Nutöffnung. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß im gebogenenAdvantageously, the width of the recesses in the groove base is smaller than at the groove opening. This advantageously ensures that in the curved
Zustand des Dämmstoffes die Ausnehmungen zu dünnen, parallelwandigen Schlitzen werden, deren Wände sich in einem geringen Abstand gegenüberstehen beziehungsweise sich im Idealfall gerade berühren.Depending on the condition of the insulation material, the recesses become thin, parallel-walled slots whose walls are located a short distance away from each other or, ideally, just touch each other.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Dämmstoff an seiner dem zu isolierenden Körper zugewandten Seite eine Abstandshalterung aufweist, so daß zwischen dem Dämmstoff und dem zu isolierenden Körper ein Zwischenraum ausgebildet ist. Durch den Zwischenraum entsteht ein Luftpolster, welches wärmeisolierend wirkt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Abstand zwischen dem Dämmstoff und dem zu isolierenden Körper, das heißt die Dicke des Luftpolsters, etwa drei bis vier Zentimeter beträgt. Durch die geringe Höhe des Zwischenraums wird die Zirkulation der Luft im Zwischenraum unterdrückt. Die Höhe des Zwischenraums kann auch geringer als drei Zentimeter sein und beispielsweise zwei Zentimeter betragen. In Abhängigkeit der baulichen Gegebenheiten sowie der Umgebungsbedingung ist der Abstand so zu wählen, daß sich ein optimaler Kompromiß zwischen der Wärmeisolierung aufgrund der Dicke des Luftpolsters und der Unterdrückung der Luftzirkulation innerhalb des von der Abstandshalterung gebildeten Zwischenraums ergibt.In a further special embodiment of the invention, the insulating material has a spacer on its side facing the body to be insulated, so that a gap is formed between the insulating material and the body to be insulated. The gap creates an air cushion that has a heat-insulating effect. It is particularly advantageous if the distance between the insulating material and the body to be insulated, i.e. the thickness of the air cushion, is approximately three to four centimeters. The low height of the gap suppresses the circulation of air in the gap. The height of the gap can also be less than three centimeters and be, for example, two centimeters. Depending on the structural conditions and the ambient conditions, the distance should be selected so that an optimal compromise is achieved between the heat insulation due to the thickness of the air cushion and the suppression of air circulation within the gap formed by the spacer.
Die Zirkulation der Luft im Zwischenraum kann weiterhin auch dadurch verringert werden, daß die Abstandshalterung wenigstens ein ringförmiges Element aufweist, welches den zu isolierenden Körper vollständig umschließt. Durch das ringförmige Element wird der Zwischenraum aufgeteilt, wodurch die sich im Zwischenraum befindliche Luft allenfalls noch innerhalb des Teilraums zirkulieren könnte. Besonders zweckmäßig ist es, wenn mehrere Elemente vorgesehen sind, so daß sich eine Mehrzahl von Zwischenräumen ergibt.The circulation of air in the gap can also be reduced by the spacer having at least one ring-shaped element which completely encloses the body to be insulated. The ring-shaped element divides the gap, so that the air in the gap can only circulate within the partial space. It is particularly useful if several elements are provided, so that a plurality of gaps are created.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn das ringförmige Element aus Segmenten besteht, welche an den Dämmstoffplatten angeordnet sind. Hierzu besteht das ringförmige Element zweckmäßigerweise aus einem geeigneten, weichen Material. Durch die Anordnung der Segmente des ringförmigen Elements an den Dämmstoffplatten läßt sich die Abstandshalterung auf sehr einfache Weise herstellen.It is also particularly advantageous if the ring-shaped element consists of segments which are arranged on the insulation panels. For this purpose, the ring-shaped element is expediently made of a suitable, soft material. By arranging the segments of the ring-shaped element on the insulation panels, the spacer can be produced in a very simple manner.
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Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der zu isolierende Körper eine die Wärmestrahlung reflektierende Oberfläche aufweist. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn der zu isolierende Körper mit einer Wärmestrahlung reflektierenden Folie beschichtet ist. Durch die reflektierende Oberfläche erhöht sich die Wärmedämmung deutlich. Durch Verwendung einer reflektierenden Folie läßt sich die die Wärmestrahlung reflektierende Oberfläche auf einfache Weise herstellen. Darüber hinaus läßt sich unter Verwendung unterschiedlicher Folien der Grad der Wärmeisolierung einfach einstellen. Die Wärmestrahlung reflektierende Oberfläche kann den zu isolierenden Behälter ganz oder teilweise bedecken.An embodiment of the invention is also particularly advantageous in which the body to be insulated has a surface that reflects heat radiation. It is particularly advantageous if the body to be insulated is coated with a film that reflects heat radiation. The reflective surface significantly increases the thermal insulation. The surface that reflects heat radiation can be produced in a simple manner by using a reflective film. In addition, the degree of thermal insulation can be easily adjusted by using different films. The surface that reflects heat radiation can cover the container to be insulated completely or partially.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung ist eine Bodenplatte vorhanden, welche an ihrer dem zu isolierenden Behälter zugewandten Seite eine die Wärmestrahlung reflektierende Oberfläche aufweist. Durch die Bodenplatte wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß Abgabe von Wärme durch Strahlung nach unten vermieden wird.In a further special embodiment of the invention, a base plate is provided which has a surface that reflects heat radiation on its side facing the container to be insulated. The base plate advantageously prevents heat from being emitted downwards by radiation.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bodenplatte vom unteren Rand der an der Behälterwandung angebrachten Wärmeisolierung dicht umschlossen wird. Hierdurch entsteht ein durch Wärmeisolierung gebildeter nahezu hermetisch abgeriegelter Raum, in dem sich der zu isolierende Behälter befindet. Dies wirkt sich sehr günstig auf die Wärmeisolierung aus. Als besonders vorteilhaft hat sich bei der letztgenannten Ausführungsform herausgestellt, den Behälter auf Füßen anzuordnen, welche aus einem gering wärmeleitenden Material bestehen. Die Füße erstrecken sich durch entsprechend ausgebildete Öffnungen in der Bodenplatte. Die Füße können aber auch auf der Bodenplatte stehen.It is particularly advantageous if the base plate is tightly enclosed by the lower edge of the thermal insulation attached to the container wall. This creates an almost hermetically sealed space formed by thermal insulation in which the container to be insulated is located. This has a very positive effect on the thermal insulation. In the last-mentioned embodiment, it has proven particularly advantageous to arrange the container on feet made of a material with low thermal conductivity. The feet extend through appropriately designed openings in the base plate. However, the feet can also stand on the base plate.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further details and features of the present invention will become apparent from the following description of a particular embodiment with reference to the drawing.
Es zeigtIt shows
Figur 1 den unteren Teil eines mit einer erfindungsgemäßen WärmeisolierungFigure 1 shows the lower part of a thermal insulation according to the invention
versehenen Behälters in schematischer Darstellung von der Seite im Schnitt undprovided container in schematic representation from the side in section and
Figur 2 die in Figur 1 dargestellte Anordnung in der Draufsicht.Figure 2 shows the arrangement shown in Figure 1 in plan view.
Wie den Figuren entnommen werden kann, weist ein zylinderförmiger Behälter 2 eine aluminiumbeschichtete Oberfläche 6 auf. Die Aluminiumbeschichtung der Oberfläche 6 besteht aus einer Aluminiumfolie, welche auf den Behälter 2 aufgeklebt wurde. Um den Behälter 2 herum erstreckt sich ein Dämmstoff 1, welcher aus einem EPP-Hartschaumstoff besteht. Der Dämmstoff 1 weist an seiner dem Behälter 2 zugewandten Seite nutförmige Ausnehmungen 3 auf, deren Tiefe etwa achtzig Prozent der Dicke des Dämmstoffs 1 beträgt. Die Ausnehmungen 3 sind in einem Abstand voneinander angeordnet, welcher etwa einem Viertel des Radius der neutralen Zone des gebogenen Dämmstoffs 1 entspricht, das heißt, etwa einem Viertel des Radius, der bis zur Mitte der Dämmstoffdicke reicht. Am Umfang des Behälters 2 sind somit etwa vierundzwanzig Ausnehmungen 3 angeordnet. Die Ausnehmungen 3 erstrekken sich über die gesamte Länge des Dämmstoffs 1, das heißt über die gesamte Höhe des Behälters 2.As can be seen from the figures, a cylindrical container 2 has an aluminum-coated surface 6. The aluminum coating of the surface 6 consists of an aluminum foil that has been glued to the container 2. An insulating material 1, which consists of an EPP rigid foam, extends around the container 2. The insulating material 1 has groove-shaped recesses 3 on its side facing the container 2, the depth of which is approximately eighty percent of the thickness of the insulating material 1. The recesses 3 are arranged at a distance from one another that corresponds to approximately a quarter of the radius of the neutral zone of the curved insulating material 1, that is, approximately a quarter of the radius that reaches to the middle of the insulating material thickness. Thus, approximately twenty-four recesses 3 are arranged on the circumference of the container 2. The recesses 3 extend over the entire length of the insulating material 1, that is, over the entire height of the container 2.
Der Dämmstoff 1 besteht aus Platten, welche dicht nebeneinander auf die Wandung 6 des Behälters 2 angebracht werden. Die Ausnehmungen 3 sind durch spezielle Schaumformen im Herstellungsprozeß des Aufschäumens hergestellt worden, so daß zum Erzielen der Krümmungsfähigkeit keine Materialverluste durch abtragende Nachbehandlungsverfahren wie beispielsweise Fräsen, Ausschneiden oder -stechen entstehen.The insulating material 1 consists of panels which are attached close to one another on the wall 6 of the container 2. The recesses 3 are made using special foam molds in the foaming manufacturing process, so that no material is lost through abrasive post-treatment processes such as milling, cutting or piercing to achieve the curvature capability.
An seiner dem Behälter 2 zugewandten Seite weist der Dämmstoff 1 eine Abstandshalterung 4 auf. Die Abstandshalterung 4 besteht aus Elementen, welche aus einem weichen Material bestehen und sich über die gesamte Länge einer Dämmstoff platte 1 erstrecken, so daß sie einen vollständig geschlossenen Ring um den Behälter 2On its side facing the container 2, the insulation material 1 has a spacer 4. The spacer 4 consists of elements which are made of a soft material and extend over the entire length of an insulation plate 1 so that they form a completely closed ring around the container 2.
bilden. Es sind mehrere in einem Abstand zueinander angeordnete Ringe zwischen dem Dämmstoff und der Wandung des Behälters 2 angeordnet.Several rings arranged at a distance from one another are arranged between the insulating material and the wall of the container 2.
Durch die Abstandshalterung 4 bildet sich zwischen dem Dämmstoff 1 und der Wandung des Behälters 2 ein Zwischenraum 5 beziehungsweise durch mehrere ringförmig angeordnete Elemente mehrere Zwischenräume.The spacer 4 forms a gap 5 between the insulation material 1 and the wall of the container 2, or several gaps are formed by several elements arranged in a ring shape.
Der Behälter 2 steht auf Kunststoffüßen 8, welche einen hohen Wärmewiderstand
besitzen. Unterhalb des Behälters 2 ist des weiteren eine Bodenplatte 7 angeordnet, welche dicht von der um die Behälterwandung angeordnete Wärmeisolierung 1 umschlossen wird. Die Kunststoffüße 8 sind so ausgebildet, daß sich unterhalb des Behälters 2 ein etwa vierzig bis fünfzig Millimeter dickes Luftpolster ergibt. Die Bodenplatte 7 weist an ihrer dem Behälter 2 zugewandten Seite ebenfalls eine Wärmestrahlung
reflektierende Folie 6 auf.The container 2 stands on plastic feet 8, which have a high thermal resistance
have. A base plate 7 is also arranged beneath the container 2, which is tightly enclosed by the thermal insulation 1 arranged around the container wall. The plastic feet 8 are designed in such a way that an air cushion of about forty to fifty millimeters thick is formed beneath the container 2. The base plate 7 also has a heat radiation on its side facing the container 2.
reflective foil 6.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20000518 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20030224 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20060310 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20080313 |
|
| R071 | Expiry of right |