Technischer Bereich
-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kälte-Wärme-
Speicher, welcher als eine Box mit konstanter Temperatur,
einen Kühlschrank für den Haushaltsgebrauch oder ein
Gefrierapparat verwendet werden kann.
Stand der Technik
-
Kälte-Wärme-Speicher haben im allgemeinen einen
kastenförmigen Isolierbehälter mit einer Öffnung, einem
Deckel, welcher frei geöffnet und geschlossen werden kann und
im Bereich einer Kante der Öffnung dieses Isolierbehälters
angebracht ist, und eine Wärmeaustauscheinrichtung, welche
mindestens am Deckel oder am Isolierbehälter angebracht ist.
Dieser Isolierbehälter und Deckel sind unter Verwendung eines
Isoliermaterials hergestellt. In einigen Fällen wird ein
elektrisches Kühlelement, wie ein Peltier-Element, als die
zuvorerwähnte Wärmeaustauscheinrichtung verwendet. Bei diesem
Peltier-Element findet die Wärmeerzeugung oder -absorption an
Kontaktpunkten mittels Verbindung verschiedener Typen von
Leitern oder Halbleitern und durch Fließenlassen eines
elektrischen Gleichstromes statt, wobei ein Leiter oder
Halbleiter kühlt und der andere unterschiedliche Leiter oder
Halbleiter erwärmt. Es wird angenommen, dass dies ein
Phänomen ist, welches auftritt, da das Verhältnis des
Wärmeflusses und des elektrischen Flusses, welcher durch
freie Elektronen übertragen wird, nicht auf beiden Seiten des
Leiters oder Halbleiters gleich ist. Außerdem wird, wenn die
Richtung des Flusses des Gleichstromes umgekehrt wird, die
Wärmeerzeugung und -absorption umgekehrt. Um die Temperatur-
Haltefähigkeit dieser Art von Kälte-Wärme-Speichern zu
verbessern, sind nicht nur Verbesserungen in der
Wärmeaustauschfähigkeit des Peltier-Elements erforderlich,
sondern es sind auch Verbesserungen der Isolierfähigkeit des
Isoliermaterials nötig.
-
Außerdem enthalten gewöhnliche Kühlschränke einen
Isolierbehälter, Rohrleitungen, welche innerhalb dieses
Isolierbehälters angeordnet sind, ein Kühlgas, welches in
diesen Rohrleitungen strömt, ein Gasverflüssigungsmittel zum
Verflüssigen dieses Kühlgases, und einen Verdampfer zum
Verdampfen dieses Kühlgases. In diesem Kühlschrank wird ein
Kühlgas, wie Freon oder ähnliches, kondensiert oder
komprimiert und durch Gasverflüssigungsmittel verflüssigt;
anschließend absorbiert das Kühlgas die Verdampfungswärme aus
dem Inneren des Isolierbehälters mittels Verdampfung durch
den Verdampfer, und das Innere des Isolierbehälters wird
gekühlt. Diese Art von Kühlschrank-Isolierbehälter verwendet
Isoliermaterialien.
-
Bei den bei diesen Isolierbehältern verwendeten
Isoliermaterialien ist es jedoch, da Schaummaterialien
verwendet werden, wie Urethan-Schaum, Styrol-Schaum oder
ähnliches, für die Dicke der Isolierung nötig, dass sie dick
ausgebildet wird, so dass die Isolierung eine ausreichende
Isolierfähigkeit aufweist. Insbesondere wenn Urethan-Schaum
als Isoliermaterial verwendet wird, sind bei der Produktion
eine beträchtliche Dicke und Druck erforderlich, um die
Isolierschicht vollständig mit dem Isoliermaterial zu füllen;
dünne Isolierschichten von einigen Millimetern sind schwierig
herzustellen. Das Verhältnis zwischen der Kapazität des
Äußeren und der Speicherkapazität (innere Kapazität), in
anderen Worten das Fassungsvermögen für den resultierenden
Isolierbehälter, hat das Problem, dass es gering ist.
-
Außerdem breitet sich bei der Herstellung des
Isolierbehälters, wenn das Schäumen nicht mit ausreichender
Druckkontrolle, Menge des Schaummaterials etc. stattfindet,
der Urethan-Schaum nicht vollständig aus, es entstehen
Stellen mit minderwertiger Isolierung, und es besteht das
Risiko, dass die Isolierfähigkeit verringert wird. Ferner
wird in einigen Fällen Freon, welches Schäden an der
Ozonschicht bewirkt, als Treibmittel verwendet, und dies ist
vom Umwelt-Gesichtspunkt aus nicht wünschenswert.
-
Andererseits wird in einigen Fällen eine Vakuumisolierung
verwendet, um die Isolierfähigkeit des Isoliermaterials zu
verbessern. Bei dieser Vakuumisolierung wird die
Isolierfähigkeit des Isoliermaterials verbessert, aber die
Produktionskosten steigen. Ferner ist im Falle einer
Vakuumisolierung eine ausreichende Tragfähigkeit des
Isolierbehälters erforderlich, da die Last des
atmosphärischen Drucks auf den Isolierbehälter wirkt, und
dies ergibt ein Problem mit Beschränkungen in der Form des
Isolierbehälters, so dass die Tragfähigkeit erhalten werden
kann.
-
Die US-A-5 080 146 offenbart ein Verfahren zum Füllen
isolierter Glaseinheiten. Das Verfahren verwendet eine
Vakuumkammer, in welche die isolierten Glaseinheiten gelegt
werden. Die isolierten Glaseinheiten und die Vakuumkammer
werden gleichzeitig evakuiert. Die Einheiten werden dann mit
einem Gas mit geringer Leitfähigkeit, wie Krypton, wieder
gefüllt, während die Kammer gleichzeitig wieder mit Luft
gefüllt wird.
-
Die US-A-2 059 840 lehrt eine Kühlmaschine, deren Kühlkammer
oben mit einer wärmeisolierten Tür versehen ist.
-
Ein Kälte-Wärme-Speicher gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche
1 und 3 ist aus der FR-A-848 292 bekannt.
-
Die Erfindung der vorliegenden Anmeldung liefert als ein Ziel
einen Kälte-Wärme-Speicher, welcher in seiner
Isolierfähigkeit und seinem Fassungsvermögen ausgezeichnet
ist; außerdem sind seine Herstellungskosten gering und er
kann in jeder gewünschten Art von Form ausgebildet werden.
-
Dieses Ziel wird durch die kennzeichnenden Merkmale der
Ansprüche 1 und 3 erreicht.
-
Der Kälte-Wärme-Speicher der vorliegenden Anmeldung ist ein
Kälte-Wärme-Speicher, welcher einen Isolierbehälter, welcher
ein doppelwandiger Behälter aus einem inneren Behälter und
einem äußeren Behälter ist, welche so zu einer Einheit
verbunden sind, dass sich zwischen ihnen ein Zwischenraum als
Isolierschicht ergibt, und eine Wärmeaustauscheinrichtung
aufweist, welche die Temperatur im Isolierbehälter überwacht,
wobei der Kälte-Wärme-Speicher dadurch gekennzeichnet ist,
dass mindestens ein Gas mit einer niedrigen
Wärmeleitfähigkeit, welches aus der Xenon, Krypton und Argon
enthaltenden Gruppe ausgewählt ist, in diesem Zwischenraum
eingeschlossen ist.
-
Im Kälte-Wärme-Speicher der vorliegenden Erfindung kann die
Bauweise so sein, dass der zuvorerwähnte Isolierbehälter in
Form einer mit einer Öffnung versehenen Box ausgebildet ist,
und ein Isolierdeckel, welcher frei geöffnet und geschlossen
werden kann, im Bereich einer Kante der Öffnung dieses
Isolierbehälters angebracht ist.
-
Außerdem kann der Aufbau so sein, dass ein Gasinjektionsrohr,
welches an seiner Spitze verschlossen ist und mit dem
zuvorerwähnten Zwischenraum verbunden ist, im zuvorerwähnten
Isolierbehälter vorgesehen ist. Außerdem kann die
Konstruktion so sein, dass das Gasinjektionsrohr aus
Kunstharz besteht und an seiner Spitze mittels eines
Klebstoffes hermetisch verschlossen ist.
-
Außerdem kann die Bauweise so sein, dass eine Isolierschicht,
welche mit dem zuvorerwähnten Gas mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit gefüllt ist, in dem oben erwähnten Deckel
vorgesehen ist. Außerdem kann die Konstruktion so sein, dass
ein Gasinjektionsrohr, welches an seiner Spitze Verschlossen
ist und mit der Isolierschicht verbunden ist, in diesem
Deckel vorgesehen ist. Ferner kann der Aufbau so sein, dass
das Gasinjektionsrohr aus Kunstharz-Material hergestellt ist
und seine Spitze mittels eines Klebstoffes hermetisch
verschlossen ist.
-
Außerdem kann der Aufbau so sein, dass vertieft angeordnete
Evakuieröffnungen in dem oben erwähnten Behälter und Deckel
vorgesehen sind, das oben erwähnte Gas mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit in dem Zwischenraum, welcher in dem
Isolierbehälter bzw. Deckel vorgesehen ist, eingeschlossen
ist, und die oben genannten Evakuieröffnungen durch
Verschlussplatten verschlossen sind. Ferner kann die
Konstruktion so sein, dass vertiefte Abschnitte, welche an
die Verschlussplatten angepasst sind, um die Ränder der
zuvorerwähnten Evakuieröffnungen herum vorgesehen sind, und
die Verschlussplatten, welche in diese zuvorerwähnten
vertieften Abschnitte eingepasst sind, durch Klebstoff damit
verbunden sind.
-
Im Kälte-Wärme-Speicher der vorliegenden Erfindung kann die
Konstruktion so sein, dass die zuvorerwähnte Isolierschicht
vielfach laminiert ist.
-
Außerdem kann bei dem Kälte-Wärme-Speicher der vorliegenden
Erfindung die Konstruktion so sein, dass die oben erwähnte
Wärmeaustauscheinrichtung mit einem elektrischen Kühlelement,
wie einem Peltier-Element, versehen ist; mit einer
Temperatur-Messeinrichtung zum Messen der Temperatur des
Inneren des Isolierbehälters; und mit einer Steuereinrichtung
zum Steuern der Menge des elektrischen Stromes zum
elektrischen Kühlelement entsprechend Daten von der
zuvorerwähnten Temperatur-Messeinrichtung.
-
Beim Kälte-Wärme-Speicher der vorliegenden Erfindung kann die
Konstruktion so sein, dass metallische Membranen an der
Innenseite des zuvorerwähnten äußeren Behälters und der
Außenseite des zuvorerwähnten inneren Behälters vorgesehen
sind.
-
Das Herstellungsverfahren des Kälte-Wärme-Speichers der
vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
eines Kälte-Wärme-Speichers, welcher folgendes aufweist:
einen Isolierbehälter, welcher ein doppelwandiger Behälter
ist, welcher aus einem inneren Behälter und einem äußeren
Behälter hergestellt ist, welche so zu einer Einheit
verbunden sind, dass sich zwischen ihnen ein Zwischenraum als
Isolierschicht ergibt, und eine Wärmeaustauscheinrichtung,
welche die Temperatur im zuvorerwähnten Isolierbehälter
überwacht, gekennzeichnet durch
-
(a) einen Schritt der Unterbringung des zuvorerwähnten
inneren Behälters in dem zuvorerwähnten äußeren Behälter
durch Verbinden des inneren Behälters mit der Innenseite
des äußeren Behälters zu einer Einheit, während der
Zwischenraum beibehalten wird, um einen doppelwandigen
Behälter mit einer verschließbaren Ventilationsöffnung
herzustellen;
-
(b) einen Schritt der Vakuumevakuierung des Inneren des
zuvorerwähnten Zwischenraumes durch die zuvorerwähnte
Evakuieröffnung, während der Druck der Umgebung des
doppelwandigen Behälters so eingestellt wird, dass die
Druckdifferenz zwischen der Umgebung des doppelwandigen
Behälters und dem zuvorerwähnten Zwischenraum des
doppelwandigen Behälters klein wird; und anschließend
Injizieren von mindestens einem Gas mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit, welches aus der Gruppe aus Xenon,
Krypton und Argon ausgewählt ist, in das Innere des
zuvorerwähnten Zwischenraumes durch die zuvorerwähnte
Ventilationsöffnung, und
-
(c) einen Schritt des hermetischen Verschließens der
zuvorerwähnten Ventilationsöffnung und Einschließen des
Gases mit niedriger Wärmeleitfähigkeit in dem
Zwischenraum, um die Isolierschicht zu bilden.
-
Die zuvorerwähnte verschließbare Ventilationsöffnung kann
eine Evakuieröffnung, welche mittels Verbinden mit einer
Verschlussplatte hermetisch verschlossen werden kann, oder
ein Gasinjektionsrohr sein, welches am äußeren Behälter
vorgesehen ist.
-
Der Kälte-Wärme-Speicher der Erfindung der vorliegenden
Anmeldung, welcher so konstruiert ist, dass er mit einem
Isolierbehälter versehen ist, welcher einen Zwischenraum
eines doppelwandigen Behälters enthält, welcher mit
mindestens einem Gas mit niedriger Wärmeleitfähigkeit gefüllt
ist, welches aus der Gruppe aus Xenon, Krypton und Argon
ausgewählt ist, führt zu keiner Ungleichmäßigkeit der
Isolierfähigkeit der Isolierschicht, verglichen mit
herkömmlichen Gütern, welche mit einer Isolierschicht aus
Isoliermaterialien ausgestattet sind; da die Isolierfähigkeit
der Isolierschicht besonders hervorragend ist, kann die
Isolierfähigkeit des Isolierbehälters außerdem wesentlich
verbessert werden. Da Schaummaterialien, welche Freon-Gas
verwenden, welches eine schädigende Wirkung auf die
Ozonschicht hat, nicht verwendet werden, ist dies ferner aus
Umweltgesichtspunkten wünschenswert. Außerdem kann, mit Bezug
auf die Isolierschicht, welche mit Gas mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit gefüllt ist, das Fassungsvermögen
verbessert werden, da die Isolierfähigkeit besonders
hervorragend ist.
-
Außerdem können, im Vergleich mit herkömmlichen Produkten,
welche eine Vakuumisolierung verwenden, die
Herstellungskosten des Isolierbehälters reduziert werden,
da die Herstellung mittels einfacher Formung und Verarbeitung
von Kunstharz-Materialien erfolgen kann und da die
Herstellungsverfahren einfach sind. Bei diesem
Isolierbehälter ist es außerdem möglich, den Auflagerdruck
des Behälters im Vergleich zu Vakuumisolierung niedriger
anzusetzen, da der Zwischenraum zwischen dem inneren und
äußeren Behälter mit einem Gas mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit gefüllt ist, und es wird leicht,
verschiedene Formen zu bilden, insbesondere Kastenformen,
welche flache Wandabschnitte aufweisen und welche bei
herkömmlichen Gütern bei Vakuumisolationsverfahren
Herstellungsprobleme verursachen.
-
Außerdem kann beim Herstellungsverfahren für den Kälte-Wärme-
Speicher der vorliegenden Erfindung, die notwendige
Tragfähigkeit des inneren Behälters und des äußeren Behälters
kleiner angesetzt werden, wenn das Innere des Zwischenraumes
des doppelwandigen Behälters vakuumevakuiert wird und dann
mit dem Gas mit niedriger Wärmeleitfähigkeit aufgefüllt wird,
da der Druck der Umgebung des doppelwandigen Behälters,
während die Evakuierung und die Injektion des Gases mit
niedriger Wärmeleitfähigkeit stattfindet, in solch einer
Weise eingestellt wird, dass die Differenz des Druckes des
Zwischenraumes und des Druckes der Umgebung der
doppelwandigen Schicht klein ist. Als Ergebnis ist es nicht
notwendig, die Form des inneren Behälters und des äußeren
Behälters zu Strukturen auszubilden, wie Kugeln oder
Zylinder, welche gut Druck widerstehen, und es ist deshalb
möglich, Kälte-Wärme-Speicher in jeder beliebigen Form
herzustellen. Da der notwendiger Auflagerdruck des inneren
Behälters und des äußeren Behälters niedrig angesetzt werden
kann, können die Wände des Isolierbehälters und die Wände des
Deckels ziemlich dünn angesetzt werden, und es ist möglich,
einen leichten Kälte-Wärme-Speicher herzustellen, welcher zum
transportablen Gebrauch geeignet ist und außerdem ein sehr
ergiebiges Fassungsvermögen aufweist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Fig. 1 ist eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht,
welche eine Ausführungsform des Kälte-Wärme-Speichers der
vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Fig. 2 ist eine vergrößerte Zeichnung des Abschnittes X der
ersten Zeichnung.
-
Fig. 3 ist eine Vergrößerung des Abschnittes X, welcher eine
Alternative der in der zweiten Zeichnung dargestellten
metallischen Membran zeigt.
-
Fig. 4 ist eine Vergrößerung des Abschnittes X, welcher ein
alternatives Beispiel einer Isolierschicht zeigt, welche
durch ein Trennmaterial getrennt ist.
-
Fig. 5 ist eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht,
welche ein anderes Beispiel des Kälte-Wärme-Speichers der
vorliegenden Erfindung zeigt.
Beste Art, die Erfindung auszuführen
-
Der Kälte-Wärme-Speicher und das Herstellungsverfahren des
Beispiels 1 der vorliegenden Erfindung wird im Detail mit
Bezug auf Fig. 1 erklärt. In Fig. 1 ist 1 ein Kälte-Wärme-
Speicher. Dieser Kälte-Wärme-Speicher 1 besitzt einen
Isolierbehälter 2 und eine Wärmeaustauscheinrichtung 20 zum
Überwachen der Temperatur des inneren Abschnitts des
Isolierbehälters 2. Dieser Isolierbehälter 2 hat einen
inneren Behälter 3, einen äußeren Behälter 4, welcher den
inneren Behälter 3 umgebend angeordnet ist, metallische
Membranen 31 und 32, welche auf den jeweiligen gegenseitig
gegenüberliegenden Oberflächen des inneren Behälters 3 und
des äußeren Behälters 4 gebildet sind, und ein Gas, welches
einen Zwischenraum 5 der gegenseitig gegenüberliegenden
metallischen Membranen 31 und 32 füllt. Der innere Behälter
3 und der äußere Behälter 4 sind an ihren Umfangskanten unter
Bildung eines doppelwandigen Behälters zu einer Einheit
verbunden, und eine Isolierschicht 6 ist durch Einschluß
eines Gases mit niedriger Wärmeleitfähigkeit im Zwischenraum
zwischen dem inneren Behälter 3 und dem äußeren Behälter 4
gebildet. Die Dicke der Isolierschicht 6 ist so, dass es für
das Gas mit niedriger Wärmeleitfähigkeit schwierig ist, zu
zirkulieren, die bevorzugte zuvorgenannte Dicke liegt in
einem Bereich von 1 ~ 10 mm.
-
Der Isolierbehälter 2 ist aus einem Kunstharz gebildet, wie
ABS-Harz, oder einem metallischen Material, wie rostfreier
Stahl. Es ist möglich, dass der innere Behälter 3 und der
äußere Behälter 4 aus der gleichen Art von Materialien
bestehen, oder sie können aus verschiedenen Arten von
Materialien hergestellt sein. Der Isolierbehälter 2, welcher
durch Verbinden des inneren Behälters 3 und des äußeren
Behälters 4 zu einer Einheit hergestellt wurde, hat eine
kastenförmige Öffnung 7 in seiner Seite, und eine Tür
(Deckel) 10, welche frei geöffnet und geschlossen werden
kann, ist im Bereich einer Kante der Öffnung 7 eingepasst.
-
Die Tür 10 kann aus einem Kunstharz, wie ABS-Harz hergestellt
sein, oder aus einem metallischen Material. Die Tür 10 hat
ein äußeres Paneel 11, welches nach außen gerichtet ist; ein
inneres Paneel 12, welches so angeordnet ist, dass es dem
äußeren Paneel 11 gegenüberliegt; metallische Membranen auf
den Oberflächen des gegenseitig gegenüberliegenden äußeren
Paneels 11 und inneren Paneels 12, welche in der gleichen
Weise angeordnet sind wie die metallischen Membranen 31 und
32 des Isolierbehälters 2; und ein Gas mit einer niedrigen
Wärmeleitfähigkeit, welches einen Zwischenraum 13 zwischen
dem äußeren Paneel 11 und dem inneren Paneel 12 füllt. Das
äußere Paneel 11 und das innere Paneel 12 sind an ihren
Umfangskanten unter Bildung einer doppelwandigen Struktur zu
einer Einheit verbunden, und durch Füllen des Zwischenraumes
13 mit Gas wird eine Isolierschicht 14 gebildet.
-
An dem äußeren Behälter 4 des Isolierbehälters 2 und dem
äußeren Paneel 11 der Tür 10 sind Gasinjektionsrohre 8 bzw.
15 angeschlossen, so dass die Zwischenräume 5 und 13 mit
einem Gas mit niedriger Wärmeleitfähigkeit gefüllt und
verschlossen werden können. Gasinjektionsrohre 8 und 15 sind
an ihren Spitzen hermetisch verschlossen und sind aus einem
Kunstharz-Material, wie ABS-Harz oder metallischen
Materialien, in der gleichen Weise wie der Isolierbehälter 2
hergestellt. Wenn die zuvorgenannten Gasinjektionsrohre 8 und
15 aus Kunstharz hergestellt sind, können die Spitzen der
Gasinjektionsrohre 8 und 15 zu einer Einheit verbunden und
hermetisch verschlossen sein, vorzugsweise unter Verwendung
eines Kunstharz-Klebers, wie einem Epoxyharz (zum Beispiel
das Produkt Araldite, hergestellt von Ciba Geigy), oder einem
Verschlussverfahren wie Warmschweißen. Insbesondere um die
Gaspenetration zu reduzieren, wird, um die Spitzen der
Gasinjektionsrohre zu verschließen, die Verwendung eines
Kunstharz-Klebers eines Epoxy-Typs bevorzugt. In diesem Fall
können die Gasinjektionsrohre 8 und 15 mit Kunstharz-Kleber
gefüllt und hermetisch verschlossen werden, wobei das Innere
der Gasinjektionsrohre 8 und 15 mit Kunstharz-Kleber
überzogen werden kann und die Gasinjektionsrohre 8 und 15
durch Druck hermetisch verschlossen werden können. Wenn die
Gasinjektionsrohre 8 und 15 aus einem Metallmaterial
hergestellt sind, wird es außerdem bevorzugt, dass sie durch
Schweißen oder ähnlichem zu einer Einheit verbunden werden
bzw. mit dem äußeren Behälter 4 und dem äußeren Paneel 11.
-
Das Gasinjektionsrohr 8 des Isolierbehälters 2 ist in der
Nähe der Wärmeaustauscheinrichtung 20 angebracht, und das
Gasinjektionsrohr 15 der Tür 10 ist im Zentrum der
Seitenkante des äußeren Paneels 11 positioniert. Das
Gasinjektionsrohr 15 der Tür 10 wird durch eine Erhöhung
(Abdeckung) 16 bedeckt.
-
Fig. 2 zeigt die metallischen Membranen 31 und 32, welche am
Isolierbehälter 2 gebildet sind. Die metallischen Membranen
31 und 32 des Isolierbehälters 2 und die metallischen
Membranen der Tür 10 werden durch ein Verfahren der
Vakuumablagerung, Plattierung oder Ankleben von metallischen
Folien gebildet. Diese metallischen Membranen 31 und 32
verhindern ein Durchdringen von Gas und verhindern die
Abstrahlung von Wärme. Durch Umgeben des Gases mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit mit diesen metallischen Membranen, wird
verhindert, dass das Gas mit niedriger Wärmeleitfähigkeit
entweicht. Außerdem können, wie in Fig. 3 dargestellt,
anstelle der metallischen Membranen 31 und 32 eine
metallische Folie 33 zwischen dem inneren Behälter 3 und dem
äußeren Behälter 4 angebracht werden.
-
Als Gas mit niedriger Wärmeleitfähigkeit kann ein inertes Gas
mit einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit als Luft, wie Xenon,
Krypton oder Argon, oder eine Mischung dieser Gase verwendet
werden. Bei 0ºC ist die Wärmeleitfähigkeit von Luft (K) 2,41
· 10² W · m&supmin;¹ · K&supmin;¹, im Gegensatz dazu hat Xenon eine
Wärmeleitfähigkeit von 0,52 · 10² W · m&supmin;¹ · K&supmin;¹, Krypton hat eine
Wärmeleitfähigkeit von 0,87 · 10² W · m&supmin;¹ · K&supmin;¹, und Argon hat eine
Wärmeleitfähigkeit von 1,63 · 10² W · m&supmin;¹ · K&supmin;¹. Außerdem verursachen
diese Gase, anders als Freon-Gas, keinen Schaden an der
Ozonschicht, und ihre Verwendung ist zur Erhaltung der Umwelt
wünschenswert.
-
Der Injektionsdruck des Gases mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit liegt in einem Bereich von 600 bis 760 mm
Hg (1 mm Hg = 133.3 Pa) bei Zimmertemperatur (20 ~ 30ºC).
-
Die Wärmeaustauscheinrichtung 20 hat ein elektrisches
Kühlelement 21, wie ein Peltier-Element; eine Temperatur-
Messeinrichtung zum Messen der Temperatur des Inneren des
Isolierbehälters 2; und ein Überwachungsmittel 25 zum
Überwachen des Flusses des elektrischen Stromes zum
Kühlelement 21 gemäß den Daten von der zuvorgenannten
Temperatur-Messeinrichtung. Das elektrische Kühlelement 21
ist aus einem Leiter oder einem Halbleiter hergestellt und
hat einen Wärmeabstrahlungs-Bereich 22, welcher auf der
Außenseite des Isolierbehälters 2 angeordnet ist, und einen
Wärmeabsorptions-Bereich 23, welcher aus einer anderen Art
von Leiter oder Halbleiter hergestellt ist, wie der, welcher
verwendet wird, um den Wärmeabstrahlungs-Bereich 22 zu
bilden, und ist mit dem Wärmeabstrahlungs-Bereich 22
verbunden und an der Innenseite des Isolierbehälters 2
angebracht. Im elektrischen Kühlelement 21 wird der
Wärmeabsorptions-Bereich 23 gekühlt und der
Wärmeabstrahlungs-Bereich 22 wird mittels des elektrischen
Gleichstromflusses erwärmt. Außerdem ist in der Nähe des
Wärmeabstrahlungs-Bereiches 22 ein Lüfter 24 angebracht,
welcher kühle Luft auf den Wärmeabstrahlungs-Bereich 22
bläst. Als die zuvorgenannte Temperatur-Messeinrichtung kann
ein Thermoelement, ein im Handel erhältlicher
Temperaturfühler oder ähnliches verwendet werden.
-
Die Wärmeaustauscheinrichtung 20 ist auf dem oberen Teil des
Isolierbehälters 2 montiert, und wird durch eine Abdeckung 26
abgedeckt, welche im äußeren Behälter 4 integriert ist. Das
elektrische Kühlelement 21 der Wärmeaustauscheinrichtung 20
ist so angeordnet, dass es mit der Innenseite des Behälters
durch eine Öffnung in einem Teil des Isolierbehälters 2 in
Verbindung steht. Ferner ist die Wärmeaustauscheinrichtung 20
am Isolierbehälter 2 befestigt, aber sie kann auch an der Tür
10 befestigt sein.
-
Die Wärmeaustauscheinrichtung 20 absorbiert von der
Innenseite des Isolierbehälters 2 Wärme durch den
Wärmeabsorptions-Bereich 23, indem man einen elektrischen
Gleichstrom zum elektrischen Kühlelement 21 leitet, und diese
Wärme wird durch den Wärmeabstrahlungs-Bereich 22
abgestrahlt. In diesem Fall kann die Wärmeabstrahlwirkung
des Wärmeabstrahlungs-Bereichs 22 durch die Wirkung eines
Lüfters 24 verbessert werden.
-
Zusätzlich zu der zuvorgenannten Verwendung als einen
Kältespeicher kann der Kälte-Wärme-Speicher 1 als ein
Wärmespeicher verwendet werden, indem man die Richtung des
elektrischen Gleichstromflusses im elektrischen Kühlelement
21 umkehrt und den Wärmeabsorptions-Bereich 23 zu einem
Wärmestrahler macht, welcher das Innere des Behälters warm
halten kann. Ferner kann der Behälter als ein Behälter mit
konstanter Temperatur verwendet werden, wenn der Kälte-Wärme-
Speicher 1 so organisiert wird, dass der Fluss des
elektrischen Gleichstroms in geeigneter Weise umgeschaltet
werden kann, in welchem Kühlung stattfindet, wenn die
Temperatur des Inneren des Behälters über eine festgelegte
Temperatur steigt, und Erwärmung stattfindet, wenn die
Temperatur des Inneren des Behälters unter eine festgelegte
Temperatur abfällt.
-
Beim zuvorgenannten Beispiel ist außerdem ein Beispiel
dargestellt, bei welchem die Isolierschicht 6 des
Isolierbehälters 2 bzw. die Isolierschicht 14 der Tür 10
einzelne Schichten sind; es ist jedoch auch ein vielfach
laminierter Aufbau für die Isolierschichten 6 und 14 möglich.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel, in welchem die Schicht 6 in eine
Vielzahl von Schichten aufgeteilt ist, indem ein
Trennmaterial 40 zwischen dem inneren Behälter 3 und dem
äußeren Behälter 4 des Isolierbehälters 2 vorgesehen wird.
Das Trennmaterial 40 kann aus einer dünnen Platte aus einem
Metall, Kunstharz oder ähnlichem gebildet werden, und
metallische Membranen 41 und 42, welche die gleichen sind wie
die metallischen Membranen 31 und 32 des Isolierbehälters 2,
sind auf beiden Oberflächen des Trennmaterials 40 gebildet.
Die Isolierschicht 6 wird durch Anordnen des Trennmaterials
40 zwischen dem inneren Behälter 3 und dem äußeren Behälter 4
aufgeteilt; indem man aus der Isolierschicht 6 und 14
vielfach laminierte Strukturen macht, ist es möglich, die
Wärmeisolierfähigkeit der Isolierschichten 6 und 14 zu
verbessern, so dass eine Isolierfähigkeit gleich der
Vakuumisolierung erreicht werden kann.
-
Im folgenden wird das Herstellungsverfahren des Kälte-Wärme-
Speichers 1 erklärt.
-
Bei der Herstellung des Kälte-Wärme-Speichers 1 wird zuerst
der Isolierbehälter 2 und die Tür 10 hergestellt. Mit Bezug
auf den Isolierbehälter 2 wird mittels eines
Vakuumablagerungsverfahrens, eines Galvanisierverfahrens
(chemisches Galvanisieren oder elektrisches Galvanisieren),
eines Metallfolien-Klebeverfahrens oder ähnlichem auf der
inneren Oberfläche des äußeren Behälters 4 und der äußeren
Oberfläche des inneren Behälters 3, welche aus einem
Kunstharz oder ähnlichem bestehen, eine metallische Membran
gebildet. Dann werden die Umfangskanten des inneren Behälters
3 und des äußeren Behälters 4 mittels Löten, Verkleben durch
einen Kleber, Schweißen oder ähnlichem miteinander verbunden
und bilden dadurch eine integrierte Einheit mit einem
Zwischenraum 5 zwischen dem inneren Behälters 3 und dem
äußeren Behälter 4. Dann wird der integrierte doppelwandige
Behälter, welcher aus dem inneren Behälter 3 und dem äußeren
Behälter 4 gebildet ist, in eine Kammer gelegt.
-
In dieser Kammer wird die Luft in der Kammer und die Luft im
Zwischenraum 5 des doppelwandigen Behälters evakuiert. Zu
dieser Zeit wird der Druck in solch einer Weise reduziert,
dass keine übermäßige Kraft auf den doppelwandigen Behälter
ausgeübt wird, und die Druckdifferenz zwischen dem Druck
innerhalb der Kammer und dem Druck innerhalb des
Zwischenraumes 5 des doppelwandigen Behälters wird klein
gemacht. Anschließend, wenn der Luftdruck innerhalb der
Kammer ungefähr 1/10 einer Atmosphäre (1 Atmosphäre = 100
KPa) erreicht, wird die Vakuumevakuierung der Kammer beendet.
Zusätzlich geht die Vakuumevakuierung des Zwischenraumes 5
des doppelwandigen Behälters weiter, und wenn der Druck im
Zwischenraum 5 in die Nähe von ungefähr 10 mm Hg kommt, wird
die Vakuumevakuierung des Zwischenraumes 5 beendet.
-
Als nächstes wird der Zwischenraum 5 der Isolierschicht 6 mit
Xenon-Gas oder ähnlichem aus einem Gasversorgungstank auf
einen vorbestimmten Druck gefüllt. Zu diesem Zeitpunkt wird
der Druckunterschied zwischen dem Druck innerhalb der
Isolierschicht 6 und dem Druck in der Kammer klein gehalten,
so dass keine übermäßige Kraft auf den doppelwandigen
Behälter ausgeübt wird; und während der Druck innerhalb der
Kammer allmählich auf Atmosphärendruck zurückgeführt wird,
wird die Isolierschicht 6 mit einem Gas mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit auf einen Injektionsdruck auf einem Niveau
von 600 bis 760 mm Hg aufgefüllt. Wenn das Innere der Kammer
dem Atmosphärendruck geöffnet wurde, wird das
Gasinjektionsrohr 8, welches am äußeren Behälter 4 angebracht
ist, durch Kleber-Füllstoff, Druck, Schweißen oder ein
ähnliches Verfahren hermetisch verschlossen und bildet
dadurch den Isolierbehälter 2. Danach wird der
Isolierbehälter 2 aus der Kammer entfernt.
-
Durch das zuvorgenannte Verfahren wird der Isolierbehälter 2,
welchem ein inertes Gas mit einer niedrigen
Wärmeleitfähigkeit injiziert wurde, und bei welchem die
Wärmeleitfähigkeit klein ist, hergestellt.
-
Die Tür 10 wird in gleicher Weise wie der zuvorerwähnte
Isolierbehälter 2 hergestellt. Das äußere Paneel 11 und das
innere Paneel 12 der Tür 10 werden vorbereitet, und es wird
eine metallische Membran auf der inneren Oberfläche des
äußeren Paneels 11 und auf der inneren Oberfläche des inneren
Paneels 12 mittels des gleichen Verfahrens wie das für den
zuvorerwähnten inneren Behälter 3 und äußeren Behälter 4
verwendete gebildet, und nachdem die Umfangskanten des
äußeren Paneels 11 und des inneren Paneels 12 miteinander
verbunden und integriert worden sind, werden sie in eine
Kammer gelegt. In dieser Kammer wird der Zwischenraum 13 der
Tür 10 evakuiert, während der Druck um die Tür 10 herum so
reduziert wird, dass kein übermäßiger Druck auf die Tür 10
ausgeübt wird. Danach wird der Zwischenraum 13 mit einem Gas
mit niedriger Wärmeleitfähigkeit durch ein Gasinjektionsrohr
15 der Tür 10 aufgefüllt, und der Druck der Umgebung der Tür
10 wird allmählich auf Atmosphärendruck zurückgeführt. Als
nächstes wird das Gasinjektionsrohr 15 der Tür 10 hermetisch
verschlossen und die Tür 10 wird aus der Kammer genommen.
-
Auf diese Weise wird der Behälter 2 und die Tür 10 gebaut,
und durch Befestigen der Wärmeaustauscheinrichtung 20 auf dem
Isolierbehälter 2 wird der Kälte-Wärme-Speicher 1
hergestellt.
-
Da der Kälte-Wärme-Speicher 1 mit einem Isolierbehälter 2
versehen ist, in welchem der Zwischenraum 5 des
doppelwandigen Behälters mit mindestens einem Gas gefüllt
ist, welches eine niedrige Wärmeleitfähigkeit hat und aus der
Gruppe aus Xenon, Krypton und Argon ausgewählt ist, kann
verhindert werden, dass die Verbindungsabschnitte des inneren
und äußeren Behälters 3 und 4 durch organische Gase, wie
Freon-Gas, aufgelöst werden, selbst wenn der innere und der
äußere Behälter 3 und 4 aus Kunstharz oder ähnlichem
hergestellt werden. Folglich kann der innere und äußere
Behälter 3 und 4 aus Kunstharz hergestellt werden unter
Verwendung von einfachen Formungsverfahren, der innere und
der äußere Behälter 3 und 4 können sicher instandgehalten
werden und die Herstellungskosten des inneren und äußeren
Behälters 3 und 4 können reduziert werden.
-
Außerdem kann beim Isolierbehälter 2, da ein Gas mit
niedriger Wärmeleitfähigkeit in den Zwischenraum 5 des
doppelwandigen Behälters injiziert wird, die Erzeugung einer
Ungleichmäßigkeit der Isolierfähigkeit der Isolierschicht
verhindert werden im Vergleich zu Isolierbehältern, welche
vorhandene Isoliermaterialien verwenden. Außerdem ist der
Isolierbehälter 2 gut für die Umwelt, da Schaummaterialien,
welche Freon verwenden, was eine schädigende Wirkung auf die
Ozonschicht hat, nicht verwendet werden. Da kein Schaum oder
ähnliches injiziert wird, müssen die Isolierschichten
außerdem nicht dick sein und können dünn ausgebildet werden,
und das Fassungsvermögen des Isolierbehälters 2 kann
vergrößert werden.
-
Außerdem sind die Herstellungsverfahren einfach im Vergleich
zu vorhandenen Vakuumisolierverfahren, und da die Herstellung
durch einfache Formung und und Verarbeitung von
Kunstharzmaterialien durchgeführt werden kann, können die
Herstellungskosten reduziert werden. Da ein Gas mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit in den Zwischenraum 5 der doppelwandigen
Behälterstruktur des Isolierbehälters 2 injiziert wurde, kann
außerdem die Druckhaltekraft des Behälters verringert werden
im Vergleich zu vakuumisolierten Behältern, was es einfach
macht, den Behälter in verschiedenen Formen auszubilden,
insbesondere sind Kastenformen mit ebenen Wandabschnitten
möglich.
-
Da metallische Membranen 31 und 32 zur Verhinderung der
Wärmeabstrahlung und der Gasdurchdringung auf der inneren
Oberfläche des äußeren Behälters 4 und der äußeren Oberfläche
des inneren Behälters 3 gebildet wurden, können ferner Dampf,
Sauerstoffgas, Stickstoffgas und ähnliches die Isolierschicht
6 nicht infiltrieren, und das Gas mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit kann nicht aus der Isolierschicht 6
entweichen, und so kann das Gas 6 mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit der Isolierschicht über lange Zeiträume
erhalten bleiben. Indem die Tür 10 grundsätzlich die gleiche
Bauweise hat wie der Isolierbehälter 2, erzielt sie auch die
gleichen Ergebnisse wie der Isolierbehälter 2. Folglich kann
dieser Kälte-Wärme-Speicher 1 über lange Zeiträume eine
ausgezeichnete Isolierfähigkeit aufrechterhalten.
-
Beim zuvorgenannten Herstellungsverfahren für den Kälte-
Wärme-Speicher 1 wird außerdem, wenn der Druck innerhalb des
Zwischenraumes 5 des Isolierbehälters 2 verringert wird, der
Druck, welcher den Isolierbehälter 2 umgibt, so eingestellt,
dass die Druckdifferenz zwischen dem Druck im Zwischenraum 5
und dem Druck, welcher den Behälter 2 umgibt, klein ist; und
der Unterschied zwischen dem inneren Druck und dem äußeren
Druck, welcher auf die Wände des inneren Behälters 3 und den
äußeren Behälter 4 ausgeübt wird, kann klein gemacht werden
und ermöglicht es dadurch, den notwendigen Auflagerdruck für
den inneren Behälter 3 und den äußeren Behälter 4 zu
verringern. Als Folge dessen ist es nicht notwendig, den
inneren Behälter 3 und den äußeren Behälter 4 mit solchen
Strukturen auszubilden, welche gut sind, um Druck zu
widerstehen, wie Kugeln oder Zylinder, und es ist möglich,
den Kälte-Wärme-Speicher 1 in jeder beliebigen Form
herzustellen. Da der nötige Auflagerdruck des inneren
Behälters 3 und des äußeren Behälters 4 niedrig eingestellt
werden kann, können die Wände des Isolierbehälters 2 und die
Wände der Tür 10 dünn gemacht werden und ermöglichen es
dadurch, einen leichtgewichtigen Kälte-Wärme-Speicher
herzustellen, welcher für den transportablen Gebrauch
geeignet ist und ein sehr ergiebiges Fassungsvermögen
aufweist.
Herstellungsbeispiel
-
Der innere Behälter 3 und der äußere Behälter 4 des
Isolierbehälters 2 wurden unter Verwendung von ABS-Harz
hergestellt, und auf der äußeren Oberfläche des inneren
Behälters 3 und der inneren Oberfläche des äußeren Behälters
4 wurde galvanisch mittels eines elektrischen
Galvanisierverfahrens eine einige Mikrometer dicke
Kupferschicht gebildet. Der Isolierbehälter 2 wurde
hergestellt durch Verbinden der Umfangskanten des inneren
Behälters 3 und des äußeren Behälters 4 mit Epoxidharz.
Dieser Isolierbehälter 2 wurde in eine Kammer gestellt, das
Gasinjektionsrohr 8, welches am äußeren Behälter 4 vorgesehen
ist, und die Evakuieröffnung der Kammer wurden mit einer
Vakuumpumpe verbunden, der Druck innerhalb des Zwischenraumes
5 des Isolierbehälters 2 und innerhalb der Kammer wurde auf
100 mm Hg reduziert und die Evakuierung der Kammer wurde
beendet. Dann wurde der Druck innerhalb des Zwischenraumes 5
des Isolierbehälters 2 weiter evakuiert auf 0,1 mm Hg.
Nachdem das Innere des Zwischenraumes 5 auf 0,1 mm Hg
evakuiert worden war, wurde Xenon-Gas in den Zwischenraum 5
eingeführt, während der Druck des Inneren der Kammer
allmählich auf Atmosphärendruck zurückgeführt wurde. Der
Fülldruck des Xenons des Zwischenraumes 5 betrug 700 mm Hg.
-
Nachdem der Druck der Kammer auf Atmosphärendruck
zurückgeführt worden war, wurden das Gasinjektionsrohr 8 des
Isolierbehälters 2 durch Schweißen mit einer Ultraschall-
Schweißmaschine verschlossen, wobei das Xenon-Gas, welches im
Zwischenraum 5 eingeschlossen ist, die Isolierschicht 6
bildet, und der erhaltene Isolierbehälter 2 wurde aus der
Kammer genommen.
-
Die Temperatur-Haltefähigkeit des hergestellten
Isolierbehälters 2 wurde mit der eines herkömmlichen Produkts
verglichen, welches Urethanschaum als Isolierschicht besaß,
und die Ergebnisse wurden gemessen. Beim Vergleich wurde
bestätigt, dass ein Isolierbehälter 2 mit einer
Isolierschicht 6 mit ungefähr 1/3 der Dicke des herkömmlichen
Produkts die gleiche Temperatur-Haltefähigkeit besaß wie das
herkömmliche Produkt.
-
Da der Wärmewiderstand des Urethanschaums selbst niedrig ist,
kann außerdem der Urethanschaum nur für kühlhaltende Behälter
verwendet werden; da jedoch der Isolierbehälter 2 des Kälte-
Wärme-Speichers 1, welcher mittels des zuvorerwähnten
Herstellungsbeispiels erhalten wurde, Kunstharzmaterialien
verwendet, welche eine hohe Wärmebeständigkeit aufweisen, ist
er nicht nur auf die Verwendung als kühlhaltender Behälter
beschränkt, sondern kann auch als temperaturhaltender
Behälter für das Halten der Temperatur von kochendem Wasser
oder ähnlichem verwendet werden.
-
Indem die Tür 10 außerdem die gleiche Bauweise wie der
Isolierbehälter 2 hat und mittels des gleichen
Herstellungsverfahrens produziert wird, erhält sie die
gleiche ausgezeichnete Wärmehaltefähigkeit und
Wärmewiderstand wie der zuvorerwähnte Isolierbehälter 2.
-
Fig. 5 zeigt ein anderes Beispiel des Kälte-Wärme-Speichers
der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Beispiel wird der
Kälte-Wärme-Speicher 1B mit fast den gleichen Bauelementen
wie der in Fig. 1 dargestellte Kälte-Wärme-Speicher 1 gebaut
wobei solche Bauelemente, welche gleich sind, die gleiche
Bezugszahl haben und auf ihre Erklärung verzichtet wird. Beim
Kälte-Wärme-Speicher 1B dieses Beispiels sind zum Zwecke des
hermetischen Verschließens des Isolierbehälters 2 und der Tür
10 vertieft angeordnete Evakuieröffnungen 34 und 36 im
äußeren Behälter 4 des Isolierbehälters 2 bzw. dem äußeren
Paneel 11 der Tür 10 vorgesehen. Diese Evakuieröffnungen 34
und 36 sind luftdicht durch Verschlussplatten 35 und 37
versperrt.
-
Diese Evakuieröffnungen 34 und 36 haben vorzugsweise einen
Durchmesser von 1 bis 10 mm. Die Umfangsränder der
Evakuieröffnungen 34 und 36 sind Vertiefungen, welche zur
Innenseite des äußeren Behälters 4 bzw. des oberen Paneels 11
hin vertieft sind, so dass, nachdem die Verschlussplatten 35
und 37 am äußeren Behälter 4 und dem äußeren Paneel 11
befestigt sind, sie nicht aus dem äußeren Behälter 4 und dem
äußeren Paneel 11 herausragen. Die Verschlussplatten 35 und
37 haben die gleiche Gestalt wie die Vertiefungen der
Umfangsränder der Öffnungen 34 und 36 und passen in diese
Vertiefungen, und die Verschlussplatten 35 und 37 und die
Vertiefungen werden mittels eines Verbindungsverfahrens wie
Verbund durch einen Kleber, Löten von Material und
Ultraschallschweißen miteinander verbunden.
-
Die Verschlussplatten 35 und 37 können aus metallischen
Materialien, Kunstharzen oder ähnlichem hergestellt sein,
vorzugsweise unter Verwendung von Material der gleichen
Qualität die der des äußeren Behälters 4 und des äußeren
Paneels 11.
-
Als geeignete Kleber zum Befestigen der Verschlussplatten 35
und 37 können Klebstoffe auf Epoxidharz-Basis und Klebstoffe
auf Cyanoacrylat-Basis verwendet werden.
-
Der Kälte-Wärme-Speicher 1B kann durch das grundsätzlich
gleiche Verfahren wie der Kälte-Wärme-Speicher 1 im
zuvorerwähnten Herstellungsbeispiel hergestellt werden. Bei
der Herstellung des Isolierbehälters 2 wird die
Evakuieröffnung 34 vertieft angeordnet vorgesehen; die
Umfangsränder der Öffnung 34 sind vertieft; der äußere
Behälter 4 und der innere Behälter 3 werden aus metallischen
Materialien, Kunstharzen oder ähnlichem hergestellt; und
metallische Membranen 31 und 32 werden auf der inneren
Oberfläche des äußeren Behälters 4 und der äußeren Oberfläche
des inneren Behälters 3 gebildet. Der äußere Behälter 4 und
der innere Behälter 3, auf welchen metallische Membranen 31
und 32 gebildet wurden, werden miteinander durch
Zusammenfügen verbunden und integriert. Als nächstes wird
der erhaltene doppelwandige Behälter in eine Kammer gestellt,
und nachdem die Luft im Zwischenraum 5 evakuiert wurde, wird
der Zwischenraum 5 mit einem Gas gefüllt, welches eine
niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie Xenon-Gas, bis auf
ungefähr das Niveau des Atmosphärendrucks, die
Verschlussplatte 35 wird in die Vertiefung, welche den Rand
der Evakuieröffnung umgibt, eingepaßt und luftdicht damit
verbunden, wobei die Evakuieröffnung 34 verschlossen wird.
Durch dieses Verschlußverfahren wird das Gas mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit im Zwischenraum 5 eingeschlossen und
bildet die Isolierschicht 6 und erzeugt den Isolierbehälter
2. Das Verfahren der Vakuumevakuierung des Inneren des
Zwischenraumes 5 des doppelwandigen Behälters und das
Verfahren des Auffüllens des Zwischenraumes 5 mit Gas mit
niedriger Wärmeleitfähigkeit wird vorzugsweise durchgeführt
während der Druck der Kammer so eingestellt wird, dass die
Differenz zwischen dem Druck innerhalb und außerhalb des
doppelwandigen Behälters klein gemacht wird.
-
Beim Herstellungsverfahren des Isolierbehälters 2 können
verschiedene Verfahren angewendet werden für das
Verschlussverfahren der Evakuieröffnung 34 durch die
Verschlussplatte 35.
-
Wenn zum Beispiel der äußere Behälter 4 aus metallischen
Materialien besteht, wird Lötmaterial, wie Lötzinn oder
ähnliches um die Vertiefung des Umfangs der Evakuieröffnung
herumgelegt und die Verschlussplatte 35 wird daraufgelegt,
bevor der doppelwandige Behälter, welcher durch Integrieren
des äußeren Behälters 4 und des inneren Behälters 3
hergestellt wird, in die Kammer gestellt wird. Nachdem das
Innere der Kammer und das Innere des Zwischenraumes S des
doppelwandigen Behälters vakuumevakuiert wurden, wird ein Gas
mit niedriger Wärmeleitfähigkeit in die Kammer eingeführt.
Alternativ wird, während Luft in die Kammer eingeführt wird,
ein Gas mit niedriger Wärmeleitfähigkeit nur in das Innere
des Zwischenraumes 5 eingeführt. Nachdem der Zwischenraum 5
mit dem Gas mit niedriger Wärmeleitfähigkeit aufgefüllt
wurde, wird das Lötmaterial, welches zwischen der
Verschlußplatte 35 und der Vertiefung vorgesehen ist,
warmverschweisst, anschließend gekühlt und verfestigt und
verbindet dadurch die Verschlussplatte 35 mit der Vertiefung
zu einer Einheit.
-
Wenn der äußere Behälter 4 aus Kunstharzmaterial hergestellt
ist, wird der doppelwandige Behälter außerdem in die Kammer
gestellt, und das Innere der Kammer und das Innere des
Zwischenraumes 5 des doppelwandigen Behälters werden
vakuumevakuiert. Dann wird ein Gas mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit in die Kammer eingeführt. Alternativ wird
der doppelwandige Behälter mit einer Dichtung, welche am Ende
eines Rohres angebracht ist, welches mit der Außenseite der
Kammer verbunden ist, und gegen den Umfangsrand der
Evakuieröffnung gepresst wird, in der Kammer angeordnet, und
nachdem der Zwischenraum 5 durch das Rohr vakuumevakuiert
wurde, wird der Zwischenraum 5 mit einem Gas mit niedriger
Wärmeleitfähigkeit aufgefüllt. Nachdem der Zwischenraum 5 mit
einem Gas mit niedriger Wäremleitfähigkeit aufgefüllt wurde,
wird Kleber auf die Vertiefung der Evakuieröffnung 34
aufgetragen und die Verschlussplatte 35 wird eingepasst und
damit verbunden.
-
Die Tür 10 wird auf die gleiche Weise hergestellt wie der
Isolierbehälter 2.
-
Der Kälte-Wärme-Speicher 1B des vorliegenden Beispiels
erzielt die gleichen Ergebnisse wie der zuvorerwähnte Kälte-
Wärme-Speicher 1, außerdem wird die Verbindung von extra
Gasinjektionsrohren 8 und 15 zum äußeren Behälter 4 des
Isolierbehälters 2 und der äußeren Oberfläche des äußeren
Paneels 11 der Tür 10 unnötig, und es kann ein extra Raum
und eine Abdeckung zum Schutz der Gasinjektionsrohre 8 und 15
weggelassen werden und macht es so möglich, einen kleinen
Kälte-Wärme-Speicher zu konstruieren. Da es nicht nötig ist,
die Gasinjektionsrohre 8 und 15 mit dem äußeren Behälter 4
des Isolierbehälters und der äußeren Oberfläche des äußeren
Paneels 11 der Tür 10 zu verbinden, wird der Bereich der Wahl
des Designs und der Gestalt für den Kälte-Wärme-Speicher
außerdem weiter vergrößert.
-
Außerdem sind die zuvorerwähnten Beispiele nicht die einzigen
Beispiele der vorliegenden Erfindung; es ist nicht möglich,
alle möglichen Ausführungsformen zu erwähnen. Zum Beispiel
können die Position und Größe der Tür 10 und des
Isolierbehälters 2 in geeigneter Weise festgesetzt werden, um
der Verwendung des Kälte-Wärme-Speichers zu entsprechen.