ВАКУУМНАЯ ПАНЕЛЬ

Полезная модель относится к строительству и может использоваться для изоляции помещений.
Известна камерная деревянная строительная панель, представляющая собой, по крайней мере, две плоские решетчатые конструкции, каждая из которых выполнена из одинаково ориентированных по длинной стороне и расположенных на расстоянии друг от друга планок из дерева, и в которой между каждыми двумя смежно расположенными планками расположен, по крайней мере, один дополнительный элемент из дерева, выполненный с двумя противоположно расположенными плоскими и параллельными друг другу поверхностями, к каждой из которых приклеена по одной стороне одна из двух указанных смежно расположенных планок, при этом одна плоская конструкция размещена над другой и скреплена с ней клеевым способом через мембрану в виде полотна, указанная мембрана в виде полотна выполнена из влагонепроницаемой и воздухонепроницаемой бумаги, или тонколистовой фибры, или пергамента, или композитов с содержанием целлюлозы, или полотна для гидро- или пароизоляции (патент №  RU 2596236, МПК Е04С 2/10, опубл. 10.09.2016).
Недостатком данной конструкции является наличие воздуха внутри панели, который является проводником тепла.
Известна вакуумная изоляционная панель для использования в здании для предотвращения передачи тепла между зданием и окружающей внешней средой. Панель выполнена в виде полого сосуда с открытыми концами. Панель состоит из верхнего и нижнего элементов с горизонтальными и вертикальными линейными гранями, в результате чего весь периметр верхнего и нижнего элементов панели завершаются одним непрерывным плоским фланцем для последующей герметизации верхнего и нижнего элементов в единую сборку. Внутри панели вставлен узел в виде жесткой решетки, образованной из высокопрочной пластмассы, расположенной крестообразно, содержащей множество крепежных пазов, каждый из элементов решетки имеет отверстия. Решетка вставлена плотно во взаимодополняющую внутреннюю полость, образованную верхним и нижним элементами панели. После сборки всех элементов панели воздух откачивается, и панель представляет собой герметичный сосуд, внутри которого создается вакуум. Затем, при помощи уплотнительного диска и полиуретанового герметика, закрывается отверстие, через которое откачивался воздух (патент № US 2016186427, МПК Е04С 2/02, опубл.06.30.2016).
Данная конструкция панели не обладает достаточными изоляционными свойствами, т.к. ребра, расположенные внутри нее, являются проводником тепла. В районе контакта перегородки с внешней стенкой может образовываться конденсат и иней за счет перепада температур. Все это снижает срок службы панели. Кроме того, данная панель сложна в изготовлении.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является однокомпонентная вакуумная изоляционная панель, представляющая собой однокомпонентную жесткую полую конструкцию, состоящую из корпуса с образованным и сохраненным в нем вакуумом. Панель структурирована таким образом, чтобы противостоять отрицательному давлению внутри нее, не требуя каких-либо заполнения материала или отдельных структур. Панель изготовлена из материалов, которые перерабатываются и устойчивы к прокалыванию. Панель изготавливается в диапазоне размеров, которые координируются со стандартными компонентами кладки и более крупными и индивидуальными размерами. Она устойчива к воздействию воды, гниению, и обеспечивает высокий уровень сопротивления передаче звука через нее из-за вакуума внутри.
Данная конструкция не обладает высокой прочностью и изоляционными свойствами.
Была поставлена задача, создать прочную конструкцию вакуумной панели, простую в изготовлении и обладающую высокими изоляционными свойствами.
Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в вакуумной панели, представляющей собой жесткую полую конструкцию, состоящую из корпуса из композитного материала с образованным и сохраненным в нем вакуумом, внутри корпуса расположены друг над другом каркасы, состоящие из продольных и поперечных элементов, скрепленных между собой, при этом между каркасами размещен изоляционный материал, предотвращающий передачу тепла в вакууме, кроме того, на двух противолежащих плоскостях корпуса расположены защитные листы.
Корпус может быть выполнен из полипропилена или полиэтилена низкого давления, продольные и поперечные элементы каркасов могут быть выполнены из дерева или из композитного материала и скреплены между собой любым известным способом, изоляционный материал может быть выполнен из фольги или зеркальной пленки, не пропускающей инфракрасное излучение, а защитные листы могут быть выполнены из металла.
Новыми признаками вакуумной панели является расположение внутри корпуса друг над другом каркасов, состоящих из продольных и поперечных элементов, скрепленных между собой, при этом между каркасами размещен изоляционный материал, предотвращающий передачу тепла в вакууме, кроме того, на двух противолежащих плоскостях корпуса расположены защитные листы.
Наличие внутри корпуса конструкции из каркасов позволяет, в отличие от прототипа, использовать более тонкий материал для изготовления герметичного корпуса, что уменьшает его теплопроводность, кроме того, за счет предложенной конструкции каркаса уменьшается площадь тепловых мостов между противолежащими стенками панели, при этом конструкция является прочной, простой в изготовлении и обладающей высокими изоляционными свойствами.
Кроме того, облегчается вес конструкции, снижается расход материала и ее стоимость. Это является дополнительным техническим результатом.
Все вышеперечисленные признаки значительно упрочняют конструкцию, причем ее изоляционные свойства также улучшаются.
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Полезная модель поясняется чертежами:
фиг. 1 - вакуумная панель в сборе;
фиг. 2 - вакуумная панель в сборе с защитными листами;
фиг. 3 - каркас вакуумной панели.
Вакуумная панель представляет собой жесткую полую конструкцию и может служить изоляционной перегородкой в жилом или офисном помещении. Размер панели ограничен только технологическими возможностями.
Вакуумная панель состоит из корпуса 1 с образованным и сохраненным в нем вакуумом. Корпус 1 выполнен из композитного материала, например полипропилена или полиэтилена низкого давления, и имеет герметичные отверстия 2, расположенные на двух противолежащих сторонах, необходимые для откачки воздуха из полости корпуса 1. Расположение отверстий 2 на лицевой поверхности позволяет производить откачку воздуха без разборки стены.
Внутри корпуса 1 расположены каркасы. В панели используется два каркаса, расположенные друг над другом.
Каркасы состоят из продольных и поперечных элементов 3 и 4 соответственно. Элементы 3 являются ребрами каркаса, а элементы 4 - скрепляющие их бруски. Между каркасами, вдоль их длинных сторон, расположены продольные брусья 5, которые скрепляют между собой каркасы.
Элементы 3, 4 и 5 скреплены между собой любым известным способом и могут быть выполнены из дерева или из композитного материала.
Кроме того, между каркасами расположен изоляционный материал 6, предотвращающий передачу тепла в вакууме. Изоляционный материал 6 прикреплен к элементам 3 или к продольным брускам 5 и может быть выполнен из фольги, зеркальной пленки или любого другого материала, не пропускающего тепло в безвоздушном пространстве и инфракрасное излучение.
На двух противолежащих плоскостях корпуса 1 расположены и закреплены защитные листы 7, выполненные из металла. Защитные листы 7 защищают конструкцию от внешних механических повреждений.
Использование в конструкции каркасов, обладающих низкой теплопроводностью, обеспечивает ее жесткость, кроме того, значительно удешевляет конструкцию. Учитывая это свойство каркаса (жесткость) отпадает необходимость увеличения толщины стенки корпуса 1.
Вакуумная панель может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.