ТЕРМОИЗОЛЯЦИОННАЯ ОБОЛОЧКА

Полезная модель относится к средствам теплоизоляции, в частности к средствам теплоизоляции поверхностей, имеющих температуру ниже температуры окружающей среды, и более конкретно - к термоизоляционным оболочкам в виде чехлов, которые могут быть применены для корпусов фильтров холодной воды с целью предотвращения образования конденсата на их поверхностях.
Из уровня техники известен термозащитный чехол для сосуда с жидкостью, который выполнен в виде многослойной оболочки (RU, 114310, U1). Такая оболочка имеет как минимум три слоя, в том числе термоизоляционный слой на основе целлюлозы, несущий слой и слой из фольги, что обеспечивает эффективное сохранение тепла внутри сосуда, но при применении такого чехла имеется вероятность появление конденсата на внешней поверхности чехла.
Известна также термоизоляционная оболочка, изготовленная из эластомерного материала, плотно прилегающего к корпусу бутылки, и предназначена для сохранения температуры охлажденных или теплых напитков, находящихся внутри этой бутылки (US, 6550271, В2).
Кроме того, известен используемый в качестве термоизоляционной оболочки вспененный эластомерный материал (каучук), теплопроводность которого не превышает 0,25 Вт/м·К, а его теплоемкость - выше 1,5 кДж/кг·К (http://msk.pulscen.ru/products/teploizolvasiva_flex_5175496), принятый в качестве прототипа. Однако толщина и упругость листа данного материала не позволяют выполнить из него раскрой чехла для корпуса фильтра фильтра таким образом, чтобы обеспечить плотность прилегания последнего к поверхности корпуса фильтра, достаточную для обеспечения его надежной тепло- и влаго-воздушной изоляции.
Как и все ранее известные теплоизоляционные оболочки, оболочка-прототип не обеспечивает плотного прилегания к наружной поверхности корпуса фильтра очистки воды и одновременную термо- и влаго-воздушную изоляцию этой поверхности и, следовательно, не предотвращает образование конденсата на таких поверхностях.
В основу заявленной полезной модели поставлена задача совершенствования термоизоляционной оболочки, изготовленной из эластомерного материала, путем оптимального выбора материала для плотно прилегающего съемного чехла корпуса фильтра очистки воды, обеспечивающего одновременную термо- и влаго-воздушную изоляцию внешней поверхности этого корпуса, предупреждая образование на ней конденсата.
Поставленная задача решается тем, что термоизоляционная оболочка, которая изготовлена из эластомерного материала, согласно заявляемой полезной модели, выполнена в виде плотно прилегающего съемного чехла для корпуса фильтра очистки воды, имеющего по меньшей мере одну расположенную вертикально оси корпуса застежку типа «молния», внешняя поверхность которого имеет температуру ниже температуры окружающей среды, а в качестве эластомерного материала выбран термо- и влаго-воздухонепроницаемый эластомерный материал из группы, состоящей из фторэластомера, этиленпропилендиенового каучука, изопренового или натурального каучука, бутил-каучука, полибутадиенового каучука, силиконового каучука и эпихлоргидрильный каучука, причем выбранный материал имеет теплопроводность не выше 0,25 Вт/м·К, а теплоемкость - не ниже 1,5 кДж/кг·К.
Именно благодаря оптимальным параметрам выбранного эластомерного материала, термоизоляционная оболочка, согласно полезной модели, выполняется плотно прилегающей и обеспечивающей эффективную теплоизоляцию наружной поверхности фильтра очистки воды, а за счет низкой способности переносить тепловую энергию и способности материала, из которого она изготавливается, обеспечивается минимальный прирост температуры при получении определенного количества тепловой энергии.
Термоизоляционная оболочка, согласно полезной модели, обеспечивает эффективную влаго-воздушную изоляцию внешней поверхности, имеющей температуру ниже температуры окружающей среды, за счет того, что внутренний объем материала, из которого она изготавливается, представляет собой закрытые ячейки, а внешняя поверхность такого материала является относительно однородной и не содержит пор, которые могли б пропускать влагу или воздух. Это подтверждается низкой поглощающей способностью указанного материала (<2% собственного веса).
Так, для группы материалов, таких как фторэластомер, этиленпропилендиеновый каучук, изопреновый, натуральный каучук, бутил-каучук, полибутадиеновый каучук, силиконовый каучук, эпихлоргидрильный каучук оптимальный выбор теплопроводности составляет от 0,1 до 0,23 Вт/м·К, а теплоемкости - от 1,6 до 2,5 кДж/кг·К.
Совокупность указанных выше признаков позволяет достичь необходимого технического результата - обеспечить одновременную термо- и влаго-воздушную изоляцию поверхностей фильтров для очистки воды, с целью предупреждения образования конденсата на их поверхностях, а также
обеспечить плотное прилегание выбранного материала съемного чехла с помощью минимум одной застежки типа «молнии»., расположенной вертикально оси корпуса
В дальнейшем приведено подробное описание предлагаемой термоизоляционной оболочки в виде чехла для корпуса фильтра очистки воды со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг.1 представляет общий вид расположения чехла на фильтре очистки воды;
фиг.2 - раскрой чехла согласно заявляемой полезной модели, показанного на фиг.1 с учетом необходимых размеров.
В предпочтительных воплощениях заявлена термоизоляционная оболочка может иметь вид, показанный на фиг.1. На корпус 1 фильтра устанавливают чехол 2, изготовленный из любого материала, выбранного из группы, состоящей из имеющего теплопроводность не выше 0,25 Вт/м·К, а теплоемкость не ниже 1,5 кДж/кг·К, например из силиконового каучука. С помощью застежки-молнии 3 обеспечивают плотное прилегание чехла на корпусе фильтра между его нижней частью 4 и верхней частью 5, где размещены блоки управления.
Как это показано на фиг.2, такой чехол можно изготовить из прямоугольного листа, например силиконового каучука, с помощью инструмента, используя показанные две части раскроя термоизоляционной оболочки.
Элементы изготовленного раскроя соединяют между собой сшиванием или склеивают с использованием специального клея.
На продольных сторонах изготовленного раскроя пришивают или приклеивают застежку-молнию.
Изготовленная таким образом оболочка может быть применена для тепло- и влаго-воздушной изоляции корпуса фильтра, который предназначен для очистки холодной воды, с целью предупреждения образования конденсата на его поверхности.
Выбор материала обусловлен необходимостью обеспечения низкой теплопроводности и высокой теплоемкости предложенной термоизоляционной оболочки. Так, при применении силиконового каучука
обеспечивается теплопроводность предложенной термоизоляционной оболочки 0,21 Вт/м·К, а теплоемкость 1,7 кДж/кг·К.
В приведенном ниже примере предоставлено описание применения другого материала чехла для корпуса фильтра очистки воды в соответствии с полезной моделью и показано достижение определенных преимуществ по сравнению с фильтрами очистки воды без такого чехла.
Пример
Оболочку, изготовленную из силиконового каучука, закрепляют на корпусе фильтра типоразмера «1054» или другом корпусе фильтра, совпадающем по размерам с изготовленной оболочкой. При этом контролируют плотность прилегания оболочки к поверхности корпуса фильтра.
Два фильтра - один с оболочкой и один без нее, присоединяют к источнику холодного водоснабжения и начинают пропускать холодную воду (2-10°C) при стандартных условиях окружающей среды (25°C) и относительной влажности воздуха 40-60%. Через некоторое время (ориентировочно 1-2 часа) на поверхности фильтра, которая не имеет термоизоляционной оболочки, наблюдается образование конденсата, поскольку водяной пар, находящийся в воздухе и контактирует с поверхностью корпуса фильтра, охлаждается изобарических и переходит в состояние насыщения.
В то же время, на поверхности фильтра, который имеет термоизоляционных оболочку, образования конденсата не наблюдается даже при длительном (>72 часов) пропускании через фильтр холодной воды.