ВАКУУМИРОВАННАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ

Полезная модель относится к вакуумированным теплоизоляционным многослойным панелям с возможностью применения в холодильной и криогенной технике имеющей неплоские поверхности.
Вакуумированные панели и в особенности те панели, которые изготовлены с использованием пластиков, все более широко используются во всех областях, где требуется тепловая изоляция при температурах ниже приблизительно 100°C. В качестве примеров применения могут быть упомянуты стенки домашних и промышленных холодильников, автоматов для розлива напитков с дозированием (в которых тепловая изоляция требуется прежде всего для отделения части автомата. предназначенной для горячих напитков, как правило находящихся при температуре приблизительно 70°C, отчасти для холодных напитков) или контейнеров для изотермической транспортировки, например, лекарственных препаратов или охлажденных, или замороженных пищевых продуктов. Кроме того, изучаются возможности применения данных панелей в области строительства или в автомобильной промышленности.
3
Известно многослойное изделие, (Патент РФ №2298480, 24.11.2005 г.) работающее при криогенных температурах, содержащее металлическую оболочку со слоем теплоизоляции в виде пенопласта, где между оболочкой и слоем пенопласта размещены антикоррозионный и амортизационный слои, пенопласт дополнительно закреплен сетью, установленной с использованием клея, а поверх него размещено антистатическое покрытие, в качестве теплоизоляции использован пенопласт марки. Изолан-123 с кажущейся плотностью 35-55 кг/м, напряжением сжатия при 10%-ной деформации не менее 180-500 кПа, коэффициентом теплопроводности не более 0,025 Вт/м·К, разрушающим напряжением при растяжении не менее 250 кПа, с толщиной слоев 10-15 мм, в качестве антикоррозионного слоя использован грунт ЭП-0214, в качестве амортизационного слоя - клей Криосил-Р, для крепления пенопласта использована капроновая сеть Дель, в качестве клея и как влагозащитное покрытие - клей АДВ-5, в качестве антистатического покрытия - эмаль ХП-5237.
3
3
Кроме того, многослойное изделие, работающее в условиях криогенных температур и аэродинамического нагрева, содержащее металлическую оболочку со слоем теплоизоляции в виде пенопласта и слоем теплозащиты, соответственно изобретению между металлической оболочкой и слоем пенопласта, размещены антикоррозионный и амортизационный слои, слой теплозащиты выполнен из теплозащитного покрытия ТПШ-ЭС и клея-герметика, а поверх него размещено антистатическое покрытие, в качестве теплоизоляции использован пенопласт марки Изолан-123 с кажущейся плотностью 35-55 кг/м, напряжением сжатия при 10%-ной деформации не менее 18-500 кПа, коэффициентом теплопроводности не более 0,025 Вт/м·К, разрушающим напряжением при растяжении не менее 250 кПа, в качестве антикоррозионного слоя использован грунт ЭП-0214, в качестве амортизационного слоя - клей Криосил-Р, в качестве теплозащиты использованы отформованные листы теплозащитного покрытия ТПШ-ЭС с плотностью 510-600 г/м, разрушающим напряжением при растяжении 0,3 МПа, относительным удлинением при разрыве 10%, коэффициентом теплопроводности в пределах 0,83-1,14 Вт/м·К и удельной теплоемкостью в пределах 1,43-1,79 кДж/кг·К, при этом листы теплозащитного покрытия приклеены к пенопласту клеем-герметиком Эластосил 137-180, а в качестве антистатического покрытия - эмаль ХП-5237.
Недостатком данного изделия является - многокомпонентность слоев наполнителя, требующих определенной подготовки и механической обработки поверхности для достижения криогенных показателей и свойств элементов теплоизоляции, а также соблюдения схемы последовательности расположения слоев при изготовлении таких панелей. Кроме того, такого рода изделия значительны по весу и объему и требуют длительности технологического процесса изготовления изделия и приклеивания слоев теплозащиты.
Известно также техническое решение, являющееся наиболее близким к предлагаемому решению и выбранного в качестве прототипа. (Патент РФ №2260738, 27.06.2001 г.).
Вакуумированная панель, предназначенная для тепловой изоляции тела,, имеющего неплоские поверхности, которая выполнена с двумя основными поверхностями содержит гибкую оболочку, изготовленную из одного или более барьерных листов, и наполнитель, который образован, по меньшей мере, из двух плит из открытопористого вспененного полимера, уложенных одна на другую, при этом каждая плита имеет толщину приблизительно от 2 до 8 мм. Кроме того, вакуумированная панель содержит листы пластика, размещенные между каждыми двумя соседними плитами для их скольжения относительно друг друга, которые изготовлены из пенополиуретана и каждая плита имеет толщину от приблизительно 4 до 6 мм. и являются по существу одинаковыми. В одной или более соседних плитах, одна из которых расположена рядом с оболочкой, выполнен, по меньшей мере, один вырез, имеющий форму и размеры, совпадающие с формой и размерами рельефа, выполненного на неплоской поверхности тела, а оболочка изготовлена, по меньшей мере, из одного многослойного листа. Панель содержит газопоглотитель или устройство для поглощения газа, содержащее по меньшей мере, одно вещество, химически сорбирующее влагу, и, по меньшей мере, один компонент, выбранный из оксида переходного металла и сплава на основе бария и лития.
Недостатком данного решения является то, что при данном типе конструкций, изготовленных из плоских панелей в виде лент, соединенных друг с другом, в месте стыков происходит теплопередача и поэтому качество тепловой изоляции, обеспечиваемой такими конструкциями, является недостаточно высоким. Кроме того, многослойность листов из различных элементов удорожают стоимость полученного в итоге продукта.
Задачей настоящей предлагаемой полезной модели является разработка вакуумированной панели, предназначенной для тепловой изоляции изделий, с возможностью применения в холодильной и криогенной технике, имеющих плоские и неплоские поверхности, с достижением технического результата в виде повышения теплоизоляционных качеств, простоты и снижения стоимости изготовления изделий такого типа, экологическую утилизацию и переработку доступного и дешевого сырья с минимальными трудозатратами.
Поставленная задача решается тем, что в вакуумированной теплоизоляционной панели, содержащей гибкую оболочку, внутри которой размещен наполнитель, наполнитель выполнен из многослойного теплоизоляционного материала, включающего алюминиевую фольгу, пластик и бумагу нарезанных на кусочки размером не более 10 мм, а сама панель изготовлена посредством горячего прессования под давлением непосредственно в гибкой оболочке. Кроме того, нарезанные кусочки многослойного теплоизоляционного материала ориентированы хаотично относительно друг друга. При этом гибкая оболочка выполнена из химически стойкого материала, например, пластика, а наполнитель при необходимости дополнительно снабжен связующей добавкой. В качестве многослойного склеивающегося теплоизоляционного материала используются преимущественно многослойные упаковки для пищевых продуктов бывшие в употреблении.
В заявленной вакуумной теплоизоляционной панели общими признаками для нее и прототипа являются:
- гибкая оболочка;
- наполнитель размещен внутри гибкой оболочки.
Сопоставительный анализ существенных признаков заявленной панели и прототипа показывает, что первый в отличие от прототипа имеет следующие отличительные признаки:
- наполнитель выполнен из многослойного теплоизоляционного материала включающего алюминиевую фольгу, пластик и бумагу нарезанных на кусочки размером не более 10 мм;
- нарезанные кусочки многослойного теплоизоляционного материала ориентированы хаотично относительно друг друга.
- наполнитель дополнительно снабжен связующей добавкой (например, полиэтилена);
- панель выполнена посредством горячего прессования под давлением, непосредственно в гибкой оболочке;
- гибкая оболочка выполнена из химически стойкого материала, например пластика;
- в качестве многослойного теплоизоляционного материала используются преимущественно многослойные упаковки для пищевых продуктов бывшие в употреблении;
Данная совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели позволяет:
сохранять структуру первоначального материала (последовательность слоев: пластик, бумага, алюминиевая фольга, пластик) при нарезке материала из отходов, вместо обычного дробления;
- позволяет прочно и легко склеивать нарезанные мелкие кусочки при прессовании, подобно ламинированию;
- получать прочный, легкий материал с герметичной поверхностью при тепловой обработке под давлением.
- получать плоские и неплоские поверхности с низкой теплопроводностью, работающих при криогенных температурах.
Данная совокупность общих и отличительных признаков обеспечивает получение технического результата во всех случаях, на которые испрашивается правовая охрана. Именно такая совокупность существенных признаков заявляемой вакуумной теплоизоляционной панели позволила решить поставленную задачу.
Следовательно, заявляемая вакуумная теплоизоляционная панель, в качестве полезной модели является новой, так как явным образом не следует из уровня техники и пригодна для промышленного применения.
Сущность полезной модели поясняется рисунками, на которых изображено:
фиг.1 - поперечное сечение вакуумированной теплоизоляционной панели при плоской ее конфигурации;
фиг.2 - поперечное сечение вакуумированной теплоизоляционной панели при ее изогнутой конфигурации;
фиг.3 - копия фотографии структуры материала наполнителя;
фиг.4 - копия фотографии поперечного разреза материала наполнителя с полостями, которые при изготовлении материала вакуумируются.
Вакуумированная теплоизоляционная панель образована из химически стойкой верхней и нижней гибкой оболочки 1, например, пленки из полиэтилена. Наполнитель 2, выполнен из нарезанных склеивающихся кусочков многослойного теплоизоляционного материала, со связующими добавками и размещен внутри гибкой оболочки 1.
В процессе изготовления гибкую оболочку из пластикового покрытия 1 (например, пленку из полиэтилена) укладывают нижним слоем в заданную форму, затем помещают наполнитель 2 (из нарезанных кусочков многослойного теплоизоляционного материала, включающего алюминиевую фольгу, пластик и бумагу). Нарезанные кусочки хаотично ориентируются относительно друг друга, создавая небольшие полости между собой 3, из-за их неполного прилегания друг к другу. При необходимости добавляют связующую добавку (например, из полиэтилена или другого пластика) и снова накрывают пластиковой оболочкой 1. Изделие прессуют в пластиковой оболочке, при нагреве, с образованием вакуума между нарезанными склеивающимися кусочками, получая при этом изделие заданной формы, например, плоскую плиту, сегмент оболочки изоляции трубопровода, блок и т.д. Готовую, изготовленную таким образом, вакуумированную теплоизоляционную панель, транспортируют и используют по месту назначения.
По сравнению с известными панелями заявляемая вакуумированная панель позволяет получить технический эффект, заключающийся в снижении теплопроводности. Позволяет использовать панели в строительстве как теплоизоляционные, звукопоглощающие и т.п. панели, они могут быть самых разнообразных форм, размеров и веса и могут использоваться в холодильной и криогенной технике. Кроме того, изготовление таких панелей позволяет обеспечить экологическую безопасность за счет утилизации отходов из многослойных упаковок от пищевых продуктов, бывшие в употреблении. Получаемые при этом изделия имеют малый вес при низкой теплопроводности, достаточно высокую прочность и надежность в эксплуатации.