Теплоизоляционное изделие

Полезная модель относится к области теплоизоляции, а более конкретно к теплоизоляционным изделиям и может быть использовано для изолирования вагонов-термосов, рефрижераторов, холодильников, теплоэнергетического и технологического оборудования и др. Техническим результатом полезной модели является понижение коэффициента теплопроводности, увеличение жесткости конструкции и упрощение конструкции. Технический результат достигается тем, что в теплоизоляционном изделии, содержащем теплоизоляционный материал с наружной оболочкой, обратный клапан с запирающимся шариком вакуумированный, наружная оболочка выполнена из алюминиевого профиля, ребра жесткости которого образуют ячейки с размерами ширины 20-200 мм и высоты 5-100 мм, причем в ребрах жесткости выполнена продольная вставка из жесткого материала с низким коэффициентом теплопроводности. В качестве материала продольных вставок используют полиуретан, или углеродистое нановолокно, или аэрогель. 1 илл.

Полезная модель относится к области теплоизоляции, а более конкретно к теплоизоляционным изделиям и может быть использовано для изолирования вагонов-термосов, рефрижераторов, холодильников, теплоэнергетического и технологического оборудования и др.

Известно теплоизоляционное изделие, включающее жесткий пластмассовый пеноматериал, измельченный до порошка, и при необходимости неорганический пористый материал и покрывающую фольгу, которая вакуумирована и герметично сварена [патент РФ 2156914, МПК: F16L 59/06, F16L 59/02, БИ 27, 2000 г. Авторы: Карл-Вернер Дитрих, Хайнц Томас].

Недостатком изделия является относительно высокий коэффициент теплопроводности. Кроме того, в процессе эксплуатации невозможно периодически контролировать величину остаточного вакуума внутри изоляционного материала.

Известно теплоизоляционное изделие, содержащее теплоизоляционный материал, покрытый слоями алюминиевой фольги, выполненный из N попарно вставленных перпендикулярно друг другу пружин с высотой равной диаметру из жесткого материала с низким коэффициентом теплопроводности, и заключенный в наружную оболочку, которая выполнена из эластичного материала и снабжена обратным клапаном с запирающим шариком и вакуумирована. Пружины теплоизоляционного материала выполнены из пластмассы или из углеродного нановолокна. Наружная оболочка теплоизоляционного изделия выполнена из силиконовой резины [патент РФ на полезную модель 78555, МПК F16L 59/06, опубл. 27.01.2008 г. «Теплоизоляционное изделие», авторы: Балалаев А.Н., Летов А.С.].

Недостатком данного изделия является высокий коэффициент теплопроводности, малая жесткость конструкции и сложность изготовления.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.

Техническим результатом полезной модели является понижение коэффициента теплопроводности, увеличение жесткости конструкции и упрощение конструкции.

Технический результат достигается тем, что теплоизоляционное изделие, содержащее теплоизоляционный материал с наружной оболочкой, обратным клапаном с запирающимся шариком и вакуумированный, наружная оболочка теплоизоляционного материала выполнена из алюминиевого профиля, ребра жесткости которого, образуют ячейки с размерами ширины 20-200 мм и высоты 5-100 мм, причем в ребрах жесткости выполнена продольная вставка из жесткого материала с низким коэффициентом теплопроводности. В качестве материала продольных вставок используют полиуретан, или углеродистое нановолокно, или аэрогель.

Алюминиевый профиль позволяет повысить жесткость и упростить конструкцию, а полезный эффект заключается в снижении коэффициента теплопроводности теплоизоляционного изделия.

На фиг. представлено сечение теплоизоляционного изделия.

Теплоизоляционное изделие состоит из: алюминиевого профиля 1, ребер жесткости 2, вставки из жесткого материала с низким коэффициентом теплопроводности 3, обратного клапана с запирающим шариком 4, пустотелой полости 5, паза в алюминиевом профиле 6, канала 7, торцевой стенки 8.

Наружная оболочка выполнена из полого алюминиевого профиля 1 с торцевыми стенками 8 и ребрами жесткости 2, причем ребра жесткости имеют вставку из жесткого теплоизоляционного материала с низким коэффициентом теплопроводности 3, установленную в пазы 6, которая ограничивает теплообмен между стенками профиля с помощью теплопроводности. С помощью клапана 4 и каналов 7, производится вакуумирование полости 5, что уменьшает конвективный теплообмен между стенками профиля. Во время эксплуатации с помощью клапана 4 производится контроль вакуума в полости 5.

Теплоизоляционное изделие работает следующим образом.

Перед использованием, полости 5 теплоизоляционного изделия, которые сообщены между собой с помощью канала 7, вакуумируются через обратный клапан 4. Торцевые стенки 8 имеют неразъемное соединение с алюминиевым профилем 1, что позволяет сохранять герметичность конструкции. Тепло, проходящее через алюминиевый профиль 1, частично отражается им, частично проникает сквозь него в полости 5. В зависимости от степени вакуума в полостях 5, часть тепла передается с помощью теплопроводности и конвекции, остальная часть передается излучением. По ребрам жесткости 2, тепло передается с помощью теплопроводности, при этом вставка 3 из жесткого теплоизоляционного материала с низким коэффициентом теплопроводности, имеющая пустотелые ячейки 9, установлена в пазы 6 алюминиевого профиля 1, снижает теплопередачу от одной стенки алюминиевого профиля к другой.

Теплоизоляционное изделие позволяет понизить коэффициент теплопроводности до 15%, обладает повышенной жесткостью, что позволяет использовать его в качестве несущей конструкции, простота изготовления и использования.

1. Теплоизоляционное изделие, содержащее теплоизоляционный материал с наружной оболочкой, обратным клапаном с запирающимся шариком и вакуумированный, отличающееся тем, что наружная оболочка теплоизоляционного материала выполнена из алюминиевого профиля, ребра жесткости которого образуют ячейки с размерами ширины 20-200 мм и высоты 5-100 мм, причем в ребрах жесткости выполнена продольная вставка из жесткого материала с низким коэффициентом теплопроводности.

2. Теплоизоляционное изделие по п.1, отличающееся тем, что вставки в ребрах жесткости выполнены из полиуретана.

3. Теплоизоляционное изделие по п.1, отличающееся тем, что вставки в ребрах жесткости выполнены из углеродного нановолокна.

4. Теплоизоляционное изделие по п.1, отличающееся тем, что вставки в ребрах жесткости выполнены из аэрогеля.