CN105065856A - 一种圆筒形真空绝热板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆筒形真空绝热板及其制造方法，包括隔气结构膜、气体吸附材料、开有V形或矩形槽的玻璃纤维毡复合芯材、以及开有锯齿槽道的锯齿形唇边搭扣耦合。在不改变现有平板形真空绝热板生产工艺及设备的前提下，本发明可以在现有设备中加工而成，且暴露于环境中时可以自然弯曲成圆筒形。本发明的圆筒形真空绝热板可应用于圆形管道等圆筒形工程设备上，可更有效的发挥其保温作用，促进节能减排，对环境污染问题的解决有重要作用。
Description
技术领域：
本发明涉及绝热材料工程技术，具体涉及一种形状为圆筒形的真空绝热板。
背景技术：
随着环境污染的日益严重，节能减排渐入人心，已成为我国重要战略决策指导纲领。而能够节能减排的其中一种重要技术就是对各种设备及建筑的隔热保温。真空绝热板是目前保温性能最优的一种绝热材料，其导热系数可维持在0.002-0.004W/(m·K)以下，仅为普通保温材料的十分之一。且它不含有任何ODS材料，在保温技术要求相同时，有保温层厚度薄、体积小、重量轻等显著优点，兼具环保和高效节能的特点。目前可广泛应用于军工、航空航天、冰箱、自动贩卖机、冷藏集装箱、建筑墙体保温和LNG储运等各个领域，市场应用前景广阔。
但目前国内外出现的真空绝热板多为平板状，无法满足管道等圆筒形设施或系统的保温需求，极大的限制了其使用范围，即便有企业尝试研制了圆筒形真空绝热板，也多为大平板真空绝热板错位折弯而成，这种板材因应力问题在施工过程中易损，影响其使用寿命和热工性能。加之环保节能意识的增强，热力管道的保温已经成为亟待解决的关键性问题和社会急需，尤其是对输送蒸汽的管道而言，这种需求日益突出。若采用常规保温材料的话，管道外保温层包得太厚，空间利用率差，影响美观，增大施工难度，进而圆筒形真空绝热板在管道保温领域有着广阔的应用前景。
发明内容：
本发明提供了一种可以通过开槽的方式来改变真空绝热板的形状的制作技术，在不改变常规真空绝热板生产工艺和流程的前提下，将真空绝热板加工成圆筒形，从而可以使其更紧凑的作为保温材料包裹在管道外面，减少真空绝热板与管道之间的间隙，增强管道与保温材料之间的热阻，减少系统热量的散失，其结构在具体实施方案中进一步说明。真空绝热板多为平板状，很多工程设备无法使用。本发明提供了一种在芯材上开槽的技术，设计方案是在原有制作真空绝热板基础之上的改进和提高。
本发明的技术方案如下：
一种圆筒形真空绝热板，包括玻璃纤维毡复合芯材、隔气结构膜及气体吸附材料，玻璃纤维毡复合芯材为两层毡或多层复叠而成，复叠时在玻璃纤维毡复合芯材的两端分别留出等长的外侧锯齿形唇边和内侧锯齿形唇边，外侧锯齿形唇边和内侧锯齿形唇边错开搭扣设计，并且都分别开设多个锯齿，多个锯齿两两之间形成锯齿形槽道，所述锯齿形槽道相对，外侧锯齿形唇边和内侧锯齿形唇边完全啮合搭扣而形成锯齿形唇边搭扣耦合；玻璃纤维毡复合芯材内侧预先开设玻璃纤维毡开槽口，其槽道的深度为真空绝热板厚度的1/2-2/3，间隔为10-20mm。
如上所述的圆筒形真空绝热板，外侧锯齿形唇边和内侧锯齿形唇边的长度为20-40mm，其锯齿的锥角为30°-45°，深度为玻璃纤维毡复合芯材（2）单层毡的厚度的1/2-2/3，两锯齿齿顶间隔为锯齿的槽道宽度。
上述的圆筒形真空绝热板，其玻璃纤维毡开槽口为V形槽道或矩形槽道。
本发明同时提供了上述圆筒形的真空绝热板的制造方法：
将玻璃纤维毡复合芯材按照设计要求复叠，并在一侧开出V形槽道或矩形槽道，在锯齿形唇边搭扣耦合上开具出锯齿形槽道；将玻璃纤维毡复合芯材放置在烘烤设备中进行烘烤处理，并采用真空技术等手段去除其中的水分、水蒸气；将气体吸附材料（3）搁置在玻璃纤维毡复合芯材中，并迅速放置在准备好的隔气结构膜内，放置于真空封装设备内抽真空和热封；热封后的真空绝热板暴露于大气环境中时会自动弯折成弧形；采用人工的方式，按照真空绝热板弯曲的方向，将其对接成圆筒形；锯齿形唇边搭扣耦合的锯齿形区域啮合尽量紧凑，必要时可将锯齿形唇边搭扣耦合采用粘合剂粘合。
本发明所提供的圆筒形真空绝热板制作技术，在不改变常规真空绝热板生产工艺和流程的基础上，对芯材稍加处理，即可让真空绝热板自然成圆筒形。本发明有益之处在于，可以使真空绝热板更有效的应用于管道等圆筒状工程设备的保温。
与传统工艺相比，该技术的优点在于，在真空绝热板芯材上开槽，在不改变常规真空绝热板生产工艺和流程的基础上，使其抽真空后自然成为圆筒状；锯齿形的唇边设计，可以延长热量传递的路径，减少接缝处因隔气结构带来的边缘热桥效应，提高接缝处的热阻。本发明的真空绝热板能够应用于圆形管道等圆筒形工程设备中，扩展了其应用的领域。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明：
图1常规真空绝热板的示意图；
图2本发明涉及的圆筒形真空绝热板示意图；
图3本发明涉及的圆筒形真空绝热版横截面剖面图
a)采用两层玻璃纤维毡的圆筒形真空绝热板；b)采用多层玻璃纤维毡的圆筒形真空绝热板
图4本发明设计的圆筒形真空绝热板芯材开槽侧面示意图；
a）开有V形槽的两层玻璃纤维毡复合图；b）开有矩形槽的两层玻璃纤维毡复合图；
c）开有V形槽的多层玻璃纤维毡复合图；d）开有矩形槽的多层玻璃纤维毡复合图；
图5本发明的圆筒形真空绝热板锯齿形唇边搭扣耦合之处的放大示意图；
图中，1为隔气结构膜；2为玻璃纤维毡复合芯材；3为气体吸附材料；4为隔气结构膜封口；5为锯齿形唇边搭扣耦合；51为外侧锯齿形唇边；52为内侧锯齿形唇边；6为玻璃纤维毡开槽口；61为V形开槽口；62为矩形开槽口。
具体实施方法：
图1所示的为常规真空绝热板示意图，常规制作方式为直接把平板状芯材装入隔气结构中封装而成。一般先将隔气结构膜1的三边热封，然后将预处理好的玻璃纤维毡复合芯材2填充在袋状的隔气结构膜1中，放入气体吸附材料3，经真空包装机真空室将玻璃纤维毡复合芯材2中气体抽出，并在真空室内热封隔气结构膜1的第四条边即可，4为热封后留下的隔气结构膜封口。
图2和图3为本发明所涉及的圆筒形真空绝热板示意图。其原材料与常规平板真空绝热板相同，制作设备一样，不同之处是在其芯材上按照设计工况（结合管道壁厚，直径，真空绝热板厚等）开出一定数目的玻璃纤维毡开槽口6，按照平板真空绝热板制作流程完成加工，真空绝热板在外界压力作用下自然弯曲成圆筒形。
本发明所涉及的真空绝热板的制作方法如图4所示。要制成圆筒形真空绝热板，需预先在玻璃纤维毡复合芯材2上制作出相应的玻璃纤维毡开槽口6。工艺上采用在玻璃纤维毡芯材内侧开一组玻璃纤维毡开槽口6。为保证开槽后的芯材仍能连接在一起，玻璃纤维毡开槽口6的槽道深度应比真空绝热板厚度小，其大小主要由圆弧内径与芯材厚度所定，槽道的宽度，间隔及深度可根据圆筒形管道的尺寸具体情况设计，一般设计深度为真空绝热板厚度的1/2-2/3，间隔一般为10-20mm，优选为10mm；为将芯材弯曲后槽面能较好的贴合在一起，并保证芯材弯曲后能形成圆筒形，可以选择V形开槽口61的槽道或矩形开槽口62的槽道。而矩形开槽口62的槽道或类似槽道在工艺上很难保证玻璃纤维毡复合芯材2自然弯曲后能成圆弧状，加工后需要手动矫正。将开槽后形成的玻璃纤维毡复合芯材2进行预处理后放进真空绝热板隔气结构膜1内，再放入真空包装机中抽真空并封口，完成后将真空绝热板拿出放置于正常大气压下。由于真空绝热板内部为高真空，玻璃纤维毡开槽口6的部位在外受大气压力的作用下内外压力失衡，每个开槽部位的隔气结构膜被压进槽内，从而形成如图3所示玻璃纤维毡开槽口6的小槽道。而此时真空绝热板在内外压力差的作用下会自动弯曲成圆筒形，如图3所示，且接口处也会贴合在一起。为保证搭口处耦合良好且不松脱，并有良好的保温效果，搭口处亦开设唇边及锯齿形槽道，槽道可以延长热量传递路径，减小热桥效应。可使用粘合剂将搭口黏合牢靠，如图5所示。这样圆筒形真空绝热板就制作好了。值得注意的是这里的唇边搭口不应设计得太长，以免隔气结构膜叠合过长而引起显著热桥效应。
本发明的施工工艺的特点在于，先将真空绝热板的玻璃纤维毡复合芯材2根据具体情况和需要进行开槽，随后进行干燥预处理，然后放入特质的隔气结构膜1中进行抽真空与封装，最后就形成了圆筒形的真空绝热板。
本发明的真空绝热板，采用在芯材上开槽的技术，改变其形状，可以形成圆筒形等弧形真空绝热板，能够紧贴圆形管道，减少其与管道间隙，增加系统传热热阻，减小传热系数，进而减少热量的散失，起到更好的保温效果。
以上显示和描述了发明的基本原理、主要特征和优点。本专利要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。
Claims (4)
1.一种圆筒形真空绝热板，包括玻璃纤维毡复合芯材（2）、隔气结构膜（1）及气体吸附材料（3），其特征在于，玻璃纤维毡复合芯材（2）为两层毡或多层复叠而成，复叠时在玻璃纤维毡复合芯材（2）的两端分别留出等长的外侧锯齿形唇边（51）和内侧锯齿形唇边（52），外侧锯齿形唇边（51）和内侧锯齿形唇边（52）错开搭扣设计，并且都分别开设多个锯齿，多个锯齿两两之间形成锯齿形槽道，所述锯齿形槽道相对，外侧锯齿形唇边（51）和内侧锯齿形唇边（52）完全啮合搭扣而形成锯齿形唇边搭扣耦合（5）；玻璃纤维毡复合芯材（2）内侧开设玻璃纤维毡开槽口（6），其槽道的深度为真空绝热板厚度的1/2-2/3，间隔为10-20mm。
2.如权利要求1所述的圆筒形真空绝热板，外侧锯齿形唇边（51）和内侧锯齿形唇边（52）的长度为20-40mm，其锯齿的锥角都为30°-45°，深度为玻璃纤维毡复合芯材（2）单层毡的厚度的1/2-2/3，两锯齿齿顶间隔为锯齿的槽道宽度。
3.如权利要求1或2所述的圆筒形真空绝热板，玻璃纤维毡开槽口（6）为V形槽道（61）或矩形槽道（62）。
4.一种权利要求1-3任一权利要求所述的圆筒形的真空绝热板的制造方法，其特征在于，将玻璃纤维毡复合芯材（2）按照设计要求复叠，并在一侧开出V形槽道（61）或矩形槽道（62），在锯齿形唇边搭扣耦合（5）开具出锯齿形槽道；将芯材放置在烘烤设备中进行烘烤处理，并采用真空技术等手段去除其中的水分、水蒸气；将气体吸附材料（3）搁置在玻璃纤维毡复合芯材（2）中，并迅速放置在准备好的隔气结构膜（1）内，放置于真空封装设备内抽真空和热封；热封后的真空绝热板暴露于大气环境中时会自动弯折成弧形；采用人工的方式，按照真空绝热板弯曲的方向，将其对接成圆筒形；锯齿形唇边搭扣耦合（5）的锯齿形区域啮合尽量紧凑，必要时可将锯齿形唇边搭扣耦合（5）采用粘合剂粘合。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20171121 Termination date: 20210728 |