CN1886619A - 用于工业装置的绝热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于管道、容器、通风管及类似装置部件的绝热系统(1)，所述管道、容器、通风管及类似装置部件具有外表面温度，所述外表面温度周期性地低于环境空气的露点。绝热系统包括绝热层(5)和设在绝热层一侧上的蒸汽阻挡层(2)。绝热系统具有吸湿材料(3)，所述吸湿材料(3)设在蒸汽阻挡层(2)和绝热层(5)之间，吸湿材料(3)至少部分地与蒸汽阻挡层(2)连接。蒸汽阻挡层(2)与吸湿材料(3)的组合以这种方式连接到绝热层(5)上，以使吸湿材料(3)部分地与绝热层(5)接触。

Description

用于工业装置的绝热系统
技术领域
本发明涉及用于管道、容器、通风道及类似装置部件的绝热系统，所述管道、容器、通风道及类似装置部件具有外表面温度，该外表面温度周期性地低于环境空气的露点。绝热系统包括绝热层和设在绝热层一侧上的蒸汽阻挡层。
背景技术
在建筑和加工技术中，十分普遍的做法是给例如管道和容器绝热。绝热可以通过例如管壳、片材或垫子进行。典型的绝热装置由绝热材料，如矿物棉构成，上述绝热材料在它面向环境空气的一侧上具有塑料、纸或金属的保护性表面层。
即使选定通常认为是紧密的材料，如铝箔用于保护性表面层，并将其设置成绝热材料的连续壳罩，但并不能得到完全紧密的壳罩。总是有一些开口，如相邻管壳之间的接缝、为了能把管壳安装在管道上的纵向狭槽或甚至物理损伤，水蒸汽可以穿过上述开口渗入绝热系统中或渗透到要绝热的表面上。水蒸汽渗透的另一个重要来源是扩散。扩散也穿过通常认为是紧密的材料，亦即也穿过金属或塑料箔发生，因此不能完全被防止。
当在绝热表面处的温度低于环境空气的露点时，水蒸汽凝结。问题是冷凝液不能蒸发，上述冷凝液在长期运行时不仅以比如腐蚀的形式造成要绝热的表面的损伤，而且还造成实际绝热系统的损伤。
在市场上建立了一些解决方案，所述解决方案很好地起作用，并能够除去冷凝液。
第一个例子由WO 91/18237给出。这种解决方案在绝热材料两侧上使用吸湿材料，所述吸湿材料适合于绕例如管道设置。这两层通过绝热材料中的开口相互连通，因而可以通过毛细作用把冷凝液从内层输送到外层。在包括管壳的情况下，将内层设置成包围管道，并且它相应的自由端穿过管壳的狭槽伸出到这种程度，以便这些端部可以被设置成抵靠管壳的外侧，在此处它们暴露给环境空气，并形成蒸发表面。吸湿材料可以类似于灯芯，其让暴露给冷凝液的表面与环境空气连通，这样冷凝液可以自由地蒸发。
在WO 95/19523中限定了同一方法的各种变型方案，这里减小了吸湿材料的使用程度。代替覆盖管道的整个长度，将吸湿材料例如以若干条带的形式设置，所述条带沿着管道的长度等距离地相互间隔开。像在WO 91/18237中一样，吸湿材料从直接接触的其中发生冷凝的表面，亦即绝热的表面延伸到绝热系统的外侧，在此处它暴露给环境空气并形成蒸发表面。
在WO 94/05947中限定了另一种变型方案，所述另一种变型方案尤其说明，吸湿材料可以是吸湿涂料，所述吸湿涂料以这种方式施加到管道上和管壳的选定部分上，以致形成连续的涂料表面，所述连续的涂料表面从管道的表面延伸到管壳的外侧，以便形成蒸发表面。因此，涂料具有与上述WO 91/18237中吸湿材料相同的功能。
WO 97/16676公开了一种解决方案，其中在管道和包围的绝热材料之间形成第一间隙。绝热材料设有许多起毛细作用的开口，所述开口将其内侧与其外侧相连，以便把通过毛细作用将冷凝液从第一间隙和管道的表面导引到绝热材料的外侧，在这里冷凝液可以蒸发到环境空气中。绝热材料的外侧用防水膜封闭。防水膜如此设置，以便在绝热材料和防水膜之间形成第二间隙。在每个间隙中都设置一层吸水材料，优选地，这两层通过例如绝热材料中的狭槽相互连接。防水膜合适材料的例子是防水和扩散敞开的纺织材料。
解决冷凝液问题的所有现有技术方案的共同特点是将一种吸湿材料设在其上形成有冷凝液的表面上，并使吸湿材料直接与环境空气接触，这是通过吸湿材料形成直接或间接暴露给环境空气的蒸发表面进行。这种技术已很好地建立。然而，就吸湿材料的量来说，该技术伴随着一定程度的尺寸过大。这种尺寸过大影响产品的成本。另外，保护性表面经常是以胶带的形式使用，所述胶带被设置成部分地覆盖在暴露在绝热装置外侧的那部分吸湿材料，从而防止这部分材料以不受控制的方式吸收环境空气中的湿气。
发明内容
本发明的目的是提供一种绝热系统，所述绝热系统制造方便而价格低廉。
本发明能在现有生产设备中作小的改进(如有任何改进的话)之后就能生产绝热系统。
绝热系统应安装方便，而不需要安装现有技术系统的经验。
为了实现上述目的及上面没有陈述的其它目的，本发明涉及一种具有权利要求1所述特征的绝热系统。一些优选实施例在权利要求2-14中陈述。本发明还涉及如权利要求15中所述的这种绝热系统的使用。
发明将使用许多术语，这些术语限定如下。术语蒸汽阻挡层涉及使蒸汽扩散和蒸汽对流困难的材料。术语吸湿材料涉及一种材料，所述材料吸收和输送水蒸汽和冷凝液，并且根据环境空气的湿气而以这种方式排放水蒸汽，以便达到平衡。
更具体地说，提供了一种绝热系统用于管道、容器、通风道及类似装置部件，所述管道、容器、通风道及类似装置部件具有外表面温度，该外表面温度周期性地低于环境空气的露点，上述绝热系统包括绝热层和设在所述绝热层一侧上的蒸汽阻挡层。绝热系统其特征在于，吸湿材料设在蒸汽阻挡层和绝热层之间，上述吸湿材料至少部分地与蒸汽阻挡层连接，并通过蒸汽阻挡层和吸湿材料的组合用这种方式与绝热层连接，以使吸湿材料部分地与绝热层接触。
术语连接在本发明涉及蒸汽阻挡层和/或吸湿材料与绝热层之间的部分的粘着剂或胶合剂粘着。在其它的中间层中，将吸湿材料设置成与绝热材料层接触，用于在两种材料之间提供连通。
结果，提供了一种绝热系统，所述绝热系统能用简单的方式将在操作中可能形成在要绝热的表面上的冷凝液输送离开表面，并输送到设在绝热材料和蒸汽阻挡层之间的吸湿材料上。通过吸湿材料部分地与绝热材料接触，进行冷凝液的吸收。让吸收的冷凝液通过蒸汽阻挡层和其中不可避免的开口蒸发到环境空气中。通过毛细作用将冷凝液输送通过绝热材料。毛细作用通过内部饱和水表面与环境空气之间的孔隙水压差驱动，上述饱和水表面是绝热系统中带有自然压力的区域，而上述环境空气是具有低于大气压的压力的区域。换句话说，冷凝液向外渗透穿过绝热材料，在此处冷凝液通过与吸湿材料接触而被吸收。通过吸收，冷凝液散布在吸温材料的大表面上。收集在吸湿材料中的冷凝液能通过蒸汽阻挡层蒸发。这样当使用绝热系统时，形成扩散的水蒸汽和蒸发的水蒸汽二者之间的平衡。
绝热系统构造很简单，并可作为一个单元来制造和处理，对零散部件的需要有限。吸湿材料的量及其类型，例如在机织连续表面和网状结构之间的选择，可以由制造者根据绝热系统想要用于的工作条件优化。优化吸湿材料的可能性还意味着可以降低绝热系统的成本。
绝热系统可以在按照现有技术工艺制造绝热系统使用的生产设备中且不作设备调整或者对设备作小的调整来进行制造，因而在生产中的改装费用很低。另外，具有安装现有技术绝热系统经验的装配工不需要新的培训就可以安装按照本发明所述的绝热系统。绝热系统还可以以许多不同的形状，例如管壳、垫子或片材形式应用。
吸湿材料可以通过热塑性粘合剂与绝热层连接，上述热塑性粘合剂如此设置，以便在加热到高于其熔点的温度后，它使吸湿材料暴露给绝热层。这种暴露保证部分地与绝热材料接触，用于在两种材料之间提供连通。暴露的表面不必是连续的，但优选地，在有接触和没有接触的区域之间的分布在绝热装置的表面上均匀。
吸湿材料可以是热塑性的。热塑性吸湿材料能减少或甚至消除热塑性粘合剂，因为在那种情况下吸湿材料可以整个地或部分地取代热塑性粘合剂。
蒸汽阻挡层和吸湿材料优选地构成层状制品。层状制品形状很有利，因为粘合剂及其施加的量可以很精确地控制。另外，层状制品形状能将包括在绝热系统中的材料和层精确定向。最后但并不是最不重要的，层状制品形状允许用很简单的制造工艺，因为要处理的材料量最少。
另外，蒸汽阻挡层、吸湿材料和热塑性粘合剂可以构成层状制品。在层状制品中包括热塑性粘合剂是很优选的，因为粘合剂的量及其施加可以很精确地控制。精确地控制粘合剂的量及其位置，对保证蒸汽阻挡层和吸湿材料之间的连接最重要。
热塑性粘合剂优选地设在邻近蒸汽阻挡层的第一层中和邻近绝热材料的第二层中。通过将粘合剂设在两个不同的层中，可以按所希望和要求来控制不同层的厚度和施加模式。例如，通过在蒸汽阻挡层和吸湿材料之间施加厚而连续的层，能够确保两种材料之间的完全粘着。这种层能防止在比如有害效应的情况下脱层。带有这个连续的第一层同时，例如可以在吸湿材料和绝热材料之间设置非连续的第二层，以便保证连接，亦即保证两层之间的部分粘着，而同时在吸湿材料和绝热材料之间形成无粘合剂的接触表面，其中两种材料彼此接触的接触表面用于相互连通。
在优选实施例中，层状制品包括穿孔，所述穿孔使吸湿材料与环境空气连通。穿孔是如此之深，以便穿透蒸汽阻挡层和吸湿材料之间可能的粘合剂层。穿孔使吸湿材料与环境空气连通，从而能使从要绝热的表面和绝热层吸收的冷凝液蒸发。
吸湿材料可以优选地是非连续层。换句话说，吸湿材料还可以由例如网状结构、若干单根的线或单根线的线束构成。如本领域技术人员可以理解的，线可以包括单丝纱线及复丝纱线。因此吸湿材料的量可以按要求，亦即按照绝热系统在其中起作用的条件进行优化。
另外，热塑性粘合剂可以有利地设置成非连续层。这种应用保证吸湿材料和绝热材料之间的连接，亦即保证吸湿材料和绝热材料之间所希望的部分粘着和部分接触。
在一个实施例中，绝热层可以包含另外的吸湿材料。该另外的吸湿材料用来改善来自管道、容器、通风道或装置部件的水蒸汽和冷凝液的吸收和输送。这种另外的吸湿材料可以包括例如一层，所述一层以褶裥垫或层状垫的形式结合到绝热材料中，如本领域技术人员众所周知的。吸湿材料还可以包括一层，所述一层设在分段挠性管壳，亦即沿着它的长度分成多个挠性分段以便有助于管壳绕例如管道弯头弯曲的管壳中两个接连分段之间。一层可以包括例如吸湿材料的布或纺织品，或者包括涂有吸湿涂料的表面。纺织品可以包含例如压缩纤维结构。
在另一个实施例中，吸湿材料可以形成蒸汽阻挡层的增强部。增强部增加了蒸汽阻挡层的撕裂强度，因此减少了外部损坏的危险。
层状制品优选地具有这种宽度，以便形成可封闭管道，容器、通风道及类似装置部件的襟部(flap)。这些襟部可以设有胶带，用于粘着到蒸汽阻挡层的外侧，并因此密封狭槽，所述狭槽在管道绝热装置中经常发现，以便有助于其绝热。
蒸汽阻挡层有利地具有湿气自适应性能。
按照本发明的另一方面，本发明涉及这种绝热系统的使用。
附图说明
现在将通过例子并参照附图更详细地说明本发明，上述附图示出目前优选的实施例。
图1是包括在按照本发明所述的绝热系统中的材料层的示意剖视图。
图2a是按照本发明第一实施例所述的管道绝热装置的局部剖视的透视图。
图2b是按照图2a所示的管道绝热装置的一部分的放大图。
图3是按照本发明的第二实施例所述的管道绝热装置的透视图，其中吸湿材料通过用层状制品制成的襟部暴露给环境空气。
图4是按照本发明所述的管道绝热装置的透视图，其中绝热材料包括另外的吸湿材料。
图5a是按照本发明所述的绝热系统取挠性管壳形式的局部剖视的侧视图。
图5b是示意性示出制造图5a中所示的管壳各单个分段的透视图。
图6a和6b是管道绝热装置两个变型方案的透视图，其中层状制品设置成一个或多个叠加的襟部。
具体实施方式
按照本发明所述的绝热系统适合于用于管道、容器、通风道及类似装备部件，上述管道、容器、通风道及类似装备部件周期性地具有低于环境空气的露点的外部温度。在下面的说明中，通用术语元件将用于这些管道、容器、通风道或装备部件。
参见图1，示出了按照本发明的绝热系统1的示意剖视图。应该强调的是，为了清楚起见，在图1和其它附图中，包括在绝热系统1中的所有材料层都用高度放大的比例示出。
用外侧开始，绝热系统1包括蒸汽阻挡层2、吸湿材料3、热塑性粘合剂4和绝热材料5。应该理解，热塑性粘合剂4当然可以设置成一层或多层，或者设在图示位置之外的合适位置。绝热材料5适合于直接或者间接地接合要绝热的元件(未示出)的表面。下面将逐一说明这四层2、3、4、5，然后给出这种绝热系统1的各种实施例。如果没有另有说明，各层的说明在受加热影响之前亦即热塑性粘合剂熔化之前的状态中给出。
蒸汽阻挡层2的主要功能是使蒸汽扩散或蒸汽对流困难。如上所述，通常已知，蒸汽阻挡层2不能实现绝热元件的完全紧密的密封。总是有水或水蒸汽可以渗透的接缝，并且水或水蒸汽一旦渗入绝热装置内，就在较冷的表面上凝结，亦即凝结在元件上。在大多数情况下，在绝热系统1的使用寿命期间，还损坏蒸汽阻挡层2，结果使水或水蒸汽能够渗透。第三个不可避免的因素是扩散，所述扩散穿过通常认为是紧密的表面发生，亦即穿过金属箔或塑料箔发生。
蒸汽阻挡层2材料的选择尤其事关绝热系统在其中起作用的环境、现行规定的建筑标准、现行防火标准以及特别是成本问题。合适材料的例子是金属箔、塑料箔、纸和防水薄膜材料。防水薄膜材料涉及沿第一厚度方向允许输送水蒸汽而沿第二厚度方向防止输送水的那些材料。防水薄膜材料的例子是以GoreTex为名销售的材料。
蒸汽阻挡层2也可以用具有湿气自适应性能的材料制成。具有湿气自适应性能意味着一种其抗水蒸汽扩散性取决于周围气氛中空气湿度的材料。这种材料的一个例子在EP 0 821 755 B1中给出。适用于本发明目的的材料是这样，即当这种蒸汽阻挡层周围气氛中的相对温度在30％-50％范围内时，Sd值(水蒸汽扩散阻力)在2-5米扩散等效空气层厚度的范围内。相应地，当相对湿度在70％-80％范围内时，其可以扩展到60％-80％、或70％-90％，Sd值小于1米扩散等效空气层厚度。这种蒸汽阻挡层优选地用尼龙-6，尼龙-4或尼龙-3制成。另外，这种蒸汽阻挡层的厚度优选地为10μm-2mm，最优选地20μm-100μm。
如上所述，通过吸湿材料3意思是指这样一种材料，所述材料根据环境空气中的湿气而能以这种方式吸收和输送水蒸汽和冷凝液并逸出水蒸汽，以便达到平衡。吸湿材料3可以包括多种不同材料，如玻璃纤维、木材、纸板、活性粘土、硅酸铝或硅胶。吸湿材料3还可以包括热塑性材料，如聚酯或尼龙。热塑性类的材料意味着可以减少或完全排除热塑性粘合剂的量。
在吸湿材料3包括玻璃纤维或热塑性材料的情况下，如果吸湿材料具有机织、纺粘、褶裥或针织结构，则它是优选的。吸湿材料3还可以包括人造短纤维或毡状纺织结构。
在其最简单的实施例中，吸湿材料如图所示由连续层构成，但也可以由非连续层构成，所述非连续层可以为比如细的或粗的网眼状网的形式，或者为若干单根线或甚至设置成束的线形式。线可以包括单丝纱线或复丝纱线。
吸湿材料3还可以用在一层或多层中。当使用多层时，各层可以相互取向不同。例如，带网状结构的两层可以相互取向成45°角。
还应该理解，吸湿材料3可以包括吸湿涂料。
热塑性粘合剂4(下面简称之为粘合剂)包括多种不同物质，聚乙烯(PE)是最优选的一种。粘合剂4包括一个或多个连续层，和/或包括一个或多个非连续层。图1最简略地示出在受压力和加热影响之前的非连续层。
粘合剂4如此设置，以便当加热到高于它的熔化温度的温度时，粘合剂4熔化，并使吸湿材料3与绝热材料5连接。术语“连接”涉及蒸汽阻挡层和/或吸湿材料3与绝热材料5之间的部分粘性或胶粘粘着。在另一些中间区，吸湿材料3设置成与绝热材料5接触，用于提供两种材料之间的连通。有和没有粘着的区域之间的分布在绝热系统1的表面上应该均匀。
例如可以通过滚筒施加加热、均匀分布的压力，从而通过将粘合剂压入绝热材料5中并压入吸湿材料3中的间隙和不规则部分实施粘着，上述绝热材料5在大多数情况下具有敞开的纤维结构，或者可选地具有敞开的孔隙。这种间隙的例子是其表面中的不规则部分、孔隙、穿孔、在机织、纺粘、褶裥或针织结构中相邻纱线之间的间隙、网状结构的相邻纱线之间的间隙、或者人造短纤维絮垫(batt)中或织物中各单根纤维之间的间隙。
通过把粘合剂4压入敞开的纤维结构/孔隙并压入上述间隙，粘着到绝热材料5上首先发生在这些区域中，而同时在吸湿材料3和绝热材料5之间形成无粘合剂的接触面，在所述无粘合剂的接触面中，两种材料彼此接触用于相互连通。
因此上述连接包括部分的粘着，其程度取决于吸湿材料3的表面结构和形式，亦即，如果它由例如机织连续层或者网状结构构成的话。
应该理解，粘着不仅对绝热材料5发生，而且也对设在吸湿材料3另一侧上的蒸汽阻挡层2发生。蒸汽阻挡层2和吸湿材料3之间的粘着优选地可以是连续的。这是例如通过蒸汽阻挡层2和吸湿材料3之间单独粘合剂4层调节，这将在下面说明。
粘合剂4可以用各种方法施加，其中一些方法将在下面说明。
粘合剂4可以作为薄的连续层施加在吸湿材料3的顶部朝向绝热材料5的表面上。这层是如此之薄，以致在与施加的压力相结合地加热到高于它的熔化温度的温度期间，粘合剂层被挤压离开并部分地使吸湿材料3与绝热材料5接触。按照上面说明，过量的粘合剂4被压入绝热材料5中或者吸湿材料3内的空隙中，这里，粘合剂4造成吸湿材料3和绝热材料5之间部分粘着，并造成蒸汽阻挡层2和绝热材料5之间的粘着。
压力通过滚筒适当地施加。合适的粘合剂的量是5-100g/m2，更优选地10-70g/m2，最优选地20-50g/m2。
上述方案的可以想像的变型方案是将粘合层设在蒸汽阻挡层2和吸湿材料3之间。当施加加热和压力时，熔化的粘合剂4被向上挤压通过吸湿材料3，例如机织结构中的各线之间的空隙，从而粘合剂4与绝热材料5接触。如上所述，将粘合剂作为一层施加在吸湿材料3的顶部上，亦即面向绝热材料5的一侧上，其功能相同。
粘合剂4还可以设置成两层，第一层设在蒸汽阻挡层2和吸湿材料3之间，而第二层设在吸湿材料3和绝热层5之间。第一层的厚度与吸湿材料3的厚度相同或者比吸湿材料3的厚度小，第一层保证了蒸汽阻挡层2与吸湿材料3之间的连续粘着。然而，第一层不能如此之厚，以致吸湿材料3完全嵌在该层中。第二层很薄地施加在吸湿材料3和绝热材料5之间。第二层如此之薄，以致在暴露于低于第一层熔点的温度的情况下，从外侧施加的压力也能将粘合剂4的第二层压到一边，使得吸湿材料3按照上面说明与绝热材料5部分接触和部分附着。
施加粘合剂4的第四变型方案是采取非连续层的形式，所述非连续层例如通过挤压或喷涂很薄地施加。这种施加类型保证吸湿材料3和绝热材料5之间的所想要的部分粘着和部分接触。在吸湿材料3是吸湿涂料的情况下，使用非连续层的粘合剂4。
通过将吸湿材料设在粘合剂中已证明有令人惊奇的效果。实际上，在带有吸湿材料的粘合剂中形成有孔隙，现已发现，它能显著改善毛细抽吸作用。
绝热材料5合适地是常规绝热材料，如矿物棉或者某种其它的扩散敞开的材料。术语矿物棉包括玻璃棉和石绒。
蒸汽阻挡层2、吸湿材料3和粘合剂4可以设置成分开的层，但由于制造的原因，它们如图1所示设置成层状制品7的形式，所述层状制品7在绝热系统1制造过程中通过暴露于加热和压力之下层叠在绝热材料5上，以便达到所希望的粘着。层状制品7在绝热系统1制造过程中很容易施加到绝热层5上，因为层状制品7可以作为一个整体处理。层状制品7保证粘合剂4的精确的量和分布，因此保证了吸湿材料3实现与绝热材料5的部分接触与部分粘着。同时，在可能情况下，层状制品保证蒸汽阻挡层2和绝热材料5之间所希望的粘着。如果是这样的话，层状制品7还保证吸湿材料3相对于绝热材料5所想要的取向。吸湿材料3相对于绝热材料5取向的例子是吸湿材料的线与管道绝热装置6的纵向轴线垂直或平行的取向。
在绝热系统1的生产过程中，层状制品7或各单个材料层在压力和加热作用下施加到绝热材料5上。此处通过加热意思是指超过粘合剂4的至少一层的熔点的温度，所述至少一层优选地是设在吸湿材料3和绝热材料5之间的层。在这种过程中，层状制品7或者各单个层2、3、4将与绝热材料5一起形成为绝热系统1形式的单个单元。绝热系统1可以具有比如管壳、垫或片材的形式。
蒸汽阻挡层2优选地包括穿孔8，所述穿孔8用机械方法制成。穿孔8穿过蒸汽阻挡层2以及包括蒸汽阻挡层2的可选的层状制品7，以便它们使吸湿材料3与环境空气连通，从而从元件和绝热材料5吸收的冷凝液可以蒸发。因此，穿孔8应具有这种深度，以便渗透蒸汽阻挡层2和蒸汽阻挡层2与吸湿材料3之间的可选的粘合剂层4。
穿孔8优选地设置有30-100,000穿孔/m2的频度，更优选地200-50,000穿孔/m2，最优选地1,000-30,000穿孔/m2。
通过将穿孔8设在蒸汽阻挡层2的表面上方，与吸湿材料3的设计无关，穿孔8将直接与吸湿材料3吻合，并因此形成与环境空气连通的用于蒸发的开口。不与吸湿材料3吻合的穿孔8形成通向绝热材料5的小开口，水可以穿过上述小开口渗透。然而，水可以穿过同一开口蒸发，并且可选地通过毛细作用引向吸湿材料3，用于在下一个穿孔8中进一步蒸发。
然而，根据蒸汽阻挡层2的厚度，有意地设置的穿孔8不总是必需的。在蒸汽阻挡层2是金属或塑料箔的情况下，蒸汽阻挡层2根据它的制造工艺而含有不同程度的气孔，亦即材料中的缺陷，该缺陷呈现出有助于扩散的小微孔。箔材越薄，则气孔越多。在200-50,000穿孔/m2范围内的较低值200相应于在正常制造的厚度为7μm的铝箔中产生的气孔数。现已发现气孔产生令人惊奇的效果，它们能充分蒸发来自吸湿材料3的冷凝液。因此，气孔形式的缺陷在这方面可以等同于穿孔。
下面将说明本发明绝热系统1的功能。
按照上面的说明，环境空气中的水穿过蒸汽阻挡层2中不可避免的开口渗入绝热系统1中。另外，水蒸汽通过扩散作用渗透。在绝热系统1和元件与环境空气有温差的情况下，产生冷凝。冷凝发生在通常是元件表面的最冷表面上。通过由孔隙水压差所驱动的毛细作用，冷凝液努力向压力低于大气压的区域奋进，所述区域发现是在吸湿材料中或与吸湿材料有关。换句话说，冷凝液穿过绝热材料5向外流动，其中，冷凝液通过与吸湿材料3接触而被吸收。吸收作用造成冷凝液在吸湿材料3中传播。传播由于分压差而加速，从而冷凝液努力向蒸汽阻挡层2中所形成的穿孔8或气孔奋进，在这里冷凝液与环境空气接触并可以蒸发。当使用时，在绝热系统1中将达到扩散的水蒸汽量与蒸发的水蒸汽量之间的平衡。
现已发现，按照本发明所述的绝热系统1促进湿气循环。由于可能的穿孔8，扩散实际上可能稍强于传统的绝热系统1中的扩散，这意味着必须通过蒸发输送走更大量的冷凝液。蒸发需要大量能量，这在低等绝热能力的形式测量时更显而易见，亦即λ值(导热系数)比传统的绝热系统高。如该本领域技术人员会理解的，这可以通过设置较厚的绝热材料5的层来补偿。
图2a示出应用于管道绝热装置6的本发明实施例。管道绝热装置6包括铝箔、网状吸湿材料3和PE(聚乙烯)粘合剂层(未示出)的层状制品7。粘合剂的量为20-50g/m2，并且设置成薄的连续层，其起初将吸湿材料3粘合到蒸汽阻挡层2，用于形成层状制品7。层状制品7通过轧辊穿孔。当制造管道绝热装置6时，在高机械压力下和超过粘合剂熔点的温度下，将层状制品7施加到绝热材料5上。在这种压力和热处理期间，粘合剂被挤压离开吸湿材料3面向绝热材料5的一侧，并在吸湿材料3网状结构的各线9之间的自由间隙中压出。这意味着吸湿材料3部分地与绝热材料5接触。而且，在吸湿材料3，或者说得更确切些在吸湿材料3内的间隙与绝热材料5之间发生部分粘着。
在这种加压和加热期间，不会有害地影响蒸汽阻挡层2与吸湿材料3之间的初始粘着。这种粘着优选地在它们之间的整个接触面上连续。
管道绝热装置6按常规方式包括纵向贯穿狭槽10(未示出)，所述纵向贯穿狭槽10有助于安装管道绝热装置6。当安装管道绝热装置6时，狭槽10优选地用胶带(未示出)密封，所述胶带可以设有穿孔8。
图2b示出图2a中所示管道绝热装置6的放大部分。这个放大部分的视图示出受热影响之后的管道绝热装置6，从而粘合剂4已经渗入吸湿材料3中各线之间的间隙，上述吸湿材料3形成为网状结构。该图清楚地示出部分粘着如何形成在吸湿材料3和绝热材料5之间以及蒸汽阻挡层2和吸湿材料3之间。为了举例说明起见，还示出了穿孔8，所述穿孔8设置成使绝热材料5和吸湿材料3与环境空气连通。图2b清楚地示出了一些穿孔如何使吸湿材料与环境空气连通，而另一些穿孔如何使绝热材料与环境空气连通。
图3示出按照本发明所述的绝热系统1的管道绝热装置6的另一个实施例。管道绝热装置6具有与图2a所示相同的内部构造，因此它的构造此处不再说明，并且对等效部使用相同的附图标记。管道绝热装置6与图2所示的管道绝热装置不同之处在于，层状制品7具有这种宽度，以致超过360°地圆周地封闭管道绝热装置6，亦即层状制品7形成突出襟部11。襟部11具有这种宽度，以致形成自由地暴露给环境空气的表面12。襟部11在它邻近狭槽10的表面上具有带保护膜的胶带13，用于在安装绝热装置6之后密封狭槽10。在襟部11的该表面的外侧，吸湿材料3自由地暴露给环境空气，从而这个露出的表面12形成用于冷凝液的额外的蒸发表面，上述冷凝液已被绝热系统1内侧的吸湿材料3吸收。这样冷凝液一方面可以通过蒸汽阻挡层2蒸发，另一方面可以通过襟部11的这个自由暴露的表面12蒸发。
当安装这种管道绝热装置6时，管壳优选地这样安装，以使襟部11取向成不形成可以收集水和污物的朝上的区域。
按照上述例子包括所述襟部的技术也可以用于两个连续管道绝热装置之间的搭接(未示出)。具有相应构造的蒸汽阻挡层、吸湿材料和粘合剂的襟部在第一管道绝热装置端部处设置成突出的表面。当两个管道绝热装置并排安装时，将第一管壳的突出的表面设置成搭接第二管道绝热装置的蒸汽阻挡层，从而形成或多或少自由露出的蒸发表面。在这种解决方案中，吸湿材料可以是单根线或者线束，其平行于管道绝热装置的纵向轴线取向。
图4示出管道绝热装置6的又一种变型方案。管道绝热装置6具有与图2a中管道绝热装置基本上相同的内部构造。因此它的构造将不再说明，并且对于等效的部件将使用相同的附图标记。绝热系统1与已经示出的系统不同之处在于绝热材料5。绝热材料5包括另外的吸湿材料14，所述另外的吸湿材料14在剖视图中在绝热材料5内形成波形图案。这种绝热材料5用本领域技术人员众所周知的褶裥垫相同的方式制造。制造褶裥垫的方法例如参照EP 434536 B1进行说明，其中将带有敷贴的吸湿材料的矿物棉垫在处理之前沿水平方向压缩，从而产生波形图案。这样设计的绝热系统1由于它更大的吸收表面而展现出更大的吸收能力。
图5a示出带有按照本发明所述绝热系统1的挠性管壳60。管壳60用与参照图2a所示和描述的管道绝热装置6相同的方法制造，因此它的构造的说明不再重复，并采用相同的附图标记。绝热系统1不同之处在于绝热材料5沿着管壳60的长度分成多个短挠性分段15，上述短挠性分段15使管壳60能很容易绕管道弯头弯曲。在每个分段15之间，设置了另外的吸湿材料14′，其形成垂直于管壳60纵向方向的吸收表面。如图5a所示，吸湿材料14′可以由连续表面构成，但同样可以利用由网状结构，如纤维网，或甚至是涂料构成的成功之处。另外的吸湿材料14′还可以由上述类型的一件层状制品7构成。在那种情况下，层状制品可以设在两个相连分段15之间的仅一个表面上，或者可选地设在两个相连分段之间的两个表面上。
这种构造的管壳60优选地可以设有额外的穿孔8，所述穿孔8部分地与另外的吸湿材料14′的面积有关。
参见图5b，各分段15优选地通过利用粘合剂(未示出)将吸湿材料14′设在绝热材料5的垫子16上制成。吸湿材料14′还可以通过在处理过程中粘附到绝热材料5上而不用粘合剂粘合，上述处理过程在以后制造过程中也许要经受。垫子16具有与分段15的长度相对应的厚度。在那之后将各分段15从垫子16中冲孔/切割/锯开，并且设在例如包含蒸汽阻挡层、某种吸湿材料和热塑性粘合剂的层状制品(未示出)上。这种制造过程很有利，因为垫子16通过它的制造结构具有纤维方向17，所述纤维方向17基本上在垫子16的平面中。通过将各单个分段15冲孔/切割/锯开，并用它们的纵向轴线定位在管壳60的中沿管壳60的纵向轴线中，每段的纤维方向将与管壳60的纵向轴线垂直。这对绝热系统1中通过毛细作用输送冷凝液具有积极的效果。
图6a示出按照本发明所述绝热系统1的绝热装置19的另一个实施例。绝热装置19具有与图2a中所示的管道绝热装置6相同的内部构造，因此绝热装置19的构造不再说明，并且对各等效部件使用相同的附图标记。这里层状制品7在圆周方向上具有这种程度，以便在管道绝热装置中所形成的狭槽10的相应两侧上形成第一和第二突出的襟部11a，11b。当将绝热装置19安装在例如管道(未示出)上时，将第一襟部11a设置成向内延伸穿过缝隙10，以便优选地与管道接触。第一襟部11a的宽度超过狭槽10的深度，亦即宽度超过绝热材料5的厚度。第一襟部11a可以根据它的宽度平放，或者如图6a所示，在狭槽10中折叠成两个。如果襟部11a平放，则它优选地用这种方式设置在狭槽10中，以便层状制品7包括吸湿材料3的这一侧朝向管道。第二襟部11b，象图3中所示的管道绝热装置一样，优选地具有这种宽度，以便形成自由地暴露给环境空气的表面12。第二襟部11b可以在它邻近狭槽10的表面上包括带保护膜的胶带13，用于在安装绝热装置19之后密封狭槽10。在第二襟部11b的该表面的外侧，吸湿材料3自由地暴露给环境空气，从而该露出的表面12形成用于冷凝液的额外蒸发表面，上述冷凝液已被绝热系统1内的吸湿材料吸收。因此冷凝液一方面可以通过蒸汽阻挡层2蒸发，而另一方面通过第二襟部11b的该自由露出的表面12蒸发。
图6b示出图6a所示实施例的另一个变型方案。第一襟部11a和第二襟部11b分别优选地具有相同的宽度，并可以设有或者不设胶带。在图6b中，示出襟部11a、11b不带胶带。襟部11a、11b示出剖面图，具有狭槽18，所述狭槽18沿圆周方向延伸。当安装这种绝热装置19时，第一襟部11a和第二襟部11b可选地设置成向内延伸穿过狭槽10，并且优选地用这种方式向内设置，以便与管道接触。襟部11a、111b可以平放或者在狭槽10中折叠成两个。另外，它们优选地用这种方式设在狭槽10中，以便层状制品7包括吸湿材料3的一侧朝向外侧，亦即朝向管道。
在图6a和6b中所示的实施例在刚性管壳或其它绝热系统1中尤其有意义，上述刚性管壳或其它绝热系统1没有与绝热材料5成为整体的另外的吸湿材料3。
本领域技术人员应该理解，绝热系统1的上述实施例可以同样成功地设置成垫子或片材的形式。
本领域技术人员还应该理解，按照本发明所述的绝热系统1可以和吸湿材料的零散成分结合使用。例如，可以优选地将吸湿材料3直接施加到要绝热的元件上。这种另外的吸湿材料优选地以规则的间距施加在非水平的元件上，用于吸收沿元件流动的冷凝液。
应该理解，本发明不限于已经示出并说明的绝热系统1的实施例。因此某些修改和变动是可行的，因此本发明唯一由所附权利要求书限定。

Claims (15)

1.一种绝热系统(1)，用于管道、容器、通风道及类似装置部件，所述管道、容器、通风道及类似装置部件具有周期性地低于环境空气的露点的外表面温度，所述绝热系统包括绝热层(5)和设在所述绝热层(5)一侧上的蒸汽阻挡层(2)，其特征在于，
吸湿材料(3)设在蒸汽阻挡层(2)和绝热层(5)之间，所述吸湿材料(3)至少部分地与蒸汽阻挡层(2)连接，以及
蒸汽阻挡层(2)和吸湿材料(3)的组合以这种方式与绝热层(5)连接，即，吸湿材料(3)部分地与绝热层(5)接触。
2.如权利要求1所述的绝热系统，其特征在于，吸热材料(3)通过热塑性粘合剂(4)与绝热层(5)连接，所述粘合剂(4)如此安排，即，在加热到高于它熔点的温度后，使吸湿材料(3)暴露给绝热层(5)。
3.如权利要求1所述的绝热系统，其特征在于，吸湿材料是热塑性的。
4.如权利要求1所述的绝热系统，其特征在于，蒸汽阻挡层(2)和吸湿材料(3)构成层状制品(7)。
5.如权利要求1所述的绝热系统，其特征在于，蒸汽阻挡层(2)、吸湿材料(3)和热塑性粘合剂(4)构成层状制品(7)。
6.如权利要求5所述的绝热系统，其特征在于，热塑性粘合剂(4)设在邻近蒸汽阻挡层(2)的第一层中和邻近绝热层(5)的第二层中。
7.如权利要求4或5所述的绝热系统，其特征在于，层状制品(7)包括穿孔(8)，所述穿孔(8)适合于使吸湿材料(3)与环境空气连通。
8.如权利要求1所述的绝热系统，其特征在于，吸湿材料(5)是非连续层。
9.如权利要求1所述的绝热系统，其特征在于，热塑性粘合剂(4)被设置成非连续层。
10.如权利要求1所述的绝热系统，其特征在于，绝热层(5)包括另外的吸湿材料(14；14′)。
11.如权利要求10所述的绝热系统，其特征在于，绝热层(5)和另外的吸湿材料(14；14′)构成挠性管壳、褶裥垫或层状垫。
12.如权利要求1所述的绝热系统，其特征在于，吸湿材料(3)形成蒸汽阻挡层(2)的增强部。
13.如权利要求4或5所述的绝热系统，其特征在于，层状制品(7)具有这种宽度，即，形成襟部(11；11a；11b)，所述襟部(11；11a；11b)可以包裹管道、容器、通风道和类似装置部件。
14.如权利要求1、4或5所述的绝热系统，其特征在于，蒸汽阻挡层(2)具有湿气自适应性能。
15.一种对如权利要求1-14中任一所述绝热系统的用途。
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