CZ525U1 - Tepelněizolační materiál - Google Patents

Description

Oblast techniky

Řešení se týká materiálu pro tepelnou izolaci zařízení a stavebních objektů.

Dosavadní stav techniky

Problematika tepelné a chladové izolace má - vzhledem ke stále narůstající spotřebě energií a jejich omezeným exploatovatelným zdrojům - rapidně se zvyšující význam. Z různých literárních pramenů i technické praxe je známo vícero technických řešení, které jsou však všechna založena na základním fyzikálním poznatku o diferencovaném prostupu tepla přes různé materiály, přičemž se ještě eventuálně využívá reflexní schopnost hliníkové fólie odrážet teplo. Z teorie je známé, že nej lepším izolátorem tepla je vákuum, ale vzhledem k technickým problémům s jeho uchováním nenašlo v praxi podstatnější uplatnění. Z hlediska fázového stavu látek jsou nej lepšími izolanty plynné látky,· které se již v oblasti tepelněizolační techniky i rozsáhle využívají. Jedná se hlavně o různé skleněné, čedičové nebo minerální vaty, u kterých je izolační efekt primárně determinovaný vzduchovými mezerami nacházejícími se mezi jednotlivými vlákny. Druhý technický významný způsob realizace tohoto druhu izolace, představují pěnové umělé hmoty, v objemu kterých je prostřednictvím plynotvorných přísad do základního plastu vytvořené množství plynem vyplněných dutin. V praxi používané tepelněizolační materiály obsahují často i různé výztuže (např. pletivo z ocelových drátů), které zlepšují jejich pevnostní charakteristiky.

Všechny doposud v praxi používané tepelněizolační materiály však mají několik závažných nedostatků.

K nej důležitějším je možné zařadit relativně vysoký podíl materiálu v pevné fázi v porovnání s obsahem plynné fáze, což má potom negativní dopad na tepelněizolační vlastnosti materiálu, jeho hmotnost, problémy s manipulací a samozřejmě i na jeho cenu. Dalším důležitým nedostatkem je nedostatečná časová stabilita a postupná degradace vlastností, hlavně u materiálů na bázi plastů. U izolantů vyráběných v tvaru rohoží nebo matrací přistupuje ještě i problém s jejich upevněním na příslušný objekt.

Podstata technického řešeni

Uvedené nedostatky známých tepelněizolačních materiálů v podstatné míře odstraňuje nový materiál podle technického řešení, kterého podstata spočívá v tom, že mezi dvěma AI fóliemi je rovnoběžně s nimi umístěná plastová fólie o tlouštce alespoň 0,05 mm, obsahující navzájem izolované plynotěsně uzavřené bubliny o průměru a výšce minimálně 2 mm. Tato fólie je upevněná alespoň na okrajích jedné AI fólie, přičemž okraje obou AI fólií jsou navzájem spojeny. Podstatný znak nového technického řešení spočívá právě v oboustranné aplikaci AI fólií na plastovou fólii, vzhledem k tomu, že běžně používané a ekonomický výhodné plasty (např. polyetylén) podléhají v důsledku působení ultrafialového a infračerveného záření tak rychlé degradaci, že jejich použití v technické praxi se tím stává - s výjimkou speciálních případů neekonomické. Krycí a reflexní AI fólie zabraňují přístupu UF a IČ záření k plastu a tím se jeho životnost řádově prodlužuje. Významným znakem· je i použití plastem obalených bublin, které umožňují dosáhnout velmi výhodný poměr objemu vzduchu k celkovému objemu materiálu, a tím výhodné tepelněizolační vlastnosti při nízkých výrobních nákladech.

Výhodně je plastová fólie s bublinami jednou stranou plynotěsně fixovaná na vnitřní stranu AI fólie, která v tomto případě vytváří plynotěsný uzávěr plynových bublin. Výrazné zlepšení izolačních vlastností se dosáhne, když na vnitřní stranu každé AI fólie je upevněna jedna plastová fólie s bublinami a mezi nimi je rovnoběžně umístěná ještě alespoň jedna plastová fólie s bublinami. Z hlediska odolnosti proti * degradaci použité plastové fólie vlyvem vnějšího prostředí a zlepšení časové stability vlastností izolačního materiálu je výhodné, když okrajový spoj AI fólií je po celém obvodě vyhotovený jako plynotěsný spoj, výhodně jako plošný svár. Pro zabezpečení nízké hmotnosti a nízkých výrobních nákladů tepelněizolačního materiálu je vhodné, když plastová fólie s bublinami je vyrobená z vysokotlakového polyetylénu o nízké hustotě, plynotěsně uzavřené bubliny jsou plněné vzduchem a AI fólie jsou vytvořené jako vrstva AI o tloušťce alespoň 3 mm nanesená na plastové fólii o tloušťce alespoň 0,01 mm. Podstatné zjednodušení upevnění takovýchto fólií na izolovaný objekt se dosáhne, pokud alespoň na jedné straně rohože z tepelněizolačního materiálu podle technického řešení se umístí závěsná kovová oka tak, že tato v žádném směru nepřesahují šířku okrajového spoje AI fólií .a umístěna jsou tak, že vzdálenost mezi jejich středy je cca 20 cm.

Tepelněizolační materiál podle technického řešení má oproti dosavadním řešením řadu výhod, ke kterým patří hlavně nízká cena, nízká hmotnost, dobré tepelněizolační vlastnosti, vysoká časová stabilita aplikace na izolované elektromagnetická pole a bublin v plastové fólii zvukové podněty.

rozhodujících vlastností, lehká objekty, schopnost stínit i v důsledku plynotěsného uzavření i schopnost tlumit mechanické a

Příklad provedení řešení

Předmět řešení je realizovaný s použitím dvou AI fólií kašírovaných z vnitřní strany polyetylénovou (PE) fólií se vzduchovými bublinami, mezi kterými jsou umístěné další dvě PE fólie se vzduchovými bublinami, přičemž bubliny mají tvar válce u hliníkové fólie o průměru cca 6 mm a výšky cca 5 mm. Všechny fólie jsou na okraji spojené vzduchotěsným spojem vytvořeným plošným svařením tak, že výsledná tepelněizolační poduška má rozměry 250 x 250 x 17 mm. Šířka, svaru je cca 45 mm a na jedné straně podušky jsou na ploše svaru umístěna dvě závěsná oka z mosazi, která mají vnější průměr 40 mm, průměr vnitřního otvoru 30 mm a navzájem jsou od sebe vzdálena cca 200 mm. Součinitel tepelné vodivosti takovéhoto tepelněizolačního materiálu byl stanovený podle ČSN 72 7015

Bočkovou metodou a má hodnotu Λ = 0, 048 Ν.ια^.Κ¹ a tepelný odpor má hodnotu R = 0,35 m².K.W^-1. Plošná hmotnost materiálu takovéto'konstrukce je 0,6 kg.m'².

Průmyslové,, yy.ů.žiXolhost

Tepelněizolační materiál podle technického řešení má široké využití hlavně ve stavebnictví, ale jeho výhodné vlastnosti vytvářejí předpoklady úspěšné aplikace i v jiných oblastech, např. v nákladní dopravě, v konstrukci dopravních prostředků, jako reflexní panely ke zdrojům tepla apod.

TJ ,5 ____ TU v ?9f9s • '/ · \J t rns rc

Claims (8)

1. o

   rc o Oť o CZN 4-· r- o O o co (M

   NÁROKY NA OCHRANU

   1. Tepelněizolační materiál složený ze dvou vrstev AI fólie, mezi kterými je rovnoběžně s nimi umístěna alespoň jedna plastová fólie, vyznačující se tím, že plastová fólie je silná minimálně 0,05 mm a obsahuje navzájem izolované plynem plněné bubliny o průměru a výšce minimálně 2 mm, které jsou plynotěsně uža vřen/^arTOlTe je upevněna alespoň na okrajích jedné AI fólie, přičemž okraje AI fólií jsou navzájem spojené.
2. 2. Tepelněizolační materiál podle bodu 1, vyznačující se tím, že plastová fólie je jednou plochou plynotěsně spojená s vnitřní stranou AI fólie tak, že AI fólie vytváří plynotěsný uzávěr bublin plastové fólie.
3. 3. Tepelněizolační materiál podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že na každou AI fólii je z vnitřní strany plynotěsně fixovaná jedna plastová fólie s bublinami a mezi nimi je umístěna ještě alespoň jedna plastová fólie s bublinami.
4. 4. Tepelněizolační materiál podle bodu 1, vyznačující se tím, že AI fólie jsou po celé délce okrajů navzájem plynotěsně spojeny, výhodně plošným svarem.
5. 5. Tepelněizolační materiál podle bodu 1 až 3, vyznačující se tím, že plastová fólie s bublinami je vyhotovená z vysokotlakového polyetylénu o nízké hustotě a bubliny jsou vyplněny vzduchem.
6. 6. Tepelněizolační materiál podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že AI fólie je vyhotovená jako AI vrstva o tloušťce minimálně 3 (im nanesená na povrchu alespoň 0,01 mm silné plastové fólie.

   I
7. 7. Tepelněizolační materiál podle bodů 1 a 4, vyznačující se tím, že alespoň na jedné straně okrajového spoje AI fólií jsou umístěna alespoň dvě kovová závěsná oka tak, že celou svojí plochou leží na okrajovém spoji AI fólií.
8. 8. Tepelněizolační materiál podle bodu 7, vyznačující se tím, že vzdálenost mezi závěsnými oky je asi 20 cm.

   / /