ITMI20001339A1 - Pannello evacuato per isolamento termico - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“PANNELLO EVACUATO PER ISOLAMENTO TERMICO”

La presente invenzione riguarda un pannello evacuato per isolamento termico che presenta una maggiore robustezza e facilità di applicazione rispetta ed pannelli noti.

I pannelli evacuati, ed in particolare quelli realizzati con materiali plastici, stanno trovando un crescente impiego in tutti i settori in cui è richiesto l’isolamento termico a temperature inferiori a circa 100°C. Come esempi di applicazioni si possono ricordare le pareti di frigoriferi domestici e industriali, delle macchine distributrici di bevande (in cui l’isolamento termico è richiesto soprattutto per separare la parte delle bevande calde, generalmente a circa 70°C, da quella delle bevande fredde), o dei contenitori per il trasporto isotermico, per esempio di medicinali o cibi freddi o surgelati.

Altre applicazioni di questi pannelli sono evidenziabili nel settore dell’edilizia o deU’industria automobilistica. Tali pannelli sono per esempio utilizzabili per eseguire l’isolamento di una parete prefabbricata, inserendo alTintemo di detta parete un numero adeguato di pannelli ed affiancandoli l’uno all’ altro.

Come noto, un pannello evacuato è costituito da un involucro al cui interno è presente un materiale di riempimento. L’involucro ha lo scopo di impedire (o ridurre quanto più possibile) l’ingresso dei gas atmosferici all’interno del pannello, così da mantenere un livello di vuoto compatibile con il grado di isolamento termico richiesto dall’applicazione. Allo scopo l’involucro è realizzato con fogli cosiddetti “barriera”, caratterizzati da una permeabilità ai gas quanto più possibile ridotta, che possono essere costituiti da un singolo componente ma più comunemente sono multi strati di componenti diversi. Nel caso dei multistrati l’effetto “barriera” è conferito da uno degli strati componenti, mentre gli altri strati hanno generalmente funzioni di sostegno meccanico e di protezione dello strato barriera.

Il materiale di riempimento ha la funzione di mantenere distanziate le due facce opposte dell’involucro quando si pratica il vuoto nel pannello. Questo materiale può essere inorganico, come per esempio polvere di silice, fibre di vetro, aerogeli, terra di diatomee, ecc.; oppure organico, come schiume rigide di poliuretano o polistirene, sia in forma di tavole che di polveri. Il materiale di riempimento deve comunque essere poroso o discontinuo, in modo da poter evacuare le porosità o gli interstizi. Poiché la permeazione di tracce di gas atmosferici aU’intemo del pannello è praticamente inevitabile, quasi sempre questi pannelli contengono anche uno o più materiali (generalmente riferiti come materiali getter) in grado di assorbire questi gas mantenendo così la pressione all’interno del pannello ai valori desiderati. Una parte di un tipico pannello della tecnica nota è rappresentata in sezione in figura 1, in cui FI e F2 indicano i due fogli “barriera” che costituiscono l'involucro; R è il materiale di riempimento; G è la zona in cui è praticata la giunzione tra FI ed F2, giunzione che, nel caso più comune di fogli in materiali plastici, è realizzata per termosaldatura; e B rappresenta il bordo del pannello.

Tuttavia, un inconveniente dei pannelli noti consiste nella fragilità del materiale “barriera” dell’involucro, il quale deve essere maneggiato con estrema cautela se si vuole evitare la rottura dell’involucro stesso e il conseguente passaggio dei gas atmosferici all’interno del pannello, che comprometterebbe in modo definitivo le proprietà isolanti del pannello. La parte più fragile di tali involucri è il loro bordo, cioè la zona di giunzione tra i due fogli che costituiscono l’involucro e le parti dei fogli immediatamente adiacenti. Infatti, per la loro stessa posizione questi bordi sono inevitabilmente soggetti agli eventuali urti che possono verificarsi durante il trasporto dei pannelli. Inoltre, essi fungono spesso da maniglie utilizzate per afferrare i pannelli durante il loro montaggio per l’applicazione desiderata.

Un altro inconveniente dei pannelli noti consiste nel fatto che la loro forma, con il bordo B come mostrato in figura 1, non consente il perfetto affiancamento degli stessi quando si debbano usare più pannelli per isolare ampie superfici, come per esempio nel caso si voglia effettuare risolamento di una parete prefabbricata nel campo dell'edilizia. Con i pannelli noti questa applicazione richiede almeno due fasi, e cioè una prima fase di disposizione dei pannelli secondo la geometria del corpo o della struttura da isolare, ed una seconda fase nella quale gli spazi vuoti tra i pannelli vengono riempiti con un materiale isolante, come una schiuma polimerica.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire un pannello evacuato esente da tali inconvenienti. Detto scopo viene conseguito con un pannello evacuato le cui caratteristiche principali sono specificate nella prima rivendicazione ed altre caratteristiche sono specificate nelle rivendicazioni successive.

Un primo vantaggio del pannello isolante secondo la presente invenzione consiste nel fatto che, grazie al telaio perimetrale di cui è provvisto, i bordi esterni dell’involucro risultano protetti contro gli urti e le rotture accidentali. Pertanto, tale pannello presenta una maggiore robustezza e maneggevolezza rispetto ai pannelli noti.

Un altro vantaggio del pannello isolante secondo la presente invenzione consiste nel fatto che la presenza del telaio perimetrale conferisce al pannello una forma perfettamente parallelepipeda, per cui è possibile affiancare o sovrapporre tra loro numerosi pannelli senza che rimangano tra essi degli spazi vuoti, i quali dovrebbero essere riempiti con un materiale isolante in schiuma.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del pannello isolante secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente dettagliata descrizione di una sua forma realizzativa con riferimento ai disegni annessi, in cui - la figura 1 rappresenta in sezione un pannello evacuato della tecnica nota; - la figura 2 rappresenta una vista prospettica di un pannello evacuato secondo tale forma realizzativa della presente invenzione;

- la figura 3 rappresenta una vista del pannello evacuato di figura 2 sezionato lungo la linea ΙΙ-Π della stessa figura; e

- le figure 4 e 5 rappresentano alcuni esempi di profilati in materiale plastico adatti agli scopi dell'invenzione.

Con riferimento alla figura 2, si vede che il pannello evacuato 1 secondo la presente invenzione ha una forma perfettamente parallelepipeda e comprende un involucro 2, contenente in modo noto un materiale di riempimento 3 (non visibile in figura), ed un telaio perimetrale 4 costituito da un materiale rigido. Il materiale di riempimento 3 dell’involucro 2 può essere indifferentemente di tipo inorganico o polimerico, discontinuo o poroso.

Come risulta dalla figura 3, detto involucro 2 è formato da due fogli “barriera” i cui margini sono uniti mediante saldature (non mostrate) a formare il bordo 5 dell’involucro, continuo e disposto ai quattro lati del pannello 1. In altre forme realizzati ve della presente invenzione l involucro 2 può invece essere formato da un solo foglio barriera, ripiegato e saldato su se stesso, per cui il suo bordo 5 non è continuo e disposto ai quattro lati del pannello, ma solo su due lati opposti.

Sempre in figura 3 si vede che tale bordo 5 dell’involucro è completamente incorporato aH’intemo del telaio perimetrale 4, il quale può essere idealmente suddiviso in quattro porzioni rettilinee (solo due delle quali sono visibili in figura 1) aventi spessore circa uguale a quello del materiale di riempimento 3 e sezione sostanzialmente rettangolare.

Qualsiasi materiale rigido è adatto per la realizzazione del telaio perimetrale 4. Nel caso in cui il materiale di riempimento 3 è costituito da una schiuma polimerica, per esempio una schiuma poliuretanica, il telaio perimetrale 4 può essere realizzato con la stessa schiuma. In questo caso, l’involucro 2 contenente il materiale di riempimento 3 evacuato viene posizionato all’interno di una forma parallelepipeda di spessore circa uguale a quello del materiale di riempimento 3 e la forma viene riempita di schiuma. Dopo aver fatto solidificare la schiuma, è sufficiente estrarre dalla forma il pannello 1 comprendente il telaio perimetrale 4.

Alternativamente, detto telaio perimetrale 4 può essere costruito utilizzando gli scarti del materiale di riempimento 3, opportunamente tagliati e lavorati in modo da realizzare anche una scanalatura longitudinale all’interno della quale verrà poi inserito il bordo 5 dell’involucro 2.

Detto telaio perimetrale 4 può anche essere realizzato con segmenti di un profilato realizzato in materiale plastico ed avente una sezione opportuna. In figura 4 è rappresentato un primo possibile profilato plastico, 6, con due lembi 7 e 7' separati da una scanalatura 8, adatta a ricevere il bordo 5 di un pannello evacuato; il profilato 6 è realizzato con una conformazione tale che la naturale elasticità del materiale plastico fa aderire i lembi 7 e 7' al bordo 5. Alternativamente, si può impiegare un profilato plastico di forma tale da "agganciare" il pannello nella sua parte più esterna. Questa possibilità è rappresentata in figura 5, che mostra in sezione un profilato 9 i cui lembi 10 e 10’ fanno tenuta sulla parte esterna del pannello 1; anche in questo caso, il profilato è conformato in produzione con i lembi 10 e 10' leggermente convergenti, in modo tale da esercitare una leggera pressione sul pannello 1.

Infine, nel caso che il telaio 4 sia realizzato con profilati del tipo 6 o 9, lo spazio all'interno del telaio, 11, definito dalle pareti interne dei profilati, può essere riempito con una schiuma polimerica. Allo scopo, è possibile prevedere una serie di fori (non mostrati nelle figure 4 e 5) sulle superfici di detti profilati. La presenza della schiuma nello spazio vuoto all'interno del profilato diminuisce la conduzione termica in detto spazio e aumenta la rigidità meccanica della struttura, aiutando anche l'adesione del telaio al pannello.

Particolarmente adatti per la realizzazione dell’ involucro 2 sono i fogli multistrato, che comprendono generalmente almeno uno strato, di spessore relativamente elevato, di un materiale polimerico dotato di buone caratteristiche meccaniche, in particolare plasticità, che costituisce il supporto meccanico del multistrato; almeno uno strato di materiale con proprietà di barriera per i gas atmosferici, che può essere polimerico o inorganico; e almeno un altro strato polimerico, a copertura e protezione meccanica dello strato barriera. Sono comuni anche multistrati composti da cinque, sei o anche più strati sovrapposti.

Per garantire una durata di vita di almeno quindici anni, i pannelli dell’invenzione contengono preferibilmente uno o più materiali getter, cioè materiali in grado di assorbire chimicamente umidità e altri gas atmosferici. Preferito è l'impiego di sistemi a due o tre materiali getter, contenenti almeno un assorbitore chimico di umidità e almeno un componente scelto tra un ossido di un metallo di transizione (con funzione principale di assorbimento di idrogeno, CO e idrocarburi) e una lega a base di bario e litio (con funzione principale di assorbimento di azoto). Vari sistemi getter di questo tipo sono venduti dalla Richiedente sotto il nome COMBOGETTER , tra cut in particolare sistemi contenenti un assorbitore di umidità e polvere di lega a base di bario e litio, descritti nel brevetto EP-B-769117; e sistemi getter contenenti un assorbitore di umidità e un ossido di un metallo di transizione, con l'aggiunta opzionale di polvere di lega a base di bario e litio, descritti nella domanda di brevetto EP-A-757920.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pannello evacuato (1) per isolamento termico, comprendente un involucro (2) costituito da uno o più fogli barriera i cui margini sono uniti mediante saldature e contenente un materiale di riempimento (3) inorganico o polimerico, discontinuo o poroso, detto involucro (2) essendo provvisto di uno o più bordi (5) formati dalle zone di giunzione tra lembi di uno stesso foglio barriera o tra più fogli barriera e le parti di foglio immediatamente adiacenti, caratterizzato dal fatto che tali bordi (5) dell’involucro sono incorporati all’interno di un telaio perimetrale (4) in materiale rigido.
2. 2. Pannello evacuato (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto telaio perimetrale (4) è formato da una pluralità di porzioni rettilinee aventi sezione sostanzialmente rettangolare ed uno spessore circa uguale a quello del materiale di riempimento (3).
3. 3. Pannello evacuato (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto involucro (2) è costituito da due fogli barriera di forma sostanzialmente rettangolare, e che dette porzioni rettilinee da cui il telaio perimetrale è formato sono quattro.
4. 4. Pannello evacuato (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il materiale di riempimento (3) e detto materiale rigido del quale il telaio perimetrale (4) è formato sono una schiuma polimerica.
5. 5. Pannello evacuato (1) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta schiuma polimerica è una schiuma poliuretanica.
6. 6. Pannello evacuato (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il telaio perimetrale (4) è formato da porzioni rettilinee di uri profilato plastico (6; 9).
7. 7. Pannello evacuato (1) secondo la rivendicazione 6 in cui lo spazio (11) all'interno del telaio (4) definito dalle pareti interne del profilato plastico (6; 9) è riempito con una schiuma polimerica.
8. 8. Pannello evacuato (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui i fogli barriera che costituiscono finvolucro (2) sono fogli multistrato.
9. 9. Pannello evacuato (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, contenente un materiale o un dispositivo getter.
10. 10. Pannello evacuato (1) secondo la rivendicazione 9 in cui detto dispositivo getter comprende almeno un assorbitore chimico di umidità e almeno un componente scelto tra un ossido di un metallo di transizione e una lega a base di bario e litio.