ITMI20001489A1 - Pannello evacuato per isolamento termico di un corpo avente superficinon piane - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione incluslriale dal titolo:

“PANNELLO EVACUATO PER ISOLAMENTO TERMICO DI UN CORPO AVENTE SUPERFICI NON PIANE”

La presente invenzione si ri ferisce ad un pannello evacuato che consente di ottenere l’isolamento termico di un corpo avente superiici non piane.

I pannelli evacuati, ed in particolare quelli realizzati con materiali plastici, stanno trovando un. crescente impiego in lutti 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 surgelali. Sono anche allo studio applicazioni di questi pannelli nel settore dell’edilizia o nell'industria automobilistica.

Come noto, un pannello evacuato ò 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 multistrati di componenti diversi. Nel caso dei multislinti l'effetto “barriera” è conferito da uno degli strati componenti, mentre gli alni strati hanno generalmente funzioni di sostegno meccanico e di protezione dello strato barriera.

Il materiale di riempimento ha prevalentemente la funzione di mantenere distanziate le due facce opposte dell’ involucro quando si pratica il vuoto nel pannello, oltre a presentare altre caratteristiche evidenziate più avanti. 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. 11 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 all’ interno del pannello è praticamente inevitabile, quasi sempre questi palmelli 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.

A causa della rigidità dei materiali che li costituiscono, i pannelli noti hanno generalmente una configurazione planare e possono quindi essere utilizzati per l’isolamento di corpi sostanzialmente parallelepipedi, aventi pareti piane, ma non sono adatti per i corpi aventi superfici curve, coinè per esempio i boiler o i condotti utilizzati per il trasporto di petrolio nelle regioni artiche, o corpi provvisti di incavi e rilievi superficiali.

Uno dei metodi finora utilizzati per realizzare l’isolamento termico di corpi aventi superfici non piane consiste nel congiungere tra loro più pannelli piatti ridotti a strisce, per esempio incollandone i bordi con adesivi, in modo da ottenere una struttura composita che può essere piegata lungo le linee di giunzione in modo da adattarla alla forma del corpo da isolare.

Tuttavia, in questo tipo di strutture formale da pannelli piani assemblati tra loro si verificano passaggi di calore in corrispondenza delle giunzioni, e pertanto la qualità dell’isolamento termico fornito da tali strutture è scarsa.

La domanda di brevetto WO96/32605 a nome della società britannica ICI descrive pannelli evacuati, rigidi e di forma non planare ed un metodo per la loro produzione che consiste nel praticare nel materiale di riempimento, prima della fase di evacuazione, delle scanalature disposte nella direzione desiderata ed aventi ampiezza e profondità opportune. Successivamente, il materiale isolante viene inserito in un involucro ed il tutto viene sottoposto alla fase di evacuazione, per effetto della quale i pannelli si ripiegano lungo le scanalature e assumono la forma definitiva non planare. Infine, il pannello evacuato viene sigillato.

Tuttavia, si è osservato che nel corso di tale evacuazione l’involucro aderisce al materiale di riempimento inserendosi almeno parzialmente all’interno delle suddette scanalature, per cui, ad evacuazione completata, lo spessore del pannello non è uniforme in tutte le sue parti, ma è minore in corrispondenza delle linee di piegatura rispetto alle parti piane del pannello stesso. Conseguentemente, neanche le proprietà di isolamento termico di tali pannelli sono uniformi, ma risultano ridotte proprio lungo tali linee di piegatura.

Un altro inconveniente dei palmelli non planari noti consiste nel rischio che l’involucro, che risulta schiacciato all’ interno delle scanalature, si rompa permettendo così il passaggio dei gas atmosferici verso l’interno del pannello che compromette definitivamente le proprietà di isolamento termico del pannello stesso.

Un ulteriore inconveniente dei pannelli non planari noti consiste nel fatto che la loro curvatura è effettuata necessariamente in fase di evacuazione e cioè durante il processo di produzione dei pannelli. L’esecuzione di tale curvatura aumenta notevolmente l’ingombro dei pannelli stessi, mentre sarebbe conveniente poterla effettuare al momento dell’ applicazione finale del palmello, in modo da ridurre le difficoltà e gli oneri di trasporto e stoccaggio.

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire un pannello evacuato per l’isolamento termico di corpi aventi superfici non piane che sia 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 vantaggio del pannello evacuato secondo la presente invenzione consiste nel fatto che, grazie alla particolare struttura del materiale di riempimento, esso può essere curvato fino ad aderire alle pareti del corpo da isolare, senza che sia necessario praticare fenditure nel materiale di riempimento stesso.

Un altro vantaggio del pannello evacuato secondo la presente invenzione consiste nel fatto che all’atto della curvatura, le numerose piccole pieghe formate dall’involucro sul lato interno alla curvatura non rischiano, per la loro piccola entità, di provocare una rottura dell’involucro stesso e di conseguenza il passaggio dei gas atmosferici verso l’interno del pannello.

Inoltre, i pannelli evacuati secondo la presente invenzione vengono prodotti, stoccati e trasportati al luogo dell’applicazione finale in forma piana, e solo successivamente vengono curvati in modo da aderire al corpo da isolare.

Un ulteriore vantaggio del pannello evacuato secondo la presente invenzione consiste nel fatto che può essere prodotto in vari spessori utilizzando un numero variabile di tavole di materiale di riempimento di un solo tipo.

Ancora un altro vantaggio del pannello evacuato secondo la presente invenzione consiste -nel fatto che sulle sue facce principali possono essere ricavati, semplicemente e senza eseguire fresature, uno o più incavi complementari ai rilievi eventualmente presenti sulle superfici del corpo da isolare.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del pannello evacuato secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente dettagliata descrizione di alcune sue forme realizzative con riferimento ai disegni annessi in cui: - la figura 1 mostra una. vista in sezione trasversale di un pannello evacuato secondo una prima forma realizzativa della presente invenzione nella sua conformazione piana;

- la figura 2 mostra una vista in sezione trasversale del pannello evacuato di figura 1 nella sua conformazione curva; e

- la figura 3 mostra una vista in sezione trasversale di un pannello evacuato secondo una seconda forma realizzativa della presente invenzione.

Con riferimento alla figura 1, si vede che il pannello evacuato secondo una prima forma realizzativa della presente invenzione comprende un involucro 1 di tipo noto, costituito per esempio da due fogli barriera saldati lungo i loro margini, e una pluralità di sottili tavole 2 di materiale di riempimento, uguali tra loro e disposte una sopra l’altra all’interno di detto involucro 1. Lo spessore complessivo dell’insieme di tavole 2 corrisponde a quello previsto con l’impiego di una sola tavola di materiale di riempimento.

Dette tavole 2 sono realizzate preferibilmente in un materiale polimerico a celle aperte, ed il loro spessore deve essere sufficientemente piccolo da consentirne la curvatura. A seconda del materiale polimerico utilizzato, lo spessore del pannello può variare tra circa 2 e 8 mm. E preferito, come materiale di riempimento, l’uso di tavole di schiuma poliuretanica aventi uno spessore di circa 4-6 mm. Questi spessori possono essere ottenuti tagliando in senso orizzontale le tavole usualmente utilizzate per la produzione dei pannelli piani di tipo noto, e cioè parallelamente alle loro facce principali. Alternativamente, è possibile ridurre lo spessore di dette tavole mediante compressione, secondo una procedura nota nella tecnica.

Con riferimento alla figura 2, si vede che il pannello evacuato secondo la presente invenzione è stato curvato e disposto sopra la superficie laterale di un corpo cilindrico 3, in modo da ricoprirlo. La curvatura del pannello è possibile grazie al piccolo spessore ed alla conseguente flessibilità delle singole tavole 2 che esso comprende. Durante la fase di curvatura dette tavole 2 scorrono l’una sull’altra raggiungendo un diverso raggio di curvatura finale, e conseguentemente le loro estremità non sonò più allineate. Per favorire lo scorrimento tra le varie tavole 2, e quindi la curvatura del pannello, è possibile inserire dei fogli di plastica tra le coppie di tavole adiacenti.

In figura 3 è rappresentato un pannello evacuato secondo una particolare forma realizzativa della presente invenzione, disposto sulla superficie non piana di un corpo 4. Nel caso particolare qui rappresentato, detta superficie non piana è una superficie curva comprendente per esempio un rilievo 5.

Il pannello evacuato è formato da un involucro 1 contenente una pluralità di tavole 2 di materiale di riempimento, in questo caso quattro. Su due tavole 2’ adiacenti, una delle quali è contigua aH’ihvolucro 1, sono ricavati degli intagli di forma e dimensione coincidente con quelle del rilievo 5 di detta superficie non piana. Per effetto dell’evacuazione, l’involucro è aderente alla superfìcie esterna del materiale di riempimento e quindi, in corrispondenza degli intagli, alla superficie della tavola 2 interna, che non è intagliata. In questo modo una delle facce principali del pannello presenta un incavo 6 esattamente complementare a detto rilievo 5.

Naturalmente, il numero delle tavole 2 intagliate e le dimensioni degli intagli dipendono dalla forma dell· incavo che si vuole ottenere su una faccia del pannello.

I pannelli dell'invenzione possono contenere 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 cui 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 (8)

1. RIVEND1CAZI0NI 1. Pannello evacuato per l’isolamento termico di un corpo (3, 4) avente superfici non piane, provvisto di due facce principali e comprendente un involucro (1) flessibile, realizzato con uno o più fogli barriera, ed un materiale di riempimento, caratterizzato dal fatto che detto materiale di riempimento è costituito da almeno due tavole (2; 2’), tra loro sovrapposte, di una schiuma polimerica a celle aperte, ciascuna delle quali ha uno spessore compreso tra circa 2 e 8 mm.
2. 2. Pannello evacuato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre fogli di plastica inseriti tra coppie di tavole adiacenti per favorire lo scorrimento reciproco di queste ultime.
3. 3. Pannello evacuato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette tavole (2; 2’) sono formate in schiuma poliuretanica e ciascuna ha uno spessore . compreso tra circa 4 e 6 mm.
4. 4. Pannello evacuato secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette tavole (2) sono sostanzialmente uguali tra loro.
5. 5. Pannello evacuato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che su una o più tavole (2’) adiacenti, delle quali una è contigua all’involucro (1), è ricavato almeno un intaglio di forma e dimensioni coincidenti con quelle di un rilievo (5) presente su una superficie non piana di detto corpo (4).
6. 6. . Pannello secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che l'involucro (1) è realizzato con almeno un foglio multistrato.
7. 7. Pannello secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di contenere un materiale o un dispositivo getter.
8. 8. Pannello secondo la rivendicazione 7 in cui detto dispositivo getter comprende almeno un assorbi tore 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.