NO342136B1

NO342136B1 - Isolasjonsstruktur og fremgangsmåte for isolering av en struktur

Info

Publication number: NO342136B1
Application number: NO20120449A
Authority: NO
Inventors: Jari Sistonen
Original assignee: Oy U Cont Ltd
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2018-03-26
Also published as: WO2011048266A1; FI125764B; SE1250491A1; FI20096073A0; FI20096073A; NO20120449A1

Abstract

Oppfinnelsen omhandler en isolasjonsstruktur (21, 31) omfattende et indre skall (2) for å omgi et materiale som skal bli tilpasset i isolasjonsstrukturen og minst to isolasjonsvolumer (5.1, 5.2, 5.3) med en regulerbar termisk ledningsevne for et medium, arrangert på utsiden av det indre skallet. Oppfinnelsen omhandler også en fremgangsmåte for isolering av en struktur (21, 31), idet strukturen omfatter et indre skall (2) tiltenkt å omgi et materiale som skal bli tilpasset i strukturen, hvilken fremgangsmåte omfatter å regulere den termiske ledningsevnen av minst to isolasjonsvolumer arrangert på utsiden av det indre skallet.

Description

ISOLASJONSSTRUKTUR OG FREMGANGSMÅTE FOR ISOLERING AV EN STRUKTUR OPPFINNELSENS OMRÅDE

Oppfinnelsen omhandler en isolasjonsstruktur og en fremgangsmåte for isolering av en struktur. Spesielt, men ikke utelukkende, omhandler oppfinnelsen en isolert tank og/eller lager og en fremgangsmåte for å regulere isolasjonskapasiteten for en tank og/eller lager.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Som kjent, blir faste isolatorer brukt som termiske isolatorer av lagere og tanker. Typisk blir faste materialer, så som fiberisolatorer eller størknende isolasjonsskum, brukt som isolasjonsmateriale i slike strukturer. Den isolerende innvirkningen av fast isolasjon er dimensjonert for det tiltenkte bruksformålet.

Patentsøknaden publikasjon US 2007/0181583 viser en flyttbar drivstofftank omfattende et indre skall og et ytre skall. Formålet med den doble veggstrukturen av tanken er å gjøre tanken sikrere i et skogsmiljø.

US 2005/205131 A1 viser en oppløsningstank i hvilken energi føres til tanken langs ledninger fra en ekstern energikilde og tilbake til den eksterne energikilden. Et sirkulasjonssystem anvendes for å bevege energi ved pumping av et varmevekslingsmedium.

US 3450196 A beskriver regulering av gasstrykk for å variere termisk konduktivitet.

OPPSUMMERING

I samsvar med et første aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en isolasjonsstruktur i samsvar med krav 1. Ytterligere utførelsesformer av isolasjonsstrukturen ifølge oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav 2-8.

Foretrukket omfatter isolasjonsstrukturen et indre skall som omgir et mottaksvolum tiltenkt for et materiale som skal bli tilpasset i isolasjonsstrukturen, og isolasjonsstrukturen omfatter minst to isolasjonsvolumer for et medium separat fra hverandre og som har separat regulerbar termisk ledningsevne, de minst to isolasjonsvolumene er arrangert på utsiden av det indre skallet slik at innvirkningen av de minst to isolasjonsvolumene blir ført ved signifikant forskjellige steder av det samme mottaksvolumet.

I samsvar med et andre aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for isolering av en struktur i samsvar med krav 9. Ytterligere utførelsesformer av fremgangsmåten ifølge til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav 10-15.

Foretrukket, er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for isolering av en struktur, strukturen omfatter et indre skall som omgir et mottaksvolum tiltenkt for et materiale som skal bli tilpasset i strukturen, og fremgangsmåten omfatter å arrangere minst to separate isolasjonsvolumer på utsiden av det indre skallet slik at innvirkningen av de minst to isolasjonsvolumene blir ført ved signifikant forskjellige steder av det samme mottaksvolumet og separat regulering av de termiske ledningsevnene av de minst to isolasjonsvolumene.

Foretrukket omfatter isolasjonsstrukturen innretninger for å regulere den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet. Isolasjonsstrukturen kan omfatte flere separate isolasjonsvolumer som kan være separat kontrollerbare.

I samsvar med noen utførelsesformer, omfatter en apparatur en isolasjonsstruktur omfattende et indre skall for å omgi et materiale som skal bli tilpasset i isolasjonsstrukturen. Isolasjonsstrukturen omfatter minst ett isolasjonsvolum som har regulerbar termisk ledningsevne for et medium, arrangert på utsiden av det indre skallet. Apparaturen kan omfatte innretninger for å regulere termisk ledningsevne. Apparaturen kan omfatte en styringsanordning. Apparaturen kan omfatte temperatursensorer for målingen av en temperatur eksternt og/eller internt til isolasjonsstrukturen.

Foretrukket åpner en indre overflate av det indre skallet i retningen av materialet tiltenkt å bli lagret innen isolasjonsstrukturen.

Foretrukket, omfatter isolasjonsstrukturen et ytre skall som er tilpasset på utsiden av det indre skallet og har en ytre overflate. Foretrukket vil et rom utformet mellom den ytre overflaten av det indre skallet og den indre overflaten av det ytre skallet være minst delvis utformet som et isolasjonsvolum. Foretrukket er isolasjonsvolumet minst delvis tilpasset rundt det indre skallet.

Foretrukket er en ytre overflate av isolasjonsvolumet utformet ved den ytre overflaten av det ytre skallet. Foretrukket er den ytre overflaten av isolasjonsvolumet minst delvis arrangert innen påvirkningsområdet for den varierende temperaturen i miljøet. Foretrukket er den ytre overflaten av isolasjonsvolumet minst delvis arrangert innen påvirkningsområdet for temperaturen i et jordlag. I mange tilfeller er temperaturen jevn innen jordlaget. I noen tilfeller, er temperaturen i et jordlag jevnt kjølig. I noen tilfeller, er temperaturen i et jordlag jevnt varm eller het. Foretrukket er den ytre overflaten av isolasjonsvolumet minst delvis arrangert innen påvirkningsområdet for temperaturen i grunnvann. I noen tilfeller er temperaturen i grunnvann jevnt kjølig. Varmeoverføringen for isolasjonsstrukturen kan bli forbedret ved å lokalisere minst en del av isolasjonsvolumet i området med strømmende grunnvann. Minst en del av isolasjonsvolumet eller -volumene kan være lokalisert i påvirkningsområdet for et vannsystem eller en kilde. Kilden kan være en kald eller en het kilde.

Foretrukket er den ytre overflaten av isolasjonsvolumet arrangert minst delvis i friluft. Foretrukket er en kollektor av termisk stråling, så som en solfanger, arrangert på den ytre overflaten av eller på utsiden av isolasjonsvolumet for å forbedre varmeoverføring. Isolasjonsstrukturen kan også bli varmet ved andre innretninger, så som elektriske resistorer eller sirkulasjon av væske. Sirkulasjon av væske kan også bli brukt for avkjøling. Den ytre overflaten av isolasjonsvolumet kan omfatte en farge eller overflateruhet som forbedrer varmeoverføring. Den ytre overflaten av isolasjonsvolumet kan være matte-lignende.

Foretrukket er en blandeanordning for å blande innholdet av isolasjonsstrukturen arrangert på innsiden av isolasjonsvolumet for å forbedre varmeoverføring. Blandeanordningen kan omfatte en roterbar propeller eller en pumpe.

I samsvar med noen utførelsesformer, er isolasjonsstrukturen tilpasset i en tank og/eller lager. Tanken og/eller lageret kan være av den selvbærende typen. Tanken og/eller lageret kan være flyttbar. Tanken og/eller lageret kan være av containertypen. Tanken og/eller lageret kan omfatte en sylindrisk, sfærisk eller angulær form og en kombinasjon av minst noen av disse.

Tanken og/eller lageret kan være på bakkenivå. Tanken og/eller lageret kan være delvis eller fullstendig under bakken. Foretrukket er minst en del av andelen av isolasjonsstrukturen over bakken utstyrt med et isolasjonsvolum som har regulerbar termisk ledningsevne for et medium, tilpasset på utsiden av det indre skallet. En del av isolasjonsstrukturen under bakken kan være utstyrt med en fast isolator. Én ende eller begge ender av en sylindrisk tank kan være utstyrt med en fast isolator. Hvis det er et instrumenteringsskap eller lignende i forbindelse med enden eller skallet av tanken, er dette området av det ytre skallet ikke i direkte forbindelse med friluft. Området av det ytre skallet av tanken og/eller lageret som ikke er direkte i påvirkningsområdet av den varierende temperaturen i miljøet kan være utstyrt med en fast isolator.

Foretrukket omfatter isolasjonsstrukturen en vegg som omgir materialet som skal bli lagret. Isolasjonsstrukturen kan omfatte et isolasjonsvolum som har regulerbar termisk ledningsevne for et medium, arrangert i en vegg på utsiden av det indre skallet av veggen rettet mot materialet som skal bli lagret. Foretrukket omfatter veggen et ytre skall, og isolasjonsvolumet er tilpasset mellom det indre og det ytre skallet av veggen.

Innretningen for å regulere termisk ledningsevne kan omfatte minst én av de følgende: en mediumtrykk-reguleringsinnretning, en mediumtetthet-reguleringsinnretning, en mediummengde-reguleringsinnretning, en styringsanordning for å føre mediet inn i og/eller ut av isolasjonsvolumet, en reguleringsinnretning for å tilsette mediet til isolasjonsvolumet og/eller redusere mediet i isolasjonsvolumet, en trykkmålingsinnretning, en temperaturmålingsinnretning.

Innretningen for å regulere termisk ledningsevne kan omfatte minst én av de følgende: en undertrykkspumpe, en vakuumpumpe, en materialoverføringspumpe, en trykkpumpe, en trykksatt gasskilde, en trykksatt gasstank, en oppfyllingsventil, en tømmeventil.

Foretrukket omfatter isolasjonsstrukturen en styringsanordning. Styringsanordningen muliggjør å styre innretningen for å regulere termisk ledningsevne. Styringsanordningen muliggjør å føre mediet inn i og ut av isolasjonsvolumet. Temperaturen på innsiden av tanken/lageret kan bli målt. Temperaturen på utsiden av tanken/lageret, dvs., temperaturen i miljøet kan bli målt. Én eller flere temperatursensorer kan være arrangert for å måle temperaturen på utsiden av isolasjonsstrukturen. Én eller flere temperatursensorer kan være arrangert for å måle temperaturen på innsiden av isolasjonsstrukturen. Temperatursensoren(e) kan være forbundet til styringsanordningen. Trykket i isolasjonsvolumet kan bli målt. Én eller flere trykksensorer kan være arrangert i isolasjonsvolumet som en trykkmålingsinnretning.

De målte temperatur- og/eller trykkverdiene kan bli prosessert i styringsanordningen. En reguleringsverdi for å styre en reguleringsinnretning kan bli bestemt i styringsanordningen på basis av de målte temperatur- og/eller trykkverdiene. Styringsanordningen kan bli brukt for å lede mediet inn i eller ut av isolasjonsvolumet avhengig av temperaturen i miljøet og/eller av innholdene i isolasjonsstrukturen.

Foretrukket omfatter isolasjonsstrukturen en styringsanordning for å styre en reguleringsinnretning slik at når temperaturen i miljøet er lavere enn den i innholdene i tanken, blir det gassformige mediet redusert i volumet for å kjøle innholdene.

Foretrukket omfatter isolasjonsstrukturen en styringsanordning for å styre en reguleringsinnretning slik at når temperaturen i miljøet avtar, blir et gassformig medium redusert i volumet.

Foretrukket omfatter isolasjonsstrukturen en styringsanordning for å styre en reguleringsinnretning slik at når temperaturen i miljøet er høyere enn den i innholdene i tanken, blir et gassformig medium redusert i volumet for å varme innholdene.

Foretrukket omfatter isolasjonsstrukturen en styringsanordning for å styre en reguleringsinnretning slik at når temperaturen i miljøet øker, blir et gassformig medium redusert i volumet.

Foretrukket er isolasjonsvolumet trykkfast. I samsvar med noen utførelsesformer, omfatter isolasjonsstrukturen et trykkfast volum arrangert på utsiden av et indre skall for et medium som skal bli trykksatt og en reguleringsinnretning for den regulerbare trykksetting av mediet som skal bli tilpasset i det trykkfaste volumet.

Foretrukket omfatter reguleringsinnretningen en undertrykkspumpe for undertrykksetting av et gassformig medium. Foretrukket, omfatter reguleringsinnretningen en trykkpumpe for overtrykksetting av et gassformig medium.

Foretrukket, omfatter tanken et ytre skall, og isolasjonsvolumet er tilpasset mellom et indre og det ytre skallet.

Foretrukket, er mediet tilpasset til å bli flyttet inn i og ut fra isolasjonsvolumet avhengig av temperaturen i miljøet. I samsvar med noen utførelsesformer, er mediet tilpasset til å bli flyttet inn i og ut av isolasjonsvolumet avhengig av retningen på en endring i temperaturen i miljøet.

Mediet som skal bli tilpasset i isolasjonsvolumet som har regulerbar termisk ledningsevne kan omfatte minst ett av de følgende eller en blanding av noen av de følgende: en gass, en væske, et pumpbart medium, et viskøst medium, luft, vann, et kuldemedium, en bestanddel av råolje, et hydrokarbon.

To medier kan være tilpasset i isolasjonsvolumet. Flytende og gassformige medier kan være tilpasset i isolasjonsvolumet. Et forgassbart medium (f.eks. et hydrokarbon, et kuldemedium) kan være tilpasset i isolasjonsvolumet. Forandringer i den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet kan bli bevirket ved å forandre trykket og/eller mengden av mediet. Typisk har væsker en høyere termisk ledningsevne enn gasser. For å øke den termiske ledningsevnen av en isolator, kan volumandelen av væske i isolasjonsvolumet bli øket på bekostning av volumandelen av gass. Den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet kan bli øket eller forbedret ved å sirkulere væske i isolasjonsvolumet. For å redusere den termiske ledningsevnen av isolatoren, kan volumandelen av gass i isolasjonsvolumet bli øket på bekostning av volumandelen væske. I samsvar med noen utførelsesformer, når det er krevet lav isolasjonskapasitet, blir væske plassert i isolasjonsvolumet, og når høyere isolasjonskapasitet er krevet, blir væsken eller noe væske fjernet fra isolasjonsvolumet og et vakuum blir sugd inn i isolasjonsvolumet. Mengden vakuum kan bli regulert.

For å øke den termiske ledningsevnen, kan tettheten av mediet tilpasset i isolasjonsvolumet, så som en gass eller en gassblanding, bli øket ved å øke trykket på mediet. Typisk øker den termiske ledningsevnen av mediet når tettheten av mediet øker. Tilsvarende, omvendt, for å redusere den termiske ledningsevnen av isolatoren, kan tettheten av mediet tilpasset i isolasjonsvolumet bli redusert ved å øke trykket på mediet, hvorved den termiske ledningsevnen for mediet avtar.

Et varmeledende/isolerende medium kan bli skiftet ut i isolasjonsvolumet for å regulere den termiske ledningsevnen av den isolerende/varmeledende strukturen. Det varmeledende/isolerende mediet i det isolerende volumet kan bli fullstendig byttet ut med et annet medium for å regulere den termiske ledningsevnen av den isolerende/varmeledende strukturen.

Foretrukket blir den isolerende kapasiteten av isolasjonen av tanken regulert ved å forandre den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet på utsiden av det indre skallet.

Foretrukket blir den isolerende kapasiteten av isolasjonen av tanken regulert ved å forandre trykket av isolasjonsvolumet på utsiden av det indre skallet. Et trykk tilsvarende det i miljøet kan bli arrangert i isolasjonsvolumet.

Foretrukket blir den isolerende kapasiteten av isolasjonen øket ved å redusere trykket på mediet i isolasjonsvolumet. I samsvar med noen utførelsesformer, blir et overtrykk på mediet i isolasjonsvolumet redusert. Isolasjonsvolumet kan være undertrykksatt. Undertrykket i isolasjonsvolumet kan bli øket. Et vakuum kan bli arrangert i isolasjonsvolumet.

Verdien av trykket arrangert i isolasjonsvolumet, f.eks. undertrykk, avhenger av, blant andre ting, tykkelsen og fasongen av veggen av isolasjonsvolumet, så som avstanden mellom det indre og ytre skallet av isolasjonsvolumet.

Foretrukket blir den isolerende kapasiteten av isolasjonen redusert ved å øke trykket på mediet i isolasjonsvolumet. I samsvar med noen utførelsesformer, blir undertrykket av mediet i isolasjonsvolumet redusert. Isolasjonsvolumet kan være overtrykksatt. Overtrykket i isolasjonsvolumet kan bli øket.

Innholdene av isolasjonsstrukturen kan bli avkjølt ved å redusere den isolerende kapasiteten av isolasjonsvolumet når temperaturen i miljøet er lavere enn den av innholdene i isolasjonsstrukturen.

Innholdene i isolasjonsstrukturen kan bli varmet ved å øke den isolerende kapasiteten av isolasjonsvolumet når temperaturen i miljøet er høyere enn den for innholdene i isolasjonsstrukturen.

Isolasjonsstrukturen kan være tilpasset som del av en tank eller et lager. Lageret og/eller tanken kan være tiltenkt for lagringen av mennesker, dyr eller varer. Utstyr som produserer varme kan bli lagret i lageret og/eller tanken. Lageret og/eller tanken kan være et lager for prosess- og/eller matvareindustrien eller et lager for landbruk. Lageret og/eller tanken kan inneholde, for eksempel, utstyr for energifordeling, elektrisitetsfordeling, vannfordeling, kloakk, avfallshåndtering, drivstoffordeling, dataoverføring eller telekommunikasjonsnettverk.

Ved hjelp av den regulerbare isolasjonen, kan temperaturen i materialet lagret i tanken eller lageret bli regulert. Temperaturen av materialet som blir lagret kan bli øket og/eller redusert. Temperaturen av materialet som skal bli lagret kan bli holdt jevn. Temperaturen i miljøet, for eksempel, temperaturen som dominerer i naturen, kan bli brukt for å øke og/eller redusere temperaturen i materialet som blir lagret. Variasjonen i temperaturen i miljøet, for eksempel, variasjon i daglig temperatur eller årstidsmessig variasjon av temperatur kan bli utnyttet i isolasjonen av tanken. I samsvar med noen utførelsesformer, ved å utnytte den daglige temperaturvariasjonen i miljøet i tanken, kan behovet for oppvarming og/eller avkjøling bli redusert. Regulerbar isolasjon tillater å spare energi. Den termiske ekspansjonen og/eller termiske sammentrekning av materialet i tanken eller lageret kan bli redusert. Forandringer i spenningstilstanden for strukturen av tanken kan bli redusert.

Prinsippet med regulerbar isolasjon, isolasjonsstrukturen og fremgangsmåten presentert i denne beskrivelsen kan bli anvendt innen omfanget av, blant andre ting, prosessindustrien og matvareindustrien, så vel som landbruk. Ved hjelp av isolasjonsstrukturen, kan temperaturen av det lagrede materialet, materialet tilført til prosessen eller som blir prosessert i prosessen, bli redusert, opprettholdt og øket på en energi-effektiv måte.

I samsvar med noen utførelsesformer, kan tankene bli brukt som en tank for nedbrytning, kompostering og fermenteringsprosesser. Derved kan oppvarmingsog avkjølingsevnen oppnådd fra miljøet bli brukt på en energi-effektiv måte i slike biologiske prosesser. I en biologisk prosess, kan varme oppnådd fra utsiden av tanken bli brukt for å aktivere en prosess for eksempel aktivere bakteriell virkning. Når prosessen har blitt aktivert, kan temperaturen i innholdene i tanken bli avkjølt for å opprettholde en passende driftstemperatur for prosessen ved å overføre varme på utsiden av tanken hvis temperaturen i prosessen øker for mye, for eksempel, for mye for virkningen av bakteriene brukt i prosessen.

Varmeenergien tilgjengelig i miljøet i tanken/lageret kan bli tillatt å overføres på en forbedret måte inn i tanken og å øke temperaturen i innholdene i tanken slik at den termiske ledningsevnen av isolasjonen av tanken blir regulert til å bli høyere. Varmeenergien tilgjengelig innen tanken/lageret kan bli tillatt å overføres på en forbedret måte på utsiden av tanken og å redusere temperaturen i innholdene i tanken slik at den termiske ledningsevnen for isolasjonen av tanken blir regulert til å bli lavere.

For eksempel, kan bestandigheten av lettfordervelige varer bli forbedret. Variasjonen i temperatur av materiale som skal bli lagret kan bli redusert. Forgassingen og/eller fordampningen av forgassbare eller fordampbare materialer, så som drivstoffer eller avfall, kan bli redusert eller øket avhengig av anvendelsen. Når en reduserer genereringen av gasser, kan ikke-ønskelige emisjoner til miljøet i tanken bli redusert.

Trykket av et gassformig medium kan bli øket for å øke den termiske ledningsevnen av isolatoren, og trykket av gassen kan bli redusert for å redusere den termiske ledningsevnen av isolatoren. Det å redusere trykket av den isolerende gassen til et nivå lavere enn det atmosfæriske trykket er spesielt foretrukket, ettersom til og med små trykkforskjeller kan muliggjøre det å oppnå signifikante forskjeller i den termiske ledningsevnen av isolatoren. Varme kan bli mottatt fra miljøet til isolasjonsvolumet på en regulerbar måte og/eller varme kan bli overført til miljøet på utsiden av isolasjonsvolumet på en regulerbar måte.

Som et eksempel, kan en isolasjonsstruktur som innholdene i en tank eller lager blir isolert med, mot innvirkningen av kulde, bli regulert slik at isolatoren tillater overføringen ytre varme til innholdene. Tilsvarende kan en isolasjonsstruktur som isolerer mot innvirkningen av varme bli regulert slik at isolatoren tillater overføringen av varmen av innholdene på en forbedret måte på utsiden av tanken. Kjent fiksert isolasjon forhindrer også overføringen av varme når det ville være mer fornuftig å ikke isolere.

Andre fordeler vil bli åpenbare fra den følgende beskrivelsen og kravene. Forskjellige utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse vil bare være eller har bare blitt beskrevet i forbindelse med ett eller noen av aspektene av oppfinnelsen. En fagperson vil erkjenne at en hvilken som helst utførelsesform av et aspekt av oppfinnelsen kan bli anvendt i det samme aspektet og andre aspekter alene eller i kombinasjon med andre utførelsesformer.

KORT BESKRIVELSE AV FIGURENE

Oppfinnelsen vil bli beskrevet i det følgende ved hjelp av eksempel med referanse til de vedlagte skjematiske tegninger, hvor:

Figur 1 viser en tank i samsvar med en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen; og

Figur 2 viser et lager som er delvis omgitt av et jordlag;

Figur 3 viser et lager omfattende to separat regulerbare isolasjonsvolumer; og

Figur 4 viser en tank omfattende separat regulerbare isolasjonsvolumer, ett av disse er arrangert i påvirkningsområdet for temperaturen i grunnvann. DETALJERT BESKRIVELSE

I den følgende beskrivelsen, angir like referanser lignende deler. Det må bli anført at figurene ikke er skalatro i alle tilfeller og at de hovedsakelig tjener det formål å illustrere utførelsesformer av oppfinnelsen.

Figur 1 viser en tank 1, omfattende et indre skall 2 og et ytre skall 3 tilpasset på utsiden av det indre skallet. En indre overflate 2' av det indre skallet 2 definerer et mottaksvolum 4 av tanken 1 for materialet som skal bli lagret. Den indre overflaten 2' av det indre skallet 2 åpner i retningen av materialet tiltenkt å bli lagret innen tanken 1. Materialet som skal bli lagret kan være en hvilken som helst substans eller materiale, foretrukket strømmende materiale, så som et gassformig, flytende, halv-fast, pumpbart, viskøst, pulverformig eller granulært materiale. Materialet som skal bli lagret er ikke, som sådan, tenkt å være begrensende for oppfinnelsen. Figur 1 viser ikke åpningen av tanken for å overføre materialet mellom innsiden og utsiden av tanken 1. Figur 1 viser heller ikke forbindelser, f.eks. for materialet som skal bli lagret, måleinnretninger for materialmengder, en servicedør eller lignende, som typisk tilhører tanker. Metall- og plastmaterialer har blitt brukt som materialet for tanken.

I figur 1, er rommet definert ved en ytre overflate av det indre skallet og en indre overflate av det ytre skallet utformet som et isolasjonsvolum 5, som fullstendig omgir det indre skallet. Mer eller mindre av medium har blitt tilpasset til å bli lokalisert i isolasjonsvolumet 5 gjennom en kanal 6. Den isolerende kapasiteten av tanken 1 er arrangert for å være regulerbart slik at den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet 5 kan bli regulert.

I Figur 1, har en ytre overflate 3 av tanken blitt arrangert innen påvirkningsområdet for den varierende temperaturen av miljøet, foretrukket i friluft.

I tanken 1, omfatter en isolasjonsstruktur en dobbelskall strukturert vegg 2, 3, som omgir materialet som skal bli lagret. Isolasjonsvolumet 5 som har regulerbar termisk ledningsevne er tilpasset mellom skallene 2, 3.

I forbindelse med tanken 1, som er presentert som et eksempel på isolasjonsstrukturen, er en vakuumpumpe 7, egnet for å regulere trykket av mediet, tettheten av et medium og mengden av mediet, arrangert som en reguleringsinnretning 7 for den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet 5. Driften av vakuumpumpen 7 blir styrt ved hjelp av en styringsanordning 8. Kommunikasjonen mellom vakuumpumpen 7 og styringsanordningen 8 er indikert ved 8'.

Eventuelt kan den indre temperaturen av tanken 1 bli målt med en første temperatursensor 9, som foretrukket er lokalisert innen det indre skallet 2 og målingsinformasjonen fra denne blir kommunisert til styringsanordningen 8 (stiplet linje 9'). Eventuelt kan temperaturen eksternt til tanken 1, dvs. temperaturen i miljøet, bli målt med en andre temperatursensor 10, som foretrukket er lokalisert på utsiden av det ytre skallet 3 og målingsinformasjonen fra denne blir kommunisert til styringsanordningen 8 (stiplet linje 10'). De målte temperaturverdiene kan bli prosessert i styringsanordningen 8. I styringsanordningen, kan en reguleringsverdi for å styre vakuumpumpen 7 bli bestemt på basis av målte temperaturverdier. Styringsanordningen muliggjør å føre mediet inn i og ut av isolasjonsvolumet 5 avhengig av temperaturen i miljøet.

Trykkinformasjonen av isolasjonsvolumet 5 blir kommunisert fra en trykksensor 14 lokalisert i isolasjonsvolumet 5 til styringsanordningen 8 (stiplet linje 14').

Mediet kan bli ført inn i og ut av isolasjonsvolumet 5, avhengig av temperaturen i miljøet. Når temperaturen i miljøet er lavere enn den av innholdene i tanken 1, kan et gassformig medium bli redusert i isolasjonsvolumet 5 for å kjøle innholdene. Når temperaturen i miljøet avtar, kan det gassformige mediet bli redusert i isolasjonsvolumet 5. Når temperaturen i miljøet er høyere enn den av innholdene i tanken 1, kan det gassformige mediet bli redusert i isolasjonsvolumet 5 for å varme innholdene. Når temperaturen i miljøet øker, kan det gassformige mediet bli redusert i isolasjonsvolumet 5.

Tanken 1 omfatter et undertrykkfast isolasjonsvolum 5 arrangert på utsiden av det indre skallet for et gassformig medium som skal bli trykksatt. Mediet som skal bli tilpasset i isolasjonsvolumet 5 kan bli undertrykksatt på en regulerbar måte ved hjelp av vakuumpumpen 7.

For å øke den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet 5, kan tettheten av mediet tilpasset i isolasjonsvolumet, så som en gass eller en gassblanding, bli øket ved å øke trykket på mediet. Tilsvarende, omvendt, for å redusere den termiske ledningsevnen av isolatoren, kan tettheten av mediet tilpasset i isolasjonsvolumet 5 bli redusert ved å øke trykket på mediet, hvorved den termiske ledningsevnen av mediet avtar.

Den isolerende kapasiteten av isolasjonen av tanken kan be regulert ved å forandre trykket av isolasjonsvolumet 5. Et trykk tilsvarende det av miljøet kan bli arrangert i isolasjonsvolumet. Den isolerende kapasiteten av isolasjonsvolumet 5 kan bli øket ved å redusere trykket på mediet i isolasjonsvolumet. Isolasjonsvolumet kan være undertrykksatt. Undertrykket i isolasjonsvolumet kan bli øket. Et vakuum kan bli dannet i isolasjonsvolumet.

Foretrukket blir den isolerende kapasiteten av isolasjonen redusert ved å øke trykket på mediet i isolasjonsvolumet. I samsvar med noen utførelsesformer, blir et undertrykk av mediet i isolasjonsvolumet redusert. Isolasjonsvolumet kan være overtrykksatt. Overtrykket i isolasjonsvolumet kan bli øket.

Den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet kan bli øket ved å sirkulere væske i isolasjonsvolumet.

Det som ble presentert i den generelle seksjonen av denne beskrivelsen kan bli anvendt for reguleringen av den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet 5 av tanken 1.

Figur 2 viser et lager 11, omfattende et indre skall 2 og et ytre skall 3 tilpasset på utsiden av det indre skallet. En indre overflate 2' av det indre skallet 2 definerer et mottaksvolum 4 av tanken 1 for materialet som skal bli lagret. Den indre overflaten 2' av det indre skallet 2 åpner i retningen av et materiale tenkt å bli lagret innen lageret 11. Som for tanken 1, kan materialet som skal bli lagret være en hvilken som helst substans eller materiale, foretrukket strømmende materiale, så som gassformig, flytende, pumpbart, viskøst, pulverformig eller granulært materiale. Materialet som skal bli lagret er ikke, som sådan, tenkt å være begrensende for oppfinnelsen. Figur 2 viser ikke en åpning for å overføre materialet mellom innsiden og utsiden av lageret 11.

I figur 2, er rommet definert ved en ytre overflate av det indre skallet og en indre overflate av det ytre skallet mellom dem utformet som et isolasjonsvolum 5, som delvis omgir det indre skallet 2. Isolasjonsvolumet 5 er definert ved en skillevegg 15, som er tilpasset på en trykkfast måte mellom det indre og det ytre skallet. Rommet mellom det indre skallet og det ytre skallet er delt slik at isolasjonsvolumet 5 som har regulerbar termisk ledningsevne er på én side av skilleveggen 15, på den øvre siden i tilfellet med figur 2, og på den andre siden er en avdeling med fiksert isolasjon 13. Mer eller mindre av medium har blitt tilpasset til å bli lokalisert i isolasjonsvolumet gjennom en kanal 6. Den isolerende kapasiteten av tanken 1 er arrangert til å være regulerbar slik at den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet 5 kan bli regulert.

I Figur 1, har en ytre overflate 3 av tanken blitt arrangert innen påvirkningsområdet for den varierende temperaturen i miljøet, foretrukket i friluft.

Lageret 11 er lokalisert delvis innen bakkenivå 12, omgitt av et jordlag 16. Delen av lageret 11 over bakken er utstyrt med et isolasjonsvolum 5 som har regulerbar termisk ledningsevne for et medium, tilpasset på utsiden av det indre skallet 2. Skalldelen av lageret 11 under bakkenivå 12, som ikke er direkte innen påvirkningsområdet for den varierende temperaturen i miljøet, er utstyrt med en fiksert isolator 13.

En vakuumpumpe 7 passende for å regulere trykket av mediet, tettheten av mediet og mengden av mediet har blitt arrangert som en reguleringsinnretning 7 for den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet 5 i forbindelse med lageret 11 presentert som et annet eksempel på den isolerende strukturen; driften av vakuumpumpen 7 er styrt ved en styringsanordning 8 som i Figur 1.

Trykkinformasjonen for isolasjonsvolumet 5 blir kommunisert fra en trykksensor 14 til styringsanordningen 8 (stiplet linje 14').

Det som ble presentert i den generelle seksjonen av denne beskrivelsen og i forbindelse med beskrivelsen av Figur 1 kan bli anvendt for reguleringen av den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet 5 av lageret 11 ifølge Figur 2.

Temperaturen på innsiden av lageret 11 kan bli målt med en første temperatursensor 9, og temperaturen på utsiden av lageret, dvs., temperaturen i miljøet, kan bli målt med en andre temperatursensor 10. De målte temperaturverdiene kan bli prosessert i styringsanordningen 8. I styringsanordningen, kan en reguleringsverdi for å styre vakuumpumpen 7 bli bestemt på basis av de målte temperaturverdiene. Styringsanordningen muliggjør å føre mediet inn i og ut av isolasjonsvolumet 5 avhengig av temperaturen i miljøet.

Figur 3 viser et lager 21, som omfatter to isolasjonsvolumer 5.1 og 5.2 atskilt fra hverandre med en skillevegg 15, den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumene 5.1 og 5.2 er regulerbar. Lageret 21 avviker fra lageret 11 ifølge Figur 2 ved at isolasjonsvolumet 5.2 som har regulerbar termisk ledningsevne har blitt tilpasset i stedet for den fikserte isolatoren 13. En første trykksensor 14.1 er arrangert i det første isolasjonsvolumet 5.1, som trykkinformasjonen av isolasjonsvolumet 5.1 blir kommunisert fra, til en styringsanordning 8 (stiplet linje 14.1'). En andre trykksensor 14.2 er arrangert i det andre isolasjonsvolumet 5.2, som trykkinformasjonen av isolasjonsvolumet 5.2 blir kommunisert fra, til styringsanordningen 8 (stiplet linje 14.2').

Styringsanordningen 8 kan styre en vakuumpumpe 7 for å separat regulere det første isolasjonsvolumet 5.1 gjennom en første kanal 6.1 og det andre isolasjonsvolumet 5.2 gjennom en andre kanal 6.2. Som et eksempel på driften av lageret, kan varmeenergi bli ført til innholdene i lageret 21 fra miljøet over bakkenivå 12 i løpet av varmt vær, fordelaktig forbedret ved solstråling (for eksempel, ved å redusere den isolerende kapasiteten av isolasjonsvolumet 5.1), og jevn kjølighet kan bli oppnådd fra jordlaget 16 for å kjøle innholdene (for eksempel, ved å redusere den isolerende kapasiteten av isolasjonsvolumet 5.2). Som et annet driftseksempel for lageret, kan varmeenergi bli ført fra innholdene av lageret 21 til miljøet over bakkenivå 12 i løpet av kaldt vær, foretrukket vinter (f.eks. ved å redusere den isolerende kapasiteten av isolasjonsvolumet 5.1). Derfor, kan temperaturen i innholdene i lageret 21 bli styrt på en energieffektiv måte.

Figur 4 viser en tank 31 omfattende tre separat regulerbare isolasjonsvolumer 5.1, 5.2 og 5.3. Strukturen som har regulerbar isolerende kapasitet vist i Figur 4 omfatter en sylindrisk tank 31 installert i en vertikal posisjon. I forbindelse med det første isolasjonsvolumet 5.1 og andre isolasjonsvolumet 5.2, gjøres referanse til beskrivelsen av Figur 3. Et tredje isolasjonsvolum 5.3 er arrangert under det andre isolasjonsvolumet, atskilt ved en andre skillevegg 15' og arrangert innen påvirkningsområdet for temperaturen av grunnvann i et grunnvannslag 18. Grensen mellom et jordlag 16 nærmere bakkenivå 12 og grunnvannslaget 18 er uthevet med en stiplet linje 17. En tredje trykksensor 14.3 er arrangert i isolasjonsvolumet 5.3, som trykkinformasjonen for isolasjonsvolumet 5.3 blir kommunisert fra (stiplet linje 14.3'), til en styringsanordning 8, som ikke er vist i Figur 4.

Styringsanordningen 8 kan styre en vakuumpumpe 7 for å separat regulere det første isolasjonsvolumet 5.1 gjennom en første kanal 6.1, det andre isolasjonsvolumet 5.2 gjennom en andre kanal 6.2 og det tredje isolasjonsvolumet 5.3 gjennom en tredje kanal 6.3.

Som eksempel, i noen betingelser, kan temperaturen være omkring 6-+25 °C i miljøet over-bakken av tanken 31, omkring 6 °C i jordlaget 16 og omkring 4 °C i grunnvannslaget 18. Innholdene lagret i tanken kan være et melkeprodukt. Innholdene i tanken 31 kan være opprettholdt ved temperaturen på omkring 6-8 °C som følger:

a) når temperatur avtar, blir innholdene varmet ved hjelp av isolasjonsvolumet 5.1 ved å øke den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet 5.1 (eventuelt, blir den termiske ledningsevnen av det tredje isolasjonsvolumet 5.3 også redusert), b) temperaturen blir opprettholdt ved hjelp av det andre isolasjonsvolumet 5.2, og c) når temperaturen i tankinnholdene øker, blir innholdene i tanken avkjølt ved hjelp av det tredje isolasjonsvolumet 5.3 ved å øke den termiske ledningsevnen av isolasjonsvolumet 5.1 (eventuelt, blir den termiske ledningsevnen av det første isolasjonsvolumet 5.1 også redusert).

En blandeanordning 19 kan være arrangert i mottaksvolumet 4 av tanken 31 for å blande innholdene av isolasjonsstrukturen og for å forbedre varmeoverføringen mellom innholdene og utsiden av tanken. Blandeanordningen kan omfatte en roterbar propeller. Dører i tanken er indikert ved referansenummer 20.

En temperatursensor eller sensorer kan være arrangert i forbindelse med jordlagene i figurene 3 og 4, som kan bli brukt for å måle målingsinformasjon som skal bli kommunisert til styringsanordningen 8 og som skal bli prosessert ved styringsanordningen 8 for å generere et driftssignal for en reguleringsanordning 7.

Minst to isolasjonsvolumer arrangert for å være separat fra hverandre og som har separat regulerbar termisk ledningsevne kan bli arrangert i en isolasjonsstruktur som skal bli modernisert. Isolatorene eller noen av isolatorene i en isolasjonsstruktur som har vært i bruk (f.eks. en tank, lager eller beholder) kan bli erstattet ved isolasjonsvolumene presentert i denne beskrivelsen, arrangert for å være separate og som har separat regulerbar termisk ledningsevne.

Som et eksempel på arrangering av en isolasjonsstruktur på utsiden av det indre skallet kan det nevnes minst to fleksible isolasjonsposer eller omslag, arrangert for å være separat fra hverandre, som har separat regulerbar termisk ledningsevne, arrangert på utsiden av isolasjonsstrukturen og formet i samsvar med fasongen av isolasjonsstrukturen. Isolasjonsomslaget eller posen har foretrukket et regulerbart isolasjonsvolum arrangert mellom to vegger. Isolasjonsposen eller omslaget kan være fylt med et medium. Isolasjonsposen eller omslaget kan være installert rundt en tank eller en beholder. Isolasjonsposer eller omslag kan være installert side ved side slik at innvirkningen av minst to isolasjonsvolumer blir ført til signifikant forskjellige steder av mottaksvolumet av isolasjonsstrukturen tiltenkt for et materiale som skal bli tilpasset i isolasjonsstrukturen.

I samsvar med noen foretrukne utførelsesformer, er minst to isolasjonsvolumer arrangert for å være separat fra hverandre og har separat regulerbar termisk ledningsevne arrangert i minst to forskjellige miljøer slik at signifikant forskjellige temperaturer blir ført ved isolasjonsvolumene i de forskjellige miljøene. Derved kan temperaturen i materialet som skal bli tilpasset i isolasjonsstrukturen bli regulert mellom de (ekstreme) temperaturer av de nevnte minst to forskjellige miljøene. På denne måten, kan temperaturen i materialet på innsiden av isolasjonsstrukturen bli regulert selv uten ekstern energi. Reguleringen av temperaturen i materialet som skal bli lagret kan bli bevirket svært kostnads-effektivt ved å utnytte de regulerbare termiske ledningsevnene av isolasjonsvolumene lokalisert innen påvirkningsområdet for forskjellige miljøer.

Beskrivelsen gitt over tilveiebringer ikke-begrensende eksempler på noen utførelsesformer av oppfinnelsen. Det er åpenbart for fagpersoner at oppfinnelsen ikke er begrenset til detaljene presentert over, men at oppfinnelsen også kan bli implementert på andre ekvivalente måter.

Noen kjennetegn ved de presenterte utførelsesformene kan bli utnyttet uten å anvende andre kjennetegn. Beskrivelsen over må bli betraktet som en eksempelvis oversikt som beskriver prinsippene ifølge oppfinnelsen og ikke som begrensende for oppfinnelsen. Følgelig er omfanget av oppfinnelsen bare begrenset ved de vedlagte kravene.