RU2133920C1

RU2133920C1 - Air dehumidifier for spacecraft hermetic compartments

Info

Publication number: RU2133920C1
Application number: RU97121937A
Authority: RU
Inventors: В.К. Федотов; Л.Н. Сарычев; В.М. Цихоцкий
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева"
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 1999-07-27

Abstract

FIELD: keeping air humidity within limits of comfort conditions in habitable hermetic compartments of spacecraft, mainly orbital stations; submarines; enclosed spaces at high temperature and humidity. SUBSTANCE: air dehumidifier has casing with inlet and outlet branch pipes, device for removal of moisture and technological cavity formed by base of condenser and shell of liquid-type heat exchanger where thermoelectric cooler is located; thermoelectric cooler is made on base of thermoelectric modules interconnected together and mounted at spaced relation; free volume of technological cavity is filled with nonwettable electric and heat insulator, thus reducing flow of heat from "hot" surface to which "hot" surfaces of thermoelectric modules are soldered to "cold" surface. EFFECT: increased refrigerating coefficient (relation of produced cold to consumed electric power); enhanced operational efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области космической техники, а именно к системам создания комфортных условий пребывания экипажей космических орбитальных станцией в процессе полета. The invention relates to the field of space technology, and in particular to systems for creating comfortable conditions for crews of space orbital stations during the flight.

Длительная эксплуатация современных орбитальных станций, изменение количества космонавтов на борту, большая программа различных исследований и изменение состава оборудования и аппаратуры для исследований приводят к изменению влажностных нагрузок. В результате этого уровень влажности в отсеке может выйти за пределы комфортных условий, необходимых для эффективной деятельности космонавтов. Предлагаемое устройство и предназначено для поддержания уровня влажности воздуха в герметичных отсеках пилотируемых космических аппаратов, в частности в обитаемых отсеках орбитальных станций в зоне комфортных условий. Long-term operation of modern orbital stations, a change in the number of astronauts on board, a large program of various studies, and a change in the composition of equipment and apparatus for research lead to a change in humidity loads. As a result of this, the humidity level in the compartment can go beyond the comfort conditions necessary for the effective operation of astronauts. The proposed device is designed to maintain the level of humidity in airtight compartments of manned spacecraft, in particular in the inhabited compartments of orbital stations in the zone of comfortable conditions.

Известен принятый за аналог блок охлаждения и осушки воздуха (см. а.с. СССР N 635366, кл. F 24 F 3/14, 1977), содержащий кожух с входными и выходными патрубками, трубчатый теплообменник-конденсатор, по трубам которого прокачивается теплоноситель, обеспечивающий температуру на теплообменной поверхности, необходимую для конденсации излишней влаги продуваемого через эту поверхность воздуха, вентилятор, устройство для отвода влаги и влагосборник. A known cooling and dehumidification unit (see AS USSR N 635366, class F 24 F 3/14, 1977), containing a casing with inlet and outlet pipes, a tubular heat exchanger-condenser, through which the coolant is pumped, is known providing the temperature on the heat exchange surface necessary for condensation of excess moisture blown through this surface of air, a fan, a device for removing moisture and a moisture collector.

Блок охлаждения и осушки воздуха имеет следующие недостатки:
- требует наличия хладоносителя для обеспечения конденсации влаги на теплообменной поверхности конденсатора, при этом для эффективной осушки воздуха температура хладоносителя на входе теплообменник - конденсатор должна быть не выше 7 - 10 ^o C. Наличие такого уровня температур на подводящих трубах и арматуре, проложенных по обитаемым отсекам, может привести к несанкционированной конденсации влаги, что приведет к возникновению источников сырости и зон возможного развития бактериальной флоры. Все это ухудшает экологию среды обитания экипажа.The cooling and dehumidification unit has the following disadvantages:
- requires a coolant to ensure moisture condensation on the heat exchanger surface of the condenser, while for effective air drying, the temperature of the coolant at the inlet of the heat exchanger-condenser should not be higher than 7 - 10 ^o C. The presence of such a temperature level on the supply pipes and fittings laid along the inhabited compartments , can lead to unauthorized condensation of moisture, which will lead to the emergence of sources of dampness and areas of possible development of bacterial flora. All this worsens the ecology of the crew’s living environment.

- наличие в охлаждающей системе рабочей жидкости может привести к ее утечке и, следовательно, к загрязнению среды обитания экипажа;
- имеет сравнительно большие габаритно-массовые характеристики, т.к. использование трубчатых теплообменников для конденсации влаги при омывании их поверхностей воздухом не позволяет достичь высокого уровня компактности - отношения площади теплообменной поверхности к занимаемому объему;
- требует наличия на станции специального внутреннего контура охлаждения для создания требуемого уровня температуры хладоносителя на входе в теплообменник и, следовательно, дополнительной арматуры, гидроразъемов, теплообменников, автоматики и т. д. Все это усложняет эксплуатацию и увеличивает массу системы терморегулирования станции;
- не позволяет производить регулирования температуры охлаждающей поверхности.- the presence of a working fluid in the cooling system can lead to its leakage and, consequently, to contamination of the crew habitat;
- has a relatively large overall mass characteristics, because the use of tubular heat exchangers for condensation of moisture when washing their surfaces with air does not allow to achieve a high level of compactness - the ratio of the area of the heat exchange surface to the occupied volume;
- requires a special internal cooling circuit at the station to create the required level of coolant temperature at the inlet to the heat exchanger and, therefore, additional fittings, hydraulic connectors, heat exchangers, automation, etc. All this complicates the operation and increases the weight of the station thermal control system;
- does not allow temperature control of the cooling surface.

Известен также "Воздухоохладительный агрегат" (см. Л. Н. Анатычук "Термоэлементы и термоэлектрические устройства", справочник, стр. 468, рис. XI 60), выбранный в качестве прототипа. Also known is “Air-cooling unit” (see L. N. Anatychuk “Thermoelements and thermoelectric devices”, reference book, p. 468, Fig. XI 60), selected as a prototype.

Воздухоохладительный агрегат содержит кожух с входными и выходными патрубками, устройство для отвода влаги и технологическую полость, образованную поверхностью теплообменника-конденсатора и поверхностью жидкостного теплообменника, в которой размещен термоэлектрический охладитель на основе скоммутированных между собой термоэлектрических модулей, установленных с зазорами. Холодные спаи упомянутых модулей с тепловым контактом примыкают к поверхности теплообменника-конденсатора, а горячие спаи - к поверхности жидкостного теплообменика, с помощью которого отводится тепло от горячих спаев термоэлектрических модулей. The air-cooling unit contains a casing with inlet and outlet nozzles, a device for removing moisture and a technological cavity formed by the surface of the heat exchanger-condenser and the surface of the liquid heat exchanger, which houses a thermoelectric cooler based on interconnected thermoelectric modules installed with gaps. Cold junctions of the mentioned modules with thermal contact adjoin the surface of the heat exchanger-condenser, and hot junctions - to the surface of the liquid heat exchange, with which heat is removed from the hot junctions of thermoelectric modules.

Устройство прототипа благодаря применению термоэлектрического охлаждения позволяет исключить присущие аналогу вышеописанные недостатки, а именно: не оказывает вредного воздействия на экологию окружающей среды, компактно и удобно в эксплуатации. Однако устройство прототипа имеет недостаток, связанный с тем, что термоэлектрические модули располагаются с технологическими зазорами. Это необходимо для того, чтобы не было непредусмотренных электрических контактов между термомодулями. В результате при работе воздухоохладительного агрегата через эти зазоры будет происходить передача тепла от "горячей" поверхности, к которой примыкают "горячие" спаи термомодулей к холодной поверхности. В условиях невесомости передача тепла через зазоры будет осуществляться и излучением. А т.к. продуваемый через устройство воздух будет свободно проникать в эти зазоры и там конденсироваться на холодной поверхности, то передача тепла теплопроводностью будет существенна, т.к. теплопроводность воды примерно на 2 порядка больше теплопроводности воздуха. Из-за этого эффективность работы устройства, характеризуемая холодильным коэффициентом (отношение производимого "холода" QX к потребляемой электроэнергии N) понижается. Чтобы обеспечить конденсацию заданного количества влаги из продуваемого через устройство воздуха потребуется большее потребление электроэнергии. А на космических аппаратах потребление электроэнергии всегда очень ограничено. The prototype device due to the use of thermoelectric cooling eliminates the inherent disadvantages of the above-described disadvantages, namely: it does not have a harmful effect on the ecology of the environment, compact and convenient to operate. However, the prototype device has the disadvantage associated with the fact that thermoelectric modules are located with technological gaps. This is necessary so that there are no unintended electrical contacts between the thermal modules. As a result, during operation of the air-cooling unit through these gaps, heat will be transferred from the “hot” surface, to which the “hot” junctions of the thermal modules adjoin the cold surface. In zero gravity conditions, heat transfer through gaps will also be carried out by radiation. And since air blown through the device will freely penetrate into these gaps and condense there on a cold surface, then heat transfer by thermal conductivity will be significant, because the thermal conductivity of water is about 2 orders of magnitude greater than the thermal conductivity of air. Because of this, the efficiency of the device, characterized by a cooling coefficient (the ratio of the produced "cold" QX to the consumed electricity N) is reduced. To ensure the condensation of a given amount of moisture from the air blown through the device, a greater energy consumption will be required. And on spacecraft, energy consumption is always very limited.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности работы осушителя воздуха герметичных отсеков космических аппаратов. The present invention is to increase the efficiency of the dehumidifier airtight compartments of spacecraft.

Сущность изобретения заключается в том, что в осушителе воздуха герметичных KA, содержащем кожух с входными и выходными патрубками, устройство для отвода влаги и технологическую полость, образованную основанием конденсатора и корпусом жидкостного теплообменника, в которой размещен термоэлектрический охладитель на основе скоммутированных между собой термоэлектрических модулей, установленных с зазорами, свободный объем технологической полости заполнен несмачиваемым электротеплоизолятором. The essence of the invention lies in the fact that in a sealed air dryer KA, containing a casing with inlet and outlet pipes, a device for removing moisture and a technological cavity formed by the base of the condenser and the housing of the liquid heat exchanger, in which a thermoelectric cooler is located on the basis of interconnected thermoelectric modules, installed with gaps, the free volume of the technological cavity is filled with a non-wettable electrical heat insulator.

Технический результат заключается в том, что по сравнению с известными на сегодняшний день техническими решениями вновь созданная конструкция для осушки воздуха герметичных отсеков KA позволяет повысить эффективность работы устройства за счет повышения холодильного коэффициента и, следовательно, при одинаковом количестве конденсируемой влаги из прокачиваемого через устройство воздуха уменьшить, по сравнению с известными конструкциями, количество потребляемой энергии, что очень важно для KA, где энергопотребление очень ограничено. The technical result consists in the fact that, in comparison with the technical solutions known today, the newly created design for drying the air of hermetic compartments KA allows to increase the efficiency of the device by increasing the cooling coefficient and, therefore, with the same amount of condensed moisture from the air pumped through the device, reduce , compared with the known designs, the amount of energy consumed, which is very important for KA, where energy consumption is very limited.

Это достигается тем, что в предлагаемой конструкции весь свободный объем технологической полости заполнен несмачивамым электроизолятором, например, стеклотекстолитом. Заполнение свободного объема может быть осуществлено предварительно заготовленными по размеру и объему зазоров пластинами из стеклотекстолита или заполнением свободного объема зазора насыпным компонентом. Смачиваемые электротеплоизоляционные материалы использовать нельзя, хотя многие из них, например пенополиуретан, имеют меньший коэффициент теплопроводности, чем стеклотекстолит, но при увлажнении за счет адсорбирования влаги из воздуха они могут потерять электроизоляционные свойства и существенно ухудшить теплоизоляционные свойства. Заполнение зазоров электротеплоизолятором позволяет исключить непредусмотренные электрические контакты между термомодулями, т.е. исключить нарушение требуемой коммутации термомодулей и при этом существенно уменьшить передачу тепла от "горячей" поверхности к "холодной", т.к. при заполнении зазоров между термомодулями стеклотекстолитом передача тепла теплопроводностью уменьшается в 3-4 раза (коэффициент теплопроводности стеклотекстолита в 3-4 раза меньше, чем у воды), а передача тепла теплопроводностью полностью исключается. This is achieved by the fact that in the proposed design, the entire free volume of the technological cavity is filled with a non-wettable electrical insulator, for example, fiberglass. The filling of the free volume can be carried out by plates made of fiberglass in advance prepared by the size and volume of the gaps, or by filling the free volume of the gap with a bulk component. Wet electrothermal insulation materials cannot be used, although many of them, for example polyurethane foam, have a lower coefficient of thermal conductivity than fiberglass, but when wetted by adsorption of moisture from air, they can lose their electrical insulation properties and significantly deteriorate their thermal insulation properties. Filling the gaps with an electrothermal insulator eliminates unintended electrical contacts between thermal modules, i.e. to eliminate violation of the required switching of thermal modules and at the same time significantly reduce heat transfer from the "hot" surface to the "cold", because when filling the gaps between the thermal modules with fiberglass, heat transfer by thermal conductivity decreases by 3-4 times (the thermal conductivity of fiberglass is 3-4 times less than that of water), and heat transfer by thermal conductivity is completely eliminated.

Суть изобретения поясняется чертежами. The essence of the invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показан вид сбоку на осушитель воздуха герметичных отсеков KF. In FIG. 1 shows a side view of an air dryer of the airtight compartments KF.

На фиг. 2 показан разрез по А-А. In FIG. 2 shows a section along aa.

Осушитель воздуха включает кожух 1, в центральной части которого размещено устройство для отвода влаги 2, например жесткий фитиль из пористого материала, выполненный в виде пластины 3 с коническим основанием 4. внутри кожуха 1 напротив каждой боковой поверхности пластины 3 установлен конденсатор 5, выполненный в виде основания 6 с ребрами 7, которые торцами примыкают к боковой поверхности пластины 3, а зазоры между ребрами образует каналы 8 для прохода воздуха. Напротив каждого основания 6 конденсатора 5 со стороны неоребренной его поверхности расположен жидкостной теплообменник 9, при этом основанием 6 конденсатора 5 и корпусом жидкостного теплообменника 9 образована технологическая полость 10, в которой размещен термоэлектрический охладитель на основе скоммутированных между собой термоэлектрических модулей 11, которые расположены с зазорами, заполненными электротеплоизолятором 12, выполненным в виде пластин из стеклотекстолита, подобранных на макете по форме и объему зазоров. "Холодные" поверхности термомодулей 11 с хорошим тепловым контактом прижаты к неоребренной поверхности основания 6 конденсатора 5, а "горячие" поверхности термомодулей 11 припаяны к корпусу жидкостного теплообменника 9. Кожух 1 снабжен предкамерой 13, герметично закрепленной на торцевых поверхностях оснований 6 конденсаторов 5, и в ее вершине установлен вентилятор 14. Полость 15 предкамеры 13, каналы для прохода воздуха 8, зазоры 16, образованные торцами технологической полости 10, свободный объем которой заполнен стеклотекстолитом, торцами жидкостных теплообменников 9 и внутренней поверхностью основания 4 устройства для отвода влаги 2, а также зазоры 17 между наружными поверхностями корпусов жидкостных теплообменник 9 и противолежащими им внутренними поверхностями кожуха 1 образуют единый воздушный тракт, соединенный с выходными патрубками 18. Между днищем кожуха 1 и основанием 4 устройства для отвода влаги 2 образована полость 19, в которой размещена капиллярная сетка 20 и которая снабжена патрубком 21 для подсоединения к нему насоса для откачки конденсата. Подача охлаждающей жидкости, например воды, в жидкостные теплообменники 9 осуществляется через патрубки 22, а вывод - через патрубки 23. The air dryer includes a casing 1, in the central part of which there is a device for removing moisture 2, for example, a rigid wick made of porous material made in the form of a plate 3 with a conical base 4. inside the casing 1, a condenser 5 is installed opposite each side surface of the plate 3, made in the form the base 6 with ribs 7, which ends are adjacent to the side surface of the plate 3, and the gaps between the ribs forms channels 8 for the passage of air. Opposite each base 6 of the condenser 5, a liquid heat exchanger 9 is located on the side of its non-finned surface, while the base 6 of the condenser 5 and the housing of the liquid heat exchanger 9 form a technological cavity 10 in which a thermoelectric cooler is located on the basis of interconnected thermoelectric modules 11, which are located with gaps filled with an electrothermal insulator 12, made in the form of plates of fiberglass, selected on the layout according to the shape and volume of the gaps. The “cold” surfaces of the thermal modules 11 with good thermal contact are pressed against the non-ribbed surface of the base 6 of the condenser 5, and the “hot” surfaces of the thermal modules 11 are soldered to the body of the liquid heat exchanger 9. The casing 1 is equipped with a pre-chamber 13, which is hermetically fixed to the end surfaces of the bases 6 of the condensers 5, and at its apex there is a fan 14. The cavity 15 of the pre-chamber 13, the channels for the passage of air 8, the gaps 16 formed by the ends of the technological cavity 10, the free volume of which is filled with fiberglass, the ends of the liquid heat exchangers 9 and the inner surface of the base 4 of the device for removing moisture 2, as well as the gaps 17 between the outer surfaces of the bodies of the liquid heat exchanger 9 and the opposite inner surfaces of the casing 1 form a single air duct connected to the outlet pipes 18. Between the bottom of the casing 1 and the base 4 moisture removal device 2, a cavity 19 is formed in which a capillary grid 20 is placed and which is equipped with a pipe 21 for connecting a condensate pump to it. The coolant, for example water, is supplied to the liquid heat exchangers 9 through the nozzles 22, and the output through the nozzles 23.

Осушитель воздуха герметичных отсеков KA работает следующим образом: при повышении влажности в обитаемом отсеке орбитальной станции выше допустимого уровня производится включение вентилятора 14, термоэлектрического охладителя 11, насоса откачки конденсата и агрегатов подачи хладагента в полости жидкостных теплообменников 9. Вентилятор начинает прокачивать влажный воздух из отсека через воздушный тракт осушителя воздуха. При движении воздуха через каналы 8 конденсатора 5 воздух за счет теплообменника с холодной поверхностью конденсатора охлаждается и при этом излишняя влага конденсируется на теплообменной поверхности конденсатора и стекает по его ребрам 7 к поверхности пластины 3 устройства для отвода влаги 2. За счет действия капиллярных сил влага всасывается пористым материалом устройства для отвода влаги 2 и перемещается в полость 19, откуда откачивается насосом. Осушенный воздух через зазоры 16, 17 и выходные патрубки 18 выбрасывается в отсек станции, где смешивается с воздухом отсека. В результате такого смешения влажность воздуха отсека постепенно понижается и при достижении заданного уровня влажности термоэлектрический охладитель 11, вентилятор 14, насос откачки конденсата и агрегаты подачи хладагента в полости теплообменников 9 выключаются. The air dryer of the hermetic compartments KA operates as follows: when the humidity in the inhabited compartment of the orbital station increases above the permissible level, the fan 14, thermoelectric cooler 11, condensate pump and refrigerant supply units are switched on in the cavity of the liquid heat exchangers 9. The fan starts pumping moist air from the compartment through dehumidifier air duct. When air moves through the channels 8 of the condenser 5, the air is cooled due to the heat exchanger with the cold surface of the condenser, and excess moisture condenses on the heat exchange surface of the condenser and flows along its ribs 7 to the surface of the plate 3 of the moisture removal device 2. Due to the action of capillary forces, moisture is absorbed the porous material of the device for removing moisture 2 and moves into the cavity 19, where it is pumped out by the pump. The dried air through the gaps 16, 17 and the outlet pipes 18 is discharged into the station compartment, where it is mixed with the air of the compartment. As a result of this mixing, the compartment air humidity gradually decreases, and when the specified humidity level is reached, the thermoelectric cooler 11, fan 14, condensate pump and refrigerant supply units in the cavity of the heat exchangers 9 are turned off.

Источником холода в предлагаемом осушителе воздуха является термоэлектрический охладитель на основе скоммутированных между собой термоэлектрических модулей 11, в котором при протекании через него тока на холодных спаях термомодулей происходит выделение холода. За счет хорошего теплового контакта холодных поверхностей термомодулей с основанием 6 конденсатора 5, выполненного из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например из АМГ 6, температура поверхности конденсатора практически совпадает с температурой холодных поверхностей термомодулей. Тепло, выделяемое прокачиваемым из отсека воздухом на поверхности конденсатора за счет охлаждения воздуха и конденсации излишней влаги, а также тепло, выделяемое на "горячих" спаях термомодулей, отводится хладагентом, прокачиваемым через полости теплообменников 9, корпуса которых припаяны к поверхностям горячих спаев термомодулей. The source of cold in the proposed air dryer is a thermoelectric cooler based on interconnected thermoelectric modules 11, in which, when current flows through it on cold junctions of the thermal modules, cold is released. Due to the good thermal contact of the cold surfaces of the thermal modules with the base 6 of the condenser 5, made of a material with a high coefficient of thermal conductivity, for example, from AMG 6, the surface temperature of the condenser practically coincides with the temperature of the cold surfaces of the thermal modules. The heat generated by the air pumped from the compartment on the surface of the condenser due to air cooling and condensation of excess moisture, as well as the heat generated on the hot junctions of the thermocouples, is removed by the refrigerant pumped through the cavities of the heat exchangers 9, the housings of which are soldered to the surfaces of the hot junctions of the thermocouples.

В известных устройствах воздух при движении внутри устройства попадает в технологическую полость, в которой расположен термоэлектрический охладитель и заполняет в ней весь свободный объем. Попадая в эту полость, воздух частично охлаждается и затем конденсируется на основании конденсатора, к которому примыкают "холодные" поверхности термомодулей, при этом происходит выделение дополнительного тепла на поверхности конденсатора. Кроме того, к этой поверхности подводится тепло излучением от "горячих" поверхностей корпусов теплообменников 9 через зазоры между термомодулями и теплопроводностью через водовоздушную среду, заполняющую зазоры. В предлагаемой конструкции, в отличие от известных, прокачиваемый воздух не попадает в технологическую полость, т.к. весь ее свободный объем заполнен электротеплоизолятором, что приводит к существенному уменьшению теплопритока к "холодной" поверхности конденсатора. При меньшем теплопритоке температура на поверхности конденсатора будет ниже и, следовательно, интенсивность охлаждения прокачиваемого воздуха и конденсации излишней влаги будет выше, что позволит быстрее достичь требуемой работы осушителя, это приведет к уменьшению потребления энергии, что очень важно для КА, где электроэнергия всегда в дефиците. Для обеспечения осушки воздуха до того же уровня влажности за тоже время в известных устройствах потребуется к термоэлементам подводить большую мощность по сравнению с предлагаемым устройством. In known devices, air, when moving inside the device, enters the technological cavity in which the thermoelectric cooler is located and fills the entire free volume in it. Once in this cavity, the air is partially cooled and then condenses on the base of the condenser, to which the "cold" surfaces of the thermal modules are adjacent, and additional heat is released on the surface of the condenser. In addition, heat is supplied to this surface by radiation from the “hot” surfaces of the shells of the heat exchangers 9 through the gaps between the thermal modules and thermal conductivity through a water-air medium filling the gaps. In the proposed design, unlike the known ones, the pumped air does not enter the technological cavity, because its entire free volume is filled with an electrothermal insulator, which leads to a significant decrease in heat gain to the "cold" surface of the capacitor. With less heat gain, the temperature on the surface of the condenser will be lower and, consequently, the cooling rate of the pumped air and condensation of excess moisture will be higher, which will allow achieving the required dehumidifier work faster, this will reduce energy consumption, which is very important for spacecraft, where electricity is always in short supply . To ensure air drying to the same humidity level at the same time, in known devices, it will be necessary to supply more power to thermocouples in comparison with the proposed device.

Таким образом, совокупность новых признаков, отсутствующих в известных технических решениях, позволяет достигнуть нового технического результата - повысить эффективность работы осушителя воздуха герметичных отсеков КА за счет повышения холодильного коэффициента. Thus, the combination of new features that are absent in the known technical solutions allows us to achieve a new technical result - to increase the efficiency of the dehumidifier of the air-tight spacecraft compartments by increasing the refrigeration coefficient.

Claims

A dehumidifier for airtight compartments of spacecraft, containing a casing with inlet and outlet nozzles, a device for removing moisture and a technological cavity formed by the base of the condenser and the housing of the liquid heat exchanger, which houses a thermoelectric cooler based on interconnected thermoelectric modules installed with gaps, characterized in that the free volume of the technological cavity is filled with a non-wettable electrical heat insulator.