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PERFECTIONNEMENTS AUX ISOLANTS THERMIQUES FONCTIONNANT SOUS VIDE.
La présente invention concerne les panneaux thermiquement isolants flexibles et, en particulier, de tels panneaux isolants flexibles dans lesquels on a fait un certain vide et qui servent à 1'isolement des tabes ou des canalisations.
Les tubes qui nécessitent un isolement contre le froid ou contre le chaud9 sont généralement munis d'une couche épaisse de matière isolante, maintenue en position autour du tube par une enveloppe en matière textile.
Sur les tubes, la surface de la matière isolante augmente tellement rapidement avec .sbn augmenta,tion d'épaisseur que l'on atteint vite le moment où une augmentation ultérieure d'épaisseur ne contribue pratiquement plus à l'isolement du tube.
Par contre, une mince paroi isolante, hautement efficace autour d'un tube, comme celle que l'on va décrire, produit un isolement bien supérieur à ce que l'on peut obtenir avec des isolements ordinaires, quelle que soit leur épaisseur. Bien qu'un isolement sous vide, autour des tubes, soit très efficace parce qu'il concentre un très bon isolement de faible épaisseur au voisinage immédiat du tube, son usage a été très limité dans le passé, car chaque section isolante était habituellement faite pour s'adapter à la section correspondante d'un tube.
La présente invention a pour objet un isolement flexible, sous vide, constitué par un panneau isolant dans lequel on a fait un certain vide et qui est enroulé autour d'un tube, sans perdre son vide, ni ses qualités isolantes. Ce panneau comporte notamment des ondulations qui lui permettent d'être enroulé autour d'une surface arrondieo
Conformément à la présente invention, un tube, en métal imperméable aux gaz, est aplati pour constituer une enveloppe présentant des extré-
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mités sous forme d'ouvertures allongées.
Un panneau en fibres minérales, dont les filaments individuels ont une orientation quelconque, dans tous les sens, et qui se prolongent dans des plans parallèles à celui du panneau, est inséréà l'intérieur de l'enveloppe, après quoi les extrémités de celle-ci sont soudées; le panneau est alors mis sous presse pour la formation des ondulations à la surface du panneau. On fait régner dans l'enveloppe une pression, par voie pneumatique ou hydraulique, pendant la formation des ondulations, afin de donner au métal la tension mécanique appropriée.. La matière isolante est constituée, par exemple, par celle décrite dans le brevet déposé aux Etats-Unis d'Amérique le 14 juillet 1951 par MM. Strong & Bundy-Serial Nr.
236. 788.
On peut ainsi utiliser un panneau de fibres de verre ayant une orientation complètement quelconque dans les trois directions, mais, si cette orientation quelconque est maintenue dans des plans perpendiculaires au trajet de la chaleur, l'effet isolant des fibres est bien meilleur. C'est pourquoi il est préférable d'utiliser des panneaux ainsi constitués.
La présente invention sera d'ailleurs bien comprise en se référant à la description qui suit et au dessin qui l'accompagne à titre d'exemple non limitatif et dans lequel : - La figure 1 montre un tube cylindrique.
- La figure 2 le représente après aplatissement sous forme de panneau.
- La figure 3 montre un type de matrice utilisé pour former des ondulations sur le panneau plat de la figure 2.
- La figure 4 représente un panneau isolant fabriqué selon la présente invention et mis en place autour d'un tube.
Le tube 10 de la figure 1 est en un métal quelconque imperméa- ble aux gaz; toutefois, il est préférable d'utiliser des métaux résistant à la corrosion et qui ont une faible conductibilité thermique, comme l'acier inoxidable ou l'alliage fer-nickel, connu sous le nom d'invar. Ce tu- be peut être fabriqué sans soudure, ou bien on peut le réaliser en enrou= lant une tôle métallique autour d'un mandrin et en soudant les bords longi- tudinaux 11.
Le tube 10 est alors aplati pour former un panneau 12 -Figure 2.
Un certain espace est ménagé à l'intérieur pour permettre l'insertion d'un panneau 13 en matière fibreuse de faible conductibilité thermique, comme les fibres de verre par exemple. L'une des extrémités du panneau 12 est alors scellée, par brasure ou par soudure, et ce panneau est placé dans une matrice à onduler, dont la moitié est représentée en 14 -figure 3. 11 est préférable que les ondulations soient parallèles aux extrémités scellées du panneau 12.
La matrice 14 à onduler le panneau est une matrice "femelle" dans laquelle les ondulations sont formées avec l'aide d'une pression hydraulique intérieure. On peut utiliser un fluide, comme de l'air par exemple; des liquides, tels que l'eau ou l'huile ne sont pas à recommander à cause de la contamination des fibres de verre. Les ondulations peuvent être formées avant que la laine de verre ne soit insérée, les ouvertures terminales du panneau étant ouvertes. Ce panneau peut être alors un peu écarté, pour faci- liter l'insertion de la fibre minérale.
Après la sortie de la matrice, le panneau 12 est vidé de son air et l'ouverture terminale est soudée. Le vidage peut se faire en plaçant le panneau 12 dans une chambre à vide (non représentée) et en scellant l'ou- verture terminale quand le panneau a été vidé; on pourrait, en variante, fixer un queusot (non représenté) en un endroit quelconque du panneau 12, pour servir à le relier à une machine à faire le vide. Le vide fait, le queusot est pincé et soudé tout près du panneau, pour former scellement.
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Les ondulations ayant été faites sur les deux cotes du panneau, on peut l'enrouler facilement autour de surfaces cylindriques. La figure 4 represente un tel panneau enroulé autour d'un tube 15. Les extrémités ouver- tes du panneau 12 sont, de préférence, soudées par résistance, pour que le joint se fasse en diminuant d'épaisseur jusqu'au bout. Cela permet de réaliser un enveloppement plus serré. Enfin, le raccord longitudinal extérieur est alors fermé au moyen d'un composé organique de scellement.
Le panneau 12 de fibres 13 est, de préférence, constitué par des fibres de verre. On en trouve dans le commerce sous divers diamètres. Il est préférable d'utiliser des fibres ayant un diamètre de moins de 25 microns et d'environ 2,5 micronso Tels qu'utilisés selon l'invention, les panneaux de fibres de verre sont, de préférence, précomprimés, jusqu'à présenter un poids de 160 à 480 grammes environ par dem3. Ce résultat peut être obtenu en comprimant le panneau jusqu'à ce qu'il ait les dimensions terminales désirées et en le chauffant pendant qu'il est comprimé, jusqu'à une température sapérieure à celle pour laquelle disparaissent les tensions mécaniques des filaments de verre, mais inférieure au point de ramollissement du verre.
En général, plus les fibres sont grosses, plus la matière obtenue est dense. On peut utiliser d'autres types de fibres ayant environ les mêmes gammes de dimensions et de densité.
La laine de laitier, la laine minérale, ou la laine de silice sont également satisfaisantes., Lorsque l'isolement doit être utilisé à de très hautes températures, il faut employer des fibres de Vycor, qui consistent principalement en dioxyde de silicium, car elles ne se ramollissent pas en-dessous de 1.000 Co D'autres fibres, en matières à point de fusion élevé, peuvent aussi être employées comme par exemple celles que l'on fait actuellement en alumineo
Quand le panneau 12 est soumis au vidage, les parois métalliques de l'enveloppe sont appliquées contre les couches de fibre de verre précompri- méeso Comme ces fibres sont très élastiques, elles offrent une résistance considérable à une compression ultérieure.
Les qualités isolantes du panneau augmentent avec la diminution de la pression de l'air dans ce panneau. Il est préférable de vider jusqu'à une pression inférieure à 300 microns de Hg. et, de préférence, jusqu'à 100 microns de Hg. Cependant, des résultats satisfais sants sont obtenus avec les fibres les plus fines, même avec des pressions atteignant 10 mm. de Hgo On a reconnu que les fibres de verre de l'intérieur peuvent facilement résister à la pression atmosphérique, sans être suffisamment comprimées au point de réduire les qualités isolantes du panneau.
En l'absence d'ondulations sur les deux faces du panneau, la pression extérieure aurait pour effet de le rendre très rigideo Par contre, les ondulations lui permettent d'être facilement enroulé autour d'un axe parallè- le à celui des ondulations.
Des panneaux isolants conformes à la présente invention ont des qualités isolantes au moins six fois supérieures à celles des panneaux d'é- paisseur comparable, en matières isolantes standard pour tubes. De la sorte, pour un même degré d'isolement, l'encombrement est beaucoup plus faible. On a trouvé, en outre, que les panneaux isolants flexibles de la présente inven= tion conservent une pression inférieure à 300 microns de Hg, pendant de longues périodes de temps, malgré l'enroulement subi au moment de leur installationo Cet enroulement ne provoque pas de tensions mécaniques élevées dans le panneau et ne fait pas perdre l'efficacité de la matière de remplissage, agissant comme milieu thermiquement isolant.
Bien qu'on n'ait représenté et décrit qu'un mode de réalisation de la présente invention, il est bien entendu que l'on ne désire pas se 1imiter à cette forme particulière donnée simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif et que, par conséquent, toutes les variantes utilisant les mêmes moyens techniques et avant même objet que les dispositions indiquées ci-dessus rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.,