CZ288360B6 - Heat-insulating element - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká tepelně izolačního prvku.

Dosavadní stav techniky

Je známa výroba tepelně izolujících prvků, například vakuových panelů, z pórovitého materiálu a ze všech stran obalující plynotěsné fólie, přičemž dutina, vytvořená pórovitým materiálem, je evakuována. Pórovitý materiál může být tvořen sypkým materiálem anebo tvrdou pěnovou hmotou. Fólie je obvykle tvořena kombinací více vrstev, přičemž různé vrstvy plní rozdílné úlohy, jako je například zábrana proti difusi různých plynů nebo mechanické zpevnění.

Většina vakuových panelů na trhu má jádro z anorganického sypkého materiálu, obvykle na bázi silikátů.

V EP-B 188 806 jsou popsány tvrdé pěnové hmoty na bázi polyurethanu (PUR) jako výplňový materiál pro vakuové panely. Při tomto postupu je problém dosáhnout přesnou volbou receptuiy a dodržením určitých parametrů postupu potřebnou otevřenost struktury buněk, protože tvrdé pěnové hmoty PUR mají převážně uzavřené buňky. Další problém při použití tvrdých pěnových hmot PUR, jako nosného materiálu pro vakuové panely, spočívá v uvolňování plynů z těkavých složek, jako jsou například aminy, nadouvadla, případně též monomery.

Výhodou tvrdých pěnových hmot PUR proti anorganickým pórovitým sypkým materiálům je jednak přesné dimenzování hotového vakuového panelu, jednak stálost rozměrů.

Podstata vynálezu

Nyní bylo překvapivě zjištěno, že je možné vyrobit vynikající nosný materiál pro vakuové panely tak, že se prášek, nebo vločky z plastové pěny, jak vznikají například při recyklaci starých pěnových hmot, výhodně z izolace chladniček, mísí s pojivém a zpracovávají se za použití tlaku a případně teploty na tvarové dílce o hustotě 50 až 300kg/m³, výhodně od 100 do 250kg/m³. Tím se získají tvarové dílce, například desky, s jemnou strukturou pórů a vysokou pevností, jakož i s rozměrovou stabilitou.

Předmětem vynálezu tedy je tepelně izolační prvek, který sestává z pórovitého výlisku o hustotě 50 až 350 kg/m³ z rozmělněné tvrdé polyurethanové pěnové hmoty s velikostí částeček 0,1 až 2 mm, spojené pojivém za současného nebo následujícího lisování s vytvarováním a z obalující fólie, obklopující tento výlisek, která je evakuována a hermeticky uzavřena.

Pórovitý výlisek má výhodně hustotu 100 až 250 kg/m³.

Výhodně je rozmělněnou pěnovou hmotou recyklovaný materiál z recyklace starých chladicích zařízení.

Pojivo tvoří výhodně diisokyanát nebo polyisokyanát, obzvláště směsi difenylmethandiisokyanátů a polyfenylpolymethylenpolyisokyanátů.

Tepelně izolační prvek je výhodně tvořen výliskem, temperovaným při teplotě od 50 do 250 °C, výhodně od 120 do 200 °C, popřípadě za sníženého tlaku.

-1 CZ 288360 B6

Dále je výhodné, když obalující fólii tvoří vícevrstvá fólie, výhodně polyethylen/hliníková fólie nebo polyethylen/polyvinylalkoholová fólie. Krycí vrstvou může být popřípadě i plynotěsná tuhá deska.

U vakuových panelů, vyrobených podle vynálezu, přicházejí v úvahu všechny známé fólie, například kombinované fólie, jak se též používají při výrobě v obchodě obvyklých vakuových panelů. Příkladně se uvádějí kombinace polyethylenové fólie s fólií polyvinylalkoholovou nebo polyethylenové fólie s fólií hliníkovou.

Jako podle vynálezu použitelné pěnové hmoty přicházejí v úvahu všechny tvrdé plastové pěnové hmoty, výhodně polyurethanové pěnové hmoty. I když fólie, použité pro vakuové panely mají již vysokou plynotěsnost, nepředstavují žádnou zábranu pro plyny a páry. Zejména vnikající vodní pára může negativně ovlivnit vakuum a tím tepelné izolační vlastnosti vakuového panelu. Aby se 15 tomu zabránilo, mohou s použít podle vynálezu látky absorbující páru, jako jsou například látky na bázi oxidu křemíku nebo hliníku, v množstvích od 5 do 50 % hmotnostních, výhodně od 10 do 25 % hmotnostních. Bylo však zjištěno, že pojená deska PUR podle předloženého vynálezu již má velmi silnou schopnost absorbovat vodu.

Jako pojivá přicházejí v úvahu například diisokyanáty a/nebo polyisokyanáty, uvedené v DE-AS 1 911 645.

Rozmělňování tvrdých pěnových hmot může probíhat například mletím, broušením, nebo roztrháním. Velké kusy pěnové hmoty se mohou rozmačkat nebo rozdusat.

Další výhoda vakuových panelů podle vynálezu spočívá v tom, že výlisek může být předem upraven, nebo že se případně vedle vakuových panelů mohou též vyrobit vakuové tvarové dílce.

Desky z pěnové hmoty se například před obalením fólií a před evakuací mohou na přání 30 přiříznout, nebo se pro montáž vypínačů, vedení nebo kanálů mohou vyfřézovat odpovídající prohloubeniny.

Jemnost pórovitosti se podle vynálezu může upravit jednak intenzitou mlecího pochodu, jednak jemností buněčné struktury rozemílané pěnové hmoty.

Lisování za současného tvarování probíhá způsobem osobě známým při zvýšeném tlaku (například 0,15 až 2,0 MPa) a popřípadě při zvýšené teplotě (například 50 až 250 °C). V jedné obměně postupu podle vynálezu se substrát může po evakuování opět zcela nebo částečně naplnit plynem, který má nízkou tepelnou vodivost (například xenonem).

Příklad provedení vynálezu

580 g moučky z tvrdé pěny PUR z podniku na recyklování chladniček se stejnoměrně smísí se 45 20 g vody a58g polyisokyanátové směsi z polyfenylmethandiisokyanátu a polyfenylpolymethylenpolyisokyanátu (Desmodur^R VP PU 1520 A20, Bayer AG) v míchačce s rozhrnovacími lopatkami se dvěma tryskami. Z této směsi se ve formovacím rámu vytvoří předlisek o rozměrech 400 x 400 mm, stejnoměrně se zhutní a pak se slisuje v laboratorním lisu za tlaku 0,5 MPa a při teplotě 120 °C v době 8 minut pomocí časového programu na 20 mm.

Tak se získá pórovitá deska o tloušťce 20 mm s hustotou 200 kg/m³. Deska se zahřívá asi 20 minut při 120 °C, aby se zbavila všech těkavých složek.

-2CZ 288360 B6

Deska se obalí fólií, tvořenou vrstvami polyethylen/polyvinylalkohol/polyethylen a evakuuje se na 100 Pa. Hrany fólie se za vakua svaří. Takto získaný vakuový panel má, měřeno metodou tepelného toku, součinitel tepelné vodivosti lambda 9 mW/°Km.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Tepelně izolační prvek, vyznačující se tím, že sestává z pórovitého výlisku o hustotě 50 až 350 kg/m³ z rozmělněné tvrdé polyurethanové pěnové hmoty s velikostí částeček 0,1 až 2 mm, spojené pojivém za současného nebo následujícího lisování s vytvarováním a z obalující fólie, obklopující tento výlisek, která je evakuována a hermeticky uzavřena.
2. 2. Tepelně izolační prvek podle nároku 1, vyznačující se t í m, že pórovitý výlisek má hustotu 100 až 250 kg/m³.
3. 3. Tepelně izolační prvek podle nároku la2, vyznačující se tím, že rozmělněnou pěnovou hmotou je recyklovaný materiál z recyklace starých chladicích zařízení.
4. 4. Tepelně izolační prvek podle nároků laž3, vyznačující se tím, že pojivo tvoří diisokyanát nebo polyisokyanát.
5. 5. Tepelně izolační prvek podle nároků 1 až 4, vyznačující se tí m, že je tvořen výliskem, temperovaným při teplotě od 50 do 250 °C, výhodně od 120 do 200 °C, popřípadě za sníženého tlaku.
6. 6. Tepelně izolační prvek podle nároků laž5, vyznačující se tím, že obalující fólii tvoří vícevrstvá fólie, výhodně polyethylen/hliníková fólie nebo polyethylen/polyvinylalkoholová fólie.