теплоизоляционная панель

Формула изобретения

1. Теплоизоляционная панель, преимущественно из теплоизоляционного материала, выполненная из бетона, гипса, керамики, дерева, стекла, полимерных материалов и/или композиций с пустотелыми каналами внутри панели, отличающаяся тем, что вертикально расположенные пустотелые каналы внутри панели в своих верхней и нижней частях соединены между собой горизонтальными пустотелыми каналами и все пустотелые каналы вакуумированы через обратный клапан, расположенный в верхней части панели, а в нижней части панели в горизонтальном пустотелом канале размещено влагопоглощающее вещество, например силикагель.

2. Панель по п.1, отличающаяся тем, что обратный клапан выполнен в виде эластичной резины с возможностью прохода через эластичную резину иглы вакуумирующего устройства для удаления воздуха из пустотелых каналов панели.

3. Панель по п.1, отличающаяся тем, что внутреннюю поверхность всех пустотелых каналов покрывают тонким слоем полимера.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области строительства, а именно может быть использовано для теплоизоляции стен.

Известны штучные стеновые изделия, например керамический кирпич, камни и блоки из ячеистых бетонов и тяжелых бетонов с пустотами, которые используются для устройства теплоизоляционного слоя в различных ограждающих конструкциях [1].

Их недостатками являются низкие теплотехнические характеристики и, как следствие, необходимость значительной толщины стен для обеспечения требуемой теплоизоляции, а также большой вес конструкции.

Известны теплоэффективные трехслойные блоки «Полиблок», состоящие из легких плотных или поризованных бетонов на пористых и плотных заполнителях с теплоизоляционными вкладышами из вспененного или экструзионного пенополистирола, которые обладают более высокими теплоизоляционными свойствами [2].

Недостатками данных блоков являются также значительная толщина конструкции и сравнительно большой вес.

Известны также трехслойные железобетонные панели «Стайродом», состоящие из бетона и экструдированного пенополистирола, используемого в качестве теплоизоляционного слоя [3].

Указанные конструкции частично устраняют отмеченные недостатки. Однако их недостатками являются высокая стоимость и сложность технологии изготовления.

Известны также теплосберегающие многослойные панели «Полиалпан» с вентилируемым воздушным зазором, наружный слой которых выполнен из листа из сплава алюминия, марганца и магния, теплоизолирующий слой представляет собой пенополиуретан, внутренний слой выполнен из алюминиевой фольги [4].

Недостатками данных панелей являются их высокая стоимость, а также необходимость проведения предварительных работ по установлению каркаса и применение сложных приспособлений для монтажа.

Известна также теплоизоляционная панель из теплоизоляционного материала, например из бетона, гипса, керамики, дерева, стекла, полимерных материалов с пустотелыми каналами внутри панели [5].

Их недостатками являются большая толщина, дорогостоящие материалы, сравнительно большой вес.

Несмотря на то что проблема улучшения теплоизоляционных свойств частично решается, воздух с водяными парами, находящийся в пустотелых каналах, является проводником тепла, что влечет за собой потерю тепла.

Из всех приведенных выше аналогов наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту является теплоизоляционная панель, выполненная, например, из бетона, гипса, керамики, дерева, стекла, полимерных материалов и композиций с пустотелыми каналами внутри панели [5].

Однако указанное техническое решение в данном конструктивном выполнении не полностью использует свои теплотехнические возможности: воздух и водяные пары, находящиеся в пустотелых каналах, являются хорошим проводником тепла.

Указанные выше недостатки могут быть устранены, если материал теплоизоляционной панели и пространство пустотелых каналов не будет иметь веществ (воздуха с водяными парами), проводящих тепло.

Для устранения указанных недостатков необходимо, не усложняя и не утяжеляя конструкцию, обеспечить повышенную теплоизоляцию путем снижения теплопроводности материалов панели и ее элементов, например, используя свойства термоса.

Поставленная задача решается тем, что в известной теплоизоляционной панели из теплоизоляционного материала, например из бетона, гипса, керамики, дерева, стекла, полимерных материалов и композиций с пустотелыми каналами внутри панели, вертикально расположенные пустотелые каналы внутри панели в своих верхней и нижней частях соединены между собой горизонтальными пустотелыми каналами и все пустотелые каналы вакуумированы через обратный клапан, расположенный в верхней части панели, а в нижней части панели в горизонтальном пустотелом канале размещено влагопоглощающее вещество, например силикагель.

Другое отличие теплоизоляционной панели состоит в том, что обратный клапан выполнен в виде эластичной резины с возможностью прохода через эластичную резину иглы вакуумирующего устройства для удаления воздуха из пустотелых каналов панели.

Дополнительное отличие теплоизоляционной панели состоит в том, что внутреннюю поверхность всех пустотелых каналов покрывают тонким слоем полимера методом распыления.

Соединение вертикально расположенных пустотелых каналов горизонтальными каналами и их вакуумирование необходимо для удаления воздуха с водяными парами, увеличивающими теплопроводность конструкции.

Совокупность этих признаков дает технический эффект - снижение теплопроводности.

Дополнительный поиск аналогичных технических решений в научно-технической литературе показал, что технического решения с приведенной совокупностью признаков, обеспечивающих получение заданного технического результата, нет, следовательно, данное техническое решение обладает новизной, оно не вытекает из существующего уровня техники, следовательно, имеет изобретательский уровень, а возможность реализации предлагаемой конструкции подчеркивает, что оно промышленно применимо.

Теплоизоляционная панель поясняется чертежами, где на фиг.1 в схематическом виде представлен продольный разрез теплоизоляционной панели, на фиг.2 представлена схема вакуумирования пустотелых каналов через обратный клапан, на фиг.3 в схематическом виде изображен поперечный разрез теплоизоляционной панели.

Теплоизоляционная панель из теплоизоляционного материала, например из бетона, гипса, керамики, дерева, стекла, полимерных материалов и композиций 1, с вертикально расположенными пустотелыми каналами 2 внутри панели в своих верхней и нижней частях соединенными между собой горизонтальными пустотелыми каналами 3, причем внутри нижнего горизонтального пустотелого канала 3 размещено влагопоглощающее вещество 4, например силикагель, и все пустотелые каналы 2 и 3 вакуумированы через обратный клапан 5, который выполнен в виде эластичной резины с возможностью прохода через эластичную резину иглы 6 вакуумирующего устройства для удаления воздуха (не показано) из пустотелых каналов 2 и 3 панели.

Пустотелые каналы - 2 и 3 могут быть покрыты полимером, например, методом распыления. В результате полимеризации образуется защитная пленка.

Вертикально расположенные пустотелые каналы 2, соединенные с горизонтальными 3, создают конвекционные потоки, равномерно распределяющие тепло по телу панели. Как следствие, уменьшается риск разрушения панелей при наличии разности температур.

В зависимости от материала панели и геометрических размеров пустотелых каналов разряжение в них может быть:

низким - вакуум Р 100 Па;

средним - вакуум 0,1 Па <Р<100 Па;

высоким - вакуум 10-5 Па <Р<0,1 Па;

сверхвысоким - вакуум Р<10-5 Па.

1 Па=0,1 кг/м²=10-5 кг/см²=1 Н/м² =0,102 мм

Низкое разряжение может быть достигнуто в теплоизоляционных панелях из бетона, среднее - в панелях из дерева, гипса, высокое и сверхвысокое - в панелях, изготовленных из керамики, полимерных материалов, пластмасс, стекла.

Теплоизоляционная панель работает следующим образом: в отверстие 5 вставляется игла 6 вакуумирующего устройства (не показано), откачивается воздух и отверстие герметизируется.

По сравнению с известными устройствами заявленная теплоизоляционная панель позволяет достичь технический эффект, заключающийся в снижении теплопроводности.

Источники информации

1. Комар, А.Г. Строительные материалы и изделия. Учебник для вузов. / А.Г.Комар. - М.: "Высшая школа", 1971. - 560 с., с.70-71, 73-75, 106-107, 247.

2. Пономарев О.И. Блоки трехслойные теплоэффективные в малоэтажном строительстве. / Строительные материалы. № 3 (627), 2007, с.48-49.

3. Панели выходят на первый план. / Технологии строительства. № 6 (54), 2007, с.30.

4. Теплосберегающие панели «Полиалпан». / Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. № 2 (97), 2007, с.22.

5. Баженов Ю.М. Технология бетонных и железобетонных изделий. / Ю.М.Баженов, А.Г.Комар. - М.: Стройиздат, 1984, с.353, рис.13.5 "б".