AISLAMIENTO MEJORADO DE BORDE PARA PANELES DE AISLAMIENTO AL VACIO.

Una pieza (1) de aislamiento de borde para un artículo de aislamiento,

comprendiendo dicha pieza de aislamiento de borde una plancha delgada de material (2) y medios para unir la plancha de material (2) a partes separadas de un artículo, dichos medios para unir la pieza (1) de aislamiento de borde a un artículo que comprende porciones extremas (11, 12) que se extienden que pueden estar fijadas a partes separadas respectivas de tal artículo mediante soldadura, medios adhesivos u otros medios adecuados, habiendo sido manipulada la plancha delgada de material (2) hasta alcanzar una forma que tiene un trazado conductor largo dentro de un área pequeña en corte transversal, caracterizada porque se manipula la plancha delgada de material (2) para formar una pieza de aislamiento de borde que tiene un corte transversal sustancialmente cuadrado o circular, comprendiendo el trazado de la plancha en corte transversal al menos en parte un trazado espiral y en la que la pieza (1) de aislamiento de borde comprende adicionalmente una capa delgada de material aislante (3, 4) intercalada entre capas de la plancha delgada de material (2) para mejorar el aislamiento entre cada capa y para evitar el contacto de cualquier parte de la plancha delgada de material (2) con sus capas adyacentes, estando doblada la plancha delgada para formar dos capas adyacentes conectadas en el extremo del pliegue, siendo doblada o enrollada adicionalmente la plancha doblada para formar la pieza de aislamiento de borde y comprendiendo adicionalmente la pieza (1) de aislamiento de borde una capa adicional de material aislante (4) colocada adyacente a una de las capas de la plancha doblada, y doblada o enrollada dentro de las capas de la pieza doblada o enrollada de aislamiento de borde

Aislamiento mejorado de borde para paneles de aislamiento al vacío.

La presente invención versa acerca un aislamiento de borde, principalmente, pero no exclusivamente, para paneles de aislamiento al vacío.

En los últimos años la necesidad de materiales superaislantes térmicos que tienen una conductividad térmica de menos de 5 mW/mK ha aumentando sustancialmente. Los paneles de aislamiento al vacío que comprenden dos paredes con una cámara evacuada entre los mismos tienen muchas ventajas como materiales de aislamiento. En particular, los paneles de superaislamiento al vacío (VSI) proporcionan un buen aislamiento para muchas aplicaciones. Con paneles de VSI de buena calidad, las únicas pérdidas encontradas normalmente son pérdidas radiactivas y conductoras. Para grandes paneles que tienen un área superficial grande, los factores de borde solo forman una pequeña parte de la pérdida total y tienden a ser ignorados. Sin embargo, cuando hay en juego áreas más pequeñas, es decir de 2 m² y menor, las pérdidas de borde pueden representar una parte significativa de las pérdidas totales. La mayoría de los paneles de superaislamiento al vacío incorporan inhibidores de radiación dentro del sustrato del material de aislamiento y cuentan con polvo y fibras finas para minimizar los trazados conductores. Para aplicaciones de temperatura elevada se tienen que utilizar bordes metálicos y son difíciles de encapsular los materiales de aislamiento dentro de la formación del borde y esto aumenta las pérdidas del borde. De forma similar, para ser eficaz, el material del borde tiene que ser tan delgado como sea posible y no crear trazados conductores entre las placas exteriores del panel, al igual que ser tan largo como sea posible sin hacer contacto consigo mismo. Las patentes US números 4745015 y 4444821 dan a conocer el uso de bordes de plástico recubiertos con una capa delgada de metal para proporcionar un cierre hermético adecuado y otros utilizan una hoja delgada plástica para conseguir el mismo efecto. La mayoría de las soluciones plásticas tienen que limitar las temperaturas a menos de 120ºC, para evitar problemas con la contracción, etc.

El documento FR-A-2525314 da a conocer un cierre hermético colocado entre dos paredes que encierra un volumen al vacío. El cierre hermético tiene forma de un tapón flexible de elastómero o silicona. Hay incorporada una banda metálica de cobre o plomo en el cuerpo del tapón. Da a conocer una pieza de aislamiento de borde que tiene las características del preámbulo de las reivindicaciones 1 y 2.

El documento US 2.589.064 da a conocer una unidad de encristalado de múltiples planchas de vidrio que se mantienen en una relación separada cara a cara mediante medios separadores metálicos soldados a las planchas de vidrio a través de la intermediación de revestimientos metálicos, revestimientos que están unidos directamente a la superficie del vidrio en torno a porciones marginales de las planchas.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar un aislamiento de borde que reduzca las pérdidas de los materiales aislantes encapsulados, tal como paneles de aislamiento al vacío, y cualquier otro dispositivo, componente o pieza que requiera una ruptura térmica. Se puede aplicar la invención para producir una mejora a cualquier diferencia de temperatura pero es particularmente eficaz a temperaturas elevadas.

Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un aislamiento de borde con porciones mejoradas de esquina.

La invención proporciona una pieza de aislamiento de borde para un artículo de aislamiento según la reivindicación 1 o 2 de las reivindicaciones adjuntas.

La invención proporciona una pieza de aislamiento de borde para un artículo de aislamiento que comprende una plancha delgada de material, habiendo sido manipulada la plancha delgada de material para efectuar un trazado conductor largo dentro de una pequeña área en corte transversal.

Preferentemente, la plancha delgada de material puede tener cualquier anchura adecuada, desde una tira estrecha hasta una anchura adecuada para fabricar una pieza larga de borde tal como la que podría formar un aislamiento de borde de una pieza en torno a un panel de aislamiento, por ejemplo.

La presente invención mejora el rendimiento térmico de la mayoría de paneles de superaislamiento al vacío (VSI) y reduce las pérdidas térmicas encontradas normalmente en los bordes y en las circunferencias de los materiales aislantes. Consigue esta mejora al aumentar la longitud conductora del material entre las superficies caliente y fría. Incorpora una capa delgada de aislamiento intercalada entre cada doblez. Esto se consigue sin aumentar la anchura una cantidad significativa y también reduce cualquier pérdida convectiva debida a la menor temperatura media del borde. La temperatura cae a lo largo de la longitud de la plancha que forma la pieza del borde entre una superficie caliente y una superficie fría a la que puede estar fijada la pieza del borde. Además, la invención permite que el borde de tales materiales aislantes pueda soportar la expansión térmica y crea, además, un borde resistente estructuralmente.

Los materiales preferentes incluyen, por ejemplo, el acero inoxidable para aplicaciones de temperatura elevada, papel de aluminio, acero dulce, vidrio o materiales plásticos que pueden soportar las temperaturas y las presiones requeridas y son suficientemente impermeables a los gases para las aplicaciones requeridas, bien mediante el tratamiento del material o bien al revestirlo con una capa impermeable a los gases. Potencialmente, se puede utilizar cualquier material que pueda ser fabricado en una sección delgada. Idealmente, cuanto menor sea la conductividad térmica mejor, pero se pueden utilizar incluso los materiales conductores si son lo suficientemente delgados y lo suficientemente largos.

Preferentemente, se manipula la plancha delgada de material al doblar, formar o deformar de otra manera la plancha delgada de material.

De forma alternativa, la manipulación de la plancha delgada de material puede incluir la formación de la pieza de aislamiento de borde al extrudir, moldear o fundir para producir la plancha delgada de material en la configuración deseada.

Se manipula la plancha delgada de material para formar una pieza de aislamiento de borde que tiene un corte transversal sustancialmente cuadrado o circular, teniendo el corte transversal de la plancha de material forma de espiral. De forma alternativa, el corte transversal de la pieza de aislamiento de borde puede tener forma de un perfil de onda o de zigzag.

Preferentemente, parte de las superficies, o todas ellas, de la plancha delgada de material están recubiertas de un material de baja emisividad.

Preferentemente, la plancha delgada de material está formada mediante enrollamiento, estiramiento o cualquier procedimiento adecuado y esta está recubierta de una capa impermeable a los gases y/o una capa de baja emisividad u otra capa deseada por medio de extrusión, electrodeposición, etcétera.

Hay intercalada una capa delgada de material aislante entre capas de la plancha delgada de material para mejorar el aislamiento entre cada capa y para evitar el contacto de cualquier parte de la plancha delgada de material con las capas adyacentes.

Preferentemente, el aislamiento está formado por un recubrimiento delgado depositado, recubierto o unido de otra manera a la plancha delgada de material antes de la manipulación de la plancha delgada de material.

De forma alternativa, el aislamiento puede estar formado mediante recubrimiento de la plancha delgada de material después de la manipulación, por ejemplo mediante inmersión en un material aislante líquido, electrodeposición, recubrimiento en polvo, recubrimiento electrostático, etcétera.

Preferentemente, el aislamiento tiene un grosor variable dependiendo de su relación con las superficies caliente y fría del artículo de aislamiento.

La pieza de aislamiento de borde está formada al doblar o enrollar la plancha delgada de material. Se dobla la plancha delgada para formar dos capas adyacentes, conectadas en el extremo del pliegue. Se dobla o se enrolla la plancha doblada para formar la pieza de aislamiento de borde. Se intercala una capa de material aislante entre las dos capas de la plancha doblada. Una capa adicional de material de aislamiento está situada adyacente a una de las capas de la plancha doblada y se dobla o enrolla dentro de las capas de la pieza doblada o enrollada de aislamiento...

1. Una pieza (1) de aislamiento de borde para un artículo de aislamiento, comprendiendo dicha pieza de aislamiento de borde una plancha delgada de material (2) y medios para unir la plancha de material (2) a partes separadas de un artículo, dichos medios para unir la pieza (1) de aislamiento de borde a un artículo que comprende porciones extremas (11, 12) que se extienden que pueden estar fijadas a partes separadas respectivas de tal artículo mediante soldadura, medios adhesivos u otros medios adecuados, habiendo sido manipulada la plancha delgada de material (2) hasta alcanzar una forma que tiene un trazado conductor largo dentro de un área pequeña en corte transversal, caracterizada porque se manipula la plancha delgada de material (2) para formar una pieza de aislamiento de borde que tiene un corte transversal sustancialmente cuadrado o circular, comprendiendo el trazado de la plancha en corte transversal al menos en parte un trazado espiral y en la que la pieza (1) de aislamiento de borde comprende adicionalmente una capa delgada de material aislante (3, 4) intercalada entre capas de la plancha delgada de material (2) para mejorar el aislamiento entre cada capa y para evitar el contacto de cualquier parte de la plancha delgada de material (2) con sus capas adyacentes, estando doblada la plancha delgada para formar dos capas adyacentes conectadas en el extremo del pliegue, siendo doblada o enrollada adicionalmente la plancha doblada para formar la pieza de aislamiento de borde y comprendiendo adicionalmente la pieza (1) de aislamiento de borde una capa adicional de material aislante (4) colocada adyacente a una de las capas de la plancha doblada, y doblada o enrollada dentro de las capas de la pieza doblada o enrollada de aislamiento de borde.

2. Una pieza (1) de aislamiento de borde para un artículo de aislamiento, comprendiendo dicha pieza de aislamiento de borde una plancha delgada de material (2) y medios para unir la plancha de material (2) a partes separadas de un artículo, comprendiendo dichos medios para unir la pieza (1) de aislamiento de borde a un artículo que comprende porciones extremas (11, 12) que se extienden que pueden estar fijados a partes separadas respectivas de tal artículo mediante soldadura, medios adhesivos o cualquier otro medio adecuado, habiendo sido manipulada la plancha delgada de material (2) hasta alcanzar una forma que tiene un trazado conductor largo dentro de un área pequeña en corte transversal, teniendo la plancha delgada de material (2) una forma de onda o de zigzag, caracterizada porque la pieza (1) de aislamiento de borde comprende dos capas delgadas de material aislante (3, 4) que intercalan la parte de la plancha delgada de material (2) que tiene una forma de onda o de zigzag para mejorar el aislamiento entre cada capa de la plancha delgada de material (2) y para evitar el contacto de cualquier parte de la plancha delgada de material (2) con sus capas adyacentes.

3. Una pieza (1) de aislamiento de borde según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque la pieza (1) de aislamiento de borde comprende una porción (40) de esquina, comprendiendo la pieza (1) de aislamiento de borde una plancha delgada de material (2) con porciones (51, 52) que se extienden correspondientes a la porción de esquina.

4. Una pieza (1) de aislamiento de borde según la reivindicación 3, caracterizada porque las porciones (51, 52) que se extienden tienen una forma triangular.

5. Una pieza (1) de aislamiento de borde según la reivindicación 3 o 4, caracterizada porque la porción de esquina manipulada comprende una esquina redondeada enrollada.

6. Una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque parte de las superficies, o todas ellas, de la plancha delgada de material (2) están recubiertas con un material (13) de baja emisividad.

7. Una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque parte de las superficies, o todas ellas, de la plancha delgada de material (2) están recubiertas con una capa impermeable a los gases.

8. Una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa de aislamiento comprende un recubrimiento delgado depositado, recubierto o unido de otra manera a la plancha delgada de material (2).

9. Una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el aislamiento tiene un grosor variable dependiendo de su relación con las superficies caliente y fría del artículo de aislamiento.

10. Una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las porciones extremas (11, 12) que se extienden están cubiertas con un medio de cierre hermético con forma de "V" invertida o de "sombrero de copa".

11. Un panel (7) de aislamiento al vacío que comprende una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

12. Un procedimiento de fabricación de una pieza (1) de aislamiento de borde para un artículo de aislamiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende las etapas de:

doblar la plancha delgada de material (2) para formar dos capas; y

manipular la plancha delgada de material (2) para efectuar un trazado conductor largo dentro de un área pequeña en corte transversal.

13. Un procedimiento de fabricación de una pieza (1) de aislamiento de borde para un artículo de aislamiento según la reivindicación 1, que comprende las etapas de:

doblar la plancha delgada de material (2) para formar dos capas; y manipular la plancha delgada de material (2) para efectuar un trazado conductor largo dentro de un área pequeña en corte transversal en el que la plancha delgada está doblada para formar dos capas adyacentes, conectadas en el extremo del pliegue.

14. Un procedimiento de fabricación de una pieza (1) de aislamiento de borde según la reivindicación 13, caracterizado porque la plancha doblada está doblada o enrollada para formar la pieza de aislamiento de borde.

15. Un procedimiento de fabricación de una pieza (1) de aislamiento de borde según la reivindicación 13 o 14, caracterizado porque una capa adicional de material aislante (4) está situada adyacente a una de las capas de la plancha doblada y porque está doblada o enrollada dentro de las capas de la pieza doblada o enrollada de aislamiento de borde.

16. Un procedimiento de fabricación de una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, comprendiendo la pieza (1) de aislamiento de borde una porción (40) de esquina para un artículo de aislamiento, que comprende la etapa adicional de:

proporcionar una plancha delgada de material (2) con porciones (51, 52) que se extienden correspondientes a la porción de esquina.

17. Un procedimiento de fabricación de una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16, caracterizado porque el procedimiento incluye la etapa adicional de recubrir parte de las superficies, o todas ellas, de la plancha delgada de material (2) con un material (13) de baja emisividad.

18. Un procedimiento de fabricación de una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, caracterizado porque el procedimiento incluye la etapa adicional de recubrir parte de las superficies, o todas ellas, de la plancha delgada de material (2) con una capa delgada de material impermeable a los gases para proporcionar una barrera impermeable a los gases.

19. Un procedimiento de fabricación de una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 18, caracterizado porque el procedimiento incluye la etapa adicional de intercalar una capa delgada de material (13) impermeable a los gases entre las capas de la plancha delgada de material (2) para proporcionar una barrera impermeable a los gases.

20. Un procedimiento de fabricación de una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 19, caracterizado porque el aislamiento está formado al depositar, recubrir o unir de otra manera un recubrimiento delgado a la plancha delgada de material (2).

21. Un procedimiento de fabricación de una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 20, caracterizado porque la pieza (1) de aislamiento de borde está formada mediante el doblado o el enrollamiento de la plancha delgada de material (2).

22. Un procedimiento de fabricación de una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 21, caracterizado porque el procedimiento incluye la etapa adicional de aplastar la pieza formada de aislamiento de borde para limitar su tamaño total.

23. Un procedimiento de fabricación de una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 22, caracterizado porque la manipulación de la plancha delgada de material (2) se lleva a cabo por medio de una serie de rodillos y/o guías colocados con una relación mutua para efectuar cambios progresivos sin una deformación significativa del material.

24. Un procedimiento de fabricación de una pieza (1) de aislamiento de borde según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 23, caracterizado porque la manipulación de la plancha delgada de material (2) se lleva a cabo por medio de un procedimiento de torsión para efectuar cambios progresivos sin una deformación significativa del material.