Жесткая термоизолирующая панель и способ ее изготовления

Номер патента: 38

Опубликовано: 26.02.1998

Автор: Менендез Ганседо Валентин

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Жесткая термоизолирующая панель (1), образованная гибкими композитными пластинами с расположенными между ними поперечными элементами, позволяющими удерживать пластины в определенном положении по отношению друг друга, отличающаяся тем, что каждая композитная пластина (2) содержит в направлении от центра к периферии внутренний защитный слой (4), проницаемый для электромагнитных волн, в частности для инфракрасных лучей, тонкий металлический слой (5), отражающий электромагнитные волны, в частности инфракрасные лучи, защитный слой (6) металлической пластины (5), волокнистый слой (7), обеспечивающий механическую прочность пластины, слой полимерного покрытия (8), обеспечивающий герметичность, защитный слой (9) нижележащей металлической пластины, тонкий металлический слой (10), отражающий электромагнитные волны, в частности инфракрасные лучи, и внешний защитный слой (11), проницаемый для электромагнитных волн, в частности для инфракрасных лучей, при этом поперечные элементы выполнены в виде гибких жил, а в свободную область между композитными пластинами закачен под давлением газ.

2. Панель по п.1, отличающаяся тем, что гибкие жилы (3) пересекают волокнистый слой (7), причем концы жил заделаны в слой полимерного покрытия (8).

3. Панель по п.2, отличающаяся тем, что гибкие жилы (3) выполнены по меньшей мере из одной гибкой непрерывной проволоки (13) в форме ломаной линии, последовательно проходящей от одной гибкой пластины к другой с образованием с каждой стороны петель (14), пересекаемых по меньшей мере одной продольной проволокой (15), причем петли и продольные проволоки размещены в слое полимерного покрытия (8).

4. Панель по одному из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что защитные слои выполнены из полиимида.

5. Панель по одному из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что металлическая пластина выполнена из алюминия или серебра.

6. Панель по одному из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что слой полимерного покрытия выполнен из термопластичного синтетического каучука.

7. Панель по одному из пп.1 - 6, отличающаяся тем, что волокнистый слой (7) является тканым.

8. Панель по одному из пп.1 - 6, отличающаяся тем, что волокнистый слой (7) является нетканым.

9. Панель по одному из пп.1 - 8, отличающаяся тем, что волокнистый слой (7) является огнеупорным.

10. Способ изготовления термоизолирующей панели по пп.1 - 9, отличающийся тем, что включает следующие стадии: формирование первого плоскостного элемента (17) указанной структуры, в котором послойно жестко соединены друг с другом:

- внутренний защитный слой (4), проницаемый для электромагнитных волн, в частности для инфракрасных лучей,

- тонкий металлический слой (5), отражающий электромагнитные волны, в частности инфракрасные лучи,

- защитный слой (6) металлической пластины,

- волокнистый слой (7), обеспечивающий механическую прочность пластины;

формирование второго плоскостного элемента, имеющего ту же структуру, что и первый, но с обратным порядком набора слоев, размещение указанных элементов на некотором расстоянии друг напротив друга, причем внутренние защитные слои (4) обращены друг к другу, и размещение множества гибких связей (3) между двумя элементами, при этом гибкие связи удерживаются с наружной стороны волокнистого слоя (7), обеспечивающего механическую прочность, с обеспечением пространства (18) для размещения гнутых элементов, нанесение плотного слоя полимерного покрытия (8) на каждый волокнистый слой (7) с заделкой в него концов гибких связей (3), покрытие каждой лицевой поверхности (9) защитным слоем с последующим наложением тонкой пластины (10) металла, отражающей электромагнитные волны, в частности инфракрасные лучи, укладку сформированной плоской композитной пластины в панели и объединение стыкованных краев указанных панелей для формирования промежуточной структуры, и в заключение покрытие промежуточной структуры снаружи и изнутри соответственно двумя защитными слоями (11), проницаемыми для электромагнитных волн, в частности инфракрасных лучей.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что устанавливают элементы жесткости на наружных и/или внутренних углах.

12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что множество гибких связей (3) выполняют, сгибая по меньшей мере одну проволоку (13) в виде ломаной линии с образованием вне волокнистых слоев петель (14), пересекаемых по меньшей мере одной продольной проволокой (15), причем петли и продольные проволоки заделывают в слои полимерного покрытия.

Текст

Смотреть все

(54) ЖЕСТКАЯ ТЕРМОИЗОЛИРУЮЩАЯ ПАНЕЛЬ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Приоритетные Данные: (56) Ссь 1 лКИ:(72) Изобретатель: Менендез Ганседо Валентин (ЕЗ)Настоящее изобретение относится к усовершенствованиям термоизолирующих структур, предназначенных, например, для изготовления изотермических корпусов.В настоящее время известно большое количество термоизолирующих структур, применяемых для изготовления изотермических корпусов. Основным недостатком известных корпусов, выполненных из металла либо из пластмасс, является их слишком большой вес, осложняющий их использование в тех областях техники, где основным критерием является именно малый вес корпусов (например, в случае охлаждающих камер, используемых в космических кораблях).К изотермическим структурам всегда предъявляются жесткие требования в отношении их использования в условиях отсутствия конвекции газа (в условиях невесомости). При этом указанные структуры по меньшей мере не уступают в эффективности традиционным структурам в отношении термической изоляции, имея при этом существенно меньший вес, который по крайней Мере в пять раз Меньше веса наиболее легких из известных структур, выполненных из алюминия.Известна термоизолируюшая панель, образованная гибкими пластинами с расположенными между ними поперечными элементами, позволяющими удерживать пластины в определенном положении по отношению друг друга (СВ 2266758 А).Согласно первому предмету настоящего изобретения, целью которого является устранение недостатков известных структур, предложена термоизолирующая жесткая панель, основное отличие которой состоит в том, что она выполнена по Меньщей мере из двух композитных пластин, скрепленных поперечной связью в виде множества гибких жил, позволяющих удерживать при заполнении газом указанные композитные пластины на заданном расстоянии и в определенном положении по отношению друг к другу, при этом каждая композитная пластина содержит в направлении от Центра к периферии:- внутренний защитный слой, проницаемый для электромагнитных волн, в частности для инфракрасных лучей;- защитный слой металлической пластины;- волокнистый слой, обеспечивающий механическую прочность пластины;- защитный слой нижележащей металлической пластины;- внешний защитный слой, проницаемый для электромагнитных волн, в частности для инфракрасных лучей.Указанная структура позволяет реализовать составную панель в основном из очень легких материалов, причем металлические пластины, входящие в состав панели, образуют высокоэффективный термический барьер; механическая прочность достигается за счет формирования свободного пространства между пластинами, пересекаемого гибкими жилами, путем заполнения воздухом под высоким давлением (порядка 250 гектопаскалей) и сравнима с прочностью панелей из жестких материалов, таких как металл или пластмасса. Что касается веса, то необходимо отметить,что в одном из вариантов выполнения теплоизолирующего корпуса последний весит порядка 5 кг, тогда как вес стандартного аналогичного корпуса из алюминия составляет около 35 кг.Для получения структуры с высоким механическим сопротивлением предпочтительно, чтобы гибкие жилы пересекали волокнистый слой, а концы жил были закреплены в слое полимерного покрытия; также предпочтительно для достижения хорошей анкеровки вь 1 полнять гибкие жилы по меньшей мере из одной гибкой непрерывной проволоки, изогнутой в форме ломаной линии (зигзага) между двумя гибкими пластинами с образованием с каждой стороны петель, пересекаемых проволочной сеткой, причем петли и проволока сетки заделаны в слой полимерного покрытия.При практическом осуществлении настоящего изобретения защитный слой выполняют из полиимида, поставляемого на рынок под названием САРТОМ, и/или слой полимерного покрытия вь 1 полняют из термопластичного синтетического каучука, поставляемого на рынок под названием МЕОРКЕМ. В предпочтительном варианте металлическая пластина выполнена из алюминия или серебра. Волокнистый слой может быть тканым либо неткань 1 м и преимущественно выполнен из огнеупорного материала.Согласно второму предмету настоящего изобретения предложен способ изготовления термоизолирующей структуры, содержащей множество наклоненных друг относительно друга панелей, образующих закрытый либо открытый корпус. Этот способ позволяет изготовить вышеописанную структуру и отличается тем, что включает следующие стадии:- формирование первого плоскостного элемента указанной структуры, в котором послойно жестко соединены друг с другом:- внутренний защитный слой, проницаемый для электромагнитных волн, в частности для инфракрасных лучей,- волокнистый слой, обеспечивающий механическую прочность пластины;- формирование второго плоскостного элемента, имеющего такое же строение, что и первый, но с обратным порядком набора слоев;- размещение указанных элементов на некотором расстоянии друг напротив друга, причем внутренние защитные слои обращены друг к другу, и размещение множества гибких связей между двумя элементами, при этом гибкие связи удерживаются с наружной стороны волокнистого слоя, придающего механическую прочность, с обеспечением пространства для последующего размещения гнутых элементов;- нанесение плотного слоя полимерного покрь 1 тия на каждый волокнистый слой с заделкой в него концов гибких связей;- покрытие каждой лицевой поверхности защитным слоем и последующее наложение тонкой пластины металла, отражающей электромагнитные волны, в частности инфракрасные лучи;- укладку сформированной плоской композитной пластины в панели и объединение стыкованных краев указанных панелей для формирования промежуточной структуры;- и в заключение покрытие промежуточной структуры соответственно снаружи и изнутри двумя защитными слоями, проницаемыми для электромагнитных волн, в частности инфракрасных лучей.Для придания структуре механической жесткости на внутренних и/или наружных углах можно затем закрепить элементы жесткости.Для реализации множества гибких связей, согласно предпочтительному варианту выполнения, по меньшей мере одну проволоку изгибают в виде ломаной линии с образованием вне волокнистого слоя петель,пересекаемых по меньшей мере одной проволокой сетки, причем петли и соответствующие проволоки сетки заделаны в полимерный фрикционный слой.Ниже изобретение более подробно поясняется на примерах выполнения, не ограничивающих его объем, со ссылками на чертежи, на которых изображено: на фиг. 1 - схематичный вид в разрезе структуры термоизолирующей панели согласно изобретению; на фиг. 2 - плоскостной элемент, изготавливаемый на промежуточной стадии способа по изобретению; на фиг 3 - вид в перспективе термоизолирующего корпуса,образованного на основе плоскостных элементов по фиг. 2 с использованием способа по изобретению.Согласно фиг. 1, жесткая термоизолирующая панель 1 образована двумя композитными гибкими пластинами 2, скрепленными поперечной связью ввиде множества смежных гибких жил 3, за счет чего в наполненном газом состоянии две композитные пластины 2 удерживаются в определенном положении практически параллельно по отношению друг к другу. Каждая композитная пластина 2 содержит в направлении от Центра к периферии внутренний защитный слой 4, проницаемый для электромагнитных волн, в частности для инфракрасных лучей, и выполненный из полиимида, например, поставляемого на рынок под названием САРТОМ, тонкий металлический слой 5 из алюминия или серебра, отражающий электромагнитные волны, в частности инфракрасные лучи, защитный слой 6 металлической пластины 5, вь 1 полненный аналогично слою 4, волокнистый слой 7, обеспечивающий механическую прочность композитной пластины 2 и выполненный тканым либо нетканым,преимущественно из огнеупорного материала, слой полимерного покрытия 8, например, из термопластичного синтетического каучука (например, из поставляемого на рынок под названием 11 ЕОРКЕ 11), обеспечивающий герметичность, защитный слой 9 нижележащей металлической пластины, выполненный аналогично слою 6, тонкий металлический слой 10, отражающий электромагнитные волны, в частности инфракрасные лучи, выполненный аналогично металлическому слою 5, и внещний защитный слой 11, прониЦаемь 1 й для электромагнитных волн, в частности для инфракрасных лучей, сформированный аналогично внутреннему слою 4.Гибкие жилы поперечной связи 3, проходящие через свободное пространство 12, разделяющее указанные композитные пластины 2, пересекают волокнистый слой 7, причем концы указанных жил 3 заделаны в слой полимерного покрытия 8. Гибкие жилы могут быть выполнены по меньщей мере из одной гибкой непрерывной проволоки 13 в форме ломаной линии, последовательно переходящей от одной пластины 2 к другой с образованием внутри каждой пластины 2 петель 14, пересекаемых по меньшей мере одной продольной проволокой 15. Петли 14 и продольные проволоки 15 заделаны во фрикционный полимерный слой 8 и закреплены в нем.Путем одноразовой закачки газа под давлением(порядка, например, 250 гектопаскалей) в промежуточную область 12 получают панель с высокой механической прочностью, сравнимую с панелью из металла либо пластмассы, и, кроме того, имеющую вь 1 сокий уровень термоизоляции, Достигаемый за счет наличия многослойной металлической структуры с промежуточной полостью. При использовании такой панели в условиях невесомости отсутствует конвекЦия заполняющего промежуточную область 12 газа и улучшается качество термоизоляции.Для придания изотермическому корпусу формы параллелепипеда, например, в виде куба 16, как показано на фиг. 3 (корпус, открытый сверху и снабженный выдвижной крышкой, не представленной на чертеже, с откидной передней стенкой), можно исполь 5 000038 6зовать нижеописаннь 1 й способ, позволяющий изготавливать корпуса любой формы, отличающейся от изображенной на чертеже и представленной в качестве примера.Сначала изготавливают плоскостной элемент 17(фиг. 2) требуемой структуры путем последовательного набора в единую структуру с последующим удалением краев по требуемому контуру внутреннего защитного слоя 4, проницаемого для электромагнитных волн, в частности инфракрасных лучей, тонкого металлического слоя 5, отражающего электромагнитные волны, в частности инфракрасные лучи, защитного слоя 6 металлической пластины 5 и волокнистого слоя 7, обеспечивающего механическую прочность пластины.Аналогичным образом изготавливают второй плоскостной элемент с той же конфигурацией, что и первый 17, но располагая слои в обратном порядке (в примере, показанном на фиг. 2, симметрия первого и второго элементов позволяет реализовать два идентичных элемента).Далее указанные элементы размещают на некотором расстоянии друг от друга, причем два внутренних слоя 4 располагаются друг напротив друга. Затем между двумя элементами размещают множество гибких связей 3, которые фиксируют на волокнистом слое 7 либо вне его, предусматривая участок 18 для последующей фальцовки при получении готового изделия. По меньшей мере одну проволоку 13 (либо несколько проволок 13) сгибают, формируя ломаную линию,причем указанная проволока пересекает каждый раз волокнистый слой 7 с образованием вне последнего петель 14, пересекаемых одной или несколькими продольными проволоками 15.Далее каждый волокнистый слой 7 покрывают слоем полимерного покрытия 8, внутри которого размещают петли 14 и продольные проволоки 15 таким образом, что проволоки 13 и связи 3 оказываются жестко закрепленными в слоях 8 после полимеризации.После полимеризации слоев 8 на каждый из них наносят защитный слой 9, а затем металлическую пластину 10.Затем полученную плоскую композитную пластину сгибают с использованием резервного участка 18 на фальцовку, после чего совмещают путем наложения края панелей, подлежащие соединению, с Целью получения промежуточной структуры требуемой конфигурации.В заключение все лицевые стороны, внутренние и внешние, а также места сгибов промежуточных структур покрывают внешним защитным слоем 11. Окончательная структура может быть усилена путем установки элементов жесткости на наружных и/или внутренних углах.Крышка структуры 17, изображенной на фиг. 3, МОЖСТ бЫТЬ ИЗГОТОВЛСНЭ. С ИСПОЛЬЗОВЗНИСМ ТОЙ же ПОСЛСДОВЗТСЛЬНОСТИ операций.С учетом вышеизложенного, необходимо отметить, что изобретение не ограничивается вышеописанными вариантами выполнения и включает все возможные модификации; в частности, очевидно, что изобретение не ограничено выполнением двух смежных композитных пластин, а может также включать вариант выполнения панелей, содержащих множество смежных композитных пластин, следующих друг за другом.1. Жесткая термоизолирующая панель (1), образованная гибкими композитными пластинами с расположенными между ними поперечными элементами, позволяющими удерживать пластины в определенном положении по отношению друг друга, отличающаяся тем, что каждая композитная пластина (2) содержит в направлении от центра к периферии внутренний защитный слой (4), проницаемый для электромагнитных волн, в частности для инфракрасных лучей, тонкий металлический слой (5 ), отражающий электромагнитные волны, в частности инфракрасные лучи,защитный слой (6) металлической пластины (5), волокнистый слой (7), обеспечивающий механическую прочность пластины, слой полимерного покрытия (8),обеспечивающий герметичность, защитный слой (9) нижележащей металлической пластины, тонкий металлический слой (10), отражающий электромагнитные волны, в частности инфракрасные лучи, и внешний защитный слой (1 1), проницаемый для электромагнитных волн, в частности для инфракрасных лучей, при этом поперечные элементы выполнены в виде гибких жил, а в свободную область между композитными пластинами закачен под давлением газ.2. Панель по п. 1 , отличающаяся тем, что гибкие жилы (3) пересекают волокнистый слой (7), причем концы жил заделаны в слой полимерного покрытия(8) 3. Панель по п.2, отличающаяся тем, что гибкие жилы (3) выполнены по меньшей мере из одной гибкой непрерывной проволоки (13) в форме ломаной линии, последовательно проходящей от одной гибкой пластины к другой с образованием с каждой стороны петель (14), пересекаемых по меньшей мере одной продольной проволокой (15), причем петли и продольные проволоки размещены в слое полимерного покрытия (8).4. Панель по одному из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что защитные слои выполнены из полиимида.5. Панель по одному из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что металлическая пластина выполнена из алюминия или серебра.

МПК / Метки

МПК: B32B 7/00, B64G 1/58, F16L 59/06

Метки: панель, жесткая, изготовления, способ, термоизолирующая

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/5-38-zhestkaya-termoizoliruyushhaya-panel-i-sposob-ee-izgotovleniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Жесткая термоизолирующая панель и способ ее изготовления</a>

Похожие патенты