DE102007004748A1 - Vacuum insulation for damping e.g. building, has raw material inserted as associated common mass in vacuum chamber, where common mass is provided with foaming agent and is heated under vacuum - Google Patents

Abstract

The insulation has a raw material inserted as an associated common mass in a vacuum chamber, where the common mass is provided with a foaming agent and is heated under vacuum. Pores (1) forming in a rising material (2) contain pressure of the vacuum chamber. The vacuum remains for cooling the insulation. The foaming agent is added to the raw material, and a getter material is used as the rising material. An independent claim is also included for a method for damping a building.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verbesserten Dämmung von Bauwerken und vergleichbaren Konstruktionen durch Vakuumdämmung aus geschlossenporigen Materialien.The The invention relates to a method for improved insulation of Structures and comparable structures by vacuum insulation of closed-cell Materials.

Es ist bekannt, dass Gebäude immer stärker gedämmt werden, um Heizkosten einzusparen. In der Regel erfolgt die Dämmung mit herkömmlichen Dämmstoffen wie Mineralwolle oder Polystyrol, gelegentlich auch mit Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen wie Zellulose oder Wolle.It is known that building to be increasingly insulated to save heating costs. As a rule, the insulation is done with conventional insulation materials like mineral wool or polystyrene, occasionally also with insulating materials from renewable raw materials such as cellulose or wool.

Die Dämmeigenschaften beruhen dabei durchweg auf der Dämmung eingeschlossener Luft. Die Luft besitzt jedoch nur mäßige Wärmedämmeigenschaften, da durch Molekülbewegung die Energie übertragen wird; bei größeren Luftmengen auch durch Konvektion. Um diese Nachteile zu beseitigen, sind Verfahren entwickelt worden, die Luft durch Vakuum zu ersetzen, da Vakuum keine Wärme leitet. Diese Verfahren zeichnen sich durch Platzersparnis besonders in einem Altbau aus, verbessern aber auch im Neubau, besonders auf teuren Grundstücken, das Preisleistungsverhältnis.The insulation properties are based entirely on the insulation trapped air. However, the air has only moderate thermal insulation properties, there by molecular motion transmit the energy becomes; with larger air volumes also by convection. To eliminate these disadvantages, methods are has been developed to replace the air by vacuum, since vacuum no heat passes. These methods are characterized by saving space especially in an old building, but also improve in new buildings, especially on expensive land, price-performance ratio.

Zum Stand der Technik gehört 1. die Vakuumdämmung mit Hochbarrierefolien. Diese Vakuumdämmung ist eine evakuierte Platte, die in der Regel mit Kieselsäurepulver als Kernmaterial gefüllt ist und mit einer Hochbarrierefolie als Schutzhülle, ähnlich einer Kaffeepackung, umgeben ist. Dieser Platte wird die Luft entzogen. Der verbleibende Restdruck liegt meist unter 1 Millibar. Die Wärmeleitung beträgt danach nur noch ca. 1/8 der Wärmeleitung herkömmlicher Dammstoffe, sodass der Wärmeleitwert im Mittel bei λ = 0,0045 W/mK liegt. Es handelt sich bisher durchweg um Materialien mit offenen Poren bzw. aus Nanopartikeln, die in Pulverform vorliegen, deren eingeschlossene Luft bei dem Evakuierungsprozess entzogen wurde.To the State of the art belongs 1. the vacuum insulation with high barrier films. This vacuum insulation is an evacuated plate, which usually with silica powder filled as core material is and with a high barrier film as a protective cover, similar to a coffee bag, is surrounded. This plate is deprived of air. The remaining one Residual pressure is usually below 1 millibar. The heat conduction is thereafter only about 1/8 of the heat conduction conventional Dammstoff, so the thermal conductivity on average at λ = 0.0045 W / mK. It is all about materials with open pores or nanoparticles in powder form, their trapped air withdrawn during the evacuation process has been.

Nachteilig bei der Vakuumdämmung mit Hochbarrierefolien ist vorrangig ihre Hochempfindlichkeit gegen mechanische Beschädigungen. Sobald ein spitzes Arbeitsmittel oder ein besonders rauer Untergrund am Gebäude mit der Dämmplatte in Berührung kommt, kann die Hülle zerstört werden, wodurch das Vakuum und damit auch die Dämmungswirkung beseitigt sind. Im unteren Bereich von Gebäuden besteht zudem die Gefahr von Vandalismus. Ein Nadelstich reicht und die Dämmung ist zerstört.adversely in the vacuum insulation with high barrier films is primarily their high sensitivity to mechanical damage. Once a sharp work tool or a particularly rough surface at the building with the insulation board in touch comes, the shell can destroyed be, whereby the vacuum and thus the insulation effect are eliminated. In the lower part of buildings There is also the risk of vandalism. A pinprick is enough and the insulation is destroyed.

Ebenfalls nachteilig für Vakuumdämmungen mit Hochbarrierefolien ist eine nachträgliche mechanische Bearbeitung der Dämmplatten. Als Beispiel sei das Zuschneiden, auch bei geringen nachträglichen Veränderungen am Gebäude, genannt. Durch den nachträglichen Zuschnitt werden das Vakuum und damit auch die Dämmwirkung zerstört. Deshalb muss im Vorhinein das Gebäude exakt vermessen werden, da spätere Änderungen an den Vakuumpanelen unmöglich sind. Alle Teile müssen vorgefertigt auf die Baustelle kommen. Änderungen sind ohne Einbußen der Dämmungseigenschaften nicht mehr möglich. Dies ist sehr praxisfern, insbesondere bei der Sanierung von Altbauten.Also disadvantageous for Vacuum insulation with High barrier films is a subsequent mechanical processing the insulation boards. As an example, the crop, even at low subsequent changes at the building, called. By the subsequent Cutting the vacuum and thus the insulating effect are destroyed. Therefore must in advance the building be measured exactly, because later changes impossible at the vacuum pannels are. All parts need prefabricated come to the site. Changes are without loss of insulation properties not possible anymore. This is very impractical, especially in the renovation of old buildings.

Ein weiterer Nachteil ist das Auftreten von Wärmebrücken an Rändern, da sich im Randbereich eine Aluminiumfolie in Wärmeflussrichtung befindet, die einen hohen Wärmestrom zur Folge hat. Diese Wärmebrücken an den Rändern sind nur durch mehrlagige, gegeneinander versetzte Dämmungen zu unterbinden. Zudem können die Platten nicht ohne Toleranzen gefertigt werden, was eine Lücke und damit wiederum Wärmebrücken zur Folge hat.One Another disadvantage is the occurrence of thermal bridges on edges, as in the edge area a Aluminum foil in heat flow direction is located, which has a high heat flow entails. These thermal bridges on the edges are only by multi-layered, staggered insulation to prevent. In addition, you can the plates can not be made without tolerances, leaving a gap and in turn thermal bridges to Episode has.

Dübelung ohne größere Wärmebrücken ist ebenfalls nicht möglich und ist als Nachteil einzustufen. Dämmungen im Altbau sowie bei hohen Gebäuden müssen aber gedübelt werden, um durch Windsog nicht abzureißen. Dieses ist jedoch nur bei einlagiger Verlegung möglich sowie mit breiten Fugen, durch die gedübelt werden kann. Dübel und Fugen stellen aber große Wärmebrücken dar, die die hochwertige Dämmung in ihrer Wirkung stark mindern. Bei einer Innendämmung treten die gleichen Nachteile einer Vakuumzerstörung auf, sodass keine Dübel oder ähnliche Halterungen für Bilder und Schränke angebracht werden können.Dowel without larger thermal bridges is also not possible and is to be classified as a disadvantage. Insulations in the old building and at tall buildings have to but doweled to avoid being pulled down by wind suction. This is only possible with single-layer installation as well as with wide joints through which it can be dowelled. Dowels and But joints are big Thermal bridges, the the high quality insulation greatly reduce their effect. In an interior insulation, the same disadvantages occur vacuum destruction on, so no dowels or similar Mounts for Pictures and cabinets attached can be.

Zum Stand der Technik gehört 2. eine Vakuumdämmung, die aus in Stahlplatten eingeschweißtem Vakuum besteht. Ihre Nachteile sind in gleicher Reihenfolge identisch mit denen der Hochbarrierefolien.To the State of the art belongs 2. a vacuum insulation, which consists of welded in steel plates vacuum. Your disadvantages are identical in the same order with those of the high-barrier films.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Dämmstoff bereitzustellen, der unempfindlich gegen Beschädigungen ist und der durch mechanische Verfahren auf jede gewünschte Form zugeschnitten werden kann.task The invention is an insulating material to provide insensitive to damage and by mechanical process can be tailored to any desired shape.

Diese Aufgabe wird mit dem Dämmstoff nach den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These Task is with the insulating material solved according to the features of claim 1. Advantageous embodiments The invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:The The invention will be described below with reference to the accompanying drawings explained. Showing:

1 eine Vakuumdämmung aus geschlossenporigem Material, 1 a vacuum insulation made of closed-cell material,

2 das Herstellungsverfahren. 2 the manufacturing process.

Das Material besteht aus dem Ursprungsmaterial 2, indem sich unter dem Einfluss eines Treibmittels und eines Vakuums viele Poren 1 bilden. Jede Pore 1 ist für sich luftdicht und dampfdicht vom Ursprungsmaterial 2 umgeben und abgeschlossen. In jeder Pore 1 herrscht ein in sich abgeschlossenes Vakuum.The material consists of the source material 2 in that there are many pores under the influence of a propellant and a vacuum 1 form. Every pore 1 is airtight and vapor-proof from the original material 2 surrounded and completed. In every pore 1 There is a self-contained vacuum.

Das Rohmaterial 3 wird im ungeschmolzenen Zustand in die Vakuumkammer 4 gefahren und dort mittels eines Heizsystems 5 erhitzt. Durch das enthaltene Treibmittel bläht sich das Material etwas auf. Durch die Vakuumpumpe 6 wird der Druck in der Vakuumkammer 4 reduziert und das Material expandiert solange weiter, bis sich der Druck in der Vakuumkammer 4 und der Druck in den Poren 1 angeglichen hat.The raw material 3 is in the unmelted state in the vacuum chamber 4 driven and there by means of a heating system 5 heated. Due to the contained propellant, the material puffs up a bit. Through the vacuum pump 6 becomes the pressure in the vacuum chamber 4 reduced and the material continues to expand until the pressure in the vacuum chamber 4 and the pressure in the pores 1 has aligned.

In diesem Druckgleichgewichtszustand wird die Energiezufuhr gestoppt und die Vakuumkammer 4 bis zum Erstarren der Dammmasse gekühlt. Danach wird das vorhandene Vakuum in der Vakuumkammer 4 abgestellt, und die Vakuumdämmung 7 kann jetzt für jede Formgebung weiter verarbeitet werden, ohne seine Dammeigenschaften durch den Bearbeitungsvorgang zu verlieren.In this pressure equilibrium state, the power supply is stopped and the vacuum chamber 4 cooled to the solidification of the dam mass. Thereafter, the existing vacuum in the vacuum chamber 4 turned off, and the vacuum insulation 7 can now be processed for any shape without losing its damper properties through the machining process.

11

Porenpore

22

UrsprungsmaterialSource material

33

Rohmaterialraw material

44

Vakuumkammervacuum chamber

55

Heizsystemheating system

66

Vakuumpumpevacuum pump

77

Vakuumdämmungvacuum insulation

Claims (5)

Vakuumdämmung aus geschlossenporigen Materialien zur verbesserten Dämmung von Bauwerken und vergleichbaren Konstruktionen aus Materialien mit eingelagerten Vakuumzellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial (3) als eine zusammenhängende Masse in eine Vakuumkammer (4) eingebracht wird, die Gesamtmasse mit Treibmitteln versehen ist, unter Vakuum erhitzt wird, bis die im Ursprungsmaterial (2) sich bildenden Poren (1) den Druck der Vakuumkammer (4) angenommen haben, und das Vakuum bis zur Abkühlung der Vakuumdämmung (7) erhalten bleibt.Vacuum insulation of closed-cell materials for improved insulation of structures and comparable constructions of materials with embedded vacuum cells, characterized in that the raw material ( 3 ) as a coherent mass in a vacuum chamber ( 4 ), the total mass is provided with propellants, heated under vacuum until in the original material ( 2 ) forming pores ( 1 ) the pressure of the vacuum chamber ( 4 ) and the vacuum until cooling of the vacuum insulation ( 7 ) preserved. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass dem Rohmaterial (3) ein Treibmittel zugesetzt wird.Process according to claim 1, characterized in that the raw material ( 3 ) a blowing agent is added. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass als Ursprungsmaterial (2) Gettermaterial verwendet wird.Method according to claims 1 and 2, characterized in that as source material ( 2 ) Getter material is used. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass das Rohmaterial (3) in kleinen, schüttfähigen Größen herstellbar ist.Process according to claims 1 to 3, characterized in that the raw material ( 3 ) can be produced in small, pourable sizes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass Ursprungsmaterialien (2), die eine Transparenz aufweisen, als transluzente Dammplatten eingesetzt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that original materials ( 2 ), which have a transparency, are used as translucent dam plates.