用于形成真空绝缘系统的部件.pdf

1、10申请公布号CN102089564A43申请公布日20110608CN102089564ACN102089564A21申请号200980127134722申请日20090709102008040367920080711DEF16L59/065200601B01J20/00200601E04B1/80200601F04B37/04200601F25D23/06200601F17C13/0020060171申请人赢创德固赛有限公司地址德国埃森72发明人G马尔科夫兹T舒尔茨J切尔尼亚耶夫F奥斯曼诺夫W皮苏拉R许特74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人于辉54发明名称用于形成真空绝

2、缘系统的部件57摘要本发明涉及一种用于形成真空绝缘系统的部件，其包括被罩壳包围的至少一个绝缘层，其中所述绝缘层中的气压能够被所述部件中提供的物质降低，其中所述降低气压的物质体现为可激活的。本发明还公开了一种包括根据本发明的部件的真空绝缘系统。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011011186PCT申请的申请数据PCT/EP2009/0587102009070987PCT申请的公布数据WO2010/003993DE2010011451INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书20页CN102089568A1/1页21一种用于形成真空绝缘系统的部件，

3、包括被罩壳包围的至少一个绝缘层，其中所述绝缘层中的气压能够被所述部件中提供的物质降低，其特征在于，所述降低气压的物质体现为可激活的。2如权利要求1所述的部件，其特征在于，所述降低气压的物质吸收、吸附和/或与所述绝缘层中的气体反应，其中所述绝缘层中的气体是二氧化碳和所述降低气压的物质包括能够吸收、吸附和/或与二氧化碳反应的碱性物质。3如权利要求1或2所述的部件，其特征在于，所述绝缘层中的气体包含至少90体积的二氧化碳。4如前述权利要求中至少一项所述的部件，其特征在于，激活前的气压为至少800MBAR。5如权利要求1所述的部件，其特征在于，所述绝缘层中的气体包括加成聚合性气体，更具体而言是乙烯和/

4、或丙烯，和所述降低气压的物质包括至少一种加成聚合催化剂/引发剂，通过所述加成聚合催化剂/引发剂所述加成聚合性气体可被加成聚合。6如前述权利要求中至少一项所述的部件，其特征在于，所述降低气压的物质包括被罩壳物质封装的活性物质。7如前述权利要求中至少一项所述的部件，其特征在于，所述降低气压的物质在激活前在用于反应的气体中至少2小时的观测时间后显示出压力降低至多5。8如前述权利要求中至少一项所述的部件，其特征在于，基于所述绝缘层中的气体和至少2小时的观察时间，激活后的压力降低与激活前的压力降低之商为至少10。9如前述权利要求中至少一项所述的部件，其特征在于，所述降低气压的物质提供在所述部件的冷区域中

5、。10如前述权利要求中至少一项所述的部件，其特征在于，所述部件包括激活模式不同的两种或更多种的降低气压的物质。11如前述权利要求中至少一项所述的部件，其特征在于，至少一种干燥剂被提供在所述部件的罩壳内。12如前述权利要求中至少一项所述的部件，其特征在于，所述降低气压的物质包括在载体材料上的活性物质。13一种真空绝缘系统，包括权利要求112中至少一项所述的部件。14如权利要求13所述真空绝缘系统，其特征在于，所述真空绝缘系统预期用在地区供热领域、工艺蒸汽或其它热传递系统领域、建筑技术领域，或用于建筑、反应器和装置，或输送热自来水以及供热水的管道线路、PCM存储器、冷藏车或者飞行器的绝缘。15一种

6、形成真空的方法，其特征在于，在权利要求112中至少一项所述的部件中，激活所述降低气压的物质。权利要求书CN102089564ACN102089568A1/20页3用于形成真空绝缘系统的部件技术领域0001本发明涉及一种用于形成真空绝缘系统的部件。本发明还描述了包括本发明的部件的绝缘系统或由本发明的部件获得的绝缘系统，以及产生真空的方法。背景技术0002由于能源的化石资源日益稀少，并且对于采取措施控制全球变暖的需要愈演愈烈，因此节能技术和能源经济运输以及以资源保持方式产生有用能源的临时贮存变得日益重要。这里，一个重要方面在于提高长期在许多领域使用的绝缘材料。0003地区供热和其它传热系统利用合适

7、传输介质通常是热油、水或过热蒸汽从生产者到消费者输送热量。由于这种输送模式中较高的资本成本和热量损失，在现有技术中这种系统仅对于相对较短传输距离从生产者到消费者通常20KM是经济的。传统系统使用各种纤维材料玻璃/岩棉，用绝缘粉末和/或炭黑部分浸渍或其它绝缘泡沫通常基于聚氨酯进行线路绝缘。在所有情况下，孔隙在大气压力下。现有技术中热损失通常量为约10100W/M线路长度，取决于线路的横截面和工作条件。经典的真空绝缘例如，预绝缘成型体或者管中管技术的形式迄今尚未使用，因为高的资本成本和必要真空的寿命不足。0004建筑绝缘用的所有传统绝缘材料除了玻璃绝缘系统均基于在其孔隙内保持大气压力下的空气或很少

8、情况下的其它气体的多孔材料。这意味着，在任何情况下绝缘质量是有限的。传统的真空绝缘板VIP处于测试和商业开始状态，但往往仍然过于昂贵。然而，特别是，它们是预成形的，并且其尺寸不能符合建筑工地的当地需要。它们既不能修整形状，也不具有足够柔韧性而能够符合曲面或甚至房间角落。这限制了新建筑物的形状和尺寸，并且现有建筑的翻新受到VIP几何形状僵化的显著限制。0005此外，绝缘材料也用在制造经典家用电器中，如冰箱和深度冷冻器。0006几乎所有的建筑结构都通过管道线路输送热自来水和供热用水，所述管道线路通常由厚度为1020MM的泡沫绝热。然而，这种系统的绝缘性能是有限的，因为大气压力存在于绝缘的孔隙中。因

9、此，明显的热损失到周围墙壁、地板、土壤或周围空气中。这些损失特别是在那些不需要任何加热能量的局部区域中是很严重的，即，在地下室房间、外部、屋顶区等中。传统的真空绝缘明显过于昂贵并且处理不灵活。鉴于目前趋势是更容易快速安装柔软的塑料管道系统，甚至在装备区OUTFITTINGSECTOR，因此这些缺点变得特别严重。0007工业上使用大量能量来加热反应器和装置和/或维持它们在一定温度。常规地，这些设备用一层或多层玻璃/岩棉绝热，或者在高温区中，用多孔陶瓷材料绝热。由于往往相对于环境非常高的温差通常超过200开KELVIN，这些材料的差绝缘效果仍然导致明显的热损失，必须通过增加热量补偿。双墙技术类似于

10、杜瓦容器几乎总是受到较高资本成本以及装置往往非常复杂的几何形状的阻碍即极端的工程费用和不便利。0008与经典建筑绝缘相似，在冷藏产品物流领域也存在对绝缘系统的需要，希望最小化不必要的热量注入到冷藏空间和输送容器。传统的绝缘通常包括孔隙在大气压力下的泡说明书CN102089564ACN102089568A2/20页4沫材料或纤维系统。这意味着，绝缘性能在原理上是有限的。传统的真空绝缘系统VIP仅用在选定区域中，由于其成本高，缺乏弹性处理。0009此外，绝缘也用在交通工具的制造中，更特别是飞行器。由于机舱和外部之间的较大温差在商业飞机的情况下，达到100开，在航天工具的情况下，达到300开，飞行器

11、和宇宙飞船内部必须与外界绝热，从而调节要求可能会最小化动力燃料节能并可以防止冷凝。同时，这种绝缘层必须具有阻燃性和轻重量，还优选地，有助于整个壳体结构的机械刚度。常规地，使用聚酰亚胺和其它高性能塑料聚芳酰胺等的绝缘垫以及基于玻璃纤维和粉末的绝缘材料。这些材料的孔隙通常处于机舱内压力下，即约8001000BAR。真空绝缘系统只用在特殊情况下，由于其价格高，并且因为在低可燃性塑料中很少能够获得它们的膜外部。0010因此，所有这些领域对构造的有效绝热材料的需求也在增长。0011廉价绝缘材料在正常压力下绝缘，即，绝缘材料中的孔隙处于等于空气的大气压力的绝对压力下。结果，这些材料很简单，使用安全。然而，

12、缺点是绝缘效果相对较低，这是因为气体的高热输送性能。0012因此，已经开发了材料通过使用真空来尽量减少这种热输送。然而，只有在真空状态下不会崩溃的机械稳定的系统内才能产生并维持负压。0013输送冷液体的线路系统尤其是记载在以下文献中DEA3630399、US4,924,679、DE69202950T2、DE19511383A1、DE19641647C1、DE69519354T2、DEA2013983和WO2005/043028。0014迄今已提出了使这种线路系统绝缘的各种方法。上述一些系统描述了具有双壁的管道线路，其中壁之间的空隙抽空，还可填充有绝缘材料粉末和/或纤维，以实现“管中管”构造。这

13、种解决方案主要是对应于传统的杜瓦容器。其它描述的系统描述了精确符合待绝缘部件几何形状的预制成型体，例如从两侧置于待绝缘部件周围并固定的半壳。最后，描述了由单个封闭并已抽空的区域组成的系统，这些区域相互柔性连接而形成较大组件，其通常在一个方向弯曲性可轧制性有限，因此例如圆柱体管道、容器可以沿轮廓紧密包封。所有这些系统共同之处在于，当施加真空初期时，待包封组件的预期形状必须基本预定或至少被考虑。此外，这些系统都不能实现待绝缘部件的完全包封而没有沿传热方向延伸的边缘或接缝即所谓的热桥。有时，在该区域中被绝缘的部件优异的绝缘性能在实际使用时受到因在从一个被绝缘部件到下一个被绝缘部件的过渡处的众多不可避

14、免的热桥的损害。因此，以此方式绝缘的冷或热介质用管道的总有效绝缘性能对于较长距离输送通常明显很差。此外，由于这些被绝缘部件单个抽空区域的刚性，其加工也往往很难并且几何形状大大受制约。0015因此，这些系统对于构造由适当介质输送冷或热的线路系统原则上适宜，但很有限。0016印刷出版物EPA0618065、EPA0446486、EPA0396961和EPA0355294具体公开了板状真空绝缘系统，提供了特别高的绝热性能。这些真空绝缘系统可用于绝缘例如冰箱。这些成型品包括用绝缘材料填充的气密罩壳。在由机械泵抽空绝缘层并封闭罩壳后，成型品变成刚性的。由于绝缘系统的形状在安装时不能改变，因此这些成型品主

15、要以板形使用。诚然，也可以生产出其它形状，但其制造过程相对昂贵和不便利。说明书CN102089564ACN102089568A3/20页50017在特别复杂的绝缘系统的情况下，只能在安装后产生真空，例如通过用泵。这尤其是记载在前述的绝缘系统中。然而，通过抽吸产生真空有很多缺点，所以这种类型的系统迄今为止并未用于延长的线路系统。举例来说，达到足够真空所需的时间随着各抽空点之间的距离增加而增加，证明尤其是在极细分散材料的情况下很成问题。气凝胶，例如，的确提供优异的绝缘性，但泵必须运行以达到足够绝缘效果的时间非常长。使用更粗糙结构材料的确减少了抽空所需的时间，但同时得到的绝缘材料在相同的残余气压下在

16、相同真空下具有比更细分散材料更高的热导率。最后但并非不重要的是，抽空产生了可观的抽吸能源需求。由于这些原因，这种类型的系统至今没能实用。例如，在大规模制造冰箱时，真空的后续产生同样难以实现，因为周期由抽空时间的长短决定。0018当系统被将要输送的流体冷却时，通过气体冻结可产生对应于使用泵的真空。然而，通过气体凝固的真空产生仅对于相应冷介质流过的线路系统是可能的。这种机制不适用于上述的地区供热系统，其作为许多例子中的一个被说明。0019此外，WO2005/043028描述了金属和氢的组合，用于降低绝缘层内的气压。然而，这种系统的难于处理是不利的。印刷出版物EP347367公开了通过加热金属氢化物

17、以释放氢气取代空气而在中空体中产生真空。此后，密封该系统。由于冷却，中空体中存在的氢被金属吸收形成金属氢化物，因此产生了真空。然而，所需的温度非常高，所以这种系统用于形成真空迄今未能用在WO2005/043028记载的线路系统中。发明内容0020针对上面讨论的现有技术，本发明的目的是提供一种具有优异性能组合的用于形成真空绝缘系统的部件。0021更具体而言，性能组合包括在部件安装时和在从该部件得到绝缘系统的操作时的高度耐用性。无论在绝缘系统内流动何种冷介质，该部件还应当提供优异的绝缘。0022更具体而言，另一个目的是提供一种具有高绝缘效果并且制造简单的部件。这里，该部件也应适用于绝缘复杂的几何形

18、状。该部件在大规模生产时还应不会导致过长的周期。0023该部件还应适于获得特别高的绝缘性能。为此，应以非常经济的方式实现必须的低热传导。更具体而言，不应该需要与高成本相关的长的抽吸时间。0024另一个目的是以经济的方式提供所述部件和绝缘系统。0025已经发现，这些目的以及尽管实际上没有明确提到但从上下文中很显然的或由其必然很清楚的其它目的由权利要求1中所述的部件实现。权利要求1的从属权利要求保护该部件的有利改进。关于绝缘系统和产生真空的方法，权利要求13和15分别提供对技术问题的解决方案。0026因此，本发明提供一种用于形成真空绝缘系统的部件，包括被罩壳包围的至少一个绝缘层，其中所述绝缘层中的

19、气压能够被所述部件中提供的物质降低，其特征在于，降低气压的所述物质体现为可激活的。0027本发明的措施出人意料地成功，提供了具有优异性能组合的用于形成真空绝缘系统的部件以及可从其得到的绝缘系统。0028更具体而言，性能组合包括在部件安装时和在从该部件得到的绝缘系统操作时的说明书CN102089564ACN102089568A4/20页6高度安全性。因此，这些部件或真空绝缘系统没有表现出对人们、环境或财产的任何直接危险。这种陈述当然排除了由于利用本文记载的部件或绝缘系统包封的系统组成内的任何介质、电线、数据传输线或者热或冷表面带来的危险。此外，这些部件甚至可以由非技术人员参考简要说明来安装，并且

20、由此获得的真空绝缘系统也可由这些人投入使用。0029此外，该部件可以获得优异的绝缘性能，而与绝缘系统内流动的任何冷介质无关。为此，获得必须的低热传导非常便宜。更具体而言，不需要长的抽吸时间，长的抽吸时间一般与高成本相关。0030本发明的部件和绝缘系统可以便宜地获得。这些成本优点可以通过使用廉价、容易加工的元件和/或材料增强。结果，该部件的加工和安装还特别简单。0031此外，该部件也可用于绝缘复杂的几何形状。在这方面，该部件在大规模生产使用时不会导致过长的周期。0032此外，本发明的部件和可从其得到的真空绝缘系统在安装时可提供高绝缘性能及高灵活性，并且在处理和操作时可提供高耐用性。此外，真空绝缘

21、系统的可能用途广泛性的优点在于，更具体而言，它们可用在极宽的温度范围内，而没有降低绝缘性能。0033这些优点可用在前述的所有应用领域中，经常产生协同效益。在地区供热、工艺蒸汽和其它传热介质系统的领域中，可通过本发明部件得到的真空绝缘系统提供了最多从良好的传统真空绝缘系统可得到的绝缘性能，同时制造成本低，非常简单，安装灵活，在建筑工地上的处理性良好。良好的绝缘性能使得可以实现从经济上比使用传统绝缘系统明显更长的距离，从而产生其它可能的用途。还可以使用比普通聚氨酯泡沫约110的承受温度的操作温度明显更高的绝缘材料。这使得在原则上可以在较高温度水平下和/或以较大的温差往复输送热量。后者使得能够减小质

22、量流量和/或线路截面在某些情况下，在用于提取有用能源的热交换器系统中也允许减小，因此，资本成本进一步降低。0034本发明的用于绝缘建筑的真空绝缘系统可以实现对新的和现有建筑的加热能源需求的显著降低，而没有主要的建筑学限制，没有明显增加建筑成本。0035关于在建筑中通过管道线路输送热自来水和供热水，本发明可以制造具有小外径的廉价、柔韧、易于安装的管道或软管线路，这样在操作上获得由于成本原因迄今尚未实现的真空绝缘参数。使用根据本发明绝缘的线路实现了在建筑加热能源需求方面的明显降低。0036工业中使用的反应器和装置尤其可从本发明受益，因为本发明代表了传统纤维垫绝缘在加工性、灵活性和价格方面的优势与真

23、空绝缘的绝缘性能的理想组合。使用本发明的高性能聚合物纤维可以实现最多约270的承受操作温度，并且使用玻璃/岩棉纤维或其它陶瓷纤维和/或粉末代替高性能聚合物纤维使得可以实现更明显的高温。因此，对工业中的加热能源需求可以大大降低。0037另一项感兴趣的应用涉及到PCM保存PCM相变材料材料能够通过相变吸收可观量的潜热，并在以后的逆过程中再次释放。这代表了对地区/局部加热网的一种选择，可以在移动容器中输送热量。这种容器自然需要由本发明的绝缘系统代表的这种廉价、高效、轻量和紧凑结构绝热。0038本发明可以实现对冷库的冷却能源需求的显著降低，而没有主要的建筑学限制，没有明显增加建筑成本。在输送包装或容器

24、例如，食品罐车、冷藏车或货车、冷冻品输送说明书CN102089564ACN102089568A5/20页7机中，冷藏物的最大保存时间可以明显增加，和/或对补偿不必要的热输入的能源需求可以显著降低。这也意味着，从停放的冷藏车和容器迄今发出的噪声和废气滋扰方面的降低。0039特别是在涉及到输送工具中的绝缘，更具体而言是飞行器，通过本发明可以实现协同效应。多孔绝缘材料可以常规方式保存在外罩壳和机舱内壁之间的空隙空间中。本发明可以将这种绝缘转换成真空绝缘，其中包围绝缘层的罩壳的大部分可以由输送工具的结构部件构成。因此，这些种类绝缘的制造成本与使用传统真空绝缘系统相比极低。0040根据本发明对于飞行器和

25、轻型结构绝缘的另一个优点是，压实绝缘材料从而带来整体结构的刚性的可能性。这可以例如利用将外罩壳部件的外壁和内壁相连接的必要的间隔壁，通过使用纤维和/或粉末填充的多个相互气密封的小单元来实现。这样产生与传统VIP类似的机械上非常硬或自支撑的结构。然而，与VIP不同的是，可能会产生非常复杂的三维结构，因为真空的产生仅在组件的准确安装和气密封后才开始。此外，即使在对整体结构局部破坏的情况下，大量相互气密封的真空单元也将确保持续高的机械完整性，和在对气密罩壳破坏的情况下典型的大面积VIP不同。0041本发明涉及一种形成真空绝缘系统的部件。在本发明中术语“部件”应被理解成是指适宜单独或与其它相似或不同物

26、品一起用于形成真空绝缘系统的物品。在本发明中术语“真空绝缘系统”是指含有包括空隙空间的区域的任何制品，其中所述空隙空间具有相对于正常大气压力显著降低的气压，从而适于减少热能的流出或流入。更具体而言，这些包括冷流体例如液态或气态形式的氢在其内输送的前述线路系统，或者输送热流体的地区供热线路。还包括用在建筑、冷却系统、装置、家用电器等中的绝缘系统。0042该部件包括封装绝缘层的至少一个罩壳。该罩壳用于维持在降低气压的物质激活后在绝缘层中形成的真空。因此，罩壳用作气体阻挡层，其应该具有非常低的气体渗透性。0043已知的是，气密性与能够通过层扩散的气体有关。气体扩散进一步与罩壳材料的类型和厚度有关。这

27、里，在没有使加工性和罩壳材料成本不可接受地增加的前提下，气密性应该尽可能高。此外，由于气体扩散造成的压力增加与气体通过它扩散的面积有关。密闭程度进一步与使用本发明部件的系统的预定使用寿命有关。0044优选地，选择前述的参数，例如作为罩壳材料表面与封装容积之比的函数的罩壳材料的厚度以及罩壳材料的类型，使得在降低气压的物质被激活后产生的气压在一年内升高至多20MBAR，优选至多10MBAR，更优选至多2MBAR。这种气压是指整体压力，该值以空气作为外部介质在正常条件1013MBAR，20下测量。0045部件的罩壳可以例如在输送时已经具有适宜的气密性。罩壳还可以仅在安装所述部件时具有气密性。因此，术

28、语“气密性”是指部件的安装后状态。0046在线路系统的情况下，例如，罩壳可以包括例如由流体导管线路形成的一个或多个壳层SHELLLAYER和一个或多个密封层SEALINGLAYER。在这种情况下，例如，绝缘层、壳层和内部密封层也可由不同的部件组装，以便可以形成线路系统。0047在设备或装置的情况下，例如冰箱或深度冷冻器，例如，内衬或外衬可以构成本发明部件的罩壳的一部分。0048可以形成罩壳的材料本身是已知，可以参考前述的印刷出版物。在许多情况下，合适材料的选择取决于部件的预计用途。特别地，金属和塑料因此可以用来制作罩壳。0049例如利用聚合物箔可以实现出人意料的优点，其可以形成至少一部分罩壳。

29、这些说明书CN102089564ACN102089568A6/20页8聚合物箔在23和85相对湿度下优选其水蒸气透过率不超过005G/M2D，更优选不超过0005G/M2D，最优选不超过0001G/M2D。在23下其它气体例如O2、N2、CO2的透过率统统优选不大于05CM3/M2DBAR，更优选不大于01CM3/M2DBAR。下限特别是从部件的使用寿命和技术情况得出来的。因此，在前述条件下，对于水蒸气透过率小于00001G/M2D的值和对于其它气体的透过率小于001CM3/M2DBAR的值仅在极大困难或在额外含金属层辅助下才能获得。因此，在23和85相对湿度下，水蒸气透过率优选为000010

30、08G/M2D，更优选00002005G/M2D。在23下其它气体例如O2、N2、CO2的透过率统统优选为00101CM3/M2DBAR，更优选003005CM3/M2DBAR。0050被证实特别有效的箔具有多层结构，使得顶部和底部的气体阻挡层通过粘合剂层与高度有效的水蒸汽阻挡层连接。0051这种罩壳可以采取多层箔的形式，其包括阻挡层，并包括以下各层0052A保护漆层，由PVDC构成，任选地包括聚乙烯醇层，0053B1任选存在的连接层或粘合层，0054C1聚烯烃层，0055B2连接层或粘合层，0056D乙烯乙烯醇共聚物层，任选地设置在一侧，至少具有共挤出的聚酰胺层E，0057B3任选存在的连接

31、层或粘合层，0058C2聚烯烃层。0059具有这种结构的箔尤其是记载在1990年12月28日向欧洲专利局提交的EPA0446486申请号90125659、在1992年11月30日向美国专利和商标局USPTO提交的US5,389,420申请号983,216和1991年5月15日向美国专利和商标局USPTO提交的US5,236,758申请号669,738中，这些印刷出版物被引用作为本文的公开内容，其中公开的箔被纳入本申请中。0060取决于本发明部件的用途，可以有利的是最小化平行于罩壳的热导率。在本发明的特定方面中，罩壳优选不包括可能导致热传导的金属层。因此，包装材料可以优选不含金属。这种实施特别是

32、对于输送冷流体的线路系统有利。0061另一方面，要求特别低的气体渗透性的实施方式也是有利的，这种特别低的气体渗透性通过在罩壳材料中使用金属可以实现。特别是在传输热流体的系统的情况下例如地区供热线路或建筑物中的热水线路或在储存热量的装置的情况下，这些实施方式可以是有利的。0062通过根据本发明的部件可得到的真空绝缘系统可以包括至少一个绝热区。因此，本发明的部件的设计使得可以形成该绝热区。在本发明中“绝热区”是指可以用热或冷物质填充或者冷或热流体可以通过其传输的体积，在该体积中存在的物质对于热传递是绝缘的，即，在该区域中的物质的温度变化降低。0063根据本发明的部件还包括至少一个绝缘层。绝缘层用于

33、降低环境和绝热区之间的热传递。0064由于热传递被绝热层内的内压力下降而减少，因此该层必须具有足够的机械稳定性，以避免罩壳内空间的任何倒塌，除非这种机械稳定性尚未被绝缘层周围的充分机械稳说明书CN102089564ACN102089568A7/20页9定的罩壳确保。通常，绝缘层包括纤维、泡沫或粒子例如，二氧化硅粉末或者上述物质的组合，通过其微观结构本身提供了一定的机械稳定性。这确保了在其中是低压的体积，所以可以实现低的热导率。这种体积还可以被称为或被认为是孔体积。0065更具体而言，生产绝缘层的优选材料包括细分散的二氧化硅粒子，例如沉淀的氧化硅、气相氧化硅和气凝胶。这些材料可以单独使用或者彼此

34、混合使用或者与其它材料混合例如，以纤维或纤维集合体的形式。此外，绝缘层可以包含常用添加剂，例如炭黑或其它红外吸收剂。0066生产绝缘层的材料尤其是记载在1990年12月28日向欧洲专利局提交的EPA0446486申请号90125659、在1992年11月30日向美国专利和商标局USPTO提交的US5,389,420申请号983,216和1991年5月15日向美国专利和商标局USPTO提交的US5,236,758申请号669,738中，这些印刷出版物被引用作为本文的公开内容，其中公开的用于生产绝缘层的材料被纳入本申请。优选使用的气凝胶记载在例如印刷出版物WO2007/044341A2、WO02/

35、052086A2和WO98/13135中。0067在本发明的特定方面中，绝缘层可以包括纤维集合体。优选使用的纤维集合体包括高性能聚合物纤维和粘合纤维BONDINGFIBER。高性能聚合物纤维是本领域技术人员已知的。更具体而言，该术语应被理解成是指可在高温下使用的聚合物纤维。包括这些纤维的聚合物材料优选具有低的固态热导率，是非常有弹性和坚硬的、耐化学腐蚀和可燃性低，并且具有相对较高的红外消光系数。0068高性能聚合物纤维优选其熔点或玻璃化转变温度为至少200，更优选至少230。这个性质可以利用差示扫描量热法DSC测量。0069用于生产高性能聚合物纤维的优选聚合物材料的固态热导率优选至多07W/M

36、K，更优选至多02W/MK，例如根据ASTM593097或DIN52616在293K的温度下测量。0070优选的高性能聚合物纤维尤其包括聚酰亚胺纤维、聚苯并咪唑纤维、聚芳酰胺纤维、聚醚酮纤维和/或聚苯硫醚纤维，其中聚酰亚胺纤维是特别优选的。0071聚酰亚胺本身是已知的，并记载在例如ULLMANNSENCYCLOPEDIAOFINDUSTRIALCHEMISTRY，第5版，CDROM中。0072聚酰亚胺优选其重均分子量可以为25000500000G/MOL。0073除了均聚物之外，有用的聚酰亚胺还包括共聚物，其中除了酰亚胺结构单元之外在主链中还包括其它官能团。本发明的特定方面在于，至少50重量，

37、优选至少70重量，再更优选至少90重量的聚酰亚胺可以是衍生于生成聚酰亚胺的单体结构单元。0074特别优选的聚酰亚胺以商品名P84从EVONIKFIBRESGMBH，LENZING/AUSTRIA或从HPPOLYMERGMBH，LENZING/AUSTRIA和以商品名MATRIMID从HUNTSMANADVANCEDMATERIALSGMBH/BERGKAMEN市售得到。0075在优选的实施方案中，高性能聚合物纤维可以具有非圆形截面形状。非圆形截面形状通常具有凸起和凹陷。凸起是距纤维重心距离最大的横向纤维束，而凹陷是距纤维重心距离最小的纤维束。因此，凸起和凹陷分别是纤维束外部和纤维重心之间间距的

38、局部最大值和最小值。从纤维重心到至少一个凸起的最大距离可以被看作是纤维截面的外径。同样可以将内径定义为纤维重心与至少一个凹陷之间的最小距离。外径与内径之比优选为至少12，更优选至少15，再更优选至少2。纤维的截面形状和范围也可通过电子显微镜确说明书CN102089564ACN102089568A8/20页10定。0076更具体而言，这些非圆形截面形状包括多叶形截面和具有三个、四个、五个、六个或更多个凸起的星形截面。特别优选的是纤维具有三叶形截面。聚酰亚胺纤维具有非圆形截面，更特别是三叶形截面，特别是可以在常规溶液纺丝工艺中使用具有相对较低聚合物含量的溶液获得。0077可以使用中空纤维以及固体纤

39、维。优选的中空纤维同样具有非圆形截面形状，更特别是三叶形截面形状。0078高性能纤维可以短纤维STAPLEFIBER或连续长丝CONTINUOUSFILAMENT使用。0079高性能聚合物纤维的直径优选为150M，更优选225M，再更优选315M。直径是指纤维在横向的最大范围，通过重心测量。直径尤其可以使用电子显微镜SEM确定。0080高性能聚合物纤维的线密度可以优选为至多10DTEX，更优选至多5DTEX。高性能聚合物纤维的线密度在最大程度上测量优选为0054DTEX，更优选011DTEX。纤维线密度可以根据标准DINENISO1973测量。0081本发明的特定方面在于，可以使用具有卷曲CR

40、IMP的高性能纤维。卷曲优选为150个/CM，更优选310个/CM。纤维卷曲可以通过光学方法确定。这些值经常得自于生产。0082另一个优选的实施方案可以利用仅具有最小卷曲如果有的话的高性能纤维。0083除了高性能聚合物纤维之外，优选使用的纤维集合体可以包括粘合纤维，用于将高性能聚合物纤维粘合在一起。粘合纤维优选其熔点或玻璃化转变温度为至多180，更优选至多150。熔点或玻璃化转变温度可以通过DSC确定。0084粘合纤维优选包括聚烯烃纤维、丙烯酸系纤维、聚乙酸酯系纤维、聚酯纤维和/或聚酰胺纤维。0085粘合纤维的直径优选为150M，更优选220M，再更优选410M。直径是指纤维在横向的最大范围，

41、通过重心测量。0086优选的粘合纤维的线密度优选小于10DTEX，更优选小于5DTEX。优选的粘合纤维的线密度在最大程度上测量优选为0054DTEX，更优选012DTEX。0087纤维集合体优选可以包括至少70重量的高性能聚合物纤维和至多30重量的粘合纤维。高性能聚合物纤维的比例优选为75重量995重量，更优选8095重量。粘合纤维的比例的上限得自于对纤维集合体的所需性能，而下限得自于绝缘系统的制造方法规定的要求。粘合纤维的比例优选为05重量25重量，更优选5重量20重量。0088纤维集合体可以优选具有纤维的层状排列，至少一些纤维通过软化粘合纤维可得到的接触点粘合在一起。0089术语“纤维的层

42、状排列”应被理解成是指纤维具有基本上在平面内的至少一个主要取向。这里，术语“平面”应被理解成具有广泛含义，因为纤维具有三维范围，并且平面也可以弯曲。因此，术语“基本上”应被理解成是指纤维的主要取向使得非常低比例的纤维在热梯度的方向上取向。主要取向得自于沿纤维长度平均的纤维方向，微小的方向变化可以说明书CN102089564ACN102089568A9/20页11忽略。0090在这个意义上的层状排列通常在网或棉絮生产中实现。在这些工艺中，长丝或短纤维排列在平面中，随后固定。这可以例如通过气流成网AIRLAIDPROCESS或湿法成网WETLAIDPROCESS实现。优选地，只有少数纤维具有垂直于

43、该平面的主要取向。因此，纤维集合体通常不是被突起的支托所固定。0091通过软化和随后冷却粘合纤维得到纤维集合体。与之有关的方法更具体而言记载在ALBANYINTERNATIONALCORP，ALBANY，NYUSA的US4,588,635、US4,681,789、US4,992,327和US5,043,207专利中。温度更具体而言取决于粘合纤维的软化温度玻璃化转变温度或熔化温度。经常没有必要将所有纤维通过软化粘合纤维得到的接触点粘结在一起。这个比例越高，集合体所拥有的机械性能越好。然而，集合体的热导率可以增加。在这方面，可以提到的是，集合体中的纤维也可以具有不是通过软化粘合纤维得到的接触点。这

44、些更具体而言包括高性能聚合物纤维的接触点。0092在层状排列的平面内，纤维可以优选具有一个主要取向，在这种情况下，不同平面的纤维的主要取向更优选彼此形成角度。表述“纤维的主要取向”得自于每个纤维在其总长度上的平均取向。不同平面的取向纤维相对于彼此形成的角度优选为5175，更优选60120。纤维的主要取向和不同平面的纤维相对于彼此形成的角度可以通过光学方法确定。通常，这些值得自于生产，纤维的取向例如可以通过梳理和/或交叉铺网预定。0093低密度通常与纤维集合体一部分上的特别低的热导率有关。另一方面，纤维集合体的强度由于低密度而下降，因此，稳定性经常变得过低，而不能对传输热或冷流体的线路提供足够支

45、持。因此，绝缘材料中使用的根据本发明的纤维集合体出人意料的优点在于，例如，优选密度为50300KG/M3，更优选100150KG/M3，在工艺规定的负荷下测量这些值并结合到绝缘材料中。使用这些密度值的纤维的主要取向平面的横向负荷例如为1MBAR1000MBAR，这些密度值例如可以在1MBAR、10MBAR、50MBAR、100MBAR、200MBAR、400MBAR、600MBAR、800MBAR或1000MBAR的负荷下测量。0094在未加负载状态下，更特别是在加工前，纤维集合体优选的密度为130KG/M3，更优选520KG/M3，在这种情况下，可以在对于未加工纤维集合体不超过5CM的厚度下

46、测量该密度。0095当垂直于层状排列的平面测量时，根据本发明的纤维集合体的平均热导率优选为至多100103WMK1，更优选至多50MWMK1，再更优选至多10103WMK1。这种测量例如可以在室温293K和/或低温例如150K或77K下进行，在这种情况下，材料在这些条件下承受负荷至少14天。根据DINEN12667“DETERMINATIONOFTHERMALRESISTANCEBYMEANSOFGUARDEDHOTPLATEANDHEATFLOWMETERMETHODSPRODUCTSOFHIGHANDMEDIUMTHERMALRESISTANCE”，测试优选在低绝对压力下进行，例如在1MB

47、AR以下的压力下。测定例如可以在待测量的纤维集合体内001MBAR的气压下并在70MBAR的围压下进行，所述围压由测量装置相对于纤维的主要取向平面横向施加在待测量的纤维集合体上。0096更具体而言，可以获得所述的热导率值，因为垂直于层状排列的纤维平面只有最小的热传递。因此，优选的是可以免除任何明显的支托或免除使用大量液体粘结剂的任何固定，它们会导致垂直于纤维的层状排列的热或冷桥。然而，最少支托或最少量液体粘结剂的使用是可以的，只要这些措施只会导致热导率最小幅度的增加。说明书CN102089564ACN102089568A10/20页120097特别优选的是根据本发明的纤维集合体具有高稳定性，包

48、括在垂直于纤维主要取向平面的方向上。因此，根据本发明的纤维集合体在经过加工的状态/或在绝缘材料中具有相对较低的压缩率，当负荷增加1MBAR时优选至多50；即，当负荷增加1MBAR时，按被经过加工的集合体的原始厚度计，纤维集合体的厚度减小至多50，优选至多30，更优选至多10，再更优选至多5。0098上述意义上的部件或真空绝缘系统尤其是记载在DEA3630399、EPA0949444、US4,924,679、DEA10031491、DE69202950T2、DE19511383A1、DE19641647C1、DE69519354T2、DEA2013983、WO2005/043028、EPA061

49、8065、EPA0446486、EPA0396961和EPA0355294中。然而，在这些系统中，以常规方式产生真空，例如通过泵。0099与上述系统不同，根据本发明的部件的构造使得可以通过设置在部件中并体现为可激活的物质来降低绝缘层中的气压。0100所述降低气压的物质因此包括能够发生气相中存在的原子或分子的摩尔数减少的事件的一种或多种物质。这些物质在本文也被称为活性物质。0101所述降低气压的物质和活性物质的具体实施取决于在所述物质被激活前的绝缘层中存在的气体的性质。优选地，所述降低气压的物质是能够吸收、吸附绝缘层中的气体和/或与绝缘层中的气体化学反应。0102所述降低气压的物质被激活之前绝缘层中可以存在的气体优选尤其包括碱性气体，例如NH3；酸性气体，例如二氧化碳、HCL、SO2、SO3；气态氧化剂，例如氧气；氢气和/或加成聚合性气体，例如乙烯和/或丙烯。气相中存在的这些气体的粒子数量简单地通过吸收、吸附或化学反应而减少。0103酸性气体，优选二氧化碳，其在标准条件即20和1013MBAR下，初始可以气态形式存在于部件的绝缘层中，可以优先与碱性物质反应。因此，所述降低气压的物质可以包括能够吸收或吸附二氧化碳的碱性物质作为活性物质。