CN102639949B - 槽式真空绝热材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种槽式真空绝热材料及其制备方法，本发明的槽式真空绝热材料包括：芯材，其具有块式的形状，在选自上述块的侧面中一个以上的侧面形成为倾斜面；槽式绝热板，其在平面上排列多个上述芯材，使得上述倾斜面相向的情况下按分隔形态排列芯材；以及外皮材料，其以围绕上述槽式绝热板的上部面及下部面整体的薄膜内袋形态构成，借助真空密封(sealing)工序来与上述槽式绝热板紧贴地形成，从而达到紧贴于上述槽式绝热板，并在上述芯材之间的分隔部分显现弯曲性。
Description
技术领域
本发明涉及一种槽式真空绝热材料及其制备方法，更具体地涉及一种使用加工成块式的芯材，制备具有柔韧性的槽式真空绝热材料的技术。
背景技术
现有的真空绝热材料相对于一般的绝热材料，具有8倍以上低热传导率，从而作为高效率的下一代绝热材料来使用，但由于在高真空中制备，因此板式(board type)成为主流，具有不易折弯(bending)的问题点。
不得已的情况下需要折弯的部位，不易使用真空绝热材料，而填充一般绝热材料，经过完善真空绝热材料的工序与真空绝热材料复合使用。
因此，需要开发出通过最小化对外皮材料的应力(stress)来长时间保持真空绝热材料的性能，并根据需要使用容易弯曲的槽式(groove type)真空绝热材料。
图1是表示根据现有技术的真空绝热材料的剖视图。
如图1所示的一般型真空绝热材料30具有由一体型板形成的芯材10，其外部形成有外皮材料20。
像这种形态的绝热材料由于不具有弯曲特性，因此为了执行槽式真空绝热，应使用多个真空绝热材料30或者强行弯曲芯材10来使用，但在施加强行的作用力的情况下，应力会施加到芯材或者外皮材料上，从而有可能导致真空绝热特性下降。
图2是表示将根据现有技术的真空绝热材料应用于像冰箱等绝热空间的示例俯视图。
参照图2，具有箱子形态的冰箱外壳50。因此，虽然需要用于围绕外壳50内部四面的真空绝热材料，但是使用图1中所示的一般绝热材料却不能形成同时围绕四面的槽式真空绝热材料。
因此，应使用四个真空绝热材料30a、30b、30c、30d，不过因这时绝热材料的数量会增加，可能导致制备费用上涨，不好应用绝热材料。
并且，由于边缘部分的绝热材料之间形成分隔空间，因此还出现不能期待完善的绝热性能的问题。
为了解决上述问题，现使用易弯曲的芯材，或使用在一体型板式芯材上形成槽后使槽中显现弯曲性的方法。
不过，像上述情况下，也不易实现完美的弯曲性，发生外皮材料被撕裂的现象。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于，提供一种槽式真空绝热材料及其制备方法，其槽式真空绝热材料是按预处理工序将侧壁上形成倾斜面的加工成块式的芯材排列成一列后，覆上外皮材料制备而成，其能够根据芯材上形成的倾斜面折弯(bending)角度自由被调节，弯曲时还最小化对外皮材料的应力(stress)，相对于现有槽式(groove type)真空绝热材料，能长时间保持真空绝热材料的性能并根据需要易弯曲使用。
解决问题的手段
用于达成上述目的的本发明一实施例的槽式真空绝热材料，其特征在于，包括：芯材，其具有块式的形状，在选自上述块的侧面中一个以上的侧面形成为倾斜面；槽式绝热板，其在平面上排列多个上述芯材，使得上述倾斜面相向的情况下按分隔形态排列芯材；以及外皮材料，其按围绕上述槽式绝热板的上部面及下部面整体的薄膜内袋形态构成，借助真空密封(sealing)工序来与所述槽式绝热板紧贴地形成，并在所述芯材之间的分隔部分显现弯曲性。
在此，上述芯材的特征在于，包括选自玻璃棉(glass wool)、二氧化硅板(silica board)，玻璃板(glass board)及聚氨酯泡沫(PU foam)中的一种以上；上述芯材的特征在于，其平面形态呈形成为选自三角形、四角形、圆形及多角形中的任一种的块式，上述芯材的倾斜面与上述芯材的底面形成的角度为15°～60°。
并且，上述外皮材料的特征在于，包括选自低密度聚乙烯(LDPE，LinearDensity PolyEthylene)、线性低密度聚乙烯(LLDPE，Linear Low DensityPolyEthylene)、高密度聚乙烯(HDPE，High Density PolyEthylene)、氯化聚丙烯(CPP，Chlorinated Polypropylene)薄膜及双轴取向聚丙烯(OPP，OrientedPolypropylene)薄膜中一个以上；上述外皮材料的特征在于，在上述芯材之间的分隔部分出现弯曲性，从而粘结部分与芯材的底面形成在同一个平面上。
而且，本发明还提供一种作为制备如上所述真空绝热材料的方法，本发明的槽式真空绝热材料的制备方法，包括如下步骤：形成芯材的步骤，该芯材具有块式的形状，选自上述块的侧面中一个以上的侧面为倾斜面；形成槽式绝热板的步骤，该槽式绝热板在平面上排列多个上述芯材，使得上述倾斜面相向的情况下按分隔形态排列芯材；通过设在由袋状形成的外皮材料的一端的开口部，将上述槽式绝热板插入到上述外皮材料内部的步骤；在真空腔体内部，通过上述开口部抽吸上述外皮材料内部的空气来形成真空状态的步骤；在上述真空状态下密封上述开口部来形成真空绝热材料的步骤；以及将密封的上述真空绝热材料从上述真空腔体移动到烘箱后，加热上述真空绝热材料的步骤。
在此，密封上述开口部的步骤，其特征在于，对上述外皮材料的开口部进行修饰；加热上述真空绝热材料的步骤，其特征在于，在150℃～200℃下执行；加热上述真空绝热材料步骤，其特征在于，利用红外线辐射热加热方式或者热风加热方式来执行；上述烘箱，其特征在于，使用真空烘箱。
并且，形成上述槽式绝热板的步骤，其特征在于，能够将上述多个芯材排列在基材薄膜的平面上，此时上述基材薄膜使用与外皮材料的热熔敷层相同的材质。
发明的效果
本发明的槽式真空绝热材料使用侧壁加工成倾斜面的块式芯材，当使真空绝热材料折弯时，通过多个芯材具有的倾斜面，完全紧贴在褶皱面，从而能提供显著提高的绝热效果。
而且，根据本发明的一实施例，在隔离部粘结的外皮材料部分有可能与芯材的底面形成在同一个平面上，因此真空绝热材料的折弯面完全紧贴，从而能够提供优秀的绝热效果，具有使外皮材料裂缝(crack)最小化的效果。
另一方面，本发明的槽式真空绝热材料的制备方法，可借助倾斜面来自由调节弯曲(bending)角度，弯曲时还最小化对外皮材料的应力(stress)，以便比现有槽式(groove type)真空绝热材料更长时间维持真空绝热性能，从而提供根据需要易制作使用的效果。
并且，根据本发明的一实施例，能够省略现有技术中为了生成槽(groove)，在芯材上施压(press)的过程，因此能够进一步提高真空绝热性能，从而提供防止在外皮材料上发生的裂缝(crack)的效果。
再加上，根据本发明的一实施例，在形成上述槽式绝热板的步骤中，将上述多个芯材排列在基材薄膜的平面上，此时上述基材薄膜使用与外皮材料的热熔敷层相同的材质，从而提供基材薄膜与外皮材料之间的热熔敷容易的效果。
附图说明
图1是表示根据现有技术的真空绝热材料的剖视图。
图2是表示将根据现有技术的真空绝热材料应用于冰箱等绝热空间的示例俯视图。
图3是表示本发明的槽式真空绝热材料的芯材的剖视图。
图4是表示本发明的槽式真空绝热材料的制备方法的剖视图。
图5是表示本发明的槽式真空绝热材料的剖视图。
图6是表示本发明的槽式真空绝热材料的弯曲特性的剖视图。
图7是表示将本发明的槽式真空绝热材料应用于冰箱等绝热空间的示例俯视图。
具体实施方式
其他实施例的具体事项包括在详细说明及附图中。
参照附图以及以下详细说明的实施例，就能够明确本发明的优点和/或特征，以及达成该优点和/或特征的方法。但是本发明并不限于在下面公开的一些实施例，而能够通过互相不同的各种方式来实现，本实施例只是使本发明的公开更完整，并为了向本发明所属于技术领域的普通技术人员完全告知发明的范畴而提供，本发明仅根据权利要求书来定义。在说明书全文中相同附图标记是指相同的结构元件。
下面，通过参照附图对本发明的槽式真空绝热材料及其制备方法进行详细说明。
图3是表示本发明的槽式真空绝热材料的芯材的剖视图。
参照图3，能够看出本发明中使用了侧壁被加工为倾斜面100a，而截面的形状为阶梯形状的芯材100。
此时，优选的是，芯材100由包括选自玻璃棉(glass wool)、二氧化硅板(silica board)、玻璃板(glass board)及聚氨酯泡沫(PU foam)中的一种以上的材质形成。
本发明的芯材100，可由层压有多张由如上述材质形成的片材来形成，或者形成为利用上述材质的单一块式，并在块式的立体形状中任意一个以上的侧壁上形成倾斜面100a。
并且，优选的是，如上所述的芯材100的平面形态形成为选自三角形、四角形、圆形及多角形中的任一种。
如上所述，本发明的槽式真空绝热材料形成为具有多种形态的平面，从而能形成多种立体形状。例如，形成三角形模样的块式芯材，将各芯材的3面全部加工成倾斜面，然后根据三棱锥形状的展开图进行排列后，利用外皮材料进行真空加热，即可形成三棱锥形状的槽式真空绝热材料。
因此，本发明的芯材100根据要形成的真空绝热材料的形状，能够制备成多种形状，只是一个以上的侧壁上应形成倾斜面100a。
并且，形成如上所述的立体形状的真空绝热材料时，能够根据倾斜面100a的角度规定面与面的弯曲角度。
因此，优选的是，本发明的芯材100的倾斜面100a与芯材的底面形成的角度θ1形成为15°～60°。倾斜面100a的角度θ1小于15°时，倾斜面部分的芯材变得很薄，有可能导致降低真空绝热性，弯曲时应力施加于外皮材料的危险性高。
与此相反，倾斜面100a的角度θ1大于60°时，可能槽特性不会出现，弯曲时应力施加于外皮材料的危险性高。
如上所述，优选的是，本发明的芯材100形成为包括侧壁及倾斜面的块式。此时，作为参考上述芯材100的大小或者形状可以根据要形成的真空绝热材料的形状来多变，因此能够调节排列各芯材100的分隔距离等。下面，通过举例各芯材的排列方法及外皮材料形成方法，对本发明的槽式真空绝热材料制备方法进行详细说明。
图4是表示制备本发明的槽式真空绝热材料的方法的剖视图。
参照图4，将块式的芯材100排列在平面上，在芯材100上形成的倾斜面相向的状态下，按规定距离分隔形态排列芯材。此时，虽然对分隔距离没有太大的限制，但鉴于后续的弯曲特性，优选调节距离。
在此，优选的是，如果上述基材薄膜为与外皮材料的热熔敷层相同的材质，则容易进行与外皮材料的热熔敷，因而也可将上述芯材100排列在基材薄膜的平面上。
然后，通过设在由内袋形状形成的外皮材料120的一端的开口部，将如上所述形成的槽式绝热板插入到外皮材料120的内部。
在此，并非利用必须由袋状形成的外皮材料120，也能够利用在下部外皮材料的上部放上槽式绝热板，覆上上部外皮材料后，密封槽式绝热板的外角部分来形成袋状的外皮材料。此时，优选的是，所有过程在真空腔体内执行，槽式绝热板安置在外皮材料120内，通过开口部执行降低外皮材料120内部的压力的工序。
内部减压工序指的是，抽吸外皮材料120内部的空气来形成真空状态的工序，在这种真空状态下，对开口部进行热密封来形成真空绝热材料。
其结果，形成如图5所示的形态的真空绝热材料。然后，将该真空绝热材料从上述真空腔体移动到烘箱之后，执行加热真空绝热材料的步骤。
图5是表示本发明的槽式真空绝热材料的剖视图。
参照图5可知，形成了各块式芯材100按独立形态在外皮材料120实现真空压缩的槽式真空绝热材料130。
就这样，本发明的槽式真空绝热材料130，在芯材100和芯材100之间将出现外皮材料120互相粘结的部分。因此，在这部分有可能显现自由的弯曲特性，与现有技术不同，在弯曲的状态下也会显现使芯材100或者外皮材料120不受损的特性。
此时，为了提高如上所述的弯曲特性，这些外皮材料120应更紧密地紧贴在芯材100，外皮材料120相接的部分上，也要实现紧密的粘结。此时，就上述外皮材料120而言，为了最小化外皮材料120裂缝(crack)的发生，与上述芯材100的隔离部分显现弯曲性而粘结的部分，优选地与上述芯材100的底面形成在同一个平面上。
上述所有过程应在烘箱中执行，更优选的是利用真空烘箱，此时的加热温度优选在150℃～200℃下执行。加热温度小于150℃时，有可能导致外皮材料120的粘结不牢固；在大于200℃时，因加热温度过高而会导致外皮材料120受损。
因此，为了如上所述的温度调节，上述加热真空绝热材料的步骤，优选利用红外线辐射热加热方式或者热风加热方式来执行。
由以上过程可以完成本发明的槽式真空绝热材料130，察看其具体弯曲特性如下。
图6是表示本发明的槽式真空绝热材料弯曲特性的剖视图。
参照图6，可知真空绝热材料130按芯材100侧壁上形成的倾斜面相向的形态弯曲。
此时，借助芯材和芯材之间形成的分隔空间，能够看出外皮材料120的一部分向外部凸出并褶皱。这种弯曲特性聚在一起，使得真空绝热特性在弯曲的部分中也不会降低。并且，外皮材料120的一部分凸出，不会发生过度的弯曲现象，而显现稳定状态的弯曲特性，由此可以使外皮材料的损伤最小化。
对于现有技术来说，为了防止外皮材料的弯曲损伤，有过在外皮材料的层压薄膜内还要插入特殊材料的情况，但本发明中显现如上述稳定的弯曲特性，因此不需要在外皮材料上采取另外的完善措施。由此，可以层压2张或3张常用的外皮材料薄膜材料来使用，并可以使用低熔点聚烯烃类薄膜等低密度聚乙烯(LDPE，Linear Density PolyEthylene)、线性低密度聚乙烯(LLDPE，LinearLow Density PolyEthylene)、高密度聚乙烯(HDPE，High Density PolyEthylene)、氯化聚丙烯(CPP，Chlorinated Polypropylene)薄膜及双轴取向聚丙烯(OPP，Oriented Polypropylene)薄膜等多种材料。
然后，观察应用如上所述形成的本发明的真空绝热材料的一例如下。
图7是表示将本发明的槽式真空绝热材料应用于冰箱等绝热空间的示例俯视图。
图7是表示上述图2中说明的箱子形态的冰箱外壳150上应用的本发明的槽式真空绝热材料130的一例，与上述图2不同，图7表示利用一个真空绝热材料130的绝热结构。
像这种情况，箱子形态的边缘部分上也会形成一体型绝热结构，而绝热特性丝毫不会流失。并且，边缘部分可以对应外皮材料120的凸出部分进行固定，所以能够提供稳定的绝热结构。
像这样，根据本发明的一实施例，能够使用侧壁加工成倾斜面形状的预处理块式芯材来制备槽式真空绝热材料，从而能够最小化对外皮材料的应力(stress)来长时间维持真空绝热材料的性能，并根据需要容易弯曲使用。
并且，根据本发明的一实施例，能够消除为了生成槽(groove)而施压(press)的过程或者使用特殊材质的外皮材料时带来的不便，从而能够减少真空绝热材料的制备费用，解决外皮材料的裂缝(crack)等问题来提高真空绝热材料的可靠性。
到目前为止，对本发明具体的实施例进行了说明，但在不脱离本发明的范围内也可进行各种变形。因此，本发明的范围不可局限于所说明的实施例，应取决于所附的权利要求书及其等同取代。
如上所述，借助限定的实施例和附图对本发明进行了说明，但本发明并不局限于上述的实施例，这对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，可以根据这些记载进行各种修改及变形。因此，本发明的思想应当仅借助所附的权利要求书来了解，其等同取代或者等价变形应视为均属于本发明思想的范畴。
Claims (13)
1.一种槽式真空绝热材料，其特征在于，包括：
芯材，所述芯材具有块式的形状，选自所述块的侧面中一个以上的侧面形成倾斜面；
槽式绝热板，所述槽式绝热板在平面上排列多个所述芯材，并且在使所述倾斜面相向的状态下按分隔的形态排列所述芯材；以及
外皮材料，所述外皮材料以围绕所述槽式绝热板的上部面及下部面整体的薄膜内袋形态构成，借助真空密封工序来与所述槽式绝热板紧贴地形成，并在所述芯材之间的分隔部分显现弯曲性,
所述外皮材料在所述芯材之间的分隔部分显现弯曲性而使粘结的部分与所述芯材的底面形成在同一个平面上，
借助芯材和芯材之间形成的分隔空间，外皮材料的一部分向外部凸出并褶皱。
2.根据权利要求1所述的槽式真空绝热材料，其特征在于，所述芯材包括选自玻璃棉、二氧化硅板、玻璃板及聚氨酯泡沫中的一种以上。
3.根据权利要求1所述的槽式真空绝热材料，其特征在于，所述芯材的平面形态呈形成为选自三角形、四角形、圆形及多角形中的任一种的块式。
4.根据权利要求1所述的槽式真空绝热材料，其特征在于，所述芯材的倾斜面与所述芯材的底面所形成的角度为15°～60°。
5.根据权利要求1所述的槽式真空绝热材料，其特征在于，所述外皮材料包含选自低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、氯化聚丙烯薄膜及双轴取向聚丙烯薄膜中的一种以上。
6.一种槽式真空绝热材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
形成芯材的步骤，所述芯材具有块式的形状，选自所述块的侧面中一个以上的侧面形成倾斜面；
形成槽式绝热板的步骤，所述槽式绝热板在平面上排列多个所述芯材，使得所述倾斜面相向的状态下按分隔形态排列所述芯材；
通过设在由袋状形成的外皮材料的一端的开口部，将所述槽式绝热板插入到所述外皮材料的内部的步骤；
在真空腔体内部通过所述开口部抽吸所述外皮材料内部的空气来形成真空状态的步骤；
在所述真空状态下密封所述开口部来形成真空绝热材料的步骤；以及
将密封的所述真空绝热材料从所述真空腔体移动到烘箱后，加热所述真空绝热材料的步骤，
所述外皮材料在所述芯材之间的分隔部分显现弯曲性而使粘结的部分与所述芯材的底面形成在同一个平面上，
借助芯材和芯材之间形成的分隔空间，外皮材料的一部分向外部凸出并褶皱。
7.根据权利要求6所述的槽式真空绝热材料的制备方法，其特征在于，所述芯材由选自玻璃棉、二氧化硅板、玻璃板及聚氨酯泡沫中的一种以上形成。
8.根据权利要求6所述的槽式真空绝热材料的制备方法，其特征在于，所述外皮材料包括选自低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、氯化聚丙烯薄膜及双轴取向聚丙烯薄膜中的一种以上。
9.根据权利要求6所述的槽式真空绝热材料的制备方法，其特征在于，密封所述开口部的步骤包括通过热密封方式对所述外皮材料的开口部进行修饰的步骤。
10.根据权利要求6所述的槽式真空绝热材料的制备方法，其特征在于，对所述真空绝热材料进行加热的步骤在150℃～200℃下执行。
11.根据权利要求6所述的槽式真空绝热材料的制备方法，其特征在于，对所述真空绝热材料进行加热的步骤利用红外线辐射热加热方式或者热风加热方式来执行。
12.根据权利要求6所述的槽式真空绝热材料的制备方法，其特征在于，所述烘箱使用真空烘箱。
13.根据权利要求6所述的槽式真空绝热材料的制备方法，其特征在于，在形成所述槽式绝热板的步骤中，将所述多个芯材排列在基材薄膜的平面上，此时所述基材薄膜使用与外皮材料的热熔敷层相同的材质。
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