CN102679093A

CN102679093A - 折弯预成型真空绝热板

Info

Publication number: CN102679093A
Application number: CN201210066202.7A
Authority: CN
Inventors: 伊凡·麦克拉肯
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2012-09-19
Also published as: US20120237715A1; JP2012192732A

Abstract

多种方法，在以供应预先制造的真空绝热板开始的工艺中改变真空绝热板的形状。这种真空绝热板包括在工艺中形成的由密封密闭盖包围的连续多孔芯层材料，以便所述密封密闭盖将在所述真空绝热板内的压强水平保持在环境大气压以下(保持真空绝热板为真空)。本文的方法形成进入所述真空绝热板的外部并且进入所述连续多孔芯层材料的表面而不刺穿所述密封密闭盖的至少一个凹口。在形成这个凹口之后，本文的方法沿着所述凹口折叠所述真空绝热板。

Description

折弯预成型真空绝热板

技术领域

本文的实施例总体上涉及真空绝热板，并且更具体地涉及折弯和折叠预成型真空绝热板而不破坏所述真空绝热板的真空的方法和设备。

背景技术

通常需要使某些设备绝热，以保持设备冷的、保持设备热的，或者以保护设备与可以是冷或热的其他元件绝热。例如，固体墨(SI)印刷机使用相变墨，该相变墨在升高的温度下熔化并且保持熔化状态以便实现印刷过程。

发明内容

本文的各种示例性方法，在以供应预先制造的真空绝热板开始的工艺中改变真空绝热板的形状。这种真空绝热板包括在工艺中形成的由密封密闭盖包围的多孔芯层材料，以便所述密封密闭盖将在所述真空绝热板内的压强水平保持在环境大气压以下(保持真空绝热板为真空)。本文的方法形成进入所述真空绝热板的外部并且进入所述连续多孔芯层材料的表面而不刺穿所述密封密闭盖的至少一个凹口。在形成这个凹口之后，本文的方法沿着所述凹口折叠所述真空绝热板。

形成所述凹口的过程中向下按压在连续多孔芯层材料上并且使所述多孔芯层材料的线性(linear)表面变形，从而改变连续多孔芯层材料的形状。例如，形成所述凹口的过程可以包括使用模型使真空绝热板的外部凸起。进一步地，形成所述凹口的过程中沿着真空绝热板的长度或宽度形成线性凹口，并且可以例如形成进入真空绝热板的外部的V型凹口。

沿着所述凹口折叠真空绝热板的过程可以利用多种不同的方法来执行。例如，所述折叠过程可以通过支撑真空绝热板的顶部和底部并且施加力到所述凹口来完成。可替代地，所述折叠可以通过支撑所述真空绝热板的底部并且将所述真空绝热板在所述凹口一侧上的区域推向所述真空绝热板(在所述凹口不同侧上)的另一侧来实现。附加地，这个折叠可以将所述凹口与模型的角对准并且绕着所述模型折叠所述真空绝热板。

本文的实施例还包括由前述方法生产的真空绝热板。这种真空绝热板包括多孔芯层材料、包围所述多孔芯层材料的密封密闭盖、在所述密封密闭盖中并且延伸向所述多孔芯层材料(不刺穿所述密封密闭盖)的至少一个凹口、以及沿着所述凹口在所述真空绝热板中的折叠部。并且，所述密封密闭盖将在所述真空绝热板内的压强水平保持在环境大气压以下。

本发明提供一种形成和折弯真空绝热板(VP)的方法。对于本发明来说，真空板定义为由能够产生内部真空的一层或多层包围的芯层构成的复合板。本文的方法首先在VP芯层材料中产生能够折弯的线性压痕，并且其次在所述压痕位置处折弯所述板以便平面区域变成两个平面。

附图说明

下面参考附图详细地描述所述系统和方法的各种示例性实施例，其中：

图1为根据本文实施例的设备的侧视示意图。

图2为根据本文实施例的设备的侧视示意图。

图3为根据本文实施例的设备的透视示意图。

图4为根据本文实施例的设备的侧视示意图。

图5为根据本文实施例的设备的侧视示意图。

图6A和6B为根据本文实施例的设备的侧视示意图。

图7为根据本文实施例的设备的侧视示意图。

图8为根据本文实施例的设备的透视示意图。

图9为根据本文实施例的设备的透视示意图。

图10为根据本文实施例的设备的侧视示意图。

图11为根据本文实施例的设备的侧视示意图。

图12为根据本文实施例的设备的侧视示意图。

具体实施方式

本文的实施例提供用于形成和折弯通常称为真空绝热板(VIP)的真空板(VP)的方法。真空绝热板通过将绝热芯层在真空情况下密封在阻挡层中来制作。内部结构或绝热芯层可以是用叠层或包膜来改变厚度的蜂巢状聚合物材料(通常是可以从USA，MI，Midland的Dow Chemical公司获得的Instill)，典型地是金属化聚合物(可以从USA，IL，Lakevilla的CS Hyde公司获得的Mylar)，其在板装配期间被密封并且保持产生的真空。更昂贵和更高绝热率的板使用某种形式的Aerogel(可以从USA，MA，Northborough的Aspen Aerogels公司获得)。所述真空绝热板在附图中示出为矩形的；然而，本领域的技术人员应该理解，所述板可以呈现任何形状，包括但不限于，立方体形状的、圆形的、球形的、平坦的等。

板形状的任何改变会破坏或降低由阻挡层保持的真空密封。因此，板通常产生和保持为平坦状态。“箱”状形状通过粘接多个板来形成；然而，这样会产生多个到周围环境的热传导路径。由本文的实施例生产的折弯部避免这种热传导路径。

忽略实现真空所需封装材料的边缘效应，构造用于绝热的真空板可以呈现低至～0.004W/m-K的热传导系数值。不恰当构造的绝热包层(多表面)会快速使真空板的热传导性优点无效。板端部或连接“肋条”提供传导路径并且应该被避免。使板边缘的数量最少减少热量损失，因为外板层(封装材料)具有比芯层材料更高的热传导性。

为了实现最佳的绝热优点，本文的实施例折弯连续的板(而不是如常规制作那样将它分成离散的部件)，以便用低热传导性材料包围受热体。

本文的各种示例性方法，在以供应预先制造的真空绝热板122开始的工艺中改变真空绝热板的形状。在图1中，这个真空绝热板122包括在工艺中形成的由密封密闭盖包围的连续多孔芯层材料106，以便密封密闭盖102、104保持真空。盖102、104可以包括芯层容纳包104和多层真空包102，并且在下文中简单地称为盖102。

盖102将在真空绝热板122内的压强水平保持在环境大气压以下(保持真空绝热板122为部分或完全真空)。如图2和3所示，本文的方法形成进入真空绝热板122的外部并且进入连续多孔芯层材料106的表面的至少一个凹口，不刺穿密封密闭盖102(并且不破坏在真空绝热板122内的真空)。

可以认识到，真空绝热板122的绝热效果与封装包102的渗透性直接相关，从而因此最好不以降低它的完整性并且最终导致内部压强升高(损失真空)的方式按压封装102。例如，形成凹口126的过程可以包括使用模型120使真空绝热板122的外部凸起。可以期望沿着所述侧面和底部约束芯层以便于限制芯层的不期望变形并且帮助保持形状。

此外，形成凹口126的工艺中沿着真空绝热板122的长度或宽度形成线性凹口126并且可以形成例如进入真空绝热板122的外部的V型凹口126，如图3所示。基于装配和功能的原因，在真空绝热板122上的折弯位置应该是精确的。如图3所示，利用具有用于让真空绝热板122和凸起模型120相对于彼此定位的特征的基座124，产生将折弯线126定位在板122上的精确和可重复的装置。

在形成这个凹口126之后，本文的方法如图4-8所示沿着凹口折叠真空绝热板122。沿着凹口126折叠真空绝热板122的过程可以利用多种方法来执行，它们都不会破坏在盖102内的真空。

例如，如图4所示，该折叠过程可以通过利用支撑表面130支撑真空绝热板122的顶部和底部并且利用致动推杆132施加力到凹口126来完成。

在图4所示的折叠过程中，首先应该在板122的顶和底两表面上在折弯线(凹口126)的任何一侧上支撑板122。不这样做会导致不期望的变形和/或真空破裂。其次，板122应该在与支撑130的界面处自由地滑动以便在折弯操作期间不拉伸或压缩板122的表面。第三，在折弯操作期间，在折弯线任何一侧上的支撑对130应该保持平行。

可以通过绕着折弯线126的轴旋转一个或两个支撑对130来辅助如图4所示的折弯操作。支撑对的旋转可以是联合的以便所述对一致地运动，并且旋转运动可以直接地施加动作到所述对来完成，或者间接地通过推杆(例如)与支撑对相互作用导致它们旋转来完成。

可替代地，如图5所示，折叠可以通过支撑真空绝热板122的底部并且(利用一个侧面支撑140)将真空绝热板122在凹口126一侧上的区域推向真空绝热板122(在凹口126不同侧上)的由侧面支撑142支撑的另一侧来完成。板122被支撑在折弯线126的任何一侧上的底表面以及在折弯线的一侧上的顶和底表面(例如两个侧面142)上。两个侧面支撑142使用来保持板122固定，并且一个侧面支撑140绕着折弯线126旋转来完成板122的折弯。板122应该逆着在一个侧面140上的支撑自由地滑动。

可替代地，如图6A、6B和7所示，这个折叠可以将凹口126和模型150的角对准，并且利用平压元件152绕着模型150折叠真空绝热板122。按压元件可以由某种形式的致动器154，例如气缸活塞，移动来绕着模型150的角折叠真空绝热板122。

因此，这个实施例使用一个或多个折弯线126来自动地将真空绝热板122定位在相对于模型150和按压元件152的恰当位置中。这样导致尺寸控制的增强，因为可以认识到，板122会在折弯压痕的总的区域中扭曲，导致折弯位置的小移位。

此外，如果必要，模型150可以包括一个或多个定位部件，显示为凸块(bump)156，其放置在支撑表面150外面。此外，定位部件156可以沿着支撑表面150的平面以固定距离定位以便当凸块156放入折弯压痕126时可以定位板122。定位凸块156可以独立于支撑表面150并且设置在不同的元件上。

在一个示例性实施例中，本文提及的方法和结构可以使用来隔热印刷喷头164，如图8所示。更具体地，如图8所示，如上面所述的弯曲真空绝热板122使用来包围和绝热印刷喷头164以将喷头保持在恰当操作温度。元件166也是弯曲真空板。如果必要，两个弯曲真空绝热板122、166可以永久地附接到印刷喷头164上。元件160和162是平坦(非弯曲)真空绝热板并且在非印刷模式期间可以移动到恰当位置。

形成凹口126的过程中向下按压在连续多孔芯层材料106上并且使多孔芯层材料106的另一个线性表面变形，从而改变连续多孔芯层材料106的形状。

因此，这个真空绝热板122包括多孔芯层材料106、包围多孔芯层材料106的密封密闭盖102、在密封密闭盖102中并且延伸向多孔芯层材料106(不刺穿密封密闭盖102)的至少一个凹口126、以及在真空绝热板122中沿着凹口126的折叠部。并且，密封密闭盖102将在真空绝热板122内的压强水平保持在环境大气压以下。

图9示出真空绝热板122一个实施例的切面透视图。这个切面视图示出芯层106和包围芯层106并且保持在芯层106内的真空的盖102、104。如图9所示，盖102、104包括凹口126，该凹口126可以从真空绝热板122的外侧观察到。这个凹口126可以沿着真空绝热板122的长度或宽度(完全或局部地)延伸。

此外，为了产生凹口126而施加在盖102、104上的压力还可以形成在芯层材料106本身内的第二凹口128。换句话说，由模型120施加的压力可以挤压某些芯层材料106产生第二凹口128。这个第二凹口128定位在密封密闭盖102中的第一凹口126附近。因此，在这样的结构中，多孔芯层材料106包括仅由一个或多个凹口128中断的连续多孔芯层材料106。

进一步，并且为了限制对易碎盖的潜在应力，本文的实施例可以在凸起(embossed)特征的局部区域中产生增加盖层材料的区域170。这可以通过将芯层材料172的结构设置成在板的排空期间所述盖在整个结构上能被向下拉到某一程度来实现，从而当所述盖在构造区域172的峰和谷上被向下拉时，增加在构造区域172中盖材料170的量。

如图10-12所示，如图9所示的结构由凹进芯层材料172的第一图形结构凹部来形成(图10)。接下来，当盖层材料172形成在芯层材料170上时，共形盖层材料172获得芯层材料170的结构区域的形状(图11)。然后，第一和第二凹口126、128同时形成(如上面所示)在芯层和盖层材料170、172中。

Claims

1.一种方法，包括：

供应真空绝热板，所述真空绝热板包括由密封密闭盖包围的多孔芯层材料，所述密封密闭盖将在所述真空绝热板内的压强水平保持在环境大气压以下；

形成进入所述真空绝热板的外部而不刺穿所述密封密闭盖的至少一个凹口；以及

沿着所述凹口折叠所述真空绝热板。

2.一种方法，包括：

供应预先制造的真空绝热板，所述真空绝热板包括由密封密闭盖包围的连续多孔芯层材料，所述密封密闭盖将在所述真空绝热板内的压强水平保持在环境大气压以下；

形成进入所述真空绝热板的外部并且进入所述密封密闭盖的表面而不刺穿所述密封密闭盖的至少一个凹口；以及

沿着所述凹口折叠所述真空绝热板。

3.一种方法，包括：

供应预先制造的真空绝热板，所述真空绝热板包括由密封密闭盖包围的多孔芯层材料，所述密封密闭盖将在所述真空绝热板内的压强水平保持在环境大气压以下；

沿着所述凹口以下列其中之一的方式折叠所述真空绝热板：

支撑所述真空绝热板的顶部和底部并且施加力到所述凹口；

支撑真空绝热板的所述底部并且将所述真空绝热板在所述凹口一侧上的区域推向所述真空绝热板在所述凹口不同侧上的另一侧；以及

将所述凹口与模型的角对准并且绕着所述模型折叠所述真空绝热板。

4.一种真空绝热板，包括：

多孔芯层材料；

包围所述多孔芯层材料的密封密闭盖，所述密封密闭盖将在所述真空绝热板内的压强水平保持在环境大气压以下；

至少一个凹口，其在所述密封密闭盖中并且延伸向所述多孔芯层材料而不刺穿所述密封密闭盖；以及

沿着所述凹口在所述真空绝热板中的折叠部。