CN103189696A - 真空绝热玻璃面板及具有该真空绝热玻璃面板的冰箱 - Google Patents

Abstract

一种真空绝热玻璃面板，包括：一对绝热玻璃，两者之间以预定间隔叠置；多个间隔件，用以在该对绝热玻璃之间的真空层中所限定的支撑区域内多点支撑该对绝热玻璃；以及非导热的密封部，沿该对绝热玻璃的边缘设置以使该支撑区域与外部保持气密。还公开了具有该真空绝热玻璃面板的冰箱。因此，该非导热的密封部位于该对绝热玻璃的边缘部，这对绝热玻璃相互叠置以限定一真空层，该真空层其能够防止由于外部温度改变而导致的形状改变，并使传热系数减小到预定水平。

Description

真空绝热玻璃面板及具有该真空绝热玻璃面板的冰箱

技术领域

本发明涉及真空绝热玻璃面板及具有该真空绝热玻璃面板的冰箱，尤其涉及设置在冰箱的柜体内以提高绝热效率或性能的真空绝热玻璃面板，以及具有该真空绝热玻璃面板的冰箱。

背景技术

一般而言，冰箱包括多个用以保存食物的储存空间以及通过将冷气供给到这些储存空间而使这些储存空间保持在预定温度的制冷剂压缩循环装置。上述多个储存空间通常被保持在低于外部空气的温度范围。因此，为了使能耗最小化，应当使从外部的热传递最小化。为此，冰箱具有绝热单元。

现有技术使用冰箱的柜体与储存空间之间的氨基甲酸酯泡沫和附接到柜体上的真空绝热面板作为绝热单元。

最近，除了泡沫和真空绝热面板之外，常常使用真空绝热玻璃面板。在外观上，真空绝热玻璃面板优于真空绝热面板，因此其能够用于冰箱的结构的外墙或门。尤其当真空绝热玻璃面板用于冰箱门时，不用打开门就能够辨认出储存在冰箱中的食物，因此提升了使用的便利性并减少了能量损失。

发明内容

技术问题

真空绝热玻璃面板具有利用玻璃粉（glass frit，玻璃浆料）键合两片玻璃面板的结构，这两块玻璃面板由多个间隔件（spacer）支撑，并在两者之间限定一空间，使空间保持在真空状态。然而，真空绝热玻璃面板具有生产率低的问题，该问题是由于利用玻璃粉键合那些玻璃面板的工艺导致的，该工艺要花费相当多的时间。

此外，真空绝热玻璃面板的绝热性能低于具有泡沫和真空绝热面板的绝热单元的绝热性能。而且，真空绝热玻璃面板的透明度比普通的玻璃低，因此不容易辨认出冰箱内的食物。

解决方案

因此，为了消除那些问题，本发明的方案是提供一种真空绝热玻璃面板，与现有技术相比，该真空绝热玻璃面板能够缩短制造时间并具有优异的绝热性能。

本发明的另一方案是提供一种能够具有较高透明度的真空绝热玻璃面板。

本发明的另一方案是提供一种冰箱，该冰箱可不用打开门就能够容易辨认出冰箱内储存的食物，并使热传递导致的能耗最小化。

为了实现这些及其他的目的，并且根据本发明的目的，如本文所实施并宽泛描述的，提供一种真空绝热玻璃面板，包括：一对绝热玻璃，该对绝热玻璃彼此面对地叠置；多个间隔件，支撑该对绝热玻璃以使其彼此分隔开；以及密封部，沿该对绝热玻璃的边缘设置，该密封部使该对绝热玻璃结合，并使该对绝热玻璃之间的空间具有气密性，该密封部包括环氧基密封剂。

这里，该密封部还可包括SiO₂。

该密封部可通过在该对绝热玻璃上涂覆该环氧基密封剂，然后使该密封剂在50到100℃的温度下硬化而制成。

该密封部可位于该对绝热玻璃之间，并且还延伸到为与该对绝热玻璃的端部接触。

该真空绝热玻璃面板还可包括位于该密封部内并且由金属制成的内密封部。

这里，该密封部和该内密封部可彼此紧密粘接。

该内密封部可包括分别涂覆在该对绝热玻璃的表面的镀镍层以及填充在这些镀镍层之间并含有银或铜的焊接材料。

该内密封部可包括薄金属膜，该薄金属膜紧密贴附到该密封部的内表面和该对绝热玻璃的每一个上。

真空绝热玻璃材料还可包括气体阻挡单元，该气体阻挡单元设置在该密封部内部以阻挡该密封部产生的气体的引入。

这里，该气体阻挡单元可从该绝缘玻璃凸出。

玻璃凸出部的端部可与玻璃凸出部所面向的绝缘玻璃的表面分隔开。

这里，玻璃凸出部可通过蚀刻工艺形成。

该气体阻挡单元可包括设置在该对绝缘玻璃之间的金属引导件。

该金属引导件和该间隔件可由相同材料制成。

该间隔件可由透明材料制成。

根据本说明书的另一方案，提供一种冰箱，包括：柜体、设置在该柜体内的多个储存空间以及用于打开并关闭上述多个储存空间的冰箱门，其中这些冰箱门的至少一部分被构造为前述的真空绝缘玻璃面板。

有益效果

根据本发明的方案，使用环氧基密封剂结合玻璃面板可以使现有技术中的制造时间和通过玻璃粉的传热量显著减少，由此提高绝缘性能。

另外，密封部可延伸为与两片玻璃面板的侧表面接触，导致传热路径延长并改善绝热性能。

由于可在密封部内部另外形成内密封部，因此能够防止由于外部气体的引入而降低真空度，以便长时期稳定地保持绝热性能。

采用密封部内部的气体阻挡单元，可允许进一步防止将密封部产生的气体引入内部空间。而且，气体阻挡单元可起到一种间隔件的作用，以便使玻璃面板的中心部所需的垫片的数量减少，这使得透明度进一步提高。

另外，垫片能够由透明材料制成，以便进一步改善该真空绝热玻璃面板的真空度。

附图说明

图1是示出具有根据第一示范性实施例的真空绝热玻璃面板的冰箱的立体图；

图2是示出冰箱内部的、该第一示范性实施例的真空绝热玻璃面板的插入状态的截面图；

图3是示出该第一示范性实施例的变型的立体图；

图4是该第一示范性实施例的平面图；

图5是该第一示范性实施例的截面图；

图6是示出该第一示范性实施例的变型的截面图；

图7是示出该第一示范性实施例的另一变型的截面图；

图8是示出该第一示范性实施例的另一变型的截面图；

图9是示出该第一示范性实施例的另一变型的截面图；

图10是示出根据该第一示范性实施例的构造为单线形式的联接单元的平面图；

图11是示出根据该第一示范性实施例的构造为多线形式的联接单元的平面图；

图12是示出根据该第一示范性实施例的构造为交叉线形式的联接单元的平面图；

图13是示出根据第二示范性实施例的真空绝热玻璃面板的截面图；

图14是示出该第二示范性实施例的截面图；

图15根据第三示范性实施例的真空绝热玻璃面板的平面图；

图16是该第三示范性实施例的截面图；

图17是示出该第三示范性实施例的变型的截面图；

图18是示出根据第四示范性实施例的真空绝热玻璃面板的平面图；

图19是该第四示范性实施例的截面图；

图20是示出该第四示范性实施例的变型的截面图；

图21是示出根据第五示范性实施例的真空绝缘玻璃面板的截面图；

图22是示出图21的A部分的放大截面图；

图23是示出该第五示范性实施例的变型的图22的等同视图；

图24是示出该第五示范性实施例的另一变型的图22的等同视图；

图25是示出根据第六示范性实施例的真空绝热玻璃面板的截面图；以及

图26是示出该第六示范性实施例的变型的截面图。

具体实施方式

以下将参照附图详细描述真空绝热玻璃面板和具有该真空绝热玻璃面板的实施例，在任一附图中，附图的部件均采用相同或相应的附图标记表示，并省略多余的解释。在描述本发明时，如果所涉及的已知的功能或构造的详细解释被认为会非必要地转移本发明的要点，则省略这样的解释，但本领域技术人员应理解这种详细解释。附图用于帮助容易地理解本发明的技术领域，应当理解的是本发明的构思不被附图所限制。本发明的构思应被解释为除该附图外，还扩展到任何更改、等同物和替代物。

图1和图2示出具有根据第一示范性实施例的真空绝热玻璃面板的冰箱。真空绝热玻璃面板200可布置在冰箱100的本体110的外壁和冰箱门120上，以隔离冰箱100的内部空间。详细而言，参照图1，真空绝热玻璃面板200可以在被插入冰箱壁内部的状态下使用。除这种结构之外，可以只使用绝热玻璃面板200来构造冰箱的门的一部分或全部。通过将绝热玻璃面板200安装在冰箱的门上，不用打开门就能辨认出冰箱内储存的食物，因此增加了使用便利性。而且，能够减少打开门的次数，由此使由于冷气损失造成的能耗的增加量最小化。

冰箱100可包括主体110和两个门120，该主体110具有彼此分隔的冷冻室和冷藏室，两个门120分别打开或关闭冷冻室和冷藏室。如前所述，这两个门中的一个或两个可被构造为绝热玻璃面板200。

门120可由铰链联接到主体110的边缘，以便被可旋转地打开或关闭，冷冻室和冷藏室能够相互独立地被打开或关闭。图1示出（但不限于）两个门120。或者，甚至在冰箱具有一个门或多于三个门时，同样可应用绝热玻璃面板200。

真空绝热玻璃面板200可包括：一对彼此面向地叠置的绝热玻璃210；多个垫片220，支撑该对绝热玻璃210以使两者彼此分隔开；以及密封部250，沿该对绝热玻璃210的边缘设置，以使一对绝热玻璃210彼此结合，并使该对绝热玻璃210之间的空间保持为气密状态。

该对绝热玻璃210之间的空间可被保持为真空状态，以下称之为真空层VL。多个垫片可设置在真空层VL，使得两片绝热玻璃210彼此保持隔开，以下称之为支撑区域SA。这里，垫片220可由不锈钢材料制成。

密封部250可位于一对绝热玻璃210之间，以防止外部空气渗入（引入），使得真空层VL能够保持在真空状态。密封部250可由环氧基树脂（环氧树脂）制成，稍后将对之进行描述。

参照图3，可在该对绝热玻璃210的外部进一步设置外绝热玻璃230，以便进一步提高绝热性能。在外绝热玻璃230与绝热玻璃210之间可填充密封剂，这些绝缘玻璃可因此紧密地彼此附接，由此形成气体填充空间。这里，该气体填充空间C可填充有惰性气体。或者，也可考虑具有将气体填充空间设置在该对绝缘玻璃210的两侧表面的结构的真空绝热玻璃面板。绝热玻璃210的外表面可另外通过低辐射涂覆来加工，由此有效降低因辐射热导致的热传递。

如以上所提及的，密封部250可由环氧树脂制成。密封部250在彼此面对的该对绝热玻璃210的两个表面之间延伸，所以密封部自身可限定一传热路径。因此，为了提高真空绝热玻璃面板的绝热性能，密封部250应由具有低导热率的材料制成，并且用较短的时间形成密封部250可能是有利的。现有技术使用玻璃粉作为密封部的材料。然而，焊接密封部要花费6到12个小时，由此造成低产率。相反地，在将环氧基密封剂涂在两片绝热玻璃之间后，在高温环境下在两个小时内加热硬化，由此能够显著缩短制造时间。

另外，因为环氧基密封剂具有一定弹性，其吸收外部冲击以保护绝热玻璃面板不被毁坏。在低温的大气下其刚度增大，因此其在任何时候都很少变形。具体而言，当真空绝热玻璃面板被用于冰箱的门时，环氧基密封剂能够借助冰箱的内部低温而提供充分的刚度。

这里，密封部250可在50到100℃范围的加热温度下被硬化。

另外，构成密封部250的环氧基密封剂还可包含特定量的无机化合物，例如SiO₂。SiO₂在高温下具有低的热膨胀性，所以能够使得在热硬化过程中因膨胀而导致的形状改变最小化。SiO₂也可增大密封剂内的结合力，以便提高刚度和密封部的耐热性。

密封部250的宽度可以为1到10mm。

图6示出第一示范性实施例的变型。在下文中，与第一示范性实施例相似/相同的部件将具有相同的附图标记，并且将不再进行重复描述。

参照图6，该变型与第一示范性实施例的不同之处在于，密封部250’的外边缘被制成为比绝热玻璃210的侧表面凸出。凸出的密封部250’可起到改善绝热性能的作用，并保护绝热玻璃面板免受从面板的侧向施加的冲击。

密封部可形成为如图7所示。也就是说，根据图7所示的变型，密封部250”可从该对绝热玻璃210的边缘凸出，以覆盖该对绝热玻璃210的外表面。

由于密封部250”覆盖该外表面，因此能够提高气密性，并且该对绝热玻璃210能够被更稳定地支撑。

参照图8和图9，还可进一步设置联接单元以更大程度地提高密封部与该对绝热玻璃之间的结合强度。

参照图8，联接单元10可包括形成在每个绝热玻璃210的表面处的联接凹部211和形成在密封部250处的与对应的联接凹部211接合的联接凸部251。联接凸部251可通过使密封剂硬化而形成，该密封剂在密封剂涂覆期间已填充到联接凹部211中。因此，联接凸部251能够进一步提高绝热玻璃与密封部之间的结合强度。

联接凹部与联接凸部可如图9所示的相反方式形成。也就是说，可在每个绝热玻璃210处形成联接凸部212，而可在密封部250处形成联接凹部252，以便用作联接单元20。

联接单元10、20可以是如图10所示的单线的形式、如图11所示的一对平行的线的形式或者图12所示的彼此交叉的线的形式。

如前文所述，密封部本身能够限定一个传热路径。因此，为了使通过密封部的热传递最小化，密封部可延伸得尽可能长，以使传热路径加长。

为此，参照图13，根据真空绝热玻璃面板300的第二示范性实施例，密封部350可延伸以覆盖该对绝热玻璃210的侧表面，由此使传热路径F延伸通过密封部350。也就是说，根据该第三示范性实施例，密封部350的高度WS可比该对绝热玻璃210之间的间隔大，以使传热路径F延伸通过密封部350，由此使传热量最小化。

参照图14，密封部可具有形成为弯曲状的侧表面，以便提高抗弯强度。

同时，如前文所述，密封部可由环氧密封剂形成。随着时间的推移，密封部产生气体，所产生的这些气体造成真空层内的真空度（真空度、真空率）下降。一旦真空层内的真空度下降，则导热率增大。因此，为了保持绝热性能，需要使引入真空层的气体最小化。

为此，参照图15和图16，根据该第三示范性实施例的真空绝热玻璃面板还可包括形成在密封部250内的内密封部420。该内密封部420不但可阻挡从密封部250产生的气体，而且可阻挡外部气体的引入。

内密封部420可位于该对绝热玻璃210之间的密封部250的内部。内密封部420可由金属制成。另外，内密封部420可紧密贴附到密封部250。因此，从密封部250产生的气体能够被内密封部420阻挡，并重新导向绝热玻璃210的外部，以防止其引入到真空层。

详细而言，内密封部420可构造有多个金属层。上述多个金属层可包括形成在中心的具有预定厚度的银/铜基焊接材料421以及在银/铜基焊接材料421的上下端形成的镀镍层422，每个层均具有预定厚度。

这里，密封部250的厚度t1和内密封部420的密度t2可以相同，或者内密封部420的厚度t2可设定为大于密封部250的厚度t1。作为一个示例，内密封部420的厚度可以介于5～500μm的范围。

该示范性实施例示出的内密封部具有多个金属层，但可不限于该结构。如图17所示，内密封部420’可包括一个金属层。图17示出利用一个薄金属膜而形成内密封部420’。

该内密封部可与第二示范性实施例所示的密封部设置在一起。亦即，根据图18和图19所示的第四示范性实施例的真空绝热玻璃面板500可包括图16所示的内密封部420和根据第二示范性实施例的密封部350。而且，根据图20所示的第四示范性实施例的变型的真空绝热玻璃面板可包括图17所示的内密封部420’和根据第二示范性实施例的密封部350。借助这种构造，能够增强气体阻挡能力，并且还能延长传热路径，由此提高绝热性能。而且，该密封部能够提高密封部350的侧弯刚度。

可选地，还可设置气体阻挡单元代替金属内密封部。

图21是根据第五示范性实施例的真空绝热玻璃面板的截面图。如图21所示，根据第五示范性实施例的真空绝热玻璃面板600还可包括玻璃凸出部620，作为形成在密封部250内的气体阻挡单元。玻璃凸出部620可单独地形成并附接到绝热玻璃上，或着与绝热玻璃一体形成。

玻璃凸出部620可用作阻挡气体从密封部250泄漏的阻挡单元，并且在形成密封部时还起到防止密封剂涂覆到与真空层对应的区域中的作用。这里，玻璃凸出部620由于材料属性之故而具有高硬度和低柔性，其可能在密封部由于热收缩而缩短时易受绝热玻璃的挤压。因此，玻璃凸出部620的上部可与玻璃凸出部620所面对的绝热玻璃210的表面分隔开。

另外，如图23所示，可形成一对彼此分隔开的玻璃凸出部630、631。

第五示范性实施例中的气体阻挡单元还可由金属制成的金属引导件而非玻璃凸出部来实施。也就是说，参照图24，还可进一步设置金属引导件640。金属引导件640可形成在密封部250内部，以沿绝热玻璃的边缘延伸，并具有矩形形式的截面。金属引导件640可用作气体阻挡单元，并且另外充当支撑单元，即插置在该对绝热玻璃之间用于支撑该对绝热玻璃的间隔件。

因此，可以减少设置在真空层内部的间隔件的数量，从而能够减小被间隔件屏蔽的区域，由此提高真空绝热玻璃面板的透明度。

同时，如上文所述，间隔件典型地由金属制成，但其也可采用由丙烯树脂或环氧树脂制成的透明间隔件。

Claims (17)

1.一种真空绝热玻璃面板，包括：

一对绝热玻璃，彼此面对地叠置；

多个间隔件，支撑该对绝热玻璃以使该对绝热玻璃彼此分隔开；以及

密封部，沿该对绝热玻璃的边缘设置，该密封部使该对绝热玻璃结合，并使该对绝热玻璃之间的空间具有气密性，

其中该密封部包括环氧基密封剂。

2.如权利要求1所述的面板，其中该密封部还包括SiO₂。

3.如权利要求1所述的面板，其中该密封部是通过在该对绝热玻璃上涂覆该环氧基密封剂，然后使该密封剂在50到100℃的温度下硬化而制成。

4.如权利要求1所述的面板，其中该密封部位于该对绝热玻璃之间。

5.如权利要求1所述的面板，其中该密封部延伸为与该对绝热玻璃的侧端部接触。

6.如权利要求4所述的面板，还包括内密封部，该内密封部位于该密封部内并由金属制成。

7.如权利要求6所述的面板，其中该密封部和该内密封部彼此紧密粘接。

8.如权利要求6所述的面板，其中该内密封部包括：

多个镀镍层，分别涂覆在该对绝热玻璃的表面上；以及

焊接材料，填充在所述镀镍层之间并且含有银或铜。

9.如权利要求6所述的面板，其中该内密封部包括薄金属膜，该薄金属膜紧密贴附到该密封部的内表面和该对绝热玻璃的每一个上。

10.如权利要求1所述的面板，还包括气体阻挡单元，该气体阻挡单元设置在该密封部内部以阻挡该密封部产生的气体的引入。

11.如权利要求10所述的面板，其中该气体阻挡单元包括从所述绝热玻璃凸出的玻璃凸出部。

12.如权利要求11所述的面板，其中该玻璃凸出部的端部与该玻璃凸出部所面向的该绝热玻璃的表面分隔开。

13.如权利要求1所述的面板，其中该玻璃凸出部是通过蚀刻工艺形成。

14.如权利要求10所述的面板，其中该玻璃阻挡单元包括设置在该对绝热玻璃之间的金属引导件。

15.如权利要求14所述的面板，其中该金属引导件和该间隔件是由相同材料制成。

16.如权利要求1所述的面板，其中该间隔件由透明材料制成。

17.一种冰箱，包括：

柜体；

多个储存空间，设置在该柜体内；以及

冰箱门，用以打开或关闭所述多个储存空间，

其中所述冰箱门的至少一部分被构造为根据权利要求1至16之一所述的真空绝热玻璃面板。

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