CN103968196B - 真空绝热材料、绝热壳单元和冰箱 - Google Patents

真空绝热材料、绝热壳单元和冰箱 Download PDF

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Abstract

本发明公开真空绝热材料、绝热壳单元和冰箱。一种真空绝热材料具有弯曲成形性,同时抑制护套材料的气体阻隔性能的下降。真空绝热材料包括具有气体阻隔性能的袋形护套材料和容纳在护套材料中作为隔离物的芯体,真空绝热材料具有可弯曲区域、第一表面和与第一表面相对的第二表面,其中可弯曲区域的第一和第二表面中的至少之一提供有间隔开延伸的多个沟槽,沟槽包括形成在可弯曲区域的一对外沟槽和形成在外沟槽内侧的多个内沟槽,每个外沟槽和邻近的内沟槽之间的间隔大于内沟槽之间的间隔。

Description

真空绝热材料、绝热壳单元和冰箱
技术领域
本公开的实施例涉及真空绝热材料和绝热壳单元以及使用它们的冰箱。
背景技术
近来,为了环境保护和资源保护,节能设备的需求很大。特别是,用于加热和冷却的装置,如冰箱、电饭煲或供热水机,需要具有优异绝热性能的绝热材料,以有效地利用热和减少能耗。
真空绝热材料作为提供优异绝热性的绝热材料是众所周知的。日本专利申请公布第2007-155065号公开了一种真空绝热材料,其通过将芯体插入封装器、对封装器抽真空和密封封装器的开口来制造。真空绝热材料上形成有沟槽,使得真空绝热材料容易弯曲。
另外,日本专利申请公布第2001-336691号公开了一种真空绝热材料,其包括由封装器包围的芯体且具有沟槽。
然而,在日本专利申请公布第2007-155065号公开的真空绝热材料中,当绝热材料沿沟槽弯曲时,封装器(护套材料)的伸长未被充分抑制。在这种情况下,护套材料被破坏,结果是气体阻隔性能降低,于是不会得到需要的绝热性能。
日本专利申请公布第2001-336691号中,在真空绝热材料上形成沟槽,从而真空绝热材料被弯曲。然而,在真空绝热材料被弯曲成R形状(R弯曲)的情况下,也即在真空绝热材料被弯曲使得真空绝热材料的可弯曲区域形成具有预定曲率半径的曲面的情况下,真空绝热材料不充分地依循该曲面,结果是在真空绝热材料上形成多个皱褶,于是真空绝热材料的绝热性能会被降低。另外,如果增加沟槽的数量以抑制皱褶的产生,则小厚度部分增多,结果是真空绝热材料的绝热性能会被降低。
发明内容
本公开的一个方面是提供一种真空绝热材料,其在抑制护套材料的气体阻隔性能的降低的同时,具有优异的弯曲成形性,并提供一种使用这种真空绝热材料的用于保热和保冷的装置。
本公开的其它方面,一部分将在以下说明中阐述,一部分将因该说明而显然,或通过实践本公开而被了解。
根据本公开的一个方面,一种真空绝热材料包括具有气体阻隔性能的袋形护套材料和容纳在护套材料内作为隔离物的芯体,真空绝热材料具有可弯曲区域、第一表面和与第一表面相对的第二表面,其中可弯曲区域中的第一和第二表面的至少之一提供有多个间隔开延伸的沟槽,沟槽包括形成在可弯曲区域内的一对外沟槽和形成在外沟槽内侧的多个内沟槽,并且每个外沟槽与邻近于每个外沟槽的内沟槽的对应的一个之间的间隔比内沟槽之间的间隔大。
根据本公开的另一方面,提供一种绝热壳单元,包括:外壳;容纳在所述外壳内的内壳;以及根据本公开的以上方面的真空绝热材料,所述真空绝热材料设置在所述外壳和所述内壳之间。
根据本公开的再一方面,提供一种冰箱,包括:根据本公开的以上方面的绝热壳单元;以及安装在所述外壳外侧的机器隔室,压缩机被设置在所述机器隔室内,其中,所述外壳的至少一部分被对外暴露,所述内壳具有限定在其内的储藏隔室,以及所述真空绝热材料沿所述内壳的形状至少设置在所述机器隔室和所述内壳之间。
附图说明
由以下结合附图进行的对实施例的描述,本公开的这些和/或其它方面将变得明显和更易于理解,附图中:
图1A是示出根据本公开的一实施例的真空绝热材料的截面图;
图1B是从真空绝热材料上方观看时的真空绝热材料的平面图;
图1C是截面图,其示出根据本公开的实施例的变型的真空绝热材料;
图2A是放大截面图,其示出根据本公开的实施例的真空绝热材料的可弯曲区域覆盖冰箱的内壳的弯曲区域的外侧情形下的沟槽;
图2B是沿图1B的线la-la截取的放大截面图,其示出了内沟槽和外沟槽的形状;
图2C是放大截面图,其示出根据参考示例的真空绝热材料的沟槽;
图3是放大截面图,其示出根据本公开实施例的一变型的真空绝热材料;
图4是一图示,其示出MD和TD方向上护套材料的伸长比和蒸汽透过率之间的关系;
图5是一图示,其示出真空绝热材料的沟槽深度与弯曲模量之间的关系;
图6是示出根据本公开的实施例的第三具体示例的真空绝热材料的示图;
图7A是示出被弯曲的真空绝热材料的透视图;
图7B是真空绝热材料的截面图;
图8是截面图,其示出使用被弯曲的真空绝热材料的根据本公开另一实施例的冰箱;
图9是一示图,其示出真空绝热材料的沟槽深度与护套材料的伸长比之间的关系;
图10是截面图,其示出制造根据本公开的实施例的真空绝热材料的方法中形成多个沟槽的过程。
具体实施方式
现在将详细参照本公开的实施例,实施例的示例示于附图中,附图中相同的附图标记始终表示相同的元件。
在本说明书中,“沟槽间节距”,是沟槽之间的节距,指相邻沟槽的中心之间的距离。另外,“沟槽深度与真空绝热材料的厚度之比”是指以百分数表示的(沟槽深度)/(真空绝热材料的厚度)。
真空绝热材料的构造
图1A是示出根据本公开一实施例的真空绝热材料的截面图,图1B是从上方观看时真空绝热材料的平面图。为方便起见,图1A的上部被称为“上侧”。另外,在下面的说明中,图1A中示出的上侧的表面被称为“顶面”(第一表面),与顶面背对的表面被称为“底面”(第二表面)。
如图1A和1B所示,真空绝热材料1包括袋形护套材料3和容纳在护套材料3内用作隔离物的芯体5。护套材料3的内部被气密地密封,使得护套材料3处于真空条件。因此,在具有更小的厚度的同时,相比于其它绝热材料,如泡沫聚氨酯,真空绝热材料1可提供更高的绝热效果。
真空绝热材料1具有可弯曲区域11。可弯曲区域11内的顶面和底面中的至少一个提供有多个间隔开延伸的沟槽。如图1A和1B所示,沟槽可以在顶面和底面两者上形成,虽然沟槽可以形成在可弯曲区域11内的顶面和底面中的任一个上。可弯曲区域11是适于沿沟槽被弯曲的区域。然而,可弯曲区域11可以实际上不被弯曲。例如,如图1B中所示,可弯曲区域11可以不被弯曲,而是整个真空绝热材料1可被形成为薄板形。
在可弯曲区域11的顶面形成的沟槽包括一对外沟槽7和形成在外沟槽7内侧的多个内沟槽8。在可弯曲区域11的底面形成的沟槽包括一对外沟槽9和形成在外沟槽9内侧的多个内沟槽10。沟槽可平行延伸。外沟槽7和9以及内沟槽8和10可具有相同的宽度和深度,或者可以具有预定范围内的不同宽度和深度,这将在下文中描述。
如图1A和1B中所示,每个外沟槽7和相邻于每个外沟槽7的内沟槽8之间的间隔A大于内沟槽8之间的间隔a。同样,每个外沟槽9和相邻于每个外沟槽9的内沟槽10之间的间隔A大于内沟槽10之间的间隔a。另外,在附图中,标记b表示相邻内沟槽8和10的端部之间的距离,该距离可以是5mm或更多。
另外,如图1C中所示,假设内沟槽8中的两个外侧的内沟槽用8a表示,设置在沟槽8a之间的多个内沟槽用8b表示,每个外沟槽7与对应的沟槽8a之间的间隔用γ表示,每个沟槽8a与相邻的沟槽8b之间的间隔用β表示,相邻的沟槽8b之间的间隔用α表示,则沟槽可被形成来使得γ>β>α。这样,外沟槽与邻近的内沟槽之间的间隔可以大于内沟槽之间的间隔。
当真空绝热材料1的可弯曲区域覆盖具有弯曲区域的物体时,弯曲区域的在周向上的中心通常比周向上的两相对端(即弯曲起点和弯曲终点)具有更小的弯曲半径。根据以上构造,在具有小弯曲半径的区域中,沟槽之间的间隔小,在具有大弯曲半径的区域中,沟槽之间的间隔大。因此,沟槽的总数被减少,以抑制绝热的恶化,并提高对于弯曲区域的形状适应性。结果,当可弯曲区域11沿沟槽弯曲时,可弯曲区域11不起皱或折叠,从而抑制绝热效率的降低。另外,抑制因护套材料3的伸长导致的针孔的形成或气体阻隔性能的下降。
另外,在沟槽在真空绝热材料1的顶面和底面两者上都形成的情况下,在各个表面形成的沟槽可彼此相对。换句话说,当从上方观看时,外沟槽7与外沟槽9可以重叠,外沟槽8与外沟槽10可以重叠。根据此构造,与只在真空绝热材料1的一个表面形成沟槽的情况相比,每个表面的沟槽深度可以减小,结果是护套材料3的伸长被减少,于是对护套材料3的损害被减少。另外,在减小对护套材料3的损害的同时,顶面处的沟槽深度与底面处的沟槽深度的总和充分增加,从而减小了可弯曲区域11的弯曲模量和弯曲强度,于是提高了弯曲成型性。
图2A是放大截面图,其示出根据本公开实施例的真空绝热材料1的可弯曲区域11覆盖冰箱的内壳21的弯曲区域的外侧的情形下的沟槽;图2B是沿图1B的线la-la截取的放大截面图,其示出内沟槽8和外沟槽7的形状;图2C是放大截面图,其示出根据参考示例的真空绝热材料的沟槽。图2A中示出一个示例,其中在形成有外沟槽7和内沟槽8的顶面朝向内侧的状态下,可弯曲区域11被弯曲。
如图2B所示,假设沟槽(即外沟槽7和内沟槽8)的沟槽宽度的最小值和最大值用Xmin(mm)和Xmax(mm)表示,沟槽的沟槽深度用Y(mm)表示,并且内沟槽8之间的间隔用a(mm)表示,则下面的公式可以被满足。
Xmin=0.54Y……公式1
0<(a-5)=Xmax≤a/2……公式2
另外,间隔a可以是6≤a≤20。
根据此构造,在真空绝热材料被折叠和弯曲的状态下,在面对被覆盖物体(内壳)21的弯曲区域的沟槽(内沟槽8和外沟槽7)内可限定出封闭空间23。封闭空间23含有诸如空气的具有低热导率的气体。因此,可弯曲区域11处的绝热性能进一步提高。更具体地,通过优化沟槽之间的节距,在可弯曲区域11处可以实现具有小弯曲半径的R弯曲,且通过优化沟槽宽度,可抑制因封闭空间23的容积的最小化导致的对流热传导。“R弯曲”是指弯曲可弯曲区域,使得可弯曲区域是弯的。
在真空绝热材料1的形成有沟槽的顶面和底面中的任意一个沿如上所述的沟槽被折叠和弯曲的情况下,在沟槽中限定出空间,从而在真空绝热材料被折叠和弯曲的状态下,护套材料3的多个部分不相互接触。
另一方面,如果沟槽宽度X偏离公式1和公式2定义的范围,则如图2C的参考示例所示,在真空绝热材料被折叠和弯曲的状态下,沟槽变形扭曲。结果,护套材料3的多个部分彼此接触。因此,经由护套材料的热传递增加,从而削弱真空绝热材料1的绝热性能。
另外,图2A示出封闭空间23由内沟槽8和外沟槽7以及内壳21的外侧形成的示例。然而,本公开的实施例不局限于此。例如,在真空绝热材料1和内壳21之间可以设置具有高粘附力的薄片,从而封闭空间23由内沟槽8和外沟槽7以及薄片形成。在这种情况下,真空绝热材料1可以不附着于内壳21的外侧上,而是可以附着于外壳33的内侧上。替代地,真空绝热材料1可以既不附着在内壳21上,又不附着在外壳33上,而是可以被布置在内壳21和外壳33之间。另外,在多个沟槽形成于真空绝热材料1的附着于外壳33上的表面上的情况下,封闭空间可以形成在沟槽与外壳33之间。
在真空绝热材料1中,沟槽(内沟槽8和10以及外沟槽7和9)可具有满足公式1和公式2的范围内的约1mm到10mm的沟槽宽度。在真空绝热材料1的厚度是6mm的情况下,沟槽可以具有约0.4mm到0.85mm的深度。另外,相邻的外沟槽7和内沟槽8之间的以及相邻的外沟槽9和内沟槽10之间的间隔可以是6mm到50mm,内沟槽8之间的和内沟槽10之间的间隔可以是6mm到20mm。
例如,沟槽(内沟槽8和10以及外沟槽7和9)可以具有约2mm的沟槽宽度。在真空绝热材料1的厚度为6mm的情况下,沟槽可具有每个表面约0.6mm±0.2mm(真空绝热材料1的厚度的约10%±3.3%)的深度,以及可具有约1.2mm±0.4mm(真空绝热材料1的厚度的约20%±6.7%)的深度作为两个表面的总和。另外,相邻的外沟槽7和内沟槽8之间的和相邻的外沟槽9和内沟槽10之间的间隔可以是约20mm,内沟槽8之间的和内沟槽10之间的间隔可以是约10mm。
另外,作为两个表面的总和,沟槽深度与真空绝热材料1的厚度之比可以是12%到28%。沟槽可以只形成在真空绝热材料1的一个表面上。然而,为了抑制护套材料3的伸长比,可以在真空绝热材料1的顶面和底面形成沟槽,从而沟槽彼此相对,且对于每个表面,沟槽深度与真空绝热材料1的厚度之比可以是6%到14%。
根据此构造,沟槽深度与真空绝热材料1的厚度之比被设定为具有优选范围,从而在使伸长的护套材料3的气体阻隔性能的下降和绝热效率的下降最小的同时,改善弯曲成型性(形状保持力)。
以下,将描述构成根据本实施例的真空绝热材料1的材料。
芯体5可以由诸如二氧化硅粉、氧化铝粉或气相二氧化硅(fumed silica)的粉末,或诸如无机纤维或有机纤维的纤维形成,粉末和纤维可以单独或组合使用。为了提高用于护套材料3时的绝热效率、以及高的适应性、可操作性和可加工性,芯体5可以由具有柔性的诸如无机纤维或有机纤维的纤维形成或由叠片形成。护套材料3由具有气体阻隔性能的基于诸如塑料的高分子化合物的层合膜形成,以保持其内的高真空。
另外,吸附剂可以与芯体5一起设置在护套材料3内,以抑制因外界空气或蒸汽透过护套材料3渗入真空绝热材料1内导致的绝热效率的恶化。吸附剂设置的位置没有特别的限制,除了吸附剂设置在沟槽(内沟槽8和10以及外沟槽7和9)形成的位置之外。例如,吸附剂可设置在厚的真空绝热材料1之间,或多个吸附剂可以单独地设置在多个位置。另外,可以使用各种吸附剂。另外,芯体5可以设有吸附剂容纳部。在这种情况下,芯体5可以被减少一厚度,该厚度等于吸附剂的厚度,使得吸附剂被牢固地设置在芯体5的被减少的部分。通过这样的吸附剂容纳部的形成,进一步提高了平面度。
另外,如在根据图3所示的变型例的真空绝热材料中那样,含有吸附剂的吸附片47可以在吸附片47与护套材料3紧密接触的状态下,设置在护套材料3和芯体5之间。在这种情况下,芯体5的形成有沟槽的部分可以被吸附片47覆盖。
根据此结构,可以使用吸附片47容易地覆盖沟槽。即使当在护套材料3的对应于沟槽的部分形成针孔时,穿过针孔渗透的外界空气也被设置在护套材料3和芯体5之间的吸附片47吸附,从而抑制真空绝热材料1内的真空度的降低,并因此提升真空绝热材料1的长期可靠性。
另外,芯体的厚度没有被大幅减少来在沟槽处设置吸附片47。因此,当与使用颗粒型吸附剂的情形相比时,可以抑制吸附剂插入部分处的绝热效率和弯曲可加工性的下降。
吸附片47可以是树脂膜,该树脂膜具有分散在其中的吸附剂。这种情况下,渗透的外界空气可被有效地吸收在护套材料3的产生针孔的各个部分。
另外,吸附剂不被特别限制,只要吸附剂吸附水分或气体即可。可用于根据本实施例或其变型例的真空绝热材料1的吸附剂的示例可以包括诸如合成沸石(亲水的或疏水的)、碳纳米管、碳纳米角、碳纳米纤维或石墨纳米纤维的碳纤维,或者诸如活性炭或硅胶的物理吸附剂,其利用物理化学亲和性来吸附待吸附的分子。此外,可以使用诸如包括氧化钙的碱土金属氧化物(例如氧化钙、氧化钡或氧化锶)、碱金属氧化物或金属氧化物的气体吸附剂。替代地,可使用化学反应型吸附剂,诸如包括钡锂合金的合金,其通过化学反应与待吸附的分子结合。已知的吸附剂可单独或组合应用。另外,吸附剂的形状不特别限制。例如,吸附剂可以被形成为小球、小珠、粉末等形状。
芯体5可以由诸如玻璃棉、二氧化硅氧化铝纤维、二氧化硅纤维、氧化铝纤维、陶瓷纤维或石棉的无机纤维,诸如以聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET纤维)为代表的聚酯纤维、聚苯乙烯纤维、丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、尼龙纤维、聚乙烯醇纤维、聚氨酯纤维或人造丝纤维的合成有机纤维,或诸如亚麻、蚕丝、棉或羊毛的天然有机纤维形成。纤维可以是短纤维或长纤维。另外,无机纤维和有机纤维可以单独或组合使用。
护套材料3由基于诸如塑料的高分子化合物的层合膜形成。层合膜通过层叠两层到五层或更多层的单层膜构成。层叠的膜的层数或膜的种类(材料)和组合被设置,使得层合膜具有充分的气体阻隔性能,以保持真空绝热材料1内的高真空。
特别地,护套材料3自外层起,包括防止泄露(真空破坏)的表面保护层、提供气体阻隔性能的气体阻隔层和用于密封的热焊接层。另外,可以提供两层或更多层气体阻隔层,以防止起因于在真空绝热材料1处形成的沟槽的护套材料3的伸长造成的针孔的产生或扩大。因此,即使当在第一气体阻隔层上形成针孔时,第二气体阻隔层也可以抑制外界空气的渗入,从而提高真空绝热材料1的可靠性。
另外,可以在至少一个气体阻隔层上提供沉积膜,以减小热导率。特别地,可以在至少一个气体阻隔层上提供沉积膜,且可以在至少一个气体阻隔层上提供箔片膜(foilfilm)。
作为一示例,护套材料3可由四层的层合膜形成,该层合膜包括由聚酰胺(PA)形成的表面保护层、由沉积铝的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成的气体阻隔层、由铝(Al)箔形成的另一气体阻隔层和由高密度聚乙烯(HDPE)形成的热焊接层。
代替聚酰胺,表面保护层可以由具有低吸湿性的双轴取向聚丙烯(OPP)形成,或由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成,以提高绝热效率。代替铝箔,气体阻隔层可以由沉积有铝的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)或沉积有铝的聚乙烯醇(PVOH)形成,以减少热桥,从而提高绝热效率。代替高密度聚乙烯,热焊接层可以由中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、流延聚丙烯(CPP)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)形成。另外,沉积物可以是诸如不锈钢沉积物(SUS)的金属沉积物或诸如二氧化硅沉积物的无机氧化物沉积物。
膜的厚度可以考虑到绝热性能、成本、伸长度、气体阻隔性能和可靠性来设置。特别地,塑料膜(聚合物膜)可具有约10到50μm的厚度,铝箔可具有约6到12μm的厚度,沉积膜可具有约0.04到0.12μm的厚度,护套材料3可具有60到120μm的厚度。
可以利用干式层压将膜用双组分可固化聚氨酯粘合剂接合起来,或利用挤出层压将膜用溶解的聚乙烯接合起来,来叠合这些层。另外,表面保护层的外表面可以用电晕放电工艺、框架工艺或等离子体工艺进行表面处理。此表面处理可改善真空绝热材料1与粘合剂或聚氨酯泡沫之间的粘附。
另外,护套材料3在第一方向上的断裂伸长与在垂直于第一方向的第二方向上的可以相同或不同。在构成护套材料3的层合膜中,第一方向可以是膜的制造过程中的膜流动方向(MD方向),第二方向可以是垂直于膜流动方向(MD方向)的方向(TD方向)。
在护套材料3在第一方向(MD方向)上的断裂伸长不同于护套材料3在第二方向(TD方向)上的断裂伸长的情况下,沟槽(内沟槽8和10以及外沟槽7和9)可以垂直于断裂伸长相对小的方向延伸。沟槽的延伸方向的术语“垂直”是指“基本垂直”,以允许有制造过程中的尺寸误差或制造后的变形。
在护套材料3的断裂伸长相对小的情况下,构成护套材料3的材料不易于伸长,且当护套材料3被弯曲时,气体阻隔性能不易于降低。这是因为,当护套材料3不易于伸长时,气体阻隔层上针孔的产生或扩大得以抑制。因此,通过以上构造,对通过形成沟槽和弯曲而伸长的护套材料3的损伤可以被减小,而且可以抑制沟槽和可弯曲区域11处的气体阻隔性能的降低。
构成护套材料3的层合膜可包括具有不同取向的两个或更多个聚合物膜。例如,层合膜可包括从单轴取向膜、双轴取向膜和流延膜中选出的一个或更多个膜的组合。膜的取向角度的组合可以被设置以调节MD方向和TD方向上的断裂伸长比。此时,膜可以在具有相同取向的膜的方向(例如垂直方向和水平方向)被改变的状态下被接合。
作为层合膜的断裂伸长比的优选范围,就抑制护套材料3的开裂和气体阻隔性能的降低而言,护套材料3的断裂伸长小的方向上的断裂伸长比可以被设为40%到150%。另外,双轴取向可包括:顺序取向,其中取向被顺序地进行;以及同时取向,其中取向被同时进行。然而,取向方法,包括取向顺序,不被具体地限制。
例如,可以通过在以下状态下热焊接两个层合膜来接合护套材料3,在该状态中待热焊接的膜的各层彼此面对。护套材料3的热焊接宽度不被具体限制。未插入芯体5的护套材料3的边缘的一些部分或全部可以被焊接。然而,热焊接宽度可以是10到20mm,以抑制气体穿过层合膜的端部渗入和使无绝热性的边缘最少。
构成护套材料3的两个层合膜的组合可包括从两个包括金属箔的膜的组合(两侧箔型)、两个包括沉积膜而非金属箔的膜的组合(两侧沉积物型)、以及包括金属箔的膜与包括仅沉积膜而非金属箔的膜的组合(箔/沉积物型)中选出的任一种。
另外,护套材料3的不存在芯体5的边缘可以被折叠,且折叠的部分可与芯体5重叠,从而折叠的部分被固定,这被称为耳折(ear-folding)。折叠的部分可用诸如透明胶带、双面胶带或热熔胶的粘合剂固定。另外,折叠方向不被具体限制。例如,护套材料3的边缘可以向箔膜、沉积膜、台阶部分(该处形成有沟槽的表面)或平坦部分(该处未形成有沟槽的表面)折叠。当真空绝热材料1贴附在冰箱的内壳上时,护套材料3的边缘可沿与真空绝热材料1附着的方向相反的方向折叠。
如上所述,因此,根据本实施例或变型例的真空绝热材料1具有对待覆盖的弯曲物体的良好的形状适应性,并具有优异的弯曲成型性。另外,与传统的真空绝热材料相比,当真空绝热材料被弯曲时,护套材料3的气体阻隔性能的下降被抑制。因此,根据本实施例或变型例的真空绝热材料1可覆盖用于以高绝热性保温和保冷的装置的弯曲的部件,从而减少能量消耗,而不增大用于保温和保冷的装置的外形。另外,用于保温和保冷的装置的容量比可以增大。
制造真空绝热材料的方法
根据本实施例的真空绝热材料1被制造如下。
首先,芯体5用干燥炉干燥,以从芯体5除去水分或气体,且吸附剂被插到芯体5内。接着,堆叠的芯体5被插入护套材料3内,并且护套材料3被放置在真空室内以对护套材料3抽真空,护套材料3已提前在诸如真空炉的干燥炉中被干燥过,且护套材料3的三条边已被热焊接使得护套材料3被形成为袋的形状。当达到预定的真空度时,在对护套材料3抽真空的同时,护套材料3的未被热焊接的剩下的边通过热焊接被密封,然后将护套材料3从真空室取出。结果,获得板状的真空绝热材料1。
接着,通过用夹具来挤压,在真空绝热材料1的顶面和底面中的至少一个上形成多个沟槽。弯曲之前的真空绝热材料1的平面形状可以是如图1B所示的矩形。然而,本公开的实施例不限于此。
真空绝热材料的具体示例
下面将描述根据本实施例的真空绝热材料1和构成真空绝热材料的部件的具体示例。各个部件用与图1A和1B中相同的附图标记来标识。另外,在本说明书中,断裂伸长是当在增加拉伸载荷的同时拉样品使得样品断裂时,自支撑点之间的原始距离的按百分数计的伸长,伸长比是当在增大拉伸载荷的同时拉样品使得样品伸长时,按百分数计的拉伸距离比支撑点之间的原始距离。
第一具体示例
作为第一具体示例,仅护套材料3被制备以进行评估。护套材料3是通过用干式层压接合具有25μm厚度的聚酰胺膜、具有25μm厚度的沉积铝(约50nm)的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、具有6μm厚度的铝箔和具有50μm厚度的高密度聚乙烯膜而得到的层合膜。
另外,护套材料3的断裂伸长被设置为沿MD方向为114%,沿TD方向为98%(基于日本工业标准(JIS)K7127:1999)。护套材料在MD和TD方向的伸长比与蒸汽透过率之间的关系示于图4中。蒸汽透过率基于ISO15106-3用MOCON Aquatran测量。在蒸汽透过率测量中,在护套材料3的每个测试样品具有100mm的宽度和约240mm的长度的条件下,进行拉伸测试。测试条件基于日本工业标准(JIS)K7127:1999。另外,支撑点之间的原始距离为100mm,测试温度为23℃,拉伸速度为2mm/分钟。
如图4中所示,TD方向和MD方向两者上的蒸汽透过率都随伸长比增大而增大。保持真空绝热材料内的真空度所需的蒸汽透过率为约2g/m2·d或更小。因此,当根据以上构造的层合膜的伸长比超过33%时,蒸汽透过率大于允许的范围,即气体阻隔性能低于允许的范围。
另外,即使在伸长比上断裂伸长相对小的TD方向有相同的伸长比,蒸汽透过率也小于MD方向上的,气体阻隔性能也大于MD方向上的。因此,护套材料3被弯曲拉长的方向与护套材料的断裂伸长相对小的方向一致,从而抑制护套材料3的气体阻隔性能的下降。在如本具体示例中那样TD方向的断裂伸长小于MD方向的断裂伸长的情况下,护套材料3的弯曲部分的周向被设置为TD方向,从而获得其气体阻隔性能的下降已经被抑制的真空绝热材料1。
第二具体示例
没有沟槽的板状护套材料用以上制造方法制造。护套材料3是通过用干式层压接合具有25μm厚度的聚酰胺膜、具有25μm厚度的沉积铝(约50nm)的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、具有6μm厚度的铝箔和具有50μm厚度的高密度聚乙烯膜而得到的层合膜。具有约4μm的平均纤维直径的短纤维玻璃棉叠片被用作芯体5。考虑到测量,省略吸附剂。
根据此具体示例的真空绝热材料1可以通过在形成真空绝热材料后在真空绝热材料上形成多个沟槽来制造。即,使用本实施例中说明的制造方法的真空绝热材料1的制造过程的示例如下。图10是示出根据本实施例(本具体示例)的在真空绝热材料1上形成多个沟槽的过程的截面图。
首先,如图10中所示,通过用夹具50来挤压,在板状真空绝热材料1的顶面(第一表面)和底面(第二表面)形成沟槽,夹具50具有多个按预定间隔布置的具有2.5mm宽度的半圆柱部件。在底面形成的沟槽与在顶面形成的沟槽相对。换句话说,当从真空绝热材料1上方观看时,形成在顶面的沟槽和形成在底面的沟槽完全重叠。在厚度方向上,沟槽被形成在顶面和底面的几乎相同的位置。
另外,在进行R弯曲的位置(可弯曲区域11)处,多个沟槽被形成,同时所述多个沟槽被相隔一定距离地布置。沟槽包括一对外沟槽7和9以及形成在外沟槽7和9内侧的多个内沟槽8和10。
每个外沟槽7与内沟槽8中相邻于每个外沟槽7的对应的一个之间的间隔大于内沟槽8之间的间隔。另外,每个外沟槽9与内沟槽10中相邻于每个外沟槽9的对应的一个之间的间隔大于内沟槽10之间的间隔。
在本具体示例中,内沟槽8之间的间隔和内沟槽10之间的间隔是10mm,外沟槽7和9与相邻于外沟槽7和9的内沟槽8和10之间的间隔是20mm。另外,在被用来测量弯曲模量的真空绝热材料1具有50mm的宽度和120mm的长度的条件下,进行三点弯曲测试。测试条件以日本工业标准K7221(JIS K7221)为基础。也就是,推杆和支柱具有5%的直径,支撑点之间的距离为100mm,在测试样品在23℃的温度和50%的湿度条件下被保持88小时或更长时间之后测试样品被用于测试(基于JIS7100),测试温度和湿度被设置为23℃和50%,弯曲速度为10mm/分钟。
真空绝热材料的沟槽深度与弯曲模量之间的关系示于图5。另外,图5还示出当形成有沟槽时在护套材料3上可发生的最大伸长比。图5中示出的蒸汽透过率的适当范围由图4的结果获得。另外,图9是示出真空绝热材料的沟槽深度与护套材料的伸长比之间的关系的示图。
随着沟槽深度增大,弯曲模量减小。在本具体示例中,如图5和9所示,适合于真空绝热材料1的弯曲成形的真空绝热材料的沟槽深度是每个表面0.4mm或更大。另外,弯曲强度具有与弯曲模量类似的趋势。然而,由于随着沟槽深度增大最大伸长比也增大,所以如可从第一具体示例的结果看到的那样,如果沟槽深度增大,气体阻隔性能降低。鉴于以上情况,通过护套材料的伸长比、蒸汽透过率和弯曲模量间的比较,可以获得护套材料方向和沟槽尺寸(宽度和深度)的优选范围。
1)护套材料方向:断裂伸长相对小的方向(此情形下是TD方向),0到32%的伸长比
2)真空绝热材料1的沟槽深度:对每个表面为0.4mm到0.85mm(对每个表面为6到14%厚度,对两个表面为12到28%总厚度)
第三具体示例
基于第一具体示例中描述的材料的构造和第二具体示例中描述的制造方法,制造具有400mm的宽度和700mm的长度的真空绝热材料1。真空绝热材料1具有约6mm的厚度,沟槽之间的间隔如图6中所示。也就是说,多个沟槽具有2mm的沟槽宽度和0.5mm(±0.2mm)的沟槽深度。如上所述那样获得的真空绝热材料1的可弯曲区域11被沿着沟槽折叠和弯曲,使得可弯曲区域11具有R形状(见图7A)。结果,可弯曲区域11可被加工成具有R50形状(即弯曲半径为50mm)。真空绝热材料1在此状态被保持3天或更长时间。然而,泄漏未在真空绝热材料1中出现。另外,用热流计测量热导率(JIS A 1412-2)。结果表明,弯曲后的热导率与弯曲前的没有区别。另外,即使在真空绝热材料1的尺寸减小或增大的情况下,真空绝热材料也按相同的方式处理。
第四具体示例
根据此具体示例的真空绝热材料1通过改变根据第三具体示例的真空绝热材料1的沟槽之间的间隔得到。特别地,内沟槽8之间的间隔和内沟槽10之间的间隔被设置为7.5mm,外沟槽7和9与邻近于外沟槽7和9的内沟槽8和10之间的间隔(即弯曲起点和弯曲终点处的沟槽之间的间隔)被设置为15mm。结果,真空绝热材料被加工成具有R40形状(即弯曲半径为40mm)。真空绝热材料1在此状态被保持三天或更长时间。然而,泄漏未在真空绝热材料1中发生。
因此,当真空绝热材料1被弯曲时,可弯曲区域11的形状适应性可提升。所以,真空绝热材料1可被成形为需要的形状,而无泄漏。进一步,当真空绝热材料1被应用于冰箱时,真空绝热材料1可被安装在冰箱的传统绝热材料不可以安装的位置,且真空绝热材料1提供的覆盖面积可增大,从而减小能量损耗。
另外,在此具体示例中,如图2A中所示,在真空绝热材料1被弯曲后,可在沟槽与待覆盖的物体或膜之间限定存在空气的封闭空间23。由于包括由金属箔或金属沉积膜形成的气体阻隔层的护套材料3具有比空气低的热导率。所以,真空绝热材料1的沟槽处的绝热性能可提升。
另外,如图3中所示,根据需要,通过在树脂膜中分散吸附剂形成的吸附片可被插在护套材料3和芯体5之间,以覆盖芯体5的沟槽。即使当针孔在护套材料3的对应于芯体5的沟槽的部分形成时,透过针孔的外界空气也被吸附片47吸附,从而抑制真空绝热材料1中的真空度的下降,于是提升了真空绝热材料1的长期可靠性。
另一实施例
图7A是示出被弯曲的真空绝热材料1的透视图,图7B是真空绝热材料1的截面图。另外,图8是截面图,其示出使用被弯曲的真空绝热材料1的根据本公开的另一实施例的冰箱。图7A和图7B中示出的真空绝热材料1通过沿沟槽将根据先前实施例的第三具体示例的真空绝热材料1的可弯曲区域11弯曲成弯曲状态,并根据待覆盖的物体的形状弯曲真空绝热材料1的其它部分获得。
如图8所示,根据本实施例的冰箱包括外壳33、容纳在外壳33内以限定储藏室的内壳21和31和图7A和图7B中示出的真空绝热材料1,真空绝热材料1设置在外壳33与内壳21和31之间。内壳21和31和外壳33有在其前面形成的开口。在图8的示例中,内壳21内的储藏室是具有冷冻温度范围的冷冻隔室43,内壳31中的储藏室是具有冷藏温度范围的冷藏隔室45。
内壳21和31、外壳33、真空绝热材料1、关闭内壳21的开口的抽屉式门37和关闭内壳31的开口的铰链式门35构成绝热壳单元40。除了其一部分外,外壳33暴露在外。外壳33在其前端与内壳21和31相连。另外,真空绝热材料27设置在冰箱后部在内壳31和外壳33之间。真空绝热材料25设置在冰箱顶部在内壳31和外壳33之间。真空绝热材料(未示出)在冰箱的每一侧被设置在内壳31和外壳33之间。真空绝热材料25和27可以是根据先前实施例的真空绝热材料或没有沟槽的平面形状真空绝热材料。
另外,根据本实施例的冰箱除了绝热壳单元40外,还包括(硬)聚氨酯泡沫29、包括压缩机41的制冷循环、电板和电线(还包括未示出的部件)。制冷循环的一些制冷器布线、一些电布线、以及真空绝热材料1设置在形成外壳33与内壳21和31之间的壁的空间中的一些内,其它空间以诸如聚氨酯泡沫29或发泡聚苯乙烯的绝热材料填充。部件的材料和厚度不特别限制。例如,外壳33可由铁或不锈钢制成,内壳21和31可由丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)形成,制冷剂管路可由铜或铝形成。R134a或R600a可用作制冷剂。
根据本实施例的冰箱除了冷藏隔室45和冷冻隔室43外,还可包括具有任意温度的隔室。各个隔室由具有适当的绝热性的隔板分隔开。另外,铰链式门35或抽屉式门37安装在每个隔室的前面。气密地密封冰箱的密封圈被安装在门上。另外,门具有适当的绝热性,以抑制热泄漏和防止冷凝。容纳食品的容器安装在抽屉式门37处,从而拉开门时拉出该容器。每个隔室具有门袋,以在门上容放食品。可替换地,分隔每个隔室的搁板或托盘安装在每个隔室内。另外,制冰机可安装在冰箱中,或冰分配器可设置在冰箱的前面。
制冷循环包括压缩机41、冷凝器、蒸发器44和46、毛细管、干燥器和储液器,它们通过管道相互联接从而构成制冷循环。基本上,制冷剂按照压缩机41、冷凝器、毛细管和蒸发器44和46的顺序循环,从而制冷剂从蒸发器44和46流回压缩机41。另外,干燥器紧接在毛细管前面安装,以除去水分或防止堵塞。储液器安装在蒸发器44和46与压缩机41之间,以防止液体制冷剂被吸入压缩机41。
压缩机41和冷凝器连同用于散热的风扇被安装在机器隔室39中。蒸发器44和46安装在冰箱后部的适当位置。毛细管可安装在机器隔室39中或埋在聚氨酯泡沫29中。另外,用于进一步消散制冷剂中的热的散热管连接在冷凝器和毛细管之间。散热管设置在外壳33的内侧与之接触,或设置在冰箱隔板前部的内侧与之接触,以将热量散发到冰箱之外。布置方法不具体限制。然而,为了散热,用铝带来固定。散热管的长度和形状不具体限制,只要散热管充分消散制冷剂的热量即可。
每个蒸发器44和46上方安装风扇,以使被每个蒸发器44和46冷却的空气循环,从而冷却冰箱。其中安装有蒸发器44和46的隔室可通过管道连接到其它隔室。另外,管道可由风门打开或关闭,以调节室温。
蒸发器44和46的数量不具体限制。考虑到节能或成本以及内部容积效率,可在冷冻隔室43中设置一个蒸发器,可在冷藏隔室45中设置另一个蒸发器,如图8中所示。制冷循环中可安装阀门以分开制冷剂。另外,蒸发器的尺寸、翅片的数量和形状和管道长度,没有具体限制,只要空间被设置到需要的温度范围即可。
另外,冰箱在其底部或后部设有注射聚氨酯的孔内注射口(hole-in injectionport)。在内壳21和31的适当区域设有排放聚氨酯发泡过程中产生的气体的孔。注射口或气体排放孔的数量和尺寸无特别限制。然而,例如,在聚氨酯发泡在注射口设置于冰箱后部的四个位置的状态下进行的情况下,填充被令人满意地进行,且聚氨酯密度易于均匀,从而提高冰箱的质量。
另外,照明设备安装在冰箱内部的上部。照明设备的种类不特别限制。荧光灯或发光二极管(LED)可用作照明设备。另外,照明设备可具有任何颜色,只要冰箱的内部可被轻易看清即可。例如,照明设备可以具有诸如白色、蓝色和黄色的颜色。
可按照以下方式中的任一种或组合来设置真空绝热材料1。即,真空绝热材料1可被贴附在外壳33的内侧、内壳21和31的外侧、或外壳33与内壳21之间,或被安装在外壳33和内壳21和31上而其间无接触。贴附可用诸如双面胶带或热焊接的焊接或粘合剂来实现。另外,热焊接贴敷方法包括珠型方法、辊涂型方法、条涂型方法和螺旋型方法。具有充足结合力且适于操作和加工的手段被适当选择。
冰箱的具体示例
下面将描述根据本实施例的冰箱的具体示例。
第一具体示例
作为根据本实施例的冰箱的第一具体示例,将参照图8描述使用根据先前实施例的第三具体示例的真空绝热材料1的冰箱。
根据本具体示例的冰箱包括具有冷藏温度范围的冷藏隔室45和具有冷冻温度范围的冷冻隔室43。冷藏隔室45设置在冷冻隔室43上方。冷冻隔室43和外界空气之间的温度差大于冷藏隔室45和外界空气之间的温度差。出于此原因,冷冻隔室43处的外壳33和内壳之间的厚度(壁厚)大于冷藏隔室45处的,以保证绝热性能。
为了方便使用,两个具有绝热性能的铰链型的门35被安装在冷藏隔室45的前面,使得门35可向左右打开(法国式门)。另外,具有绝热性能的抽屉式的门37被安装在冷冻隔室43的前面。每个门安装有密封圈(packing)以气密地密封冰箱。一个蒸发器设置在冷冻隔室43的后部,另一个蒸发器设置在冷藏隔室45的后部。另外,在冷藏隔室45内部的上部,内壳31凹陷,使得诸如LED的照明单元安装在凹陷部。
在冰箱中,真空绝热材料1被如下布置。由于机器隔室39设置在冰箱主体底部的后部,所以内壳21的后侧被向内凹陷,以形成具有预定弯曲半径的弯曲区域。另外,外壳33的外侧的一部分被暴露在机器隔室39中。
在根据本具体示例的冰箱中,具有图7A所示的形状的真空绝热材料1被设置在机器隔室39和冷冻隔室43之间,以阻挡热传导,如图8所示。此时,使用双面胶带,真空绝热材料1沿着内壳21的形状被附着到冰箱的内壳21的外侧。
特别地,当从上方看时,内壳的与机器隔室39重叠的部分整个覆盖有真空绝热材料1,以提高具有最高温度的机器隔室39与具有最低温度的冷冻隔室43之间的隔热,从而极大地提高冰箱的绝热性能。另外,根据此绝热结构,机器隔室39和冷冻隔室43之间的绝热材料的厚度可以减小,从而增大冰箱的内部容积。
为了在保持最低限度的绝热性能的同时使冰箱的内部容积最大,可提供适于使绝热材料的厚度最小化的绝热结构。特别地,真空绝热材料1可以变薄,且聚氨酯泡沫流动的空间的厚度可以最小化。在本具体示例中,真空绝热材料1具有6mm的厚度,具有图7A和图7B中示出的形状的真空绝热材料1通过弯曲和附着到冰箱内侧的内壳上而被制造。另外,在外壳33与内壳21和31之间不包括真空绝热材料1的空间的厚度的最小部分为15mm的状态下,进行聚氨酯发泡,以保证聚氨酯流动所需的最小通道。在此结构中,可以抑制空隙(未填充聚氨酯的部分)的出现,并且可以使聚氨酯密度均匀。另外,因为设有真空绝热材料1,所以即使绝热厚度减小,绝热性能也可以被保证。
实际上,在样品冰箱中,真空绝热材料1与内壳紧密接触,彼此间没有间隙,且聚氨酯完全填充。因此,可以获得具有最大内部容积且保持最低限度绝热性能的冰箱的绝热结构。另外,作为获得该绝热结构的优选范围,真空绝热材料具有5mm到10mm的厚度,聚氨酯泡沫的最小部分具有15mm到20mm的厚度。
另外,真空绝热材料1可用于冰箱的侧面、后部、顶面、底面、门和隔挡,以进一步提高绝热性能。根据此具体示例的冰箱可以只使用根据先前实施例和其变型例的真空绝热材料1。另外,板状真空绝热材料或其它熟知的绝热材料可被结合使用。结果,可获得具有优异的绝热性能、节能性能和内部容积效率的冰箱。
以上实施例及其具体示例中已经描述了真空绝热材料和使用该真空绝热材料的冰箱的示例。沟槽的形状和数量、构成部件的材料和真空绝热材料的平面形状可以被适当改变,而不脱离本发明的原理和主旨。
另外,真空绝热材料和具有该真空绝热材料的绝热壳单元可用于各种保热和保冷的装置,如热水供应箱和饮料自动售货机。因此,即使部件具有复杂的形状,如弯曲形状,所需部分也可被有效地隔热,从而有效地利用能量和减少能量损失。
如由以上说明显见的那样,根据本发明的实施例的真空绝热材料具有优异的弯曲成形性,同时抑制了护套材料的气体阻隔性能的降低。
虽然已经示出和描述了本公开的一些实施例,但是本领域技术人员将会意识到的是,在不脱离本发明的原理和精神的情况下,可以对这些实施例进行改变,本发明的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (15)

1.一种真空绝热材料,包括具有气体阻隔性能的袋形护套材料和容纳在所述护套材料内作为隔离物的芯体,所述真空绝热材料具有可弯曲区域、第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,
其中,所述可弯曲区域中的所述第一表面和第二表面中的至少一个设置有多个间隔开地延伸的沟槽,
所述沟槽包括形成在所述可弯曲区域内的一对外沟槽和形成在所述外沟槽内侧的多个内沟槽,以及
每个外沟槽与邻近的所述内沟槽之间的间隔大于所述内沟槽之间的间隔。
2.根据权利要求1所述的真空绝热材料,其中,下面的公式被满足:
Xmin=0.54Y
0<(a-5)=Xmax≤a/2,
其中,所述沟槽的沟槽宽度的最小值和最大值用Xmin和Xmax表示,所述沟槽的沟槽深度用Y表示,所述内沟槽之间的所述间隔用a表示。
3.根据权利要求2所述的真空绝热材料,其中,所述沟槽深度与所述真空绝热材料的厚度之比为每个表面6%到14%。
4.根据权利要求1所述的真空绝热材料,其中在所述第一表面和所述第二表面两者上都形成有所述沟槽,以及
在所述第二表面形成的所述沟槽与在所述第一表面形成的所述沟槽彼此相对。
5.根据权利要求1所述的真空绝热材料,其中所述护套材料在第一方向和第二方向上具有不同的断裂伸长,所述第一方向与所述第二方向彼此垂直,以及
所述沟槽垂直于所述第一方向和第二方向中断裂伸长相对小的一个延伸。
6.根据权利要求5所述的真空绝热材料,其中所述护套材料包括层合膜,所述层合膜包括具有不同取向的两个或更多个聚合物膜,
所述聚合物膜通过层叠从单轴取向膜、双轴取向膜和流延膜中选出的一个或更多个来形成,以及
所述护套材料的断裂伸长小的方向上的断裂伸长比为40%到150%。
7.根据权利要求1所述的真空绝热材料,还包括:
包含吸附剂的吸附片,所述吸附片在所述吸附片与所述护套材料紧密接触的状态下被设置在所述护套材料和所述芯体之间,
其中所述芯体的形成有所述沟槽的部分被所述吸附片覆盖。
8.根据权利要求7所述的真空绝热材料,其中所述吸附片包括树脂膜,所述树脂膜具有分散在其中的所述吸附剂。
9.根据权利要求1所述的真空绝热材料,其中所述真空绝热材料的所述第一表面和第二表面中形成有所述沟槽的一个被沿着所述沟槽弯曲,以及
在每个沟槽内限定空间,从而在所述真空绝热材料被弯曲的状态下,所述护套材料的对应部分彼此不接触。
10.根据权利要求1所述的真空绝热材料,其中所述沟槽具有1mm到10mm的沟槽宽度,
当所述真空绝热材料的厚度为6mm时,所述沟槽具有0.4mm到0.85mm的深度,
相邻的外沟槽和内沟槽之间的间隔为6mm到50mm,以及
所述内沟槽之间的间隔为6mm到20mm。
11.一种绝热壳单元,包括:
外壳;
容纳在所述外壳内的内壳;以及
根据权利要求1所述的真空绝热材料,所述真空绝热材料设置在所述外壳和所述内壳之间。
12.根据权利要求11所述的绝热壳单元,
其中所述内壳具有弯曲区域,
所述真空绝热材料的所述可弯曲区域在所述第一表面和第二表面中形成有所述沟槽的一个朝向所述弯曲区域的状态下被弯曲,以及
所述真空绝热材料的所述可弯曲区域覆盖所述弯曲区域的外侧。
13.根据权利要求12所述的绝热壳单元,其中,在所述真空绝热材料被弯曲的状态下,在面对所述弯曲区域的所述沟槽内限定出封闭空间。
14.一种冰箱,包括:
根据权利要求11所述的绝热壳单元;以及
安装在所述外壳外侧的机器隔室,压缩机被设置在所述机器隔室内,
其中,所述外壳的至少一部分被对外暴露,
所述内壳具有限定在其内的储藏隔室,以及
所述真空绝热材料至少沿所述内壳的形状设置在所述机器隔室和所述内壳之间。
15.根据权利要求14所述的冰箱,还包括:
聚氨酯泡沫,其填充所述内壳和所述外壳之间除所述真空绝热材料外的空间,
其中,所述外壳和所述内壳具有形成在其前部的开口,
所述真空绝热材料具有5mm至10mm的厚度,
所述聚氨酯泡沫的最小部分具有15mm至20mm的厚度,以及
当从上方看时,所述真空绝热材料覆盖所述内壳的重叠所述机器隔室的部分的全部。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11592230B2 (en) 2015-08-03 2023-02-28 Lg Electronics Inc. Vacuum adiabatic body and refrigerator
US11808514B2 (en) 2020-12-29 2023-11-07 Whirlpool Corporation Vacuum insulated structure with sheet metal features to control vacuum bow

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101800047B1 (ko) * 2013-05-03 2017-12-20 (주)엘지하우시스 진공단열재용 외피재 및 이를 포함하는 고성능 진공단열재
KR101773230B1 (ko) * 2014-04-23 2017-09-13 (주)엘지하우시스 진공단열재용 외피재 및 이를 포함하는 진공단열재
JP6203149B2 (ja) * 2014-08-27 2017-09-27 三菱電機株式会社 冷蔵庫の扉および冷蔵庫
KR102366410B1 (ko) * 2014-10-16 2022-02-23 삼성전자주식회사 냉장고 및 이에 구비되는 진공 단열재
CN105605863B (zh) * 2014-11-13 2018-01-02 松下知识产权经营株式会社 真空隔热材料
DE102015008161A1 (de) * 2015-01-22 2016-07-28 Liebherr-Hausgeräte Lienz Gmbh Verfahren zum Anbringen einer Folie auf einen Körper
KR102525551B1 (ko) 2015-08-03 2023-04-25 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
ES2901013T3 (es) 2015-08-03 2022-03-21 Lg Electronics Inc Cuerpo adiabático de vacío
KR102456642B1 (ko) 2015-08-03 2022-10-19 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR20170016188A (ko) 2015-08-03 2017-02-13 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102529852B1 (ko) 2015-08-03 2023-05-08 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102447245B1 (ko) 2015-08-03 2022-09-27 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102442973B1 (ko) 2015-08-03 2022-09-14 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102529853B1 (ko) 2015-08-03 2023-05-08 엘지전자 주식회사 진공단열체, 진공단열체의 제조방법, 다공성물질패키지, 및 냉장고
KR102466469B1 (ko) * 2015-08-03 2022-11-11 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102497139B1 (ko) * 2015-08-03 2023-02-07 엘지전자 주식회사 진공단열체
KR102498210B1 (ko) 2015-08-03 2023-02-09 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102502160B1 (ko) 2015-08-03 2023-02-21 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102466470B1 (ko) 2015-08-04 2022-11-11 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
CN105135154A (zh) * 2015-08-18 2015-12-09 栗世芳 一种低密度真空储能绝热板及其制备方法
KR102442069B1 (ko) * 2015-10-19 2022-09-13 삼성전자주식회사 냉장고 및 그 제조 방법
CN108495795B (zh) 2015-11-25 2021-01-15 野醍冷却器有限责任公司 具有真空绝热面板的绝热容器和方法
WO2018045388A1 (en) * 2016-09-05 2018-03-08 NanoSD Inc. See-through plastic chamber insulators
DE102016223057B4 (de) * 2016-11-22 2022-01-13 Röchling Automotive SE & Co. KG Thermisch isolierendes flächiges Bauteil mit geringer Bauteildicke, insbesondere als Funktionsraumverkleidung eines Kraftfahrzeugs
JP6924035B2 (ja) * 2017-02-08 2021-08-25 川崎重工業株式会社 断熱構造
USD821155S1 (en) 2017-05-16 2018-06-26 Yeti Coolers, Llc Insulating device
USD821824S1 (en) 2017-05-16 2018-07-03 Yeti Coolers, Llc Insulating device
USD820647S1 (en) 2017-05-16 2018-06-19 Yeti Coolers, Llc Insulating device
USD821157S1 (en) 2017-05-16 2018-06-26 Yeti Coolers, Llc Insulating device
USD820648S1 (en) 2017-05-16 2018-06-19 Yeti Coolers, Llc Insulating device
USD821156S1 (en) 2017-05-16 2018-06-26 Yeti Coolers, Llc Insulating device
FR3085128B1 (fr) * 2018-08-22 2022-01-07 Hutchinson Element thermoforme 3d
JP7261459B2 (ja) * 2019-03-05 2023-04-20 アクア株式会社 冷蔵庫およびその製造方法
KR20210007067A (ko) * 2019-07-09 2021-01-20 엘지전자 주식회사 진공단열체, 냉장고, 및 냉장고의 제작방법
KR102112197B1 (ko) * 2019-10-08 2020-05-19 (주)동인엔지니어링 저온배관용 단열장치
US11692763B2 (en) 2020-10-30 2023-07-04 Whirlpool Corporation Insulation materials for a vacuum insulated structure and methods of forming
US12072140B2 (en) 2020-12-30 2024-08-27 Whirlpool Corporation Insulation materials for a heat and sound insulated structure and methods of forming with a mold that is gas and liquid permeable
US11448355B2 (en) 2021-01-12 2022-09-20 Whirlpool Corporation Vacuum insulated refrigerator structure with feature for controlling deformation and improved air withdrawal

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1425116A (zh) * 2000-04-21 2003-06-18 松下冷机株式会社 真空隔热材料及使用它的设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3831363A1 (de) * 1988-09-15 1990-03-29 Erbsloeh Julius & August Verfahren zum biegen von sandwichplatten
ES2147644T5 (es) * 1995-04-13 2003-07-16 Huntsman Int Llc Procedimiento para la fabricacion de paneles aislantes evacuados no planos.
JP3478780B2 (ja) 2000-05-25 2003-12-15 松下冷機株式会社 真空断熱材、及び真空断熱材を用いた冷蔵庫
ITMI20012190A1 (it) * 2001-10-19 2003-04-19 Getters Spa Processo per la produzione di un dispositivo termoisolante flessibilee dispositivo cosi' ottenuto
JP2005106311A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Hitachi Home & Life Solutions Inc 冷蔵庫及びその製造方法
JP2007155065A (ja) 2005-12-07 2007-06-21 Nisshinbo Ind Inc 真空断熱材及びその製造方法
JP2011058538A (ja) 2009-09-08 2011-03-24 Hitachi Appliances Inc 真空断熱材及びそれを用いた冷却機器または断熱容器
KR101714569B1 (ko) 2010-10-01 2017-03-09 엘지전자 주식회사 진공단열재 및 이를 구비한 냉장고 및 진공단열재의 제조방법
KR101324928B1 (ko) 2011-04-06 2013-11-01 (주)엘지하우시스 굽힘성이 용이한 진공 단열재 및 이의 제조방법
KR20120117336A (ko) 2011-04-15 2012-10-24 (주)엘지하우시스 벤딩이 용이한 진공단열재 및 그 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1425116A (zh) * 2000-04-21 2003-06-18 松下冷机株式会社 真空隔热材料及使用它的设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11592230B2 (en) 2015-08-03 2023-02-28 Lg Electronics Inc. Vacuum adiabatic body and refrigerator
US11808514B2 (en) 2020-12-29 2023-11-07 Whirlpool Corporation Vacuum insulated structure with sheet metal features to control vacuum bow

Also Published As

Publication number Publication date
US9464751B2 (en) 2016-10-11
US20140216100A1 (en) 2014-08-07
EP2765375A3 (en) 2017-05-31
EP2765375A2 (en) 2014-08-13
CN103968196A (zh) 2014-08-06
EP2765375B1 (en) 2018-09-12

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