CN108870850A - 真空绝热板及冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种一种真空绝热板，其包括：芯材，呈板状；密封膜，包裹芯材，并形成有两个相对的外表面，密封膜与芯材之间形成真空；金属氧化物层，设置于密封膜外侧，且金属氧化物层至少覆盖密封膜的一个外表面。由于金属氧化物层相对于铝箔而言具有更低的热桥效应，且也具有与铝箔相同的阻隔性能，因此能够使得真空绝热板的性能具有更好的提升。

Description

真空绝热板及冰箱

技术领域

本发明涉及制冷设备的技术领域，特别是涉及一种真空绝热板及冰箱。

背景技术

近年来，真空绝热板由于其优异的低导热性、体积小，而被广泛地用于冰箱、冰柜等深冷行业中。真空绝热板由包覆材料、芯材和吸气剂组成，包覆材料作为组成真空绝热板的重要组份，其对真空绝热板的使用寿命有重要的影响。

真空绝热板中，芯材和吸气剂一般被包覆材料所包裹，为了降低导热系数，包覆材料内部会抽至真空，但是当真空绝热板使用了一定的年限后，包覆材料外部的气体会逐渐渗透入包覆材料内部，从而降低包覆材料内的真空度，使得真空绝热板的导热系数升高、隔热性能降低。

为了防止包覆材料内部渗透入气体，现有的解决方案为在包覆材料外层包裹一层铝箔，铝箔具有较好的阻隔性能，但是其会增强真空绝热板的热桥效应。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种具有良好阻隔性且热桥效应低的真空绝热板。

特别地，本发明提供了一种真空绝热板，其包括：

芯材，呈板状；

密封膜，包裹芯材，并形成有两个相对的外表面，密封膜与芯材之间形成真空；

金属氧化物层，设置于密封膜外侧，且金属氧化物层至少覆盖密封膜的一个外表面。

特别地，金属氧化物层的材料为二氧化硅、二氧化钛、三氧化铝中的至少一种。

特别地，密封膜为热熔膜，且其材料为聚丙烯、流延聚丙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的至少一种。

特别地，密封膜外侧还设置有基材膜，基材膜包覆密封膜，金属氧化物层镀在基材膜上。

特别地，金属氧化物层镀在基材膜的外侧。

特别地，基材膜与密封膜之间还设置有聚乙烯醇膜，聚乙烯醇膜包覆密封膜。

特别地，基材膜外还设置有尼龙膜，尼龙膜包覆基材膜。

特别地，尼龙膜、基材膜、聚乙烯醇膜以及密封膜之间均利用粘接剂进行粘接。

特别地，粘接剂的材料为聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的至少一种。

本发明还提供一种冰箱，其包括：

上述任意一项的真空绝热板。

本发明的真空绝热板，在密封膜的外侧的至少一个外表面上覆盖了一层金属氧化物层，由于金属氧化物层相对于铝箔而言具有更低的热桥效应，且也具有与铝箔相同的阻隔性能，因此能够使得真空绝热板的性能具有更好的提升。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的真空绝热板的剖视示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是根据本发明一个实施例的真空绝热板中载体、吸气剂以及吸水剂装配后的剖视示意图；

图4是根据本发明一个实施例中的制备镀有金属氧化物层的基材膜的设备的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例中的制备镀有金属氧化物层的基材膜的流程图；

图6是根据本发明一个实施例中的冰箱的剖视示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1所示，真空绝热板100包括呈板状的芯材120以及密封膜111，密封膜111的材料可以选自聚丙烯、流延聚丙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的至少一种，且其厚度可以为15～30um之间，例如15um、20um或30um等。密封膜111将芯材120密封包裹后，需对密封膜111内部进行抽真空操作，使得密封膜111与芯材120之间形成真空，进而降低真空绝热板100的热桥效应。

限于抽空工艺，密封膜111内难以形成绝对的真空环境，故密封膜111内一般是接近真空的环境。芯材120呈板状，故对密封膜111内抽真空后，密封膜111紧贴芯材120的外表面，进而在芯材120的两侧形成两个相对的外表面，两个外表面沿芯材120的厚度方向间隔布置。

本实施例中，在密封膜111的至少一个外表面上覆盖有金属氧化物层1121，具体地，金属氧化物层1121的材料可以为二氧化硅、二氧化钛、三氧化铝中的一种或多种的组合。金属氧化物层1121可以仅覆盖在密封膜111的一个外表面上，也可以覆盖在密封膜111的两个外表面上，且当在密封膜111的两个外表面上均覆盖金属氧化物层1121时，可以设置为金属氧化物层1121完全包裹密封膜111。由于金属氧化物层1121的导热性低于铝箔，故设置有金属氧化物层1121的真空绝热板100相对于设置有铝箔的真空绝热板100而言，热桥效应明显降低，同时，由于金属氧化物层1121与铝箔的阻隔性能相当，因此，具有金属氧化物层1121的真空绝热板100也能够具有较高的阻隔性。

为了使得密封膜111能够更好的进行密封，密封膜111可设置为热熔膜，密封膜111包裹芯材120后更容易进行封口操作，且当密封膜111为热熔膜时，其具体材料可以为聚丙烯、流延聚丙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的至少一种。

金属氧化物层1121可以是呈箔状，但是，呈箔状的金属氧化物层1121的厚度较大，这样会使得其导热性增加，为了降低金属氧化物层1121的导热性，在本实施例中，密封膜111外侧还可以设置有基材膜112，具体地，基材膜112的材料可以选用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其膜厚可以为10-30um，例如10um、20um或30um等。

基材膜112包覆密封膜111，金属氧化物层1121镀在基材膜112上，当将金属氧化物层1121镀在基材膜112上时，可以将金属氧化物层1121的厚度做的更小，具体的厚度可以为0.3um～1um(例如0.3um、0.7um或1um)，由于金属氧化物层1121的厚度更小，因而其导热性更差，故将金属氧化物层1121镀在基材膜112上后能够减小真空绝热板100的热桥效应。同样地，当金属氧化物层1121镀在基材膜112上时，可以只在基材膜112的靠近密封膜111的其中一个外表面的部分镀上金属氧化物层1121，也可以在基材膜112的整个表面上均镀上金属氧化物层1121，进一步地，金属氧化物层1121可以镀在基材膜112的内侧，也可以镀在基材膜112的外侧，而当金属氧化物层1121镀在基材膜112的内侧时，则需要在平面状的基材膜112上镀膜，再将基材膜112制成兜状用以包裹密封膜111，而将基材膜112制成兜状的过程会对金属氧化物层1121造成一定程度的破坏，故在本实施例中，优选为金属氧化物层1121镀在基材膜112的外侧(这里的外侧表示为基材膜112包裹密封膜111后背离密封膜111的一侧)，这样，可以先将基材膜112预制成型后再进行镀膜操作，更好地保护了金属氧化物层1121。

为了更好的提高真空绝热板100的阻隔性能，基材膜112与密封膜111之间还设置有聚乙烯醇膜113，聚乙烯醇膜113包覆密封膜111，而在聚乙烯醇膜113的外侧包附有上述的基材膜112，聚乙烯醇膜113对除水蒸气以外的其他气体具有良好的阻隔性，但是在较为潮湿的环境下时，聚乙烯醇膜113的阻隔性能会大打折扣，本实施例中的聚乙烯醇膜113外还可以包裹有基材膜112，而基材膜112上镀有金属氧化物层1121。由于金属氧化物层1121对水蒸气的阻隔效果较佳，因此，将聚乙烯醇膜113设置于镀有金属氧化物层1121的基材膜112内能够最大程度的发挥聚乙烯醇膜113的作用。

基材膜112外还设置有尼龙膜114。尼龙膜114的厚度在15um至45um的范围内，例如15um、30um或45um等。尼龙膜114包覆基材膜112，尼龙膜114具有较高的强度，其能够有效地防止基材膜112上的镀金属氧化物层1121被破坏，同时也能防止尼龙膜114内的基材膜112、聚乙烯醇膜113以及密封膜111被刺穿。本实施例中，如图2所示，尼龙膜114、基材膜112、聚乙烯醇膜113以及密封膜111共同组成了包覆芯材120的包覆材料110。

为了防止各层膜之间出现位置窜动，在本实施例中，尼龙膜114、基材膜112、聚乙烯醇膜113以及密封膜111之间可以均利用粘接剂115进行粘接，即各层膜两两之间均设置有粘接剂115进行粘接，这样可以使得包覆材料110具有良好的一体性，且也便于对包覆材料110进行预制，使得在用包覆材料110包覆芯材120时不需要将各层膜一层一层进行包裹。

具体地，上述的粘接剂115的材料可以为聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的至少一种。

包覆材料110内一般还会设置吸气剂130。吸气剂130用于吸收包覆材料110中的气体，以维持包覆材料110内的真空状态，但是如果包覆材料110内渗透入水蒸气时，渗透入包覆材料110内的水蒸气会与吸气剂130反应进而释放气体，这样会破坏包覆材料110内的真空环境，为了克服这一缺陷，被包裹在包覆材料110内的吸气剂130外可以进一步围绕贴附有吸水剂140，一种可选结构为单个吸水剂140完全将吸气剂130包裹在内，也可以是吸气剂130外围绕贴附有多个吸水剂140，吸水剂140可以吸收渗透进包覆材料110内的水蒸气，阻止水蒸气与吸气剂130进行反应而释放出气体，这样便能更好的维持包覆材料110内的真空度，且也能够防止一部分的吸气剂130失效。

如图3所示，真空绝热板100还包括载体150，载体150呈柱状，其具有孔泡结构，外部气体可以通过孔泡结构穿透载体150，孔泡结构可以为较为微观的结构，故没有在图例中示出，其大小可以与泡沫的开孔大小相近。

载体150的材料可以为聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙醇酯、聚对苯二甲酸丁醇中的至少一种。

载体150外围绕贴附有吸气剂130，外部空气通过孔泡结构穿透载体150而被吸气剂130所吸收，而水蒸气则被围绕贴附于吸气剂130外的吸水剂140进行吸收，这样的结构可以较好的阻止渗透入包覆材料110内的水蒸气与吸气剂130发生反应，具体地，吸气剂130可以是环绕载体150一周布置，即吸气剂130呈图3所示的截面呈环形的柱状结构，吸水剂140也可以环绕吸气剂130一周布置，即吸水剂140也是截面呈环形的柱状结构，这样的结构使得吸水剂140能够更加容易包裹吸气剂130，同时也能将吸气剂130包裹的更加紧密。进一步地，载体150也可以是截面呈环形的柱体，这样的结构可以使得气体更容易穿透载体150而与吸气剂130进行反应，提高气体吸收效率。

吸气剂130以及吸水剂140、聚乙烯醇膜113、金属氧化物层1121共同构成了防止包覆材料110内渗透进气体的三道重要屏障。

如图4-5所示，本实施例还提供了一种上述中的镀有金属氧化物层1121的基材膜112的制备方法，该基材膜112用于真空绝热板100的包覆材料110中，其具体工艺过程为：

S502：先对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜进行电晕化处理，使其表面能够具有更高的附着性，然后将电晕化处理后的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜固定在真空室200的上部，将金属氧化物作为靶材，布置于位于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜下方的坩埚220内；

S504：将真空室200抽至真空度为0.01-0.1Pa(如0.01Pa、0.05Pa或0.1Pa)，向真空室200内充入氮气或者氦气，赶走真空室200内的具有较高活性的气体，然后再将真空室200抽至预定的真空度(一般将真空室200内的压强抽至0.01-0.1Pa，具体可以是0.01Pa、0.05Pa或0.1Pa)；

S506：将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜基材在真空室200内利用烘烤装置210烘烤至40-70度；

S508：开启电子源230，经预热后，使电子源230的灯丝发射出的电子束经过偏转和聚焦，形成高能电子束，照射在坩埚220内的金属氧化物上。在高能电子束的热能作用下，金属氧化物迅速蒸发，蒸汽沉积并附着在温度相对较低的基材(PET薄膜)上；

S510：镀膜完毕后，制成的样品经过退火去除残余应力，降温后得到镀金属氧化物的基材膜112。

当然，上述过程中，基材膜112可以先预制成型(即加工成最终的能够包裹密封膜111的兜状)后再放入真空室200进行镀膜，也可以是镀膜完成后再成型。且上述过程中仅是以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜作为基材膜112为例进行的说明，因当理解为，对于基材膜112的镀金属氧化物层1121的加工工艺也可以扩展到其他材料的基材膜112上。

如图6所示，本申请还提供一种冰箱，该冰箱具有上述任一实施例中所提到的真空绝热板100，该真空绝热板100一般布置在冰箱的外壳以及内胆之间，起到阻止冰箱外部与冰箱内部进行热交换的作用。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种真空绝热板，其包括：

芯材，呈板状；

密封膜，包裹所述芯材，并形成有两个相对的外表面，所述密封膜与所述芯材之间形成真空；

金属氧化物层，至少覆盖所述密封膜的一个所述外表面的外侧。

2.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，

所述金属氧化物层的材料为二氧化硅、二氧化钛、三氧化铝中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，

所述密封膜为热熔膜，且其材料为聚丙烯、流延聚丙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，

所述密封膜外侧还设置有基材膜，所述基材膜包覆所述密封膜，所述金属氧化物层镀在所述基材膜上。

5.根据权利要求4所述的真空绝热板，其中，

所述金属氧化物层镀在所述基材膜的外侧。

6.根据权利要求4所述的真空绝热板，其中，

所述基材膜与所述密封膜之间还设置有聚乙烯醇膜，所述聚乙烯醇膜包覆所述密封膜。

7.根据权利要求6所述的真空绝热板，其中，

所述基材膜外还设置有尼龙膜，所述尼龙膜包覆所述基材膜。

8.根据权利要求7所述的真空绝热板，其中，

所述尼龙膜、基材膜、聚乙烯醇膜以及所述密封膜之间均利用粘接剂进行粘接。

9.根据权利要求8所述的真空绝热板，其中，

所述粘接剂的材料为聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的至少一种。

10.一种冰箱，其包括：

权利要求1-9任意一项所述的真空绝热板。