CN112689736B - 真空绝热结构中的芯材处理 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于真空绝热结构的填充系统，其具有包括具有料斗内壁和料斗外壁的料斗的粉末处理器。填充系统还包括真空绝热结构，该真空绝热结构具有定位在包裹物内部的衬里、联接衬里外边缘和包裹物外边缘以形成限定内部腔体的壳体的装饰衬层，该内部腔体具有定位在内部空腔中的被构造为帮助施加真空的至少一个透气装置。加载端口定位在壳体的表面上。粉末处理器通过加载端口用经加热并至少部分脱气的真空绝热材料载壳体，同时通过至少一个透气装置将真空施加到壳体。

Description

真空绝热结构中的芯材处理

技术领域

本发明总体上涉及生产绝热结构，更具体地，涉及用于填充真空绝热结构的真空腔体的真空芯填充系统。

背景技术

制冷机和冷冻机可能占住宅总能源使用量的很大百分比。压缩机、绝热体、热交换器、马达和风扇的技术进步提高了制冷机的能效。虽然通过不断改进以及部件技术和系统优化可以获得增量增益，但该行业需要重大的技术突破来满足日新月异的能量标准。

已经开发了包括真空绝热板(VIP)的制冷机柜。VIP可以包括低导热率芯材，这些芯材被真空密封在由复合阻隔膜制成的外壳中。可以将VIP放置在具有聚氨酯泡沫绝热材料的柜壁内。得益于过去二十年来阻隔膜、芯材和制造技术的进步，尽管仍然存在许多必须解决以使真空绝热技术在制冷机和冷冻机市场发挥其最大潜力的问题，但VIP技术正逐渐成为提高制冷机能效的商业可行方案。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种用于真空绝热结构的填充系统，其具有粉末处理器，该粉末处理器包括具有料斗内壁和料斗外壁的料斗。粉末处理器还包括：具有空气可透表面的料斗内壁；加热器，其定位在料斗内壁和料斗外壁之间限定的空间中；进给螺杆，其沿着料斗内壁的内边缘定位；抽空器，其联接至定位在料斗外壁上的真空端口；以及孔出口，其定位在料斗的底部。填充系统还包括真空绝热结构，该真空绝热结构具有：定位在包裹物内部的衬里；装饰衬层，其联接衬里外边缘和包裹物外边缘以形成限定内部腔体的壳体，至少一个透气装置定位在内部腔体中并被构造为帮助施加真空。加载端口定位在壳体的表面上。在通过至少一个透气装置向壳体施加真空的同时，粉末处理器通过加载端口给壳体加装经加热并至少部分脱气的真空绝热材料。

根据本公开的另一个方面，提供了一种使用粉末处理器将真空绝热材料添加到真空绝热制冷机结构中的方法。该方法包括：提供具有料斗的粉末处理器，该料斗具有料斗内壁和料斗外壁。料斗内壁包括透气表面、定位在料斗内壁和料斗外壁之间限定的空间中的加热器、沿着料斗内壁的内边缘定位的进给螺杆、联接至定位在料斗外壁上的真空端口的抽空器以及定位在料斗的底部的孔出口。该方法还包括：将真空绝热材料加装到料斗中；通过进给螺杆混合真空绝热材料；向真空绝热材料施加热量和第一真空，以形成干燥并脱气的真空绝热材料；使用透气装置向真空绝热结构施加第二真空；通过孔出口和加载端口将干燥并脱气的真空绝热材料加装到真空绝热结构中；移除粉末处理器，并继续向真空绝热结构的加载端口施加第二真空；以及密封加载端口以形成真空绝热结构。

根据本公开的又一个方面，提供了一种真空绝热制冷机结构，其包括：限定内部腔体的壳体；设置在内部真空腔体中的至少一个透气装置以及定位在内部腔体中的真空芯材填充物。真空芯材具有小于2重量％的水分含量，并且抽空至小于0.01atm的压力并且在该压力下储存。

本领域技术人员在研究以下说明书、权利要求书和附图后，将了解和理解本发明的这些和其他方面、目的和特征。

附图说明

以下是对附图的图的说明。图不一定成比例，并且为了清楚起见，图中的某些特征和某些视图可能按比例放大示出或以示意形式示出。

在附图中：

图1是根据本公开的一方面的包括真空绝热柜结构的制冷机的等距前视图；

图2是根据本公开的一方面的制冷结构的分解等距侧视图；

图3是根据本公开的一方面的附接至绝热桥的冷藏室衬里和冷冻室衬里的后侧等距视图；

图4是根据本公开的一方面的围绕图3所示的冷藏室衬里和冷冻室衬里定位的包裹物的后侧等距视图，该包裹物具有将衬里连接至包裹物的装饰衬层；

图5是根据本公开的一方面的粉末处理器的示意性剖视图，该粉末处理器具有联接至料斗壁的加热器；

图6A是根据本公开的一些方面的真空绝热结构的剖视图，该真空绝热结构具有延伸穿过该结构的多个多孔通道；

图6B是根据本公开的一些方面的图6A中提供的真空绝热结构的沿着线IVB-IVB的剖视图；

图7是根据本公开的一些方面的填充真空绝热结构的粉末处理器的示意性剖视图；

图8是根据本公开的一些方面的用密封构件填充真空绝热结构的粉末处理器的示意性剖视图；以及

图9是根据本公开的一个方面的用于将真空芯材添加到真空绝热制冷结构中的方法的流程图。

具体实施方式

出于本文描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”及其派生词应与图1中定向的装置有关。然而，应理解，除非明确相反地规定，否则该装置可以采取各种替代的取向和步骤顺序。还应理解，附图中示出的以及以下说明书中描述的特定装置和过程仅仅是所附权利要求中限定的发明构思的示例性实施方式。因此，除非权利要求另有明确说明，否则与本文公开的实施方式有关的特定尺寸和其他物理特性不应被认为是限制性的。

如本文所使用的，在用于两个或多个物品的列表时，术语“和/或”是指所列物品中的任何一个可单独采用，或者可以采用所列物品中的两个或更多个的任意组合。例如，如果组合物被描述为包含组分A、B和/或C，则该组合物可以只包含A；只包含B；只包含C；组合地包含A和B；组合地包含A和C；组合地包含B和C；或者组合地包含A、B和C。

参照图1至图8，附图标记10表示真空芯材填充系统。真空芯材填充系统10被设计为使用粉末处理器18填充真空绝热结构14。粉末处理器18包括具有料斗内壁26和料斗外壁30的料斗22，其中料斗内壁26包括空气可透表面34。粉末处理器18还包括在料斗内壁和料斗外壁之间限定的空间38、联接至料斗内壁26的外边缘46和/或料斗外壁30的外边缘50的加热器42。粉末处理器18还包括沿着料斗内壁26的内边缘58定位的进给螺杆54、联接至定位在料斗外壁30上的真空端口66的抽空器62以及定位在粉末处理器18的底部72的孔出口70。真空芯材填充系统10还包括真空绝热结构14，该真空绝热结构14具有定位在包裹物78内部的衬里74，其中装饰衬层82联接至衬里外边缘86a、86b和包裹物外边缘90以形成壳体94，该壳体94限定内部腔体98的外边界。在内部腔体98中定位有至少一个透气装置100，该透气装置被构造为帮助在内部腔体98内施加真空。真空绝热结构14还包括定位在壳体94的表面106a、106b、106c上的加载端口104。在通过至少一个透气装置100将真空施加到内部腔体98的同时，粉末处理器18通过加载端口104将经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108加装到壳体94的内部腔体98中。

现在参照图1，真空绝热结构14包括包裹物78、衬里74和连接包裹物78和衬里74的装饰衬层82(参见图2)。衬里74可以包括单个一件式的衬里，或者衬里74可包括两个或更多个部件，例如冷藏室衬里74a和冷冻室衬里74b。图1所示的真空绝热结构14是法式门底部安装式冰箱，但是应当理解，在不脱离本文提供的教导的情况下，本公开可以等同地应用于制冷机、冷冻机、步入式冷库等。真空绝热结构14可包括一个或多个器具门112，该器具门可被打开以允许真空绝热结构14的使用者通过一个或多个存取开口124在冷藏室116和/或冷冻室120内放置或移除物品。内部腔体98由位于衬里74和包裹物78之间的空间形成并限定，可以如下所述在该空间中添加真空绝热材料144(见图8)。器具门112可以可选地包括冰和/或水分配器128。

制冷系统132使冷藏室116和/或冷冻室120冷却。制冷系统132可以包括已知的系统，该系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、导管和其他相关部件(未被示出)。替代地，根据期望的用途或应用，制冷系统132可以包括热电部件(未被示出)或其他合适的布置。

现在参照图2，真空绝热结构14包括衬里74，即均设置在其中的包裹物78的包裹物开口92中的制冷衬里74a和冷冻室衬里74b。衬里74和包裹物78联接至装饰衬层82。包裹物78在包裹物外边缘90处连接至装饰衬层82，而衬里74通过冷藏室衬里74a的衬里外边缘86a和冷冻室衬里74b的衬里外边缘86b连接至装饰衬层82。联接至装饰衬层82的衬里74和包裹物78形成内部腔体98(见图1)的边界，真空绝热材料144(见图8)可定位在该内部腔体98内。包裹物78可以包括用于插入绝热材料的至少一个加载端口104，并且衬里74可以包括用于向壳体94的内部腔体98施加真空的一个或多个真空端口66(见图4)。冷藏室开口88a和冷冻室开口88b限定了相应的冷藏室116和冷冻室120(见图1)的内部边界。

现在参照图3，示出了沿着冷藏室衬里外边缘86a和冷冻室衬里外边缘86b联接至装饰衬层82的冷藏室衬里74a和冷冻室衬里74b。冷藏室衬里74a可包括用于向壳体94(见图4)的内部腔体98施加真空的一个或多个真空端口66。在一些方面，一个或多个真空端口66可联接至至少一个透气装置100(见图6A)，以向壳体94的内部腔体98施加真空。

现在参照图4，示出了真空绝热结构14，该真空绝热结构具有定位在包裹物78的顶表面106a中的加载端口104，粉末处理器18的孔出口70可以联接在加载端口104处，以将经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108加装到真空绝热结构14的内部腔体98(见图7)。加载端口104的定位并不旨在是限制性的，并且可以定位在衬里74和/或包裹物78的任何一个或多个表面中，包括后表面106b、侧表面106c或底表面(未被示出)。衬里74和包裹物78都可以包括一个或多个穿过开口(未被示出)，根据期望的应用和用途的需要，该穿过开口可以用于穿过电线、水管线和/或制冷管线。如图所示，壳体94包括被定位或插入到装饰衬层82中的包裹物78的包裹物外边缘90。在一些方面，制冷系统132可以被定位在由表面106a、106b和106c限定的壳体94的凹部中。

现在参照图5，示出了具有料斗22的粉末处理器18，该料斗具有料斗内壁26和料斗外壁30。料斗内壁26被构造为支撑真空绝热材料144。真空绝热材料144可以经历烘烤过程，以便在将经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108加入真空绝热结构14中(见图8)之前帮助除去水分。粉末处理器18可包括定位在料斗内壁26内的进给螺杆54，该进给螺杆被构造为既混合真空绝热材料144又使真空绝热材料144朝着粉末处理器18的底部72处的孔出口70移动。料斗内壁26可能可透空气，使得可以通过真空端口66对粉末处理器18抽真空。可以通过料斗内壁26吸取真空绝热材料144上的水分并将该水分吸入由料斗内壁26和料斗外壁30限定的空间38中。料斗内壁26包括空气可透表面34并且还可以包括空气可透膜或过滤器(未被示出)，以防止真空绝热材料144移动穿过料斗内壁26。加热器42被描绘为联接至上部料斗22并且沿着料斗内壁26的外边缘46，但是在一些方面，加热器42可以替代地或补充地联接至料斗外壁30的外边缘50。加热器42可以被构造为将真空绝热材料144加热到约100℃或更高的温度，以防止真空绝热材料144吸收水分并去除接合至其表面或孔的水分。粉末处理器18可以通过孔出口70联接至真空绝热结构14，使得经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108可以穿过孔出口70通过加载端口104直接进入真空绝热结构14中(见图5)。

在一些方面，使用标准的抽空工艺不完全和/或有效地去除真空绝热材料144上的吸附气体。由于气体缓慢地从真空绝热材料144释放以与所施加的真空或低压建立平衡，因此未能消除所吸附的气体可能会导致与衬里74和包裹物78相关联的渗透速率相比，绝热结构中的压力升高得快得多。使用粉末处理器18施加到真空绝热材料144的热量和真空有助于确保在真空绝热材料144中存在最少量的吸附气体，因此可以保持施加的和/或期望的真空。在一些方面，粉末处理器18可以使用联接至料斗22、料斗内壁26、料斗外壁30和/或进给螺杆54的加热器42来加热真空绝热材料144。加热真空绝热材料144可以帮助从真空绝热材料144的表面放出气体。在一些方面，粉末处理器18可通过降低料斗22和/或由料斗内壁26和料斗外壁30限定的空间38的压力来帮助除去吸附到真空绝热材料144上的气体。通过粉末处理器18帮助从真空绝热材料144中去除气体，例如包括氮气和氧气，对于期望的抽空水平，可以增大可以从经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108中抽空残余气体的速率。

真空绝热材料144可以由各种多孔/渗透性填充物材料形成，例如开孔泡沫；闭孔泡沫；玻璃纤维；纤维素、砂、蛭石、聚苯乙烯、聚合物珠、二氧化硅或其他合适的材料。在一些方面，真空绝热材料144可以是珍珠岩、热解法二氧化硅、玻璃微球、二氧化硅粉末或它们的组合。在一些方面，真空绝热材料144可以是珍珠岩。在室温或其他非环境控制的条件下储存之后，真空绝热材料144将在热解法二氧化硅或其他真空绝热材料144的表面和孔上具有一定量的吸收水。在用于真空绝热结构14的典型的装填过程中，真空绝热材料144直接从包装中添加到真空绝热结构14的内部腔体98中，并且向真空绝热结构14本身施加带有热量的真空。由于必须在获得真空绝热结构14的期望的真空度之前将真空绝热材料144上的负载水抽出，因此这种加装或装填过程效率低下并且花费大量的时间和能量。本文公开的粉末处理器18可以大大提高真空绝热材料144到真空绝热结构14中的加装，因为它可以在将真空绝热材料144加入到内部腔体98中之前将吸收水从真空绝热材料144中移走。随后对真空绝热结构14的内部腔体98施加真空的执行时间与没有被加热的粉末处理器18的情况相比可以更少。

在一些方面，用于真空绝热材料144的珍珠岩、热解法二氧化硅、玻璃微球、蛭石、聚苯乙烯珠、聚合物珠和/或二氧化硅粉末的平均粒径可小于约0.1μm、小于约1μm、小于约5μm、小于约10μm、小于约25μm、小于约50μm、小于约75μm、小于约100μm或小于约1mm。在其他方面，用于真空绝热材料144的珍珠岩、热解法二氧化硅、玻璃微球和/或二氧化硅粉末的平均粒径可为约0.1μm、约1μm、约5μm、约10μm、约25μm、约50μm、约75μm、约100μm或约1mm。

通过定位在料斗内壁26(如图5所示)和/或料斗外壁30上的加热器42施加到真空绝热材料144上的温度可以是大于约75℃、大于约100℃、大于约125℃、大于约150℃、大于约175℃、大于约200℃、大于约250℃或大于约300℃的温度。通过粉末处理器18中的抽空装置施加到真空绝热材料144的真空可以小于约1atm、小于约0.7atm、小于约0.50atm、小于约0.25atm、小于约0.1atm、小于约0.01atm或小于约0.001atm。在一些方面，施加到真空绝热材料144的温度和低压可为大于约100℃和小于1.0atm。在其他方面，施加到真空绝热材料144的温度和低压可为大于约200℃和小于0.25atm。

随着真空绝热材料144暴露于粉末处理器18的真空和热量下，真空绝热材料144上吸收的水的量减少。在一些方面，通过施加由粉末处理器18提供的热量和真空，在真空绝热材料144上吸收的水的量可以减少至少25重量％、至少50重量％、至少75重量％、至少80重量％、至少90重量％、至少95重量％、至少98重量％和/或至少99重量％。

现在参照图6A，示出了真空绝热结构14，该真空绝热结构14具有沿着衬里74和包裹物78定位并联接的一个或多个透气装置100。另外，衬里74和包裹物78限定了内部腔体98。抽空器62可以使用VIS真空端口110降低内部腔体98中的压力。当抽空器62降低内部腔体98中的空气压力时，可以使用定位在侧表面106c中的加载端口104将真空绝热材料144添加到内部腔体98中以形成均匀良好装填的壳体94。在一些方面，一个或多个透气装置100可包括聚合物材料、多孔玻璃过滤器、滤纸材料、陶瓷过滤器、金属熔块过滤器(metal fritfilter)、塑料熔块过滤器(plastic frit filter)或它们的组合。在一些方面，可使用振动装置148向真空绝热结构14的壳体94提供振动，以帮助装填经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108。在一些方面，振动装置148可包括例如联接至衬里74和/或包裹物78的表面的振动台、一个或多个压电振动器、一个或多个气动振动器和/或一个或多个机械振动器。在其他方面，可以将一个或多个保持装置152施加至壳体94以帮助定位要通过粉末处理器18用经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108填充的结构(见图5)。在一些方面，一个或多个透气装置100、一个或多个振动装置148和/或一个或多个保持装置152的组合可以以各种组合形式使用或单独地使用，以帮助将经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108装填到用于真空绝热结构14的壳体94的内部腔体98中。在一些方面，一个或多个透气装置100、一个或多个振动装置148和/或一个或多个保持装置152的组合可以帮助更有效地且更好地装填壳体94的内部腔体98，可以改善真空绝热材料144的抽空时间，和/或通过在施加最终升高的真空之前将真空绝热材料144有效地装填到内部腔体98中来帮助防止真空弯曲。

现在参照图6B，提供了包裹物78的剖视图，其示出了沿着衬里74和/或包裹物78的内壁定位在内部腔体98中的多个透气装置100。在一些方面，一个或多个透气装置100可包括聚合物材料、多孔玻璃过滤器、滤纸材料、陶瓷过滤器、金属熔块过滤器、塑料熔块过滤器或它们的组合。在一些方面，透气装置100可以是在整个内部腔体98中延伸的单个结构，而在其他方面，透气装置100可以包括在整个内部腔体98中定位的多个单独结构，其中每个透气装置100可以单独地联接至一个或多个VIS真空端口110。例如，在一些方面，透气装置100可以包括延伸到壳体94的内部腔体98中的一个或多个管、管道、通道、表面和/或探针构件。在其他方面，透气装置100可以包括一个或多个均衡孔，其中均衡孔包括被设计为施加真空但防止真空绝热材料144穿透相应的结构的穿孔表面。无论一个或多个透气装置100的数量、形状或设计如何，提供的每个透气装置100可帮助在内部腔体98中提供减小的空气压力，以帮助形成均匀且良好装填的真空绝热材料144。

现在参照图7，提供了根据本公开的一些方面的包括填充真空绝热结构14的粉末处理器18的真空芯材填充系统10的示意性剖视图。如图所示，在一些方面，粉末处理器18和真空绝热结构14都可以独立地抽空到小于约1atm、小于约0.7atm、小于约0.50atm、小于约0.25atm、小于约0.1atm、小于约0.01atm或小于约0.001atm的压力，以将经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108加装到内部腔体98中。在这些方面，可以将真空绝热材料144加装到具有粉末处理器18的加热器42的料斗22中。将真空绝热材料144向下引导到粉末处理器18中，在此处通过真空端口66施加真空以减小在料斗内壁26和料斗外壁30之间限定的空间38中的压力。通过内置或联接至料斗内壁26的空气可透表面34可以促进低压施加到真空绝热材料144。可以使用进给螺杆54将真空绝热材料144引导或进一步向下推入粉末处理器18中，其中经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108通过孔出口70离开粉末处理器18。

仍然参照图7，经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108通过孔出口70离开粉末处理器18，并通过定位在侧表面106c中的加载端口104被引入到真空绝热结构14的内部腔体98中。在一些方面，随着经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108进入由衬里74和包裹物78限定的内部腔体98，可使用一个或多个透气装置100施加低压。如图所示，透气装置100可以包括多孔的来回缠绕的管，该管用于帮助使用VIS真空端口110通过抽空器62来均匀地施加真空。在一些方面，随着加装经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108，可以使用一个或多个保持装置152固定真空绝热结构14。在其他方面，可以将一个或多个振动装置148放置成与真空绝热结构14接触或联接至真空绝热结构14以施加振动来帮助装填经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108。当经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108完成填充和装填时，一旦达到真空绝热结构14的最终期望的真空，可以移除粉末处理器18并密封加载端口104。

现在参照图8，根据本公开的一些方面，提供了真空芯材填充系统10的示意性剖视图，该真空芯材填充系统包括使用密封构件156填充真空绝热结构14的粉末处理器18。类似于针对图7中勾画的真空芯材填充系统10所详细描述的过程，在一些方面，粉末处理器18通过施加小于约1atm、小于约0.7atm、小于约0.50atm、小于约0.25atm、小于约0.1atm、小于约0.01atm或小于约0.001atm的真空来对真空绝热材料144进行干燥和脱气。密封构件156可用于密封粉末处理器18的孔出口70与真空绝热结构14的加载端口104之间的连接和/或联接点。在一些方面，密封构件156使粉末处理器18和壳体94的内部腔体98均能够获得小于约1atm、小于约0.7atm、小于约0.50atm、小于约0.25atm、小于约0.1atm、小于约0.01atm或小于约0.001atm的真空。在一些方面，密封构件156可以包括由粘弹性聚合物制成的密封件，所述粘弹性聚合物包括但不限于天然橡胶、热塑性塑料、硅氧烷、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、乙烯丙烯二烯单体橡胶(EPDM)或它们的组合。在一些方面，如图8中所提供的，使用密封构件156将粉末处理器18真空密封到真空绝热结构14可以提供用于将经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108添加到内部腔体98中的替代加载条件。当完成经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108的填充和装填时，一旦实现了真空绝热结构14的最终期望的真空，可以移除粉末处理器18并且可以密封加载端口104。

在一些方面，密封构件156可以另外包括例如电磁体、强永磁体、真空杯和/或机械紧固件。在使用电磁体的例子中，衬里74和包裹物78可以由钢制成，并且可以在电磁体被启动和断开时磁性地联接至孔出口70。类似于电磁体，强永磁体可以向对应的壳体94和粉末处理器18提供更高的磁力。真空杯可用于在抽空器62向粉末处理器18和/或壳体94的内部腔体98施加低压的同时帮助将衬里74和包裹物78固定在适当的位置。机械的紧固件可以施加支撑以保持粉末处理器18和真空绝热结构14的期望位置。

在一些方面，可以使用大气压和减压状态之间的循环来实现用真空绝热材料144填充真空绝热结构14。可以将真空绝热结构14的内部腔体98抽空或保持在真空室内，同时可以使用软管、管、密封的凸形/凹形接头或另一个真空密封的附接构件将真空绝热结构14的加载端口104直接联接至粉末处理器18的孔出口70。在一些方面，将粉末处理器18置于真空下，而在其他方面，粉末处理器18处于大气压下。在一些方面，真空绝热结构14可包括构成一个或多个透气装置100的一个或多个压力均衡孔，其中真空绝热材料144保留在真空绝热结构14中。随着施加真空并且内部腔体98中的压力降低，粉末处理器18和真空绝热结构14之间的压力差引起真空绝热材料144从粉末处理器18(在大气压下)通过软管或连接件流入真空绝热结构14的内部腔体98中。一旦内部腔体98被真空绝热材料144填充，就使内部腔体98内的压力回到大气压。从减压真空到大气压力的这种循环可以导致真空绝热材料144的压缩、装填和/或压实，这可以为额外的真空绝热材料144产生额外的体积。可以再次施加真空以吸入额外的真空绝热材料144和/或用额外的真空绝热材料144填充该排空体积。可以重复该循环，直到真空绝热结构14的内部腔体98被完全填充满。一旦内部腔体98的体积被真空绝热材料144填充，可以关闭和密封透气装置100的压力均衡孔和/或VIS真空端口110。这个填充循环过程可以形成用真空绝热材料144更好且更致密地装填的真空绝热结构14，其将不表现出任何美学分界或真空弯曲。由于在该填充循环过程中没有使用振动步骤或振动装置148，这可以帮助减少泄漏的机会，因此该过程还可以提高接头的可靠性。在一些方面，从大气压或高压(例如，约1atm、约.75atm或约0.50atm)到抽空状态(例如，小于约1atm、小于约0.7atm、小于约0.50atm、小于约0.25atm、小于约0.1atm、小于约0.01atm或小于约0.001atm)的循环时间可以持续约1秒、约5秒、约10秒、约30秒、约1分钟、约5分钟、约10分钟、约15分钟、大于15分钟或它们的组合。提供的这些时长表示施加增加的压力和/或真空以用经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108和/或真空绝热材料144填充真空绝热结构14的内部腔体98的时间量。

在一些方面，随着使用真空将真空绝热材料144从粉末处理器18中拉出到真空绝热结构14中，施加到一个或多个透气装置100到达内部腔体98的真空可以迫使真空绝热材料144被压实。在一些方面，真空绝热材料144可以开始在透气装置100和/或VIS真空端口110上积聚并“结块”。为帮助防止透气装置100和/或VIS真空端口110的这种结块和/或堵塞，可以使施加的压力反转，从而释放真空并将空气吹入内部腔体98中，以防止真空绝热材料144装填到透气装置100和/或VIS真空端口110上。在真空被释放和/或空气被吹入内部腔体98中之后，可以将真空重新施加到期望的真空度，此时，一旦达到最终期望的真空，可以将真空绝热结构14从粉末处理器18移除，然后，除了VIS真空端口110外，还密封加载端口104。

现在参照图9，继续参照图1至图8，示出了用于将真空绝热材料144添加到真空绝热结构14中的方法300。方法300可以以步骤304开始，该步骤304包括提供粉末处理器18，该粉末处理器18包括料斗22、料斗内壁26、料斗外壁30和空气可透表面34。

接下来是将真空绝热材料144加装到料斗22中的步骤308。接下来是通过进给螺杆54混合真空绝热材料144的步骤312。

接下来是向真空绝热材料144施加热量和第一真空以形成经加热并至少部分脱气的真空绝热材料108的步骤316。向料斗22中的真空绝热材料144施加的第一真空可以小于约1.0、小于约0.9atm、小于约0.8atm、小于约0.7atm、小于约0.6atm、小于约0.5atm、小于约0.4atm、小于约0.3atm、小于约0.2atm或小于约0.1atm。

接下来是使用透气装置100向真空绝热结构14施加第二真空的步骤320。向真空绝热结构14施加的第二真空可以小于约1.0atm、小于约0.9atm、小于约0.8atm、小于约0.7atm、小于约0.6atm、小于约0.5atm、小于约0.4atm、小于约0.3atm、小于约0.2atm或小于约0.1atm。

接下来是通过孔出口70和加载端口104将干燥的真空绝热材料144加装到内部腔体98中的步骤324。接下来是移除粉末处理器18并向真空绝热结构14的加载端口104继续施加第二真空的步骤328。步骤328另外可以包括密封加载端口104以形成最终的真空绝热结构14。

应理解的是，概述和教导可以以任何组合使用的先前讨论的粉末处理器18的描述同样很好地适用于干燥真空绝热材料144并将其加装到真空绝热结构14中的方法300。

本领域普通技术人员将理解，所描述的装置和其他部件的构造可以不限于任何特定的材料。除非本文另有描述，否则本文公开的装置的其他示例性实施方式可以由各种材料形成。

就本公开而言，术语“联接(coupled)”(以其所有形式，联接(couple)、联接(coupling)、联接(coupled)等)通常是指两个部件(电的或机械的)彼此直接或间接地接合。这种接合本质上可以是固定的或本质上是可移动的。这种接合可以通过两个部件(电的或机械的)以及彼此或与所述两个部件一体地形成为单个整体的任何附加中间构件来实现。除非另有说明，否则这种接合本质上可以是永久的，或者本质上可以是可移除的或可释放的。

同样重要的是要注意，示例性实施方式中所示的装置的元件的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了本发明的几个实施方式，但是参阅本公开的本领域技术人员将容易理解，在实质上不脱离所述主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、取向等的变化)。例如，示出为一体形成的元件可以由多个部分构成，或者示出为多个部分的元件可以一体地形成，界面的操作可以相反或以其他方式改变，结构和/或构件或连接器或系统的其他元件的长度或宽度可以改变，在元件之间提供的调节位置的性质或数量可以改变。应当注意，系统的元件和/或组件可以由提供足够的强度或耐久性的多种材料中的任何一种以多种颜色、纹理和组合中的任何一种来构造。因此，所有这样的修改旨在被包括在本创新的范围内。在不脱离本发明的精神的情况下，可以对期望的和其他示例性实施方式的设计、操作条件和布置进行其他替换、修改、改变和省略。

将理解的是，所描述的任何过程或所描述的过程中的步骤可以与公开的其他过程或步骤组合以形成本装置范围内的结构。本文公开的示例性结构和过程是出于说明性目的，而不应被解释为限制性的。

还应当理解，在不脱离本发明的构思的情况下，可以对前述结构进行变化和修改，并且还应当理解，除非权利要求用其语言以其他方式明确说明，否则这样的构思意在由所附权利要求覆盖。

上面的描述仅被认为是示出的实施方式的描述。装置的修改对于本领域技术人员以及制造或使用该装置的人员而言是显而易见的。因此，应当理解，附图中示出的和以上描述的实施方式仅用于说明性目的，并不旨在限制装置的范围，如根据包括等同原则的专利法原理解释的那样，该范围由所附权利要求所限定。

Claims (20)

1.一种用于真空绝热结构的填充系统，其包括：

粉末处理器，其包括：

具有料斗内壁和料斗外壁的料斗，其中所述料斗内壁包括空气可透表面；

加热绝热材料的加热器，其定位在所述料斗内壁和所述料斗外壁之间限定的空间中；

进给螺杆，其沿着所述料斗内壁的内边缘定位；

至少部分地使绝热材料脱气的抽空器，所述抽空器联接至定位在所述料斗外壁上的真空端口；以及

孔出口，其定位在所述料斗的底部；

真空绝热结构，其包括：

定位在包裹物内部的衬里；

装饰衬层，其联接衬里外边缘和包裹物外边缘以形成具有内部腔体的壳体；

至少一个透气装置，其定位在所述内部腔体中并被构造为帮助施加真空；以及

加载端口，其定位在所述壳体的表面上；

其中，在通过所述至少一个透气装置向所述壳体施加真空的同时，所述粉末处理器通过所述加载端口给所述壳体加装经加热并至少部分脱气的绝热材料。

2.根据权利要求1所述的填充系统，其还包括：

与所述真空绝热结构接触的振动装置，以将振动施加到正加装的经加热并至少部分脱气的真空芯材上。

3.根据权利要求1所述的填充系统，其还包括：

定位在所述孔出口和所述加载端口之间的密封构件。

4.根据权利要求1所述的填充系统，其中，所述至少一个透气装置包括至少一个真空管。

5.根据权利要求1所述的填充系统，其中，所述至少一个透气装置包括一个或多个压力均衡孔。

6.根据权利要求1所述的填充系统，其中，所述空气可透表面包括渗透性膜。

7.根据权利要求1所述的填充系统，其中，所述加热器联接至所述料斗内壁的外边缘和所述料斗外壁的外边缘中的至少一个。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的填充系统，其中，所述绝热材料包括珍珠岩、热解法二氧化硅、二氧化硅、玻璃微球或它们的组合。

9.一种将真空绝热材料添加到真空绝热制冷机结构中的方法，所述方法包括：

提供粉末处理器，所述粉末处理器包括：

具有料斗内壁和料斗外壁的料斗，其中所述料斗内壁包括空气可透表面；

加热器，其定位在所述料斗内壁和所述料斗外壁之间限定的空间中；

进给螺杆，其沿着所述料斗内壁的内边缘定位；

抽空器，其联接至定位在所述料斗外壁上的真空端口；以及

孔出口，其定位在所述料斗的底部；

将真空绝热材料加装到所述料斗中；

通过所述进给螺杆混合所述真空绝热材料；

向所述料斗中的所述真空绝热材料施加热量和第一真空，以形成干燥并脱气的真空绝热材料；

使用透气装置向真空绝热结构施加第二真空；

通过所述孔出口和加载端口将所述干燥并脱气的真空绝热材料加装到所述真空绝热结构中；

移除所述粉末处理器，并继续向所述真空绝热结构的加载端口施加所述第二真空；以及

密封所述加载端口以形成所述真空绝热结构。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述真空绝热材料包括珍珠岩。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，在小于0.1atm的压力下施加所述第一真空。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，在小于0.001atm的压力下施加所述第二真空。

13.根据权利要求9所述的方法，其还包括：

随着通过所述孔出口和所述加载端口加装所述干燥并脱气的真空绝热材料，使所述真空绝热结构振动。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述干燥并脱气的真空绝热材料的水分含量小于2重量％。

15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述透气装置包括至少一个真空管和/或一个或多个压力均衡孔。

16.根据权利要求9所述的方法，其中，启动和断开向所述透气装置所施加的第二真空，以更好地装填所述真空绝热材料。

17.根据权利要求9至16中的任一项所述的方法，其还包括：

向所述孔出口和加载端口施加真空密封件，以将所述干燥并脱气的真空绝热材料加装到所述真空绝热结构中。

18.一种真空绝热制冷机结构，其包括：

限定内部腔体的壳体；

设置在所述内部腔体中的至少一个透气装置；以及

定位在所述内部腔体中的先前脱气的真空芯材填充物，

其中所述真空芯材具有小于2重量％的水分含量，并且被抽空至小于0.01atm的压力并在该压力下储存。

19.根据权利要求18所述的真空绝热制冷机结构，其中，所述至少一个透气装置包括至少一个真空管和/或一个或多个压力均衡孔。

20.根据权利要求18或19所述的真空绝热制冷机结构，其中，所述真空芯材填充物包括珍珠岩、热解法二氧化硅、二氧化硅、玻璃微球或它们的组合。