CN113446461A - 真空绝热体及保温容器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种真空绝热体，包括：金属板；玻璃板，与所述金属板相对地间隔设置；和密封结构，设置于所述金属板和所述玻璃板之间来将所述金属板和所述玻璃板密封固定，并且所述金属板和所述玻璃板之间限定出真空腔。本发明的真空绝热体耐冲击，结构稳定，可以单独使用来制造保温容器。本发明还提供一种具有该真空绝热体的保温容器。

Description

真空绝热体及保温容器
技术领域
本发明涉及真空绝热技术领域，特别是涉及一种真空绝热体及保温容器。
背景技术
在已知的真空绝热体中，一种是真空绝热板(即VIP板)，受强度和外观的限制，真空绝热板不能独立应用，需要内嵌在聚氨酯泡沫层内使用，或是在真空绝热板的外围额外增加外观防护，使得结构复杂；第二种是真空玻璃，由于玻璃透明，辐射传热大，且不耐冲击，同时用于固定玻璃的边框造型困难，制造成本高；第三种是真空钢板绝热体，多用于圆桶状产品，例如真空保温杯、LNG罐等，由于内外壳传热导致封边处的热桥效应，真空钢板绝热体难以做成平板状，使得保温容器的应用场景受限。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种结构稳定、耐冲击的真空绝热体。
本发明一个进一步的目的是要提供一种绝热效果好的真空绝热体。
本发明另一个进一步的目的是要提供一种易组装、保温效果好的保温容器。
特别地，本发明提供了一种真空绝热体，包括：
金属板；
玻璃板，与金属板相对地间隔设置；和
密封结构，设置于金属板和玻璃板之间来将金属板和玻璃板密封固定，并且金属板和玻璃板之间限定出真空腔。
可选地，密封结构包括镀镍层和焊料片；
玻璃板的上表面形成镀镍层，镀镍层与金属板的下表面之间设置焊料片，通过镀镍层、焊料片焊接实现金属板和玻璃板的密封固定。
可选地，密封结构包括金属片和玻璃粉浆料；
玻璃板的上表面设置玻璃粉浆料，玻璃粉浆料与金属板的下表面之间设置金属片，通过玻璃粉浆料熔融、金属片焊接实现金属板和玻璃板的密封固定。
可选地，密封结构包括硅胶层，通过硅胶层粘接实现金属板和玻璃板的密封固定。
可选地，真空绝热体还包括：多个支撑件，设置于真空腔内，配置成与金属板和/或玻璃板固定，以便在金属板和玻璃板之间提供支撑。
可选地，金属板的厚度为1-1.5mm；
玻璃板的厚度为2-4mm；
金属板和玻璃板之间的间距为0.15-1mm；
密封结构的宽度为10-15mm。
本发明还提供一种保温容器，包括：
箱体，箱体内限定有储物空间，箱体上开设有用于存放物品的存放口；和
门体，设置于存放口的前侧，用于开闭储物空间；其中
箱体和/或门体的至少一部分为前述的真空绝热体。
可选地，金属板具有本体部和弯折部；
本体部与玻璃板相对设置；
弯折部自本体部的末端朝向玻璃板所在一侧延伸，使得弯折部的内表面与玻璃板的末端之间限定出凹槽。
可选地，箱体包括：主体框架、固定件和多个真空绝热体；
主体框架是由多条棱限定出的长方体结构，多个真空绝热体经固定件与主体框架固定来限定出箱体，其中真空绝热体的金属板构成箱体的外壳，玻璃板构成箱体的内壳。
可选地，固定件具有主体部、两个延伸部和两个插接部；
相邻的两个真空绝热体之间经由固定件拼接固定，其中主体部配置成夹设于两个真空绝热体的弯折部的外表面之间，两个延伸部配置成分别自主体部延伸于两个真空绝热体的玻璃板与主体框架的棱之间，两个插接部配置成分别插设于两个真空绝热体的凹槽内。
可选地，门体包括：连接框架、门封和真空绝热体；
连接框架具有第一框部和第二框部；
第一框部具有与凹槽匹配的凸起，通过将凸起与凹槽匹配来实现真空绝热体与连接框架固定；
第二框部形成于第一框部的靠近箱体的一侧，通过将门封与第二框部固定来实现门封与连接框架的固定；并且
真空绝热体的金属板构成门体的外板，玻璃板构成门体的内板。
本发明的真空绝热体由于包括相对间隔设置的金属板和玻璃板，并利用密封结构来将金属板和玻璃板密封固定使得该真空绝热体耐冲击，结构稳定，可以单独使用来制造保温容器；同时，将该真空绝热体用于制造保温容器时，金属板作为保温容器的外层板，玻璃板作为保温容器的内层板，辐射传热小。
进一步地，本发明的真空绝热体的密封结构包括镀镍层和焊料片、或者金属片和玻璃粉浆料、或者硅胶层，可以使金属板和玻璃板紧密密封，避免出现密封不紧导致的漏气。
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体的剖视结构示意图。
图2是图1所示的真空绝热体的密封结构的一个结构示意图。
图3是图1所示的真空绝热体的密封结构的另一个结构示意图。
图4是图1所示的真空绝热体的密封结构的又一个结构示意图。
图5是根据本发明一个实施例的保温容器的结构示意图。
图6是图5所示的保温容器的爆炸分解示意图。
图7是图5所示的保温容器的箱体的局部剖视结构示意图。
图8是图5所示的保温容器的门体的局部剖视结构示意图。
具体实施方式
在下文描述中，对真空绝热体100，“上”、“下”方位为基于真空绝热体100本身为参考的方位，如图1中所示；对保温容器200，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于保温容器200本身为参考的方位，如图5中所示。
图1是根据本发明一个实施例的真空绝热体100的剖视结构示意图。如图1所示，本发明实施例的一种真空绝热体100包括：金属板101、玻璃板102和密封结构103。玻璃板102与金属板101相对地间隔设置。密封结构103设置于金属板101和玻璃板102之间来将金属板101和玻璃板102密封固定，并且金属板101和玻璃板102之间限定出真空腔110。本发明实施例的真空绝热体100通过在密闭封接的金属板101和玻璃板102之间抽真空，可以减少对流传热，该真空绝热体100可以应用于保温容器200中；利用金属板101作为真空绝热体100的外层板，使整个真空绝热体100的结构稳定，保持独立的外观结构；利用玻璃板102作为真空绝热体100的内层板，使整个真空绝热体100的辐射传热小；并且该真空绝热体100可以大致为平板状结构，使得保温容器200的应用场景增加，更满足用户需求。本发明实施例的真空绝热体100的真空腔110的真空度在10-1-10-3Pa。在一些实施例中，金属板101为不锈钢板，可以是采用内表面镜面或蒸镀的不锈钢板。例如，304不锈钢。采用不锈钢板可以保证真空绝热体100的强度，外观美观，减少辐射传热，同时能避免腐蚀锈蚀导致的漏气。
金属板101的厚度和玻璃板102的厚度可相同可不同。在一些实施例中，金属板101的厚度为1-1.5mm，例如为1mm、1.2mm、1.5mm。玻璃板102的厚度为2-4mm，例如为2mm、3mm、4mm。在本发明之前，本领域技术人员在面对保证绝热效果的问题时，通常将两层板的厚度增加，例如采用厚度大于10mm的板。而申请人创造性地认识到两层板的厚度并不是越大越好，在增加板厚度的设计方案中，会带来真空绝热体100整个重量过重的问题，对真空绝热体100的使用产生不利影响。此外，在将真空绝热体100应用在保温容器200中时，还会存在由此使得保温容器200的内部容积减小的问题。为此，申请人跳出常规设计思路，创造性地提出对两层板的厚度进行限定，在减小真空绝热体100所占空间的同时保证绝热效果。密封结构103的宽度为10-15mm，例如为10mm、12mm、15mm。通过大量实验研究，优选将密封结构103的宽度范围限制在10mm-15mm，既能保证密封紧密，同时能避免密封结构103过宽造成真空腔110的容积减小，使真空绝热体100的绝热效果好。金属板101和玻璃板102之间的间距为0.15-1mm，例如为0.15mm、0.5mm、1mm。将金属板101和玻璃板102的间距设置成0.15-1mm，可以满足不同的绝热和产品需求。此外，为了进一步减少玻璃的热辐射，可以在玻璃板102上增加LOW-E膜层，应了解增加LOW-E膜层会带来制造成本的增加。
密封结构103需要满足可与玻璃板102、金属板101紧密结合，以保证玻璃与金属板101的紧密连接。图2是图1所示的真空绝热体100的密封结构103的一个结构示意图。图3是图1所示的真空绝热体100的密封结构103的另一个结构示意图。图4是图1所示的真空绝热体100的密封结构103的又一个结构示意图。
如图2所示，密封结构103包括镀镍层131和焊料片132；玻璃板102的上表面形成镀镍层131，镀镍层131与金属板101的下表面之间设置焊料片132，通过镀镍层131、焊料片132焊接实现金属板101和玻璃板102的密封固定。利用在玻璃板102的上表面形成镀镍层131，在镀镍层131与金属板101的下表面之间设置焊料片132，可以使金属板101和玻璃板102紧密密封，避免出现密封不紧导致的漏气。镀镍层131的厚度可以为1μm-2μm；焊料片132的厚度可以为0.08mm-0.12mm，例如为0.1mm。镀镍层131的厚度为1μm-2μm可以兼顾附着力和金属焊接的需要。焊料片132的厚度为0.08mm-0.12mm既兼顾焊接强度，又避免导热。
该真空绝热体100的制造方法包括步骤：
对玻璃板102进行镀镍处理，以在玻璃板102的上表面形成镀镍层131；
在镀镍层131与金属板101之间放置焊料片132；
将玻璃板102与金属板101之间的空气经焊料片132与金属板101之间的缝隙抽出；
将焊料片132与金属板101焊接密封，得到真空绝热体100。
对玻璃板102进行镀镍处理可以采用现有技术中公开的在玻璃上镀镍的方法，在此不进行详述。焊料片132可以是银铜焊料片，Ag：Cu＝72：28。抽真空处理和焊接密封处理是在真空炉中进行。抽真空处理是抽真空到真空度在10-1-10-3Pa。焊接温度是750℃-850℃，例如800℃。在处理完成后，保温1min-2min，再将真空绝热体100拿出真空炉。
如图3所示，在另一些实施例中，密封结构103包括金属片141和玻璃粉浆料142；玻璃板102的上表面设置玻璃粉浆料142，玻璃粉浆料142与金属板101的下表面之间设置金属片141，通过玻璃粉浆料142熔融、金属片141焊接实现金属板101和玻璃板102的密封固定。利用玻璃粉浆料142在玻璃板102表面固定金属片141，再利用金属片141来实现玻璃板102与金属板101的密封固定，可以使金属板101和玻璃板102紧密密封，避免出现密封不紧导致的漏气。金属片141可以使用金属料带。金属片141可以为可伐合金片，例如，铬铁合金、铁镍钴合金等。
该真空绝热体100的制造方法包括步骤：
在金属片141上涂覆玻璃粉浆料142；
将金属片141贴合在玻璃板102的上表面，加热熔融使金属片141与玻璃板102固定；
将玻璃板102与金属板101之间的空气经金属片141与金属板101之间的缝隙抽出；
将金属片141与金属板101焊接密封，得到真空绝热体100。
加热熔融的温度是440℃-460℃，可以熔融浆料，但不能熔融玻璃。抽真空处理和焊接密封处理是在真空炉中进行。抽真空处理是抽真空到真空度在10-1-10-3Pa。焊接温度是750℃-850℃，例如800℃。在处理完成后，保温1min-2min，再将真空绝热体100拿出真空炉。
如图4所示，在又一些实施例中，密封结构103包括硅胶层150；通过硅胶层150粘接实现金属板101和玻璃板102的密封固定，避免出现密封不紧导致的漏气。硅胶可以采用快干硅胶，具有结构胶的强度性能和硅胶的韧性，且气密性好，与玻璃板102和金属板101均可紧密结合。在一些实施例中，硅胶层150的厚度为0.3mm-1mm，例如0.3mm、0.5mm、1mm。硅胶层150的厚度为0.3mm-1mm可以兼顾结构强度、韧性、隔热和放气。
如图1所示，在一些实施例中，真空绝热体100还包括：多个支撑件104，设置于真空腔110内，配置成与金属板101和/或玻璃板102固定，以便在金属板101和玻璃板102之间提供支撑。通过在真空腔110内设置多个支撑件104，可以对金属板101和玻璃板102提供支撑，增强整个真空绝热体100的强度；将支撑件104直接与金属板101和/或玻璃板102固定，使得支撑件104的设置过程简化，整个真空绝热体100的制造工艺简化。支撑件104可以是例如石英玻璃柱、聚四氟乙烯柱、点状陶瓷或玻璃微珠，石英玻璃柱、聚四氟乙烯柱、玻璃微珠可以是用硅胶来粘接在金属板101的下表面和/或玻璃板102的上表面。
本发明实施例的真空绝热体100解决了结构强度、传热、支撑、密封的问题，使得该真空绝热体100可以实际生产和应用，尤其是该真空绝热体100可以应用于保温容器200中。图5是根据本发明一个实施例的保温容器200的结构示意图。该保温容器200包括箱体300和门体400。箱体300内限定有储物空间210，箱体300上开设有用于存放物品的存放口。门体400设置于存放口的前侧，用于开闭储物空间210。箱体300和/或门体400的至少一部分为真空绝热体100。优选地，整个箱体300和门体400均是真空绝热体100。如图5所示，通常，箱体300的存放口位于箱体300的前侧，门体400相应的设置于箱体300的前方。本发明实施例的真空绝热体100可以大致为平板状，使得其制造的保温容器200可以具有多种变形，增加了保温容器200的应用场景。本发明的保温容器200还可以是作为智能家居中的一部分来设计使用。
参考图5，在一些实施例中，箱体300包括主体框架301、固定件302和多个真空绝热体100，主体框架301是由多条棱限定出的长方体结构，多个真空绝热体100经固定件302与主体框架301固定来限定出储物空间210，其中金属板101构成箱体300的外壳，玻璃板102构成箱体300的内壳，玻璃板102背离金属板101的内侧为储物空间210。利用该真空绝热体100形成箱体300，使得保温容器200的壁厚保持较小的同时能保证保温容器200的保温效果，同时保温容器200的内部容积会因而增大。图6是图5所示的保温容器200的爆炸分解示意图。本发明实施例的保温容器200利用固定件302将真空绝热体100与主体框架301固定来形成箱体300，使得该保温容器200制造工艺简单，进而降低成本。
参考图1和图2，本发明实施例的真空绝热体100的金属板101具有本体部111和弯折部112；本体部111与玻璃板102相对设置；弯折部112自本体部111的末端朝向玻璃板102所在一侧延伸，使得弯折部112的内表面与玻璃板102的末端之间限定出凹槽113。
图7是图5所示的保温容器200的箱体300的局部剖视结构示意图。本发明实施例的保温容器200的箱体300的固定件302具有主体部321、两个延伸部322和两个插接部323。相邻的两个真空绝热体100之间经由固定件302拼接固定，其中主体部321配置成夹设于两个真空绝热体100的弯折部112的外表面之间，两个延伸部322配置成分别自主体部321延伸于两个真空绝热体100的玻璃板102与主体框架301的棱之间，两个插接部323配置成分别插设于两个真空绝热体100的凹槽113内。通过将固定件302设置成具有主体部321、两个延伸部322和两个插接部323，将真空绝热体100设置成具有凹槽113结构，使得真空绝热体100之间的拼接以及真空绝热体100与主体框架301之间的固定均十分方便实现，且设置延伸部322和插接部323使得几者能稳固固定。固定件302可以是塑料件，例如ABS塑料。此外，在玻璃板102和固定件302的延伸部322之间可以利用粘接剂600来使拼装更稳固。
继续参考图5，在一些实施例中，本发明实施例的保温容器200的门体400包括：连接框架401、门封402和真空绝热体100。连接框架401具有第一框部411和第二框部412；第一框部411具有与凹槽113匹配的凸起(图中未标号)，通过将凸起与凹槽113匹配来实现真空绝热体100与连接框架401固定。第二框部412形成于第一框部411的靠近箱体300的一侧，通过将门封402与第二框部412固定来实现门封402与连接框架401的固定，其中，金属板101构成门体400的外板，玻璃板102构成门体400的内板。图8是图5所示的保温容器200的门体400的局部剖视结构示意图。第二框部412的远离第一框部411的侧面内凹形成收容腔413。门封402包括气囊421、基座422和磁条423；基座422容纳在收容腔413内；磁条423设置在气囊421上，与箱体300的金属板101配合，将门封402吸附在箱体300上。该门体400的结构巧妙，利用连接框架401的第一框部411和第二框部412来使真空绝热体100与门封402、连接框架401稳固固定，同时还能使门体400的外观保持一体性，提升用户感官体验。连接框架401可以是塑料件，例如ABS塑料。此外，在玻璃板102和连接框架401之间可以利用粘接剂600来使拼装更稳固。如图5所示，在门体400的内侧还可以设置有多个瓶座500，来存放物品。
本发明实施例的真空绝热体100由于包括相对间隔设置的金属板101和玻璃板102，并利用密封结构103来将金属板101和玻璃板102密封固定使得该真空绝热体100耐冲击，结构稳定，可以单独使用来制造保温容器200；同时，将该真空绝热体100用于制造保温容器200时，金属板101作为保温容器200的外层板，玻璃板102作为保温容器200的内层板，辐射传热小。
进一步地，本发明实施例的真空绝热体100的密封结构103包括镀镍层131和焊料片132、或者金属片141和玻璃粉浆料142、或者硅胶层150，可以使金属板101和玻璃板102紧密密封，避免出现密封不紧导致的漏气。
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 (11)

1.一种真空绝热体，包括：
金属板；
玻璃板，与所述金属板相对地间隔设置；和
密封结构，设置于所述金属板和所述玻璃板之间来将所述金属板和所述玻璃板密封固定，并且所述金属板和所述玻璃板之间限定出真空腔。
2.根据权利要求1所述的真空绝热体，其中，
所述密封结构包括镀镍层和焊料片；
所述玻璃板的上表面形成所述镀镍层，所述镀镍层与所述金属板的下表面之间设置所述焊料片，通过所述镀镍层、所述焊料片焊接实现所述金属板和所述玻璃板的密封固定。
3.根据权利要求1所述的真空绝热体，其中，
所述密封结构包括金属片和玻璃粉浆料；
所述玻璃板的上表面设置所述玻璃粉浆料，所述玻璃粉浆料与所述金属板的下表面之间设置所述金属片，通过所述玻璃粉浆料熔融、所述金属片焊接实现所述金属板和所述玻璃板的密封固定。
4.根据权利要求1所述的真空绝热体，其中，
所述密封结构包括硅胶层，通过所述硅胶层粘接实现所述金属板和所述玻璃板的密封固定。
5.根据权利要求1所述的真空绝热体，其中，还包括：
多个支撑件，设置于所述真空腔内，配置成与所述金属板和/或所述玻璃板固定，以便在所述金属板和所述玻璃板之间提供支撑。
6.根据权利要求1所述的真空绝热体，其中，
所述金属板的厚度为1-1.5mm；
所述玻璃板的厚度为2-4mm；
所述金属板和所述玻璃板之间的间距为0.15-1mm；
所述密封结构的宽度为10-15mm。
7.一种保温容器，包括：
箱体，所述箱体内限定有储物空间，所述箱体上开设有用于存放物品的存放口；和
门体，设置于所述存放口的前侧，用于开闭所述储物空间；其中
所述箱体和/或所述门体的至少一部分为根据权利要求1-6任一所述的真空绝热体。
8.根据权利要求7所述的保温容器，其中，
所述金属板具有本体部和弯折部；
所述本体部与所述玻璃板相对设置；
所述弯折部自所述本体部的末端朝向所述玻璃板所在一侧延伸，使得所述弯折部的内表面与所述玻璃板的末端之间限定出凹槽。
9.根据权利要求8所述的保温容器，其中，
所述箱体包括：主体框架、固定件和多个所述真空绝热体；
所述主体框架是由多条棱限定出的长方体结构，所述多个真空绝热体经所述固定件与所述主体框架固定来限定出所述箱体，其中所述真空绝热体的所述金属板构成所述箱体的外壳，所述玻璃板构成所述箱体的内壳。
10.根据权利要求9所述的保温容器，其中，
所述固定件具有主体部、两个延伸部和两个插接部；
相邻的两个所述真空绝热体之间经由所述固定件拼接固定，其中所述主体部配置成夹设于所述两个真空绝热体的所述弯折部的外表面之间，所述两个延伸部配置成分别自所述主体部延伸于所述两个真空绝热体的所述玻璃板与所述主体框架的所述棱之间，所述两个插接部配置成分别插设于所述两个真空绝热体的所述凹槽内。
11.根据权利要求8所述的保温容器，其中，
所述门体包括：连接框架、门封和所述真空绝热体；
所述连接框架具有第一框部和第二框部；
所述第一框部具有与所述凹槽匹配的凸起，通过将所述凸起与所述凹槽匹配来实现所述真空绝热体与所述连接框架固定；
所述第二框部形成于所述第一框部的靠近所述箱体的一侧，通过将所述门封与所述第二框部固定来实现所述门封与所述连接框架的固定；并且
所述真空绝热体的所述金属板构成所述门体的外板，所述玻璃板构成所述门体的内板。
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