CN113734627B - 一种隔热容器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隔热容器，包括：内层壳体和设于内层壳体外部的外层壳体，内层壳体与外层壳体之间具有夹层空间，内层壳体的外表面和外层壳体的内表面的其中之一设有防热辐射薄膜，另一设有吸气剂薄膜；隔热容器内的防热辐射薄膜能够减少热量辐射，吸气剂薄膜能够将夹层空间内的气体吸附，提高夹层空间的真空度，提升隔热效果，相对于传统的隔热结构加工制造更加方便，隔热稳定性更高。该方法包括以下步骤：通过物理气相沉积方法将防热辐射薄膜成型在内层壳体的外表面和外层壳体的内表面的其一上，通过物理气相沉积方法将吸气剂薄膜成型在另一上；将内层壳体和外层壳体相连接，该方法制造的隔热容器具有良好的隔热效果。

Description

一种隔热容器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种隔热容器及其制造方法。
背景技术
现有的隔热容器一般是在夹层中放置并固定若干块状的吸附物，利用吸附物吸取夹层中的各类残余气体(包括水汽)以维持真空，或者在夹层中填充低热导率的材料来实现隔热。
实际操作中，若采用块状的吸附物的方式，需要先在隔热容器的夹层中设置一块金属丝网，然后将吸附物嵌在丝网中以固定，这些工序均需要手工来完成。块状吸附物的使用寿命较短，使用过程中容易粉化，隔热效果难以长时间维持，且粉化后的吸附物颗粒从丝网中散落到夹层中，导致隔热功能彻底失效；若采用填充低热导率的材料的方式来隔热，不但增加人工成本，也增加了材料成本，而且这种隔热效果也不及真空隔热。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提出一种隔热效果良好、加工制造方便的隔热容器。
本发明的目的之二在于提出一种制造上述隔热容器的制造方法。
根据本发明第一方面实施例的一种隔热容器，包括：内层壳体和设于所述内层壳体外部的外层壳体，所述内层壳体与所述外层壳体之间具有夹层空间，所述内层壳体的外表面和所述外层壳体的内表面的其中之一设有防热辐射薄膜，另一设有吸气剂薄膜。
根据本发明实施例的一种隔热容器，至少具有如下有益效果：
以上结构的隔热容器内的防热辐射薄膜能够减少热量辐射，吸气剂薄膜能够将夹层空间内的各类气体吸收、清除，长久维持夹层空间内的真空度，提升隔热效果，而且相对于传统的隔热结构加工制造更加方便，隔热稳定性更高。
在本发明的一些实施例中，所述吸气剂薄膜包括依次层叠的致密吸气膜层、疏松吸气膜层和多孔膜层，所述致密吸气膜层设于所述内层壳体的外表面或者所述外层壳体的内表面。由多孔膜层、疏松吸气膜层和致密吸气膜层组成的吸气剂薄膜可吸收的气体量更大，有助于维持夹层空间的真空度，进而保持更佳的隔热性能。
在本发明的一些实施例中，所述多孔膜层、所述疏松吸气膜层、所述致密吸气膜层的孔隙逐渐缩小。夹层空间内的气体依次经过多孔膜层、疏松吸气膜层、致密吸气膜层时更容易被完全吸收，避免部分气体无法进入吸气剂薄膜内。
在本发明的一些实施例中，为了提高对气体的吸附效果，所述疏松吸气膜层包括多个呈细纤维状的颗粒物和多个呈柱状的晶粒。
在本发明的一些实施例中，所述多孔膜层的厚度为50nm～3000nm，所述疏松吸气膜层的厚度为500nm～1000nm，所述致密吸气膜层的厚度为100nm～500nm。采用相应的厚度范围的多孔膜层、疏松吸气膜层和致密吸气膜层能够达到较佳的吸气作用。
在本发明的一些实施例中，所述吸气剂薄膜包括Ti、Zr、V、Fe、Mo、Re(Ce、La)、Al、Cu、Hf、Co中的一种或者多种。
在本发明的一些实施例中，所述防热辐射薄膜厚度为300nm～5000nm。采用相应的厚度范围的防热辐射薄膜能够达到较佳的防辐射效果。
在本发明的一些实施例中，所述防热辐射薄膜包括Cu、Nb、Si、Ti、Al、Ag中的一种或者多种。
根据本发明第二实施例的一种制造隔热容器的方法，所述隔热容器包括：内层壳体和设于所述内层壳体外部的外层壳体，所述内层壳体与所述外层壳体之间具有夹层空间，所述内层壳体的外表面和所述外层壳体的内表面的其中之一设有防热辐射薄膜，另一设有吸气剂薄膜；所述方法包括以下步骤：通过物理气相沉积方法将所述防热辐射薄膜成型在所述内层壳体的外表面和所述外层壳体的内表面的其中之一上；通过物理气相沉积方法将所述吸气剂薄膜成型在所述内层壳体的外表面和所述外层壳体的内表面的另一上；将所述内层壳体和所述外层壳体相连接。利用物理气相沉积方法成型的防热辐射薄膜和吸气剂薄膜结构稳定，厚度均匀，孔隙一致性较高，能够分别达到良好的防辐射效果和吸气效果，从而使得该方法制造的隔热容器达到良好的隔热效果。
在本发明的一些实施例中，所述吸气剂薄膜包括依次层叠的致密吸气膜层、疏松吸气膜层和多孔膜层，所述致密吸气膜层设于所述内层壳体的外表面或者所述外层壳体的内表面；所述致密吸气膜层和所述疏松吸气膜层均通过磁控溅射方法成型，所述多孔膜层通过真空蒸发方法成型。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的隔热容器的一种实施例的内部截面示意图；
图2为本发明的吸气剂薄膜附着在外层壳体的内表面的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1和图2，本发明实施例的一种隔热容器，包括：内层壳体100和设于内层壳体100外部的外层壳体200，内层壳体100与外层壳体200之间具有夹层空间300，内层壳体100的外表面和外层壳体200的内表面的其中之一设有防热辐射薄膜400，另一设有吸气剂薄膜500。
以上结构的隔热容器内的防热辐射薄膜400能够减少热量辐射，吸气剂薄膜500能够将夹层空间300内的气体吸附，提高夹层空间300的真空度，提升隔热效果，而且相对于传统的隔热结构加工制造更加方便，隔热稳定性更高。
其中，需要说明的是，当隔热容器用于储存温度高于外部空气的温度的物品时，防热辐射薄膜400设置在内层壳体100的外表面，吸气剂薄膜500设置在外层壳体200的内表面。当隔热容器用于储存温度低于外部空气的温度的物品时，防热辐射薄膜400设置在外层壳体200的内表面，吸气剂薄膜500设置在内层壳体100的外表面。以上设置方式有利于减少热量的损失。
在本发明的一些实施例中，吸气剂薄膜500包括依次层叠的致密吸气膜层510、疏松吸气膜层520和多孔膜层530，致密吸气膜层510设于内层壳体100的外表面或者外层壳体200的内表面。由多孔膜层530、疏松吸气膜层520和致密吸气膜层510组成的吸气剂薄膜500可吸收的气体量更大，有助于维持夹层空间300的真空度，进而保持更佳的隔热性能。
参见图1和图2，在本发明的一些实施例中，多孔膜层530、疏松吸气膜层520、致密吸气膜层510的孔隙逐渐缩小。夹层空间300内的气体依次经过多孔膜层530、疏松吸气膜层520、致密吸气膜层510时更容易被完全吸收，避免部分气体无法进入吸气剂薄膜500内。
在本发明的一些实施例中，为了提高对气体的吸附效果，疏松吸气膜层520包括多个呈细纤维状的颗粒物和多个呈柱状的晶粒。
在本发明的一些实施例中，多孔膜层530的厚度为50nm～3000nm，疏松吸气膜层520的厚度为500nm～1000nm，致密吸气膜层510的厚度为100nm～500nm。采用相应的厚度范围的多孔膜层530、疏松吸气膜层520和致密吸气膜层510能够达到较佳的吸气作用。
在本发明的一些实施例中，吸气剂薄膜500包括Ti、Zr、V、Fe、Mo、Re(Ce、La)、Al、Cu、Hf、Co中的一种或者多种。
在本发明的一些实施例中，所述防热辐射薄膜400厚度为300nm～5000nm。采用相应的厚度范围的防热辐射薄膜400能够达到较佳的防辐射效果。
在本发明的一些实施例中，防热辐射薄膜400包括Cu、Nb、Si、Ti、Al、Ag中的一种或者多种。
根据本发明第二实施例的一种制造隔热容器的方法，隔热容器包括：内层壳体100和设于内层壳体100外部的外层壳体200，内层壳体100与外层壳体200之间具有夹层空间300，内层壳体100的外表面和外层壳体200的内表面的其中之一设有防热辐射薄膜400，另一设有吸气剂薄膜500；方法包括以下步骤：通过物理气相沉积方法将防热辐射薄膜400成型在内层壳体100的外表面和外层壳体200的内表面的其中之一上；通过物理气相沉积方法将吸气剂薄膜500成型在内层壳体100的外表面和外层壳体200的内表面的另一上；将内层壳体100和外层壳体200相连接。利用物理气相沉积方法成型的防热辐射薄膜400和吸气剂薄膜500结构稳定，厚度均匀，孔隙一致性较高，能够分别达到良好的防辐射效果和吸气效果，从而使得该方法制造的隔热容器达到良好的隔热效果。而且，利用物理气相沉积方法在基材上形成膜片的方式相对于其他镀膜方法能够更好地保护基材，避免基材过热。
在本发明的一些实施例中，吸气剂薄膜500包括依次层叠的致密吸气膜层510、疏松吸气膜层520和多孔膜层530，致密吸气膜层510设于内层壳体100的外表面或者外层壳体200的内表面；致密吸气膜层510和疏松吸气膜层520均通过磁控溅射方法成型，多孔膜层530通过真空蒸发方法成型。
其中，致密吸气膜层510和疏松吸气膜层520均通过磁控溅射方法成型，通过调整磁控溅射的具体生产参数可以分别得到致密吸气膜层510和疏松吸气膜层520。
在生产致密吸气膜层510时，磁控溅射设备的溅射功率为5～10KW，溅射频率为400Hz～100KHz，磁控溅射设备内部的气体压力为0.3～0.5Pa，基片温度≤60℃。这里的基材指的是致密吸气膜层510所附着的零件。
在生产疏松吸气膜层520时，磁控溅射设备的溅射功率为5～8KW，磁控溅射设备内部的气体压力为0.5～0.8Pa，基片温度150～350℃。通过增大气体压力降低粒子的动能，通过提高基材温度来粗大晶体，从而形成疏松的结构，这里的基材指的是疏松吸气膜层520所附着的零件。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种隔热容器，其特征在于，包括：
内层壳体（100）和设于所述内层壳体（100）外部的外层壳体（200），所述内层壳体（100）与所述外层壳体（200）之间具有夹层空间（300），所述内层壳体（100）的外表面和所述外层壳体（200）的内表面的其中之一设有防热辐射薄膜（400），另一设有吸气剂薄膜（500）；所述吸气剂薄膜（500）包括依次层叠的致密吸气膜层（510）、疏松吸气膜层（520）和多孔膜层（530），所述致密吸气膜层（510）设于所述内层壳体（100）的外表面或者所述外层壳体（200）的内表面；所述多孔膜层（530）、所述疏松吸气膜层（520）、所述致密吸气膜层（510）的孔隙逐渐缩小；所述疏松吸气膜层（520）包括多个呈细纤维状的颗粒物和多个呈柱状的晶粒；所述多孔膜层（530）的厚度为50nm～3000nm，所述疏松吸气膜层（520）的厚度为500nm～1000nm，所述致密吸气膜层（510）的厚度为100nm～500nm；所述吸气剂薄膜（500）包括Ti、Zr、V、Fe、Mo、Ce、La、Al、Cu、Hf、Co中的一种或者多种；所述防热辐射薄膜（400）厚度为300nm～5000nm；所述防热辐射薄膜（400）包括Cu、Nb、Si、Ti、Al、Ag中的一种或者多种；其中，通过物理气相沉积方法将所述防热辐射薄膜（400）成型在所述内层壳体（100）的外表面和所述外层壳体（200）的内表面的其中之一上；通过物理气相沉积方法将所述吸气剂薄膜（500）成型在所述内层壳体（100）的外表面和所述外层壳体（200）的内表面的另一上；将所述内层壳体（100）和所述外层壳体（200）相连接；所述致密吸气膜层（510）和所述疏松吸气膜层（520）均通过磁控溅射方法成型，所述多孔膜层（530）通过真空蒸发方法成型。
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