CN1143113C - 隔热壁 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由两个相隔一定距离布置的、至少基本上真空密封的内外层(12，13)构成的隔热壁(10)，该内外层与一个沿其轮廓延伸的、横截面呈U形的连接型材(20、30)相互连接并与连接型材(20，30)一起包住一个可抽真空的夹层，该夹层用可抽真空的隔热材料(14)填充，该U形连接型材具有两个伸出边(21，22；32，33)和一个连接该伸出边(21，22；32，33)的薄膜状的底边(25；31)，这些伸出边的材料厚度至少接近于该内外层的材料厚度。

Description

隔热壁
本发明涉及一种由两个相隔一定距离布置的、至少基本上真空密封的内外层构成的隔热壁，该内外层与一个沿其轮廓延伸的、横截面大致呈U字形的连接用型材相互连接并与该连接用型材一起包住一个可抽真空的夹层，该夹层用可抽真空的隔热材料填充。
家用电器如制冷装置和冷藏装置用的、建立在真空隔热技术上的隔热壁和外壳由于要求持久的防渗漏密封性，所以作为这种隔热壁和外壳的内外层都采用金属材料，例如优质钢板。为了连接内外层，出于防渗漏密封性的原因又得用金属的连接用型材与内外层进行防渗漏密封焊接。其中，作为连接用型材除了薄带钢外，也用薄钢板加工成横截面呈U字形的连接件，这种连接件的材料厚度完全与内外层的材料厚度一致，以便保证隔热壁在加工过程中的要求的工艺可靠性。但用这种材料厚度的连接件以其导热性而导致隔热壁的导热系数增加。在这种情况下，如果隔热壁的填充材料用玻璃纤维板，则导热系数的增加相对地不成问题，因为玻璃纤维板以其性能而可对隔热壁达到极低的导热系数。但用玻璃纤维板会同时造成这样的后果，即由于玻璃纤维板的价格而造成隔热壁的相当高的制造成本。此外，玻璃纤维板以其比重相当高，所以用它填充的隔热壁和外壳不仅在制冷装置的制造和配套过程中，而且用户也因其重量而难于搬动。此外，可供使用的支撑材料例如开孔聚氨酯泡沫或聚苯乙烯泡沫虽然没有玻璃纤维板的不利的特性，但由于用它作隔热壁的填充材料与目前可供使用的连接用型材结合所能达到的最低的导热系数是不适合的，因为由于使用这种连接用型材引起的隔热壁的导热系数的增加达到了对制冷装置几乎不可使用的数量级。
本发明的目的在于，采取简单的建设性的措施所述的连接用型材，使之避免现有技术的缺点。
根据本发明，这个目的是这样实现的，U字形的连接用型材的两个伸出边的材料厚度至少接近于内外层的材料厚度并用一个薄膜状的底边连接这两个伸出边。
根据本发明，这种连接用型材以其比它的底边厚得多的两个伸出边而可在最低导热的情况下不仅在加工过程中可用牢固的夹具来相对于用薄钢板制成的内外层固定连接用型材，而且也方便了该连接用型材与该内外层的连接。此外，由于该连接用型材的两个伸出边的材料厚度与内外层的材料厚度大致相同，所以可在高度工艺可靠性的情况下采用高能束焊接方法例如用激光束焊接方法达到高的工艺速度(例如大约10米/分或更高)，从而显著降低隔热壁或隔热外壳的制造成本。其次，本发明的连接用型材可用廉价的隔热材料如开孔聚氨酯泡沫或开孔聚苯乙烯泡沫作支撑体，而不使隔热壁的导热系数λ增加到一个对制冷装置完全不适用的数量级。
根据本发明的一个优选结构型式，当连接用型材和内外层用优质钢或耐蚀钢制成时，则可制造出特别抗渗漏的和形状特别稳定的连接用型材和隔热壁的内外层。
根据本发明的另一个优选结构型材，连接用型材的两个伸出边和底边作成单独的零件，它们用焊接方法连接成连接用型材。
这种解决办法提供了这样的可能性：根据隔热壁的使用场合可用薄膜状底边的不同材料厚度与连接用型材两个伸出边的不同材料厚度进行组合。此外，也可用不同成型的、降低导热的底边元件，这种底边元件可成型为特别价廉的零件。这些零件通过焊接连接在两个伸出边和比伸出边薄得多的薄膜状底边之间，这样构成的连接用型材具有一定的刚度，则可在批量生产中不成问题地搬运这种连接用型材。
根据本发明的又一种优选结构型式，当用一种高能束焊接方法实现伸出边和底边之间的焊接连接时，可在连接用型材的制造过程中达到特别高的速度。
用这种焊接方法可精确计量连接件熔化所需的能量供给，所以只熔化连接区及其最近的周围，从而避免了例如由于过热而引起特别是薄膜状的底边的损害。
根据本发明的下一个优选结构型式，当底边和伸出边之间的焊接基本上垂直于伸出边的纵轴进行时，则U形连接用型材的底边和伸出边的整个连接长度都能特别可靠地和完好地进行焊接。
根据本发明的又一个优选结构型式，当U形连接用型材的底边至少接近于盖住它的两个伸出边时，则U形连接用型材的两个伸出边和底边可实现相互特别持久和牢固的连接。
根据本发明制造型材的另一种结构型式，该连接用型材用一种材料厚度为薄膜状的矩形优质钢板或耐蚀钢板通过无切削成型制成，其宽的板边经多次折叠成多层相互紧贴的叠层，以形成连接用型材的伸出边。
这种解决办法可使连接用型材在一道工序内制成，因而可取消底边和伸出边的连接及其相互间的连接这类附加的制造步骤。
根据本发明的再一个优选结构型式，连接用型材由多个纵段组成，这些纵段用榫槽在伸出边上相互连接。
通过连接用型材分成相应的纵段，可明显简化例如制冷装置用的、几何形状复杂的角部型材的制作，同时通过单个纵段之间的榫槽连接可靠保证了它们的精确定位。此外，单个纵段之间的榫槽连接保证了连接用型材与内外层的焊接即使在通过单个纵段的接头处时也可不需要任何附加的措施，这样就以简单的方式在一道工序中保证了接头处的真空密封性。
根据本发明的又一个优选结构型式，连接用型材的底边具有增加其有效长度的不同造型。
由于这一措施，明显减少了底边的热传导，所以至少基本上限制了导热系数λ的增加。
根据本发明的另一种结构型式，当外壳和门按本发明的隔热壁制作时，则制冷装置的隔热外壳及其用来关闭它的冷藏室用的隔热门都是特别适宜的。
由于这种隔热壁在热工技术上和制造成本上都具有特别有利的结构，所以这种隔热壁特别适用于制冷装置的隔热外壳或制冷装置的隔热门的批量生产。这种外壳和门同样可特别容易地清除而利于环境保护。
根据本发明的最后一种有利的结构型式，当按本发明的隔热壁制作马弗炉灶的隔热外壳时，则制冷装置的隔热壁结构同样可用于家用炉灶的马弗炉。
下面结合附图简化示出的两个实施例来说明本发明。
附图表示：
图1一种家用电冰箱的隔热外壳的剖面侧视图，该外壳的内外层在形成一个用隔热材料填充的夹层的情况下与一个横截面为U字形的连接用型材连接；
图2外壳旋转90°后，连接用型材第一种结构型式在连接用型材范围内的部分横截面，其加厚的伸出边与其薄膜状的底边用焊接连接；
图3外壳旋转90°后，连接用型材范围内的部分立体纵断面，该连接用型材的纵段用榫槽连接；
图4外壳旋转90°后，连接用型材第二种结构型式在连接用型材范围内的横截面，其相对于其薄膜状的底边加厚的伸出边通过薄膜状的材料多次折叠而成；
图5分别具有一个不同成型的底边的连接用型材的多种结构方案。
图1表示一种适用于家用电冰箱或冷藏柜的隔热外壳10，在该外壳中设置了一个有效空间11。该有效空间有一个作为内壁用的内层12。离内层12一定距离设置了一个作为外壁用的外层13，且象内壁那样用优质钢板或耐蚀钢板加工而成。内层12和外层13之间的距离形成一个空着的夹层。该夹层用一种可抽真空的隔热支撑材料14例如板状的开孔聚氨酯泡沫或开孔聚苯乙烯泡沫填充。这种材料也可用作对有效空间11隔热关闭的并固定在外壳10上的门15的隔热和支撑材料，该门由两个相隔一定距离的内外层16和17构成，在该内外层之间放入支撑材料14。门15的内外层16和17以及外壳10的内外层12和13分别用一个横截面为U字形的连接用型材20或30真空密封连接。其中，以外壳10为例来说明的连接用型材20在图2中详细示出，而以外壳10为例来说明的连接用型材30的另一种结构型式则详细示于图4中。
如图2所示，连接用型材20由单独的零件组成。其中，作为U字形型材横断面的伸出边21用的零件设置在内外层12和13相互面对的里侧，且其材料厚度s1大致相当于伸出边21的材料厚度S2。
为了制作简单和为了相对于内外层更好连接起见，将伸出边21和22分成可连接的纵段L1和L2(见图3)。纵段L1在其一个端面上设有一个榫23，这个榫可嵌入一个在纵段L2的一个端面上设置的槽24中，以便形成榫槽连接。伸出边21和22相互只由一个作为U字形型材底边25用的连接件进行连接，该连接件的长度与伸出边21和22的纵段L1和L2的长度一致，且其材料厚度S3比伸出边21和22的材料厚度S2小得多。在伸出边21和22的材料厚度S2为0.4毫米和底边25的材料厚度S3为0.1毫米时，对于明显减少通过底边25的导热以及对于用一种高能束焊接方法沿内外层的里侧进行伸出边21和22的工艺可靠的固定都达到了很适用的结果。同样通过一种高能束焊接方法例如通过激光束焊接或电子束焊接进行底边25与伸出边21和22的连接。其中，为了在连接件之间达到足够的结合力，通过焊接方法形成的材料连接占有连接件之间的整个接触面。
连接用型材20在拼接好的状态下嵌入内外层12和13之间，且其底边25面对支撑材料14。依次方式，薄膜状的底边25在用支撑材料14填充的夹层抽真空时可支撑在该支撑材料上并同时从外壳10的自由边缘向后布置，以免无意识的损坏。连接用型材20真空密封固定在内外层12和13上是通过一条沿伸出边21和22延伸的焊缝S来实现的，这条焊缝应尽可能靠近连接用型材20的底边25，以免夹杂的空气降低真空的隔热能力(见图3)。
图4表示横截面为U字形的连接用型材30的另一种结构型式，它的由其底边31相互连接的伸出边32和33用一种优质钢板下料制成，其材料厚度相当于底边31的材料厚度S3。整体与底边31连接的伸出边32和33例如通过多次折叠而成，即把薄膜状的底边材料的边缘经多次折叠而成多层的无间隙的叠层，所以伸出边32和33的材料厚度S2基本上相当于内外层12和13的材料厚度S1。象连接用型材20那样，连接用型材30可分成若干分段，以便于制作，这些分段相似于连接用型材20的分段L1、L2相互连接，并象它们那样用焊接真空密封固定在内外层12和13上。
如图5所示，底边25或31可进行不同的造型，其中，横断面形状除了采用平面造型方案外，通过增加底边25或31的有效长度还可附加降低该底边的导热。
以外壳10为例来说明的连接用型材也可用于门15的内外层16和17的连接，该内外层作成相应的结构，以便放入连接用型材。
也可设想不同于上述的实施例，即把连接用型材20、30反扣在内外层12、13、16、17的自由端上。
以家用电冰箱或冷藏柜为例所述的一种隔热壁例如一个外壳10形式的结构也可用于家用炉灶采用的一种隔热马弗炉灶。其中与用于制冷目的的隔热壁的区别是，内外层12和13之间的支撑材料14必须符合马弗炉灶的温度要求。

Claims (15)

1.由两个至少基本上真空密封的，相隔一定距离的内外层构成的隔热壁，该内外层与一个沿其轮廓延伸的、横截面呈U字形的连接用型材相互连接并与该连接用型材一起包住一个可抽真空的夹层，该夹层用可抽真空的隔热材料填充，其中，U形连接用型材具有两个伸出边和一个连接这两个伸出边的薄膜状的底边，这些伸出边的材料厚度至少接近于内外层的材料厚度，其特征为，该连接用型材的伸出边(21、22)和底边(25)作成单独的零件，这些零件用焊接方法连接成连接用型材(20)。
2.按权利要求1的隔热壁，其特征为，连接用型材(20)和内外层(12、13)用优质钢或耐蚀钢制成。
3.按权利要求1的隔热壁，其特征为，用一种高能束焊接方法实现伸出边(21，22)和底边(25)之间的焊接连接。
4.按权利要求2的隔热壁，其特征为，用一种高能束焊接方法实现伸出边(21，22)和底边(25)之间的焊接连接。
5.按权利要求1的隔热壁，其特征为，底边(25)和伸出边(21，22)之间的焊接连接基本上垂直于伸出边(21，22)的纵轴进行。
6.按权利要求1的隔热壁，其特征为，U形连接用型材(20)的底边(25)至少接近于盖住它的伸出边(21，22)。
7.按权利要求1至6任一项的隔热壁，其特征为，连接用型材(20)由多个纵段(L1和L2)组成，这些纵段通过伸出边(21、22)的榫槽连接相互进行连接。
8.按权利要求1至6任一项的隔热壁，其特征为，连接用型材(20)的底边(25)具有增加其有效长度的不同造型。
9.按权利要求7的隔热壁，其特征为，连接用型材(20)的底边(25)具有增加其有效长度的不同造型。
10.具有至少一个可由一扇门关闭的冷藏室的制冷装置的隔热外壳，其特征为，该隔热外壳(10)和门(15)按权利要求1至6任一项构成。
11.具有至少一个可由一扇门关闭的冷藏室的制冷装置的隔热外壳，其特征为，该隔热外壳(10)和门(15)按权利要求7构成。
12.具有至少一个可由一扇门关闭的冷藏室的制冷装置的隔热外壳，其特征为，该隔热外壳(10)和门(15)按权利要求9构成。
13.一种家用炉灶的马弗炉灶的隔热外壳，其特征为，该外壳按权利要求1至6任一项构成。
14.一种家用炉灶的马弗炉灶的隔热外壳，其特征为，该外壳按权利要求7项构成。
15.一种家用炉灶的马弗炉灶的隔热外壳，其特征为，该外壳按权利要求9构成。
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