CN1154826C - 隔热壁板 - Google Patents

Abstract

隔热壁板，如致冷装置的外壳(10)或者致冷装置的门(13)，它有一个内包容层(15)和一个外包容层(14)，这两个包容层(14，15)相互连接在一起并包围一个可抽成真空的中间腔(17)，在此中间腔里装入有隔热材料(18)，这种隔热材料(18)由真空隔绝的元部件(18)构成，这些元部件被置入可抽成真空的中间腔(17)里并形成一个可抽成真空的剩余容积(21)。

Description

隔热壁板

本发明涉及一种隔热的壁板，如致冷装置的外壳或者致冷装置的门、洗碗机的外壳、洗衣机或洗衣烘干机的外壳，它具有一个内包容层和一个外包容层，这两个包容层相互连接在一起并包围住一个可抽成真空的中间腔，在此中间腔内装入了隔热材料。

对于真空隔绝的壁板来说，例如象它们建议用于致冷装置的外壳或致冷装置的门那样，按现有技术是由不锈钢来成型其内包容层和外包容层，以便使其使用寿命大体上达到15年，这是对基于真空隔绝技术的外壳和门来说的。通过这种由不锈钢成型的包容层考虑到漏损率或者渗透率虽然达到了对此所必需的使用寿命，但是包容层的成型以及对于其构造因受功能和原理的限制而必须使用的连接技术在加工制造时相当费事，因而成本贵。考虑到隔热壁板的构造例如必须做到至少在很大程度上避免以内包容层，即限制住一个具有降低了温度的空间的包容层至外包容层，就是使致冷装置或者致冷装置的门经受室温的外包容层发生热传导。为此还使用了薄膜状的连接元件，由于这些元件为薄膜状因而对冲击特别敏感，而且考虑到抽成真空的壁板的不密封性，因此即使在操作维护合理时也有潜在的危险源，而且因此要用附加的保护元件来保护。此外也必须将隔热壁板的元部件，如内包容层和外包容层和用于其连接的连接元件与一种确保这种连接具有真空长时间稳定性的连接技术(以激光焊接技术的形式)相连接起来。但这种连接技术对于隔热壁板的加工来说投资成本相对较高。而且由于对内外包容层的制造使用了不锈钢，尽管其包容层采用了薄壁的不锈钢，制冷装置的外壳或者制冷装置的门的自重还是不轻。

本发明的任务是建议提出些措施，借助这些措施对于用作致冷装置外壳或致冷装置的门、洗碗机外壳、洗衣机或洗衣烘干机的外壳的隔热壁板来说以简单的方式来避免现有技术所造成的一些缺点。

该项任务按照本发明是如此来解决的：使隔热材料由真空隔绝的元部件构成，这些元部件被置入可抽成真空的中间腔里，同时形成一个可抽成真空的剩余容积。

由于按本发明的结构的一种隔热壁板应用在例如致冷装置的外壳上或者致冷装置的门上，因而明显降低了到目前为止对于这种壁板的密封性所提出的较高的要求，这种密封性对于使用寿命来说限制了其性能。其依据在于：隔热壁板真正的隔热能力是由具有很小导热能力的真空隔绝的元部件提供的，同时这些元部件都布置在一个同样为降低了压力的腔室之内，因此减小了在真空隔绝元部件方面的压差。由于减小了压差就大大减少了与此压差有关联的气体进入到真空隔绝的元部件里，因此通过组合的结构和真空隔绝组成部件的由此导致的共同作用，也就是说一方面是真空隔绝的元部件，另一方面是在内外包容层之间抽成真空的剩余容积的共同作用，因而就可能制造这种隔热的壁板，其隔热能力至少基本上相当于基于不锈钢包容层的隔热壁板。与用不锈钢包容层制成的壁板的区别就在于制造按本发明所述的壁板要明显地更简单而且随之使制造成本降低。此外为制造这内外包容层可以使用这样的材料，对于这种材料来说有关透气(蒸气)性方面的要求不高，而且这种材料在制造隔热壁板时允许使用价廉的连接技术用来连接这些包容层。

若按照本发明主题的一种优选的实施形式规定，真空隔热的元部件用作为支承内包容层和外包容层的支承件，那么就以特别简单的方式使内外包容层达到了足够的定位稳定性。

如果按本发明的下一个优选的实施形式规定，使真空隔绝的元部件的材料厚度至少近似地相应于内外包容层之间的净宽度，那么用于致冷装置的外壳、致冷装置的门、洗碗机外壳、洗衣机和洗衣烘干机外壳的隔热壁板就可以制成特别的平整无凹陷。

按照本发明主题的下一个优选实施形式，真空隔绝的元部件为板状的和/或设计为成型件。

由于使用了这种元部件就可以特别均匀地填满在内、外包容层之间的中间腔，其中，尤其是由于使用了与中间腔轮廓匹配的成型件，因而特别有利地填满了中间腔，同时获得了用作为剩余容积的缓冲容积。尤其是由于提供了在内、外包容层之间的净间距上具有相应的材料厚度的成型件，因而在中间腔抽真空的过程之后使隔热壁板达到很好的平整性。此时成型件例如可以作为角形元件或者作为在致冷装置外壳上使用的U形元部件用于构成外壳壁。

若按照本发明主题的另一种有利的技术方案使真空隔绝的元部件作为装入铝复合物-薄膜里的板由开式格状的聚苯乙烯泡沫或者开式格状的聚胺酯泡沫构成，或者压成板状，并由一种阻止透气的塑料薄膜围包的硅酸构成，那么隔热能力的数值就特别有利和长时间稳定。

按照本发明的另一种优选实施形式，内包容层和/或外包容层由无切屑、可变形的热塑性塑料和/或无切屑可变形的薄板坯状的金属材料构成。

由于应用了无切屑可变形的热塑性塑料就可以以特别简单和价廉的方式例如在一种薄板状塑料变形过程中使得在致冷装置和冷冻装置中应用的功能性零部件，如蒸发器格柜的支承措施、冷却物存放架、冷凝水排出槽等等直接就一起成型。由于应用了塑料材料来制造内、外包容层；因而明显缓和了由于两个层的连接在一定情况引起的热渗透问题，这样就大大降低了致冷装置的能耗。此外由于采用了按照本发明所述的隔热壁板的结构，所以也可以将一种由金属材料制成的和一种由塑料制成的包容层组合在一起，其中尤其是由于应用了金属材料来制造指向致冷装置致冷腔室的内部包容层，因而对此包容层来就能够实现特别卫生的清洗。

按照本发明的一种优选的实施形式，内包容层和/或外包容层有加强元件和/或提高刚性的元件，它们都用于构成可抽成真空的剩余容积。

由于在内包容层和/或外包容层的层表面上装上加强元件和/或提高刚性的元件，因此这些层的壁厚即使较小其形状也足够稳固，因而即使在剩余容积抽成真空之后由于在抽成真空的元部件上有加强元件和/或提高刚性的元件的支承也使这两个包容层达到了足够的平面平整性。同时由于在将剩余容积抽成真空之后对真空隔热的元部件起到作用的加强元件和/或提高刚性的元件就使真空隔热的元部件在中间空腔内实现了固定。

若按照本发明主题的下一个有利的技术方案，内包容壁和/或外包容壁至少具有局部地用作为加强元件和/或提高刚性的元件的成型用于构成可抽成真空的剩余容积，那么加强元件和/或提高刚性的元件就可以特别价廉地制成。尤其是对于用于制造内包容壁和/或外包容壁的在深冲加工时无切屑变形的塑料薄板来说，可以使价廉的适宜的成型物置入这些包容壁的可见面里，其中这些成型物同时也可以设计为功能性元件，例如用于夹持蒸发器柜架或者用于支承住冷却物存放架等等。

按照本发明的另一种可供选择的实施形式，可抽成真空的剩余容积通过一个布置在可抽成真空的中间空腔之外的附加容积来形成，该附加容积从流动技术上来说是与中间空腔相耦连的。

因而就有可能使这两个包容壁没有对其支承采用什么加强措施和/或提高刚性的措施就直接接触在真空隔热的元部件上，因而包容壁的平直性直接就取决于真空隔热的元部件的平直性，从而使包容壁的平直性可以很精密地控制。

若按照本发明主题的另外一种优选的实施形式，内包容层和/或外包容层具有一些措施，这些措施至少很大程度上减小了对水蒸气和氧气的透气性，那么就保持住抽成真空的剩余容积来说，这样的内包容层和/或外包容层已经证实为特别有利的。

基于聚烯烃或聚偏二氯乙烯或者全氟烷氧基聚合物的结构措施已经证明对于减小和/或甚至避免在外包容层上和/或在内包容层上的水蒸气透气性来说是特别有效的。

由乙烯-乙烯醇共聚物，或由聚丙烯腈，或由聚酰胺构成的结构措施已经证明对于减小并且/或者甚至避免在外包容层上和/或在内包容层上的透气性来说是特别有效的。

若按照本发明主题的最后一种优选的实施型式，使结构措施由一种通过喷涂在外包容层和/或内包容层上所产生的金属层所构成，那么就以特别简单和有效的方式在一种由塑料形成的外包容层和/或在一种由塑料形成的内包容壁时既避免了透气性，也避免了对水蒸气的透过性。

在这方面已经证明尤其是铝制金属层是有利的。

用于减小水蒸气透过性和气体透气性的薄层无论是对于通过喷涂而产生的金属层还是对于专门用于避免蒸气透过性、避免气体透气性的薄层总是铺设在包容壁的表面上，这些表面对着中间空腔，其中无论是用于减小或者避免水蒸气透过性的单个薄层还是用于减小或者避免气体透气性的单个薄层都是通过包覆或者双金属挤压而迭置在内包容层和/或外包容层上。

以下以两个在附图中简化表示的致冷装置外壳为例对本发明进行说明。

所示为：

图1：简化表示的门关闭时致冷装置外壳的第一种实施形式的草图，它具有用包容层围包的，具有真空隔热的元部件的抽成真空的中间腔室，为侧面剖视图；

图2：简化表示的门关闭时致冷装置外壳的第二种实施形式的草图，它具有一种围包住抽成真空的中间腔室的、贴靠在抽成真空的元部件上的包容壁，为侧面剖视图。

图1简化地纯粹是草图地表示了适合用在家用致冷装置或冷冻装置上的隔热外壳10，其隔热的基础为真空隔绝技术。隔热外壳10具有一个设计为致冷腔室的有效腔室11，而且为了封闭它的有效腔室11装备了一个经由一种磁性密封12弹性地置于其开口边缘上的门13。门13和外壳10都基于相同的技术抽成真空，并具有一种用于达到其隔热效果的壁板构造。门13的壁板构造在本实施例中具有一种由热塑性塑料无切屑地、例如用深冲法成型的整体单件式的外护板，它用在门13上时则用于固定住一个未示出的门把手，它用在外壳10上则构成外壳的外护板或者外包容层。与外护板14间隔一定距离地，这用于门13和外壳10的壁板构造在当前情况下同样也具有一个例如用深冲法由热塑性塑料无切屑成型的整体单件的内护板15，这种内衬板在当前情况下具有在其制造期间已经置入的提高刚性的元件16，其形式为加固筋板或者加固卷边，它们的自由端都朝向外护板。无论是外护板14还是内护板15例如都由材料厚度为0.8至2.0毫米的具备冲击韧性的聚苯乙烯制成，并且具有一种层状构造，该构造除了热塑性塑料之外包括有一个用于减小或者甚至阻止气体透气性的薄层和一个用于减小或者甚至阻止水蒸气透过性的薄层，其中阻碍水蒸气透过性的薄层例如通过双金属挤压或者包覆而制成，而且基于聚烯烃，例如高密度的聚乙烯，或者聚丙烯或者其它材料例如聚偏二氯乙烯或全氟烷氧基聚合物而构成。接着这个薄层的阻碍气体透气性的薄层同样通过双金属挤压或包覆而盖在热塑性塑料上，而且例如由乙烯一苯酚共聚物，或者由聚丙烯腈，或由聚酰胺组成。与由聚苯乙烯制成的外护板14或者内护板15相结合，一种抵抗气体透气性或者阻碍气体透气性的由乙烯-苯酚共聚物制成的厚度约为470微米的薄层和一种用作水蒸气闭锁物的由全氟烷氧基聚合物制成的厚度为30-35微米的薄层已经证明是有效的。具有这些薄层的外护板14或者内护板15在其自由端都是通过焊接、粘结等真空密封地相互连接起来，并在此例中一起包围住一个可抽成真空的中间腔室17。在这些腔室内装入了真空隔绝的元部件18，这些元部件在当前的实施例中设计成真空一隔绝壁板。这种板状的真空隔绝的元部件18具有一种例如由开式格状聚苯乙烯泡沫材料，或者由开式格状聚胺酯泡沫材料，或者由硅酸构成的支承体19，该支承体布置在一个真空密封的包封物20之内，该包封物20在抽成真空的状态下紧靠在支承体19的表面上，而且若是一种开式格状的聚胺酯泡沫材料或者开式格状的聚苯乙烯泡沫材料所形成的支承体那么这包封物20由一种商标为“Toyo”的铝复合薄膜构成，而且除了由聚乙烯、铝组成的一个薄层，由聚乙烯对苯二酸盐组成的一个金属化的薄层还具有由聚酰胺组成的一个薄层，因而既形成了一个水蒸气阻隔层，也形成了一个气体阻隔层。若是硅酸应用于支承体19，那么对于它的真空密封的例如由一种塑料薄膜组成的包封物就必须首要地注意抗气体透气性的阻隔层，因为硅酸本身就作为对水蒸气的吸气剂起作用的。放入中间腔室17里的真空隔绝的元部件18用其包封物20放在提高刚性的元件16的伸入中间腔室17的自由端上，因而在中间腔室17内就形成了一个可抽成真空的剩余容积21，通过这种剩余容积在其抽成真空之后就在真空隔热的元部件18和中间腔室17之间产生了一个明显减小的压力差，因而对真空隔热的元部件18来说，与这种压力差有关系的，导致减小隔热能力的气体透气性就明显减小了。

图2简化表示了以真空隔热为基础实现隔热设计的外壳30的第二种实施方案的草图，外壳30本身至少包含有一个致冷腔室31，它经由一个用磁性密封32而弹性地置于外壳的开口边缘上的门33而可以通达。无论是门33还是外壳30都基于相同的隔热技术，而且也具有相同的壁板构造，因而在以下的描述中用于门33的和用于外壳30的壁板构造的元部件就都用相同的标号来表示。为了使门33和外壳30达到隔热要求，两者都具有一个由热塑性塑料例如通过深冲法无切屑成型的整体单件的外护板34，若是对于门33这外护板34就用于固定住一个未示出的门把手，而装外壳30上时外护板34就构成了其外板或者外包容层。与门33的区别在于外护板如果用作为外壳30的外板则具有一种例如直接在外护板上一起共同成形的用作为剩余容积35的附加容积。

与外护板34有间隔地，无论是门33还是外壳30都具有一个由热塑性塑料无切屑地例如由深冲法成型的整体单件的内护板36或者内包容层，若是外壳30那么这种内护板或者内包容层则给致冷腔室31作衬里，而且当用于门33时则对着这致冷腔室31。

与用在外壳30上的内护板36不同的是在门33的内护板36上一起成型出一个用作为剩余容积37的附加容积，该容积在本实施例中伸入了致冷腔室31里。无论是内护板36还是外护板34在两种应用情况下，也就是说用于门33和外壳30时其壁板构造都是与用于门13和外壳10时的内护板15或外护板14的相同。外护板34和内护板36都在其自由端处如外护板14和内护板15那样真空密封地通过连接技术，如焊接、粘接等等相互连接起来，并围包出一个可抽成真空的中间腔室38，在此腔室里放入了真空隔绝的元部件39，例如以所谓的真空-隔绝-板的型式，这些元部件如同真空隔热的元部件18具有一个板状支承体40和一个真空密封地围住此支承体40的包封物41，其中用于此支承体40及其包封物41的材料与用于元部件18的支承体19及其包封物20设计成相同。真空隔热元部件39的厚度在本实施例中与中间腔室38的净宽相匹配，因此真空隔热的元部件39在使真空密封的、由内护板36和外护板34围包的中间腔室38抽成真空之后用于支承住内护板36和外护板34，因而无论是对门33还是对于外壳30至少在很大程度上形成了平的可见表面。在使中间腔室38抽成真空之后无论如果是外壳30还是门33都通过从流体力学来说耦连在中间腔38上的附加容积35或37如在外壳10或门13时那样减小了在真空隔热元部件39和中间腔室38之间的压力差，这样就大大减少了会降低门33和外壳30的隔热作用的向真空隔热元部件39的透气。此时附加容积35或37作为缓冲用于在中间腔室38和真空隔热的元部件39之间保持住减小的压力差，用于长时间稳定地保持住门33和外壳30的隔热能力。

与这两种所描述的实施例相反，通过消除水蒸气和气体的透过性无论是对外护板14或34还是对内护板15或36都可以应用一种通过喷涂而形成的铝薄层。另外也可以由不锈钢来制造外护板14或34和内护板15或36，但也可以将两种材料复合起来用于制造外壳和门，其中出于卫生原因最好用不锈钢来制造内护板。

Claims (12)

1.隔热的壁板，用作致冷装置外壳或致冷装置的门、洗碗机外壳、洗衣机或洗衣烘干机的外壳，有一个内包容层和一个外包容层，其中这两个包容层相互连接并围包一个抽成真空的中间腔室，在此腔室内装入了由真空隔热的元部件(18，39)构成的隔热材料，同时形成一个可抽成真空的剩余容积，其特征在于，该真空隔绝的元部件做成板状的真空隔绝壁板。

2.按权利要求1所述的隔热壁板，其特征在于真空隔热元部件(18，39)作为支承体用于支承内包容层(15，36)和外包容层(14，34)。

3.按权利要求1或者2所述的隔热壁板，其特征在于，真空隔热元部件(39)的材料厚度至少近似地等于内包容层(36)和外包容层(34)之间的净宽。

4.按权利要求1或2所述的隔热壁板，其特征在于，真空隔绝的元部件(18，39)作为真空密封地装入一个铝复合薄膜里的板是由开式格状聚苯乙烯泡沫材料或者开式格状的聚酰酯泡沫材料构成，或者设计为真空密封地装入在一个用作为气体阻隔的塑料薄膜里的硅酸薄板。

5.按权利要求1或2所述的隔热壁板，其特征在于，内包容层(15，36)和/或外包容层(14，34)由无切屑可变形的热塑性塑料和/或由无切屑可变形的板状金属材料构成。

6.按权利要求1或2所述的隔热壁板，其特征在于，内包容层(15)和/或外包容层(14)都有用于形成剩余容积(21)的加强元件和/或提高刚性的元件。

7.按权利要求1或2所述的隔热壁板，其特征在于，内包容层(15)和/或外包容层(14)至少具有局部用作为加强元件和/或提高刚性的元件(16)的成型物用来形成可抽真空的剩余容积(21)。

8.按权利要求1或2所述的隔热壁板，其特征在于，可抽成真空的剩余容积(37)由一个布置在可抽真空的中间腔室(38)之外的附加容积来构成，从流体技术上来说这个容积是与中间腔室(38)耦连的。

9.按权利要求1或2所述的隔热壁板，其特征在于，内包容层(15，36)和/或外包容层(14，34)都有一些至少在很大程度上减小水蒸气和氧气的透气性的结构措施。

10.按权利要求9所述的隔热壁板，其特征在于，这些结构措施由聚烯烃，或由聚偏二氯乙烯，或由全氟烷氧基聚合物形成，用于至少最大程度地减少在外包容层(14，34)和/或内包容层(15，36)上的水蒸汽透过性。

11.按权利要求9所述的隔热壁板，其特征在于，由乙烯-乙烯醇共聚物，或由聚丙烯腈，或由聚酰胺构成的这些结构措施用于至少最大程度地减少外包容层(14，34)和内包容层(15，36)的氧气透气性。

12.按权利要求9所述的隔热壁板，其特征在于，这些结构措施由一种用喷涂法在外包容层(14，34)和/或内包容层(15，36)上所产生的铝薄层所构成。

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