ES2896484T3 - Cuerpo adiabático de vacío - Google Patents

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Deokhyun Youn
Sungsub Lee
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Abstract

Un cuerpo adiabático de vacío, que comprende: una primera placa (10) que define al menos una porción de un primer lado de una pared adyacente hasta un primer espacio que tiene una primera temperatura; una segunda placa (20) que define al menos una porción de un segundo lado de la pared adyacente hasta un segundo espacio que tiene una segunda temperatura diferente de la primera temperatura del primer espacio; partes (61) de sellado dispuestas entre la primera placa (10) y la segunda placa (20) para proporcionar un tercer espacio que tenga una tercera temperatura entre la primera temperatura del primer espacio y la segunda temperatura del segundo espacio, estando el tercer espacio en estado de vacío; un soporte (30) que soporta las placas (10, 20) primera y segunda y que está previsto en el tercer espacio; un dispositivo de resistencia térmica que incluye una lámina (60) de resistencia conductora para disminuir una cantidad de transferencia de calor entre la primera placa y la segunda placa, estando la lámina (60) de resistencia conductora provista con las partes (61) de sellado en las que ambos extremos de la lámina (60) de resistencia conductora están sellados para definir al menos una porción de una pared adyacente al tercer espacio y mantener el estado de vacío; y un puerto (40) de escape a través del cual se expulsa un gas del tercer espacio, donde el soporte (30) incluye al menos dos barras (31) para soportar las placas (10, 20) primera y segunda, cada barra (31) de las al menos dos barras incluye un material que tiene una emisividad inferior a la de cada una de las placas (10, 20) primera y segunda, y cada barra (31) se fabrica utilizando al menos un material seleccionado del grupo que consiste en policarbonato (PC), PC de fibra de vidrio, PC de baja desgasificación, sulfuro de polifenileno (PPS) y polímero de cristal líquido (LCP).

Description

DESCRIPCIÓN
Cuerpo adiabático de vacío
Campo técnico
La presente divulgación se refiere a un cuerpo adiabático de vacío y a un refrigerador.
Técnica antecedente
Un cuerpo adiabático de vacío es un producto para suprimir la transferencia de calor mediante la creación de vacío en el interior de un cuerpo. El cuerpo adiabático de vacío puede reducir la transferencia de calor por convección y conducción, y por lo tanto se aplica a los aparatos de calefacción y aparatos de refrigeración. En un procedimiento adiabático típico aplicado a un refrigerador, aunque se aplica de manera diferente en la refrigeración y la congelación, se proporciona generalmente una pared adiabática de espuma de uretano que tiene un espesor de aproximadamente 30 cm o más. Sin embargo, el volumen interno del frigorífico se reduce.
Con el fin de aumentar el volumen interno de un refrigerador, se intenta aplicar un cuerpo adiabático de vacío al refrigerador.
Primero, se ha divulgado la Patente Coreana No. 10-0343719 (Documento de referencia 1) del presente solicitante. De acuerdo con el Documento de Referencia 1, se divulga un procedimiento en el que se prepara un panel adiabático de vacío y se construye en las paredes de un refrigerador, y el exterior del panel adiabático de vacío se termina con un moldeado separado como espuma de poliestireno (poliestireno). De acuerdo con el procedimiento, no es necesario un espumado adicional y se mejora el rendimiento adiabático del refrigerador. Sin embargo, el coste de fabricación aumenta y el procedimiento de fabricación es complicado. Como otro ejemplo, una técnica para proporcionar paredes utilizando un material adiabático de vacío y adicionalmente proporcionar paredes adiabáticas utilizando un material de relleno de espuma se ha divulgado en la Publicación de Patente Coreana Np. 10-2015-0012712 (Documento de Referencia 2). De acuerdo con el Documento de Referencia 2, el coste de fabricación aumenta y el procedimiento de fabricación es complicado.
Como otro ejemplo, hay un intento de fabricar todas las paredes de un refrigerador utilizando un cuerpo adiabático de vacío que es un solo producto. Por ejemplo, una técnica para proporcionar una estructura adiabática de un refrigerador para estar en un estado de vacío se ha divulgado en la Publicación de Patente Abierta de EE. UU. No. US2040226956A1 (Documento de referencia 3).
El documento EP 1477752 A2 describe un congelador criogénico rectangular de doble pared que tiene un espacio de vacío relleno con capas alternas de material aislante flexible y un material reflectante. Se coloca una estructura de soporte en el espacio de vacío. La estructura de soporte puede ser de espuma rígida de celda abierta o una rejilla de soporte intercalada entre dos capas de material aislante rígido. Un material apropiado para la rejilla de soporte es Vectra LCP.
El documento WO 2012/084874 A1 describe un dispositivo de aislamiento térmico, capaz de aislar una superficie sometida a una carga mecánica transversal, denominada carga de servicio.
El documento KR 20100099629 A describe un aislante de vacío que incluye estructuras de celosía primera y segunda, un material de carga poroso y placas primera y segunda .
El documento NL 1005962 C1 describe un panel de aislamiento de vacío que tiene dos placas externas paralelas. Se proporcionan elementos espaciadores para mantener la distancia correcta entre las dos placas.
El documento US 3161265 A describe un panel de vacío con aislamiento térmico.
Divulgación de la invención
Problema técnico
Sin embargo, es difícil obtener un efecto adiabático de un nivel práctico proporcionando que las paredes del refrigerador estén en un estado de vacío suficiente. En concreto, es difícil evitar la transferencia de calor en una porción de contacto entre las carcasas externa e interna que tienen diferentes temperaturas. Además, es difícil mantener un estado de vacío estable. Además, es difícil evitar la deformación de las carcasas debido a la presión sonora en el estado de vacío. Debido a estos problemas, la técnica del Documento de Referencia 3 se limita a los aparatos de refrigeración criogénicos, y no se aplica a los aparatos de refrigeración utilizados en los hogares en general.
Solución al problema
La invención se indica en la reivindicación independiente. Otras realizaciones se indican en las reivindicaciones dependientes.
Efectos ventajosos de la invención
De acuerdo con la presente divulgación, es posible obtener un efecto adiabático de vacío suficiente. De acuerdo con la presente divulgación, es posible proporcionar un cuerpo adiabático de vacío aplicable industrialmente capaz de mantener el grado de vacío del interior del mismo para que sea bajo durante un largo período de tiempo.
Los detalles de una o más realizaciones se exponen en los dibujos adjuntos y en la descripción siguiente. Otras características se desprenden de la descripción y los dibujos, así como de las reivindicaciones.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un refrigerador de acuerdo con una realización.
La Fig. 2 es una vista que muestra esquemáticamente un cuerpo adiabático de vacío utilizado en un cuerpo principal y una puerta del refrigerador.
La Fig. 3 es una vista que muestra diversas realizaciones de una configuración interna de una pieza espacial de vacío.
La Fig. 4 es un diagrama que ilustra los resultados obtenidos al examinar las resinas.
La Fig. 5 ilustra los resultados obtenidos al realizar un experimento sobre los rendimientos de mantenimiento de las resinas en vacío.
La Fig. 6 ilustra los resultados obtenidos al analizar los componentes de los gases descargados por el PPS y el PC de baja desgasificación.
La Fig. 7 ilustra los resultados obtenidos midiendo las temperaturas máximas de deformación a las que se dañan las resinas por la presión atmosférica en el agotamiento a alta temperatura.
La Fig. 8 es una vista que muestra diversas realizaciones de láminas de resistencia conductora y partes periféricas de las mismas.
La Fig. 9 ilustra los gráficos que muestran los cambios en el rendimiento adiabático y los cambios en la conductividad del gas con respecto a las presiones de vacío aplicando una simulación.
La Fig. 10 ilustra los gráficos obtenidos al observar, con el tiempo y la presión, un procedimiento de agotamiento del interior del cuerpo adiabático de vacío cuando se utiliza una unidad de soporte.
La Fig. 11 ilustra los gráficos obtenidos al comparar las presiones de vacío y las conductividades de los gases.
El mejor modo de llevar a cabo la invención
Ahora se hará referencia en detalle a las realizaciones de la presente divulgación, cuyos ejemplos se ilustran en los dibujos adjuntos.
En la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte del presente documento, y en los que se muestran a modo de ilustración realizaciones preferidas específicas en las que puede practicarse la divulgación. Estas realizaciones se describen con suficiente detalle para que los expertos en la técnica puedan poner en práctica la divulgación. Para evitar detalles que no son necesarios para que los expertos en la técnica puedan poner en práctica la divulgación, la descripción puede omitir cierta información conocida por los expertos en la técnica. Por lo tanto, la siguiente descripción detallada no debe tomarse en sentido limitativo.
En la siguiente descripción, el término "presión de vacío" indica un cierto estado de presión inferior a la presión atmosférica. Además, la expresión de que un grado de vacío de A es mayor que el de B indica que una presión de vacío de A es menor que la de B.
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un refrigerador de acuerdo con una realización.
Refiriéndose a la Fig. 1, el refrigerador 1 incluye un cuerpo 2 principal provisto con una cavidad 9 capaz de almacenar productos y una puerta 3 provista para abrir/cerrar el cuerpo 2 principal . La puerta 3 puede ser giratoria o móvil para abrir/cerrar la cavidad 9. La cavidad 9 puede proporcionar al menos una cámara de refrigeración y una cámara de congelación.
Partes que constituyen un ciclo de congelación en el que se suministra aire frío a la cavidad 9. Específicamente, las partes incluyen un compresor 4 para comprimir un refrigerante, un condensador 5 para condensar el refrigerante comprimido, un expansor 6 para expandir el refrigerante condensado y un evaporador 7 para evaporar el refrigerante expandido para tomar calor. Como estructura típica, se puede instalar un ventilador en una posición adyacente al evaporador 7, y un fluido soplado desde el ventilador puede pasar a través del evaporador 7 y luego ser soplado en la cavidad 9. La carga de congelación se controla ajustando la cantidad y la dirección de soplado del ventilador, ajustando la cantidad de refrigerante que circula o ajustando la tasa de compresión del compresor, de modo que es posible controlar un espacio de refrigeración o un espacio de congelación.
La Fig. 2 es una vista que muestra esquemáticamente un cuerpo adiabático de vacío utilizado en el cuerpo principal y en la puerta del refrigerador. En la Fig. 2, se ilustra un cuerpo adiabático de vacío del lado del cuerpo principal en un estado en el que se eliminan las paredes superior y lateral, y un cuerpo adiabático de vacío del lado de la puerta en un estado en el que se elimina una porción de la pared frontal. Además, se proporcionan las secciones de las porciones en las láminas de resistencia conductoras y se ilustran esquemáticamente para la conveniencia de la comprensión.
Refiriéndose a la Fig. 2, el cuerpo adiabático de vacío incluye un primer miembro 10 de placa para proporcionar una pared de un espacio de baja temperatura, un segundo miembro 20 de placa para proporcionar una pared de un espacio de alta temperatura, una parte 50 de espacio de vacío definida como una parte de espacio entre los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo . Además, el cuerpo adiabático de vacío incluye las láminas 60 y 63 de resistencia conductora para evitar la conducción de calor entre los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo. Una parte 61 de sellado para sellar los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo se proporciona de tal manera que la parte 50 de espacio de vacío está en un estado de sellado. Cuando el cuerpo adiabático de vacío se aplica a un armario de refrigeración o calefacción, el primer miembro 10 de placa puede denominarse carcasa interior, y el segundo miembro 20 de placa puede denominarse carcasa exterior. Una cámara 8 de máquina en la que se alojan las partes que proporcionan un ciclo de congelación se coloca en un lado posterior inferior del cuerpo adiabático de vacío del lado del cuerpo principal, y se proporciona un puerto 40 de escape para formar un estado de vacío mediante el escape de aire en la parte 50 de espacio de vacío en cualquier lado del cuerpo adiabático de vacío. Además, se puede instalar una tubería 64 que pasa por la parte 50 de espacio de vacío para instalar una línea de agua de descongelación y líneas eléctricas.
El primer miembro 10 de placa puede definir al menos una porción de una pared para un primer espacio provisto allí. El segundo miembro 20 de placa puede definir al menos una porción de una pared para un segundo espacio proporcionado allí. El primer espacio y el segundo espacio pueden definirse como espacios que tienen temperaturas diferentes. Aquí, la pared de cada espacio puede servir no sólo como una pared que está en contacto directo con el espacio, sino también como una pared que no está en contacto con el espacio. Por ejemplo, el cuerpo adiabático de vacío de la realización también puede aplicarse a un producto que tenga además una pared separada en contacto con cada espacio.
Los factores de transferencia de calor, que causan la pérdida del efecto adiabático del cuerpo adiabático de vacío, son la conducción de calor entre los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo, la radiación de calor entre los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo , y la conducción de gas de la parte 50 de espacio de vacío.
En lo sucesivo, se proporcionará una unidad de resistencia al calor para reducir la pérdida adiabática relacionada con los factores de la transferencia de calor. Mientras tanto, el cuerpo adiabático de vacío y el refrigerador de la realización no excluyen que otro medio adiabático se proporcione además a al menos un lado del cuerpo adiabático de vacío. Por lo tanto, un medio adiabático que utilice formación de espuma o similares puede ser proporcionado además a otro lado del cuerpo adiabático de vacío.
La Fig. 3 es una vista que muestra diversas realizaciones de una configuración interna de la parte de espacio de vacío.
En primer lugar, refiriéndose a la Fig. 3a, la parte 50 de espacio de vacío se proporciona en un tercer espacio que tiene una presión diferente de los espacios primero y segundo, preferentemente, un estado de vacío, reduciendo así la pérdida adiabática. El tercer espacio puede proporcionarse a una temperatura entre la temperatura del primer espacio y la temperatura del segundo espacio. Dado que el tercer espacio se proporciona como un espacio en el estado de vacío, los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo reciben una fuerza que se contrae en una dirección en la que se acercan el uno al otro debido a una fuerza correspondiente a una diferencia de presión entre los espacios primero y segundo . Por lo tanto, la parte 50 de espacio de vacío puede deformarse en una dirección en la que se reduce. En este caso, la pérdida adiabática puede ser causada por un aumento en la cantidad de radiación de calor, causada por la contracción de la parte 50 de espacio de vacío, y un aumento en la cantidad de conducción de calor, causada por el contacto entre los miembros 10 y 20 de placa.
Se puede proporcionar una unidad 30 de soporte para reducir la deformación de la parte 50 de espacio de vacío. La unidad 30 de soporte incluye barras 31. Las barras 31 pueden extenderse en una dirección sustancialmente vertical a los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo para soportar una distancia entre los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo . Una placa de soporte 35 puede estar provista adicionalmente de al menos un extremo de la barra 31. La placa 35 de soporte conecta al menos dos barras 31 entre sí, y puede extenderse en una dirección horizontal a los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo . La placa 35 de soporte puede tener forma de placa, o puede tener forma de celosía, de manera que su área de contacto con el miembro 10 y 20 de placa primero o segundo disminuya, reduciendo así la transferencia de calor. Las barras 31 y la placa 35 de soporte están fijadas entre sí en al menos una parte, para ser insertadas juntas entre los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo. La placa 35 de soporte entra en contacto con al menos uno de los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo, evitando así la deformación de los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo. Además, con base en la dirección de extensión de las barras 31, se proporciona un área seccional total de la placa 35 de soporte para que sea mayor que la de las barras 31, de modo que el calor transferido a través de las barras 31 pueda difundirse a través de la placa 35 de soporte.
Se describirá un material de la unidad 30 de soporte.
La unidad 30 de soporte debe tener una alta resistencia a la compresión para soportar la presión del vacío. Además, la unidad 30 de soporte debe tener una baja tasa de desgasificación y una baja tasa de absorción de agua para mantener el estado de vacío. Además, la unidad 30 de soporte debe tener una baja conductividad térmica para reducir la conducción de calor entre los miembros de placa. Además, la unidad 30 de soporte debe asegurar la resistencia a la compresión a una alta temperatura para soportar un procedimiento de escape a alta temperatura. Además, la unidad 30 de soporte debe tener una excelente capacidad de maquinar para poder ser sometida a moldeo. Además, la unidad 30 de soporte debe tener un bajo coste de moldeo. En este caso, el tiempo necesario para realizar el procedimiento de escape es de unos pocos días. De este modo, se reduce el tiempo, lo que mejora considerablemente el coste de fabricación y la productividad. Por lo tanto, la resistencia a la compresión se debe asegurar a la alta temperatura porque una velocidad de escape se incrementa a medida que la temperatura a la que se realiza el procedimiento de escape es más alta. El presente inventor ha realizado diversos exámenes bajo las condiciones descritas anteriormente.
En primer lugar, la cerámica o el vidrio tienen una baja tasa de desgasificación y una baja tasa de absorción de agua, pero su capacidad de maquinar es notablemente menor. Por lo tanto, la cerámica y el vidrio no pueden utilizarse como material de la unidad 30 de soporte. Por lo tanto, la resina puede ser considerada como el material de la unidad 30 de soporte.
La Fig. 4 es un diagrama que ilustra los resultados obtenidos al examinar las resinas.
Refiriéndose a la Fig. 4, el presente inventor ha examinado diversas resinas, y la mayoría de las resinas no pueden ser utilizadas porque sus tasas de desgasificación y tasas de absorción de agua son notablemente altas. En consecuencia, el presente inventor ha examinado resinas que satisfacen aproximadamente las condiciones de la tasa de desgasificación y la tasa de absorción de agua. En consecuencia, PE no es apropiado para ser utilizado debido a su alta tasa de desgasificación y su baja resistencia a la compresión. No es preferible utilizar PCTFE debido a su elevado precio. PEEK no es apropiado para ser utilizado debido a su alta tasa de desgasificación. En consecuencia, se ha determinado que una resina seleccionada del grupo que consiste en policarbonato (PC), PC de fibra de vidrio, PC de baja desgasificación, sulfuro de polifenileno (PPS) y polímero de cristal líquido (LCP) puede utilizarse como material de la unidad de soporte. Sin embargo, la tasa de desgasificación del PC es de 0,19, lo que supone un nivel bajo. Por lo tanto, a medida que el tiempo necesario para realizar la cocción en la que el agotamiento se realiza mediante la aplicación de calor se incrementa hasta un cierto nivel, el PC puede ser utilizado como el material de la unidad de soporte.
El presente inventor ha encontrado un material óptimo realizando diversos estudios sobre las resinas que se esperan utilizar dentro de la parte de espacio de vacío. En lo sucesivo, se describirán los resultados de los estudios realizados con referencia a los dibujos adjuntos.
La Fig. 5 ilustra los resultados obtenidos mediante la realización de un experimento sobre los rendimientos de mantenimiento del vacío de las resinas.
Refiriéndose a la Fig. 5, se ilustra un gráfico que muestra los resultados obtenidos al fabricar la unidad de soporte utilizando las respectivas resinas y luego probando los rendimientos de mantenimiento del vacío de las resinas. En primer lugar, una unidad de soporte fabricada usando un material seleccionado se limpió con etanol, se dejó a baja presión durante 48 horas, se expuso al aire durante 2,5 horas y, a continuación, se sometió a un procedimiento de escape a 90 °C durante aproximadamente 50 horas en un estado en el que la unidad de soporte se puso en el cuerpo adiabático de vacío, midiendo así un rendimiento de mantenimiento del vacío de la unidad de soporte.
Se puede ver que en el caso del LCP, su rendimiento de escape inicial es mejor, pero su rendimiento de mantenimiento de vacío es malo. Es de esperar que esto se deba a la sensibilidad del LCP a la temperatura. Además, se espera, a través de las características del gráfico, que cuando la presión final permitida sea de 5*10-3 Torr, su rendimiento en vacío se mantenga durante un tiempo de aproximadamente 0,5 años. Por lo tanto, el LCP es inadecuado como material de la unidad de apoyo.
Se puede observar que, en el caso del PC de fibra de vidrio (PC G/F), su velocidad de escape es rápida, pero su rendimiento de mantenimiento del vacío es bajo. Se determina que esto será influenciado por un aditivo. Además, se espera, a través de las características del gráfico, que el PC de fibra de vidrio mantenga su rendimiento de vacío durante un tiempo de aproximadamente 8,2 años. Por lo tanto, el PC de fibra de vidrio es inadecuado como material de la unidad de soporte.
Se espera que, en el caso del PC de baja desgasificación (PC O/G), su rendimiento de mantenimiento de vacío sea excelente, y su rendimiento de vacío se mantenga bajo las mismas condiciones durante un tiempo de aproximadamente 34 años, en comparación con los dos materiales descritos anteriormente. Sin embargo, se puede observar que el rendimiento inicial de escape del PC de baja desgasificación es bajo, y, por lo tanto, la eficiencia de fabricación del PC de baja desgasificación es menor.
Se puede observar que, en el caso del PPS, su rendimiento de mantenimiento del vacío es notablemente excelente, y su rendimiento de escape también es excelente. Por lo tanto, lo más preferible es considerar que, con base en el rendimiento del mantenimiento de vacío, se utilice el PPS como material de la unidad de soporte.
La Fig. 6 ilustra los resultados obtenidos al analizar los componentes de los gases descargados por el PPS y el PC de baja desgasificación, en los que el eje horizontal representa el número de masas de los gases y el eje vertical representa las concentraciones de los mismos. La Fig. 6a ilustra un resultado obtenido al analizar un gas descargado del PC de baja desgasificación. En la Fig. 6a, se observa que la serie H2 (I), la serie H2O (II), la serie N2/CO/CO2/O2 (III) y la serie de hidrocarburos (IV) se descargan por igual. La Fig. 6b ilustra un resultado obtenido al analizar un gas descargado del PPS. En la Fig. 6b, se puede observar que las series de H2 (I), H2O (II) y N2/CO/CO2/O2 (III) se descargan en menor medida. La Fig. 6c es un resultado obtenido al analizar un gas descargado del acero inoxidable. En la Fig. 6c, se observa que del acero inoxidable se desprende un gas similar al PPS. En consecuencia, se observa que el PPS descarga un gas similar al del acero inoxidable.
Como resultado analizado, se puede reconfirmar que el PPS es excelente como material de la unidad de soporte.
La Fig. 7 ilustra los resultados obtenidos midiendo las temperaturas máximas de deformación a las que las resinas son dañadas por la presión atmosférica en el agotamiento a alta temperatura. En esta ocasión, las barras 31 estaban provistas con un diámetro de 2 mm a una distancia de 30 mm. En la Fig. 7 se observa que la rotura se produce a 60 °C en el caso del PE, la rotura se produce a 90 °C en el caso del PC de baja desgasificación y la rotura se produce a 125 °C en el caso del PPS.
Como resultado analizado, se puede ver que el PPS es el más preferido como resina utilizada dentro de la parte de espacio de vacío. Sin embargo, el PC de baja desgasificación puede ser utilizado en términos de coste de fabricación.
Se describirá una lámina 32 de resistencia a la radiación para reducir la radiación de calor entre los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo a través de la parte 50 de espacio de vacío. Los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo pueden estar hechos de un material inoxidable capaz de evitar la corrosión y proporcionar una resistencia suficiente. El material inoxidable tiene una emisividad relativamente alta de 0,16, por lo que puede transferirse una gran cantidad de calor por radiación. Además, la unidad 30 de soporte hecha de resina tiene una emisividad más baja que los miembros de placa, y no se proporciona completamente a las superficies internas de los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo. Por lo tanto, la unidad 30 de soporte no tiene gran influencia en el calor por radiación. Por lo tanto, la lámina 32 de resistencia a la radiación puede estar provista de una forma de placa en la mayor parte del área de la parte 50 de espacio de vacío para concentrarse en la reducción del calor de radiación transferido entre los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo. Como material de la lámina 32 de resistencia a la radiación puede utilizarse preferentemente un producto de baja emisividad. En una realización, se puede utilizar una lámina de aluminio que tiene una emisividad de 0,02 como lámina 32 de resistencia a la radiación. Dado que la transferencia de calor por radiación no puede bloquearse suficientemente usando una sola lámina de resistencia a la radiación, pueden colocarse al menos dos láminas 32 de resistencia a la radiación a cierta distancia para que no entren en contacto entre sí. Además, al menos una lámina de resistencia a la radiación puede proporcionarse en un estado en el que entra en contacto con la superficie interior de los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo
Volviendo a la Fig. 3b, la distancia entre los miembros de placa es mantenida por la unidad 30 de soporte, y un material 33 poroso puede ser llenado en la parte 50 de espacio de vacío. El material 33 poroso puede tener una mayor emisividad que el material inoxidable de los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo . Sin embargo, dado que el material 33 poroso se rellena en la parte 50 de espacio de vacío, el material 33 poroso tiene una alta eficiencia para resistir la transferencia de calor por radiación.
En esta realización, el cuerpo adiabático de vacío puede ser fabricado sin utilizar la lámina 32 de resistencia a la radiación.
Refiriéndose a la Fig. 3c, la unidad 30 de soporte que mantiene la parte 50 de espacio de vacío no se proporciona. En lugar de la unidad 30 de soporte, el material 33 poroso se proporciona en un estado en el que está rodeado por una película 34. En este caso, el material 33 poroso puede proporcionarse en un estado en el que se comprime para mantener la separación de la parte 50 de espacio de vacío. La lámina 34 está hecha, por ejemplo, de un material de PE, y puede proporcionarse en un estado en el que se forman agujeros allí.
En esta realización, el cuerpo adiabático de vacío puede fabricarse sin utilizar la unidad 30 de soporte. En otras palabras, el material 33 poroso puede servir conjuntamente como la lámina 32 de resistencia a la radiación y la unidad 30 de soporte.
La Fig. 8 es una vista que muestra diversas realizaciones de las láminas de resistencia conductora y las partes periféricas de las mismas. Las estructuras de las láminas de resistencia conductora se ilustran brevemente en la Fig. 2, pero se entenderán en detalle con referencia a la Fig. 8.
En primer lugar, una lámina de resistencia conductora propuesta en la Fig. 8a puede aplicarse preferentemente al cuerpo adiabático de vacío del lado del cuerpo principal. Específicamente, los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo deben ser sellados para hacer el vacío en el interior del cuerpo adiabático de vacío. En este caso, dado que los dos miembros de placa tienen temperaturas diferentes entre sí, puede producirse una transferencia de calor entre los dos miembros de placa. Se proporciona una lámina 60 de resistencia conductora para evitar la conducción de calor entre dos tipos diferentes de miembros de placa.
La lámina 60 de resistencia conductora está provista con partes 61 de sellado en las que ambos extremos de la lámina 60 de resistencia conductora están sellados para definir al menos una porción de la pared para el tercer espacio y mantener el estado de vacío. La lámina 60 de resistencia conductora puede proporcionarse como una lámina fina en unidad de micrómetro para reducir la cantidad de calor conducido a lo largo de la pared para el tercer espacio. Las partes 61 de sellado pueden estar provistas como partes de soldadura. Es decir, la lámina 60 de resistencia conductora y los miembros 10 y 20 de placa pueden estar fusionados entre sí. Para provocar una acción de fusión entre la lámina 60 de resistencia conductora y los miembros 10 y 20 de placa, la lámina 60 de resistencia conductora y los miembros 10 y 20 de placa pueden estar hechos del mismo material, y se puede utilizar un material inoxidable como material. Las partes 61 de sellado no se limitan a las partes de soldadura, y pueden ser proporcionadas a través de un procedimiento como el amartillado. La lámina 60 de resistencia conductora puede estar provista de una forma curva. Así, se proporciona una distancia de conducción de calor de la lámina 60 de resistencia conductora más larga que la distancia lineal de cada miembro de la placa, de modo que la cantidad de conducción de calor puede reducirse aún más.
Se produce un cambio de temperatura a lo largo de la lámina 60 de resistencia conductora. Por lo tanto, para bloquear la transferencia de calor hacia el exterior de la lámina 60 de resistencia conductora, se puede proporcionar una parte 62 de blindaje en el exterior de la lámina 60 de resistencia conductora de manera que se produzca una acción adiabática. En otras palabras, en el refrigerador, el segundo miembro 20 de placa tiene una temperatura alta y el primer miembro 10 de placa tiene una temperatura baja. Además, en la lámina 60 de resistencia conductora se produce una conducción de calor de alta temperatura a baja temperatura, por lo que la temperatura de la lámina 60 de resistencia conductora cambia repentinamente. Por lo tanto, cuando la lámina 60 de resistencia conductora se abre hacia el exterior de la misma, la transferencia de calor a través del lugar abierto puede ocurrir seriamente. Para reducir la pérdida de calor, la parte 62 de blindaje está provista en el exterior de la lámina 60 de resistencia conductora. Por ejemplo, cuando la lámina 60 de resistencia conductora está expuesta a uno cualquiera de los espacios de baja temperatura y de alta temperatura, la lámina 60 de resistencia conductora no sirve como resistencia conductora al igual que la porción expuesta de la misma, lo cual no es preferible.
La parte 62 de blindaje puede estar provista de un material poroso en contacto con una superficie exterior de la lámina 60 de resistencia conductora. La parte 62 de blindaje puede proporcionarse como una estructura adiabática, por ejemplo, una junta separada, que se coloca en el exterior de la lámina 60 de resistencia conductora. La parte 62 de blindaje puede proporcionarse como una porción del cuerpo adiabático de vacío, que se proporciona en una posición orientada hacia una lámina 60 de resistencia conductora correspondiente cuando el cuerpo adiabático de vacío del lado del cuerpo principal está cerrado con respecto al cuerpo adiabático de vacío del lado de la puerta. Para reducir la pérdida de calor incluso cuando el cuerpo principal y la puerta están abiertos, la parte 62 de blindaje puede ser preferentemente un material poroso o una estructura adiabática separada.
Una lámina de resistencia conductora propuesta en la Fig. 8b puede aplicarse preferentemente al cuerpo adiabático de vacío del lado de la puerta. En la Fig. 8b, se describen en detalle porciones diferentes a las de la Fig. 8a, y la misma descripción se aplica a las porciones idénticas a las de la Fig. 8a. Un marco 70 lateral está provisto además en una parte exterior de la lámina 60 de resistencia conductora. En el marco 70 lateral puede colocarse una parte para el sellado entre la puerta y el cuerpo principal, un puerto de escape necesario para un procedimiento de escape, un puerto de captación para el mantenimiento del vacío y otros elementos similares. Esto se debe a que el montaje de las partes es conveniente en el cuerpo adiabático de vacío del lado del cuerpo principal, pero las posiciones de montaje de las partes son limitadas en el cuerpo adiabático de vacío del lado de la puerta.
En el cuerpo adiabático de vacío del lado de la puerta, es difícil colocar la lámina 60 de resistencia conductora en una porción del extremo delantero de la parte de espacio de vacío, es decir, una porción del lado de la esquina de la parte de espacio de vacío. Esto se debe a que, a diferencia del cuerpo principal, una porción del borde de esquina de la puerta está expuesta al exterior. Más concretamente, si la lámina 60 de resistencia conductora se coloca en la porción del extremo delantero de la parte del espacio de vacío, la porción del borde de la esquina de la puerta está expuesta al exterior, y por lo tanto hay una desventaja en que se debe configurar una parte adiabática separada para aislar térmicamente la lámina 60 de resistencia conductora.
Una lámina de resistencia conductora propuesta en la Fig. 8c puede instalarse preferentemente en la tubería que pasa por la parte del espacio de vacío. En la Fig. 8c, las porciones diferentes a las de las Figs. 8a y 8b se describen en detalle, y la misma descripción se aplica a las porciones idénticas a las de las Figs. 8a y 8b. Una lámina de resistencia conductora que tiene la misma forma que la de la Fig. 8a, preferentemente una lámina 63 de resistencia conductora arrugada, puede proporcionarse en una porción periférica de la tubería 64.De este modo, se puede alargar la trayectoria de transferencia de calor y evitar la deformación causada por una diferencia de presión. Además, se puede proporcionar una parte de blindaje separada para mejorar el rendimiento adiabático de la lámina de resistencia conductora.
Se describirá una trayectoria de transferencia de calor entre los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo con referencia a la Fig. 8a. El calor que pasa a través del cuerpo adiabático de vacío puede dividirse en calor de conducción superficial ® conducido a lo largo de una superficie del cuerpo adiabático de vacío, más concretamente, de la lámina 60 de resistencia conductora, calor de conducción de apoyo @ conducido a lo largo de la unidad 30 de soporte provista en el interior del cuerpo adiabático de vacío, calor de conducción de gas @ conducido a través de un gas interno en la parte del espacio de vacío, y calor de transferencia por radiación @ transferido a través de la parte de espacio de vacío.
El calor de transferencia puede modificarse en función de diversas dimensiones de diseño. Por ejemplo, la unidad de soporte puede cambiarse de manera que los miembros 10 y 20 de placa primero y segundo puedan soportar una presión de vacío sin deformarse, la presión de vacío puede cambiarse, la distancia entre los miembros de la placa puede cambiarse y la longitud de la lámina de resistencia conductora puede cambiarse. El calor de transferencia puede variar en función de una diferencia de temperatura entre los espacios (los espacios primero y segundo) respectivamente proporcionados por los miembros de la placa. En la realización, se ha encontrado una configuración preferida del cuerpo adiabático de vacío considerando que su cantidad total de transferencia de calor es menor que la de una estructura adiabática típica formada por poliuretano espumado. En un refrigerador típico que incluya la estructura adiabática formada por el espumado del poliuretano, se puede proponer un coeficiente efectivo de transferencia de calor de 19,6 mW/mK.
Al realizar un análisis relativo sobre las cantidades de transferencia de calor del cuerpo adiabático de vacío de la realización, una cantidad de transferencia de calor por el calor de conducción del gas @ puede llegar a ser la más pequeña. Por ejemplo, la cantidad de transferencia de calor por el calor de conducción del gas @ puede controlarse para que sea igual o meno que 4 % de la cantidad total de transferencia de calor. Una cantidad de transferencia de calor por calor de conducción de sólidos definida como una suma del calor de conducción superficial ® y el calor de conducción del soporte @ es la mayor. Por ejemplo, la cantidad de transferencia de calor por conducción de sólidos puede alcanzar 75 % de la cantidad total de transferencia de calor. Una cantidad de transferencia de calor por el calor de transferencia de radiación @ es menor que la cantidad de transferencia de calor por el calor de conducción de los sólidos, pero mayor que la cantidad de transferencia de calor del calor de conducción del gas @. Por ejemplo, la cantidad de transferencia de calor por el calor de transferencia de radiación @ puede ocupar aproximadamente 20 % de la cantidad total de transferencia de calor.
De acuerdo con dicha distribución de transferencia de calor, los coeficientes efectivos de transferencia de calor (eK: K efectivo) (W/mK) del calor de conducción superficial ® , el calor de conducción del soporte @, el calor de conducción del gas @, y el calor de transferencia por radiación @ pueden tener un orden de Figura 1 de Matemáticas.
[Matemáticas 1]
p I S p i s p i s
^ iVcalor de conduccionsolido> o ívcalor de tr a n s fe r e n c ia p or radiacion> ^ ^ c a lo r de conducción del gas
Aquí, el coeficiente de transferencia de calor efectivo (eK) es un valor que puede medirse utilizando una forma y diferencias de temperatura de un producto objetivo. El coeficiente de transferencia de calor efectivo (eK) es un valor que puede obtenerse midiendo una cantidad total de transferencia de calor y una temperatura en al menos una porción en la que se transfiere el calor. Por ejemplo, se mide un valor calorífico (W) utilizando una fuente de calor que puede medirse cuantitativamente en el frigorífico, se mide una distribución de la temperatura (K) de la puerta utilizando los calores transferidos respectivamente a través de un cuerpo principal y de un borde de la puerta del refrigerador, y se calcula una trayectoria a través de la cual se transfiere el calor como un valor de conversión (m), evaluando así un coeficiente efectivo de transferencia de calor.
El coeficiente de transferencia de calor efectivo (eK) de todo el cuerpo adiabático de vacío es un valor dado por k=QL/AAT. Aquí, Q denota un valor calorífico (W) y puede obtenerse utilizando un valor calorífico de un calentador. A denota un área seccional (m2) del cuerpo adiabático de vacío, L denota un espesor (m) del cuerpo adiabático de vacío, y AT denota una diferencia de temperatura.
Para el calor de conducción superficial, puede obtenerse un valor calorífico de conducción a través de una diferencia de temperatura (AT) entre una entrada y una salida de la lámina 60 o 63 de resistencia conductora, un área seccional (A) de la lámina de resistencia conductora, una longitud (L) de la lámina de resistencia conductora y una conductividad térmica (k) de la lámina de resistencia conductora (la conductividad térmica de la lámina de resistencia conductora es una propiedad de un material y puede obtenerse por adelantado). Para el calor de conducción partidario, se puede obtener un valor calorífico de conducción a través de una diferencia de temperatura (AT) entre una entrada y una salida de la unidad 30 de soporte, un área seccional (A) de la unidad de soporte, una longitud (L) de la unidad de soporte y una conductividad térmica (k) de la unidad de soporte. En este caso, la conductividad térmica de la unidad de soporte es una propiedad de un material y puede obtenerse de antemano. La suma del calor de conducción del gas @ y el calor de transferencia por radiación @ puede obtenerse restando el calor de conducción de la superficie y el calor de conducción del portador de la cantidad de transferencia de calor de todo el cuerpo adiabático de vacío. Una relación del calor de conducción del gas @, y el calor de transferencia por radiación © puede obtenerse evaluando el calor de transferencia por radiación cuando no existe calor de conducción de gas al disminuir notablemente un grado de vacío de la parte 50 de espacio de vacío.
Cuando se proporciona un material poroso dentro de la parte 50 de espacio de vacío, el calor de conducción del material poroso © puede ser una suma del calor de conducción del portador @ y el calor de transferencia por radiación @. El calor de conducción del material poroso © puede cambiarse en función de diversas variables que incluyen un tipo, una cantidad y similares del material poroso.
De acuerdo con una realización, una diferencia de temperatura ATi entre un centro geométrico formado por barras 31 adyacentes y un punto en el que se encuentra cada una de las barras 31 puede proporcionarse preferentemente para ser menor que 0,5 °C. Además, una diferencia de temperatura AT2 entre el centro geométrico formado por las barras 31 adyacentes y una porción de borde del cuerpo adiabático de vacío puede ser proporcionada preferentemente para ser menor que 0,5 °C. En el segundo miembro 20 de placa, una diferencia de temperatura, entre una temperatura promedio de la segunda placa y una temperatura en un punto en el que una trayectoria de transferencia de calor que pasa a través de la lámina 60 o 63 de resistencia conductora se encuentra con la segunda placa, puede ser mayor. Por ejemplo, cuando el segundo espacio es una región más caliente que el primer espacio, la temperatura en el punto en el que la trayectoria de transferencia de calor que pasa a través de la lámina de resistencia conductora se encuentra con el segundo miembro de la placa, se convierte en la más baja. Del mismo modo, cuando el segundo espacio es una región más fría que el primer espacio, la temperatura en el punto en el que la trayectoria de transferencia de calor que pasa a través de la hoja de resistencia conductora se encuentra con el segundo miembro de placa se convierte en la más alta.
Esto significa que la cantidad de calor transferida a través de otros puntos, excepto el calor de conducción superficial que pasa a través de la lámina de resistencia conductora debe ser controlada, y la cantidad total de transferencia de calor que satisface el cuerpo adiabático de vacío puede ser alcanzada sólo cuando el calor de conducción superficial ocupa la mayor cantidad de transferencia de calor. Para ello, se puede controlar una variación de temperatura de la lámina de resistencia conductora para que sea mayor que la del miembro de la placa.
Se describirán las características físicas de las partes que constituyen el cuerpo adiabático de vacío. En el cuerpo adiabático de vacío, se aplica una fuerza por presión de vacío a todas las partes. Por lo tanto, se puede utilizar preferentemente un material que tenga una resistencia (N/m2) de un determinado nivel.
Bajo tales circunferencias, los miembros 10 y 20 de placa y el marco 70 lateral pueden estar preferentemente hechos de un material que tiene una resistencia suficiente con la que no se dañen ni siquiera por la presión del vacío. Por ejemplo, cuando se disminuye el número de barras 31 para limitar el calor de conducción del soporte, se produce una deformación del miembro de placa debido a la presión de vacío, lo que puede influir negativamente en el aspecto externo del refrigerador. La lámina 32 de resistencia a la radiación puede estar hecha preferentemente de un material que tenga una baja emisividad y que pueda ser fácilmente sometido a un procesamiento de película fina. Además, la lámina 32 de resistencia a la radiación debe garantizar una resistencia suficiente para no ser deformada por un impacto externo. La unidad 30 de soporte está provista con una resistencia suficiente para soportar la fuerza por la presión del vacío y aguantar un impacto externo, y se puede mecanizar. La lámina 60 de resistencia conductora puede estar hecha preferentemente de un material que tenga forma de placa fina y pueda soportar la presión de vacío.
En una realización, el miembro de la placa, el marco lateral y la lámina de resistencia conductora pueden estar hechos de materiales inoxidables que tengan la misma resistencia. La lámina de resistencia a la radiación puede estar hecha de aluminio que tiene una resistencia más débil que los materiales inoxidables. La unidad de soporte puede estar hecha de resina que tenga una resistencia más débil que el aluminio.
A diferencia de la resistencia desde el punto de vista de los materiales, se requiere un análisis desde el punto de vista de la rigidez. La rigidez (N/m) es una propiedad que no se deformaría fácilmente. Aunque se utiliza el mismo material, su rigidez puede variar en función de su forma. Las láminas 60 o 63 de resistencia conductora pueden estar hechas de un material que tenga una resistencia, pero la rigidez del material es preferentemente baja para aumentar la resistencia al calor y minimizar el calor por radiación ya que la lámina de resistencia conductora se extiende uniformemente sin ninguna rugosidad cuando se aplica la presión de vacío. La lámina 32 de resistencia a la radiación requiere una rigidez de cierto nivel para no entrar en contacto con otra parte debido a la deformación. En particular, una porción del borde de la lámina de resistencia a la radiación puede generar calor por conducción debido a la caída causada por la autocarga de la lámina de resistencia a la radiación. Por lo tanto, se requiere una rigidez de cierto nivel. La unidad 30 de soporte requiere una rigidez suficiente para soportar una tensión de compresión del miembro de la placa y un impacto externo.
En una realización, el miembro de placa y el marco lateral pueden tener preferentemente la mayor rigidez para evitar la deformación causada por la presión del vacío. La unidad de soporte, en particular, la barra puede tener preferentemente la segunda mayor rigidez. La lámina de resistencia a la radiación puede tener preferentemente una rigidez inferior a la de la unidad de soporte, pero superior a la de la lámina de resistencia conductora. La lámina de resistencia conductora puede estar hecha preferentemente de un material que se deforme fácilmente por la presión del vacío y que tenga la menor rigidez.
Incluso cuando el material 33 poroso se rellena en la parte 50 de espacio de vacío, la lámina de resistencia conductora puede tener preferentemente la menor rigidez, y el miembro de placa y el marco lateral pueden tener preferentemente la mayor rigidez.
En lo sucesivo, una presión de vacío determinada preferentemente en función de un estado interno del cuerpo adiabático de vacío. Como ya se ha descrito anteriormente, se debe mantener una presión de vacío dentro del cuerpo adiabático de vacío para reducir la transferencia de calor. En este momento, es fácil esperar que la presión de vacío se mantenga preferentemente lo más baja posible para reducir la transferencia de calor.
La parte del espacio de vacío puede resistir la transferencia de calor aplicando únicamente la unidad 30 de soporte. Alternativamente, el material 33 poroso puede llenarse junto con la unidad de soporte en la parte 50 de espacio de vacío para resistir la transferencia de calor. Alternativamente, la parte del espacio de vacío puede resistir la transferencia de calor no aplicando la unidad de soporte sino aplicando el material 33 poroso.
Se describirá el caso en el que sólo se aplica la unidad de soporte.
La Fig. 9 ilustra gráficos que muestran los cambios en el rendimiento adiabático y los cambios en la conductividad del gas con respecto a las presiones de vacío aplicando una simulación.
Refiriéndose a la Fig. 9, puede verse que, a medida que la presión de vacío disminuye, es decir, a medida que el grado de vacío aumenta, la carga térmica en el caso de sólo el cuerpo principal (Gráfico 1) o en el caso donde el cuerpo principal y la puerta están unidos (Gráfico 2) disminuye en comparación con el caso del producto típico formado por poliuretano espumado, mejorando así el rendimiento adiabático. Sin embargo, se observa que el grado de mejora del rendimiento adiabático se reduce gradualmente. Además, se puede observar que, a medida que disminuye la presión de vacío, disminuye la conductividad del gas (Gráfico 3). Sin embargo, se observa que, aunque la presión de vacío disminuye, la relación a la que se mejora el rendimiento adiabático y la conductividad del gas se reduce gradualmente. Por lo tanto, es preferible que la presión de vacío sea lo más baja posible. Sin embargo, se necesita mucho tiempo para obtener una presión de vacío excesiva, y se consume mucho coste debido al uso excesivo de un getter. En la realización, se propone una presión de vacío óptima desde el punto de vista descrito anteriormente.
La Fig. 10 ilustra los gráficos obtenidos al observar, con el tiempo y la presión, un procedimiento de agotamiento del interior del cuerpo adiabático de vacío cuando se utiliza la unidad de soporte.
Refiriéndose a la Fig. 10, con el fin de crear la parte 50 de espacio de vacío para estar en el estado de vacío, un gas en la parte 50 de espacio de vacío se agota por una bomba de vacío mientras se evapora un gas latente que permanece en las partes de la parte 50 de espacio de vacío a través de la cocción. Sin embargo, si la presión de vacío alcanza un determinado nivel o más, existe un punto en el que el nivel de la presión de vacío no aumenta más (At1). A continuación, se activa el getter desconectando la parte 50 de espacio de vacío de la bomba de vacío y aplicando calor a la parte 50 de espacio de vacío (At2). Si se activa el getter, la presión en la parte 50 de espacio de vacío disminuye durante un cierto período de tiempo, pero luego se normaliza para mantener una presión de vacío de un cierto nivel. La presión de vacío que mantiene el nivel determinado tras la activación del getter es de aproximadamente 2,4*10-4 Pa.
En la realización, un punto en el que la presión de vacío no disminuye sustancialmente más, aunque el gas se agote mediante el funcionamiento de la bomba de vacío se establece en el límite más bajo de la presión de vacío utilizada en el cuerpo adiabático de vacío, estableciendo así la presión interna mínima de la parte 50 de espacio de vacío a 2,4*10-4 Pa.
La Fig. 11 ilustra los gráficos obtenidos al comparar las presiones de vacío y las conductividades de los gases.
Refiriéndose a la Fig. 11, las conductividades de gas con respecto a las presiones de vacío en función de los tamaños de una separación en la parte 50 de espacio de vacío se representan como gráficos de coeficientes de transferencia de calor efectivos (eK). Se midieron los coeficientes de transferencia de calor efectiva (eK) cuando la separación en la parte 50 de espacio de vacío tiene tres tamaños de 2,76 mm, 6,5 mm y 12,5 mm. La separación en la parte 50 de espacio de vacío se define como sigue. Cuando la lámina 32 de resistencia a la radiación existe dentro de la parte 50 de espacio de vacío, la separación es una distancia entre la lámina 32 de resistencia a la radiación y el miembro de la placa adyacente a la misma. Cuando la lámina 32 de resistencia a la radiación no existe dentro de la parte 50 de espacio de vacío, la brecha es una distancia entre los miembros de placa primera y segunda .
Se puede observar que, dado que el tamaño de la separación es pequeño en un punto correspondiente a un coeficiente de transferencia de calor efectivo típico de 0,0196 W/mK, que se proporciona a un material adiabático formado por poliuretano espumado, la presión de vacío es de 35,33 Pa incluso cuando el tamaño de la separación es de 2,76 mm. Mientras tanto, se puede observar que el punto en el que la reducción del efecto adiabático causado por el calor de conducción del gas se satura, aunque la presión de vacío disminuya es un punto en el que la presión de vacío es de aproximadamente 0,6 Pa. La presión de vacío de 0,6 Pa puede definirse como el punto en el que se satura la reducción del efecto adiabático causada por el calor de conducción del gas. Además, cuando el coeficiente de transferencia de calor efectivo es de 0,1 W/mK, la presión de vacío es de 1,6 Pa.
Cuando la parte 50 de espacio de vacío no está provista con la unidad de soporte, pero sí del material poroso, el tamaño de la separación oscila entre unos pocos micrómetros y unos cientos de micrómetros. En este caso, la cantidad de transferencia de calor por radiación es pequeña debido al material poroso, incluso cuando la presión de vacío es relativamente alta, es decir, cuando el grado de vacío es bajo. Por lo tanto, se utiliza una bomba de vacío adecuada para ajustar la presión de vacío. La presión de vacío adecuada a la bomba de vacío correspondiente es de aproximadamente 0,3 Pa. Además, la presión de vacío en el punto en el que se satura la reducción del efecto adiabático causada por el calor de conducción del gas es de aproximadamente 6,27 Pa. Asimismo, la presión donde la reducción del efecto adiabático causada por el calor de conducción del gas alcanza el coeficiente de transferencia de calor efectivo típico de 0,0196 W/mK es de 97.325,05 Pa.
Cuando la unidad de soporte y el material poroso se proporcionan juntos en la parte del espacio de vacío, se puede crear y utilizar una presión de vacío, que es media entre la presión de vacío cuando sólo se utiliza la unidad de soporte y la presión de vacío cuando sólo se utiliza el material poroso.
En la descripción de la presente divulgación, una parte para realizar la misma acción en cada realización del cuerpo adiabático de vacío puede aplicarse a otra realización cambiando adecuadamente la forma o dimensión de la otra realización. En consecuencia, se puede proponer fácilmente otra realización. Por ejemplo, en la descripción detallada, en el caso de un cuerpo adiabático de vacío adecuado como cuerpo adiabático de vacío del lado de la puerta, el cuerpo adiabático de vacío puede aplicarse como cuerpo adiabático de vacío del lado del cuerpo principal cambiando adecuadamente la forma y la configuración de un cuerpo adiabático de vacío.
Aplicabilidad industrial
El cuerpo adiabático de vacío propuesto en la presente divulgación puede aplicarse preferentemente a los refrigeradores. Sin embargo, la aplicación del cuerpo adiabático de vacío no se limita a los refrigeradores, y puede aplicarse en diversos aparatos, tal como aparatos de refrigeración criogénica, aparatos de calefacción y aparatos de ventilación.
De acuerdo con la presente divulgación, el cuerpo adiabático de vacío puede aplicarse industrialmente a diversos aparatos adiabáticos. El efecto adiabático se puede potenciar, por lo que es posible mejorar la eficiencia del uso de la energía y aumentar el volumen efectivo de un aparato.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un cuerpo adiabático de vacío, que comprende:
una primera placa (10) que define al menos una porción de un primer lado de una pared adyacente hasta un primer espacio que tiene una primera temperatura;
una segunda placa (20) que define al menos una porción de un segundo lado de la pared adyacente hasta un segundo espacio que tiene una segunda temperatura diferente de la primera temperatura del primer espacio;
partes (61) de sellado dispuestas entre la primera placa (10) y la segunda placa (20) para proporcionar un tercer espacio que tenga una tercera temperatura entre la primera temperatura del primer espacio y la segunda temperatura del segundo espacio, estando el tercer espacio en estado de vacío;
un soporte (30) que soporta las placas (10, 20) primera y segunda y que está previsto en el tercer espacio; un dispositivo de resistencia térmica que incluye una lámina (60) de resistencia conductora para disminuir una cantidad de transferencia de calor entre la primera placa y la segunda placa, estando la lámina (60) de resistencia conductora provista con las partes (61) de sellado en las que ambos extremos de la lámina (60) de resistencia conductora están sellados para definir al menos una porción de una pared adyacente al tercer espacio y mantener el estado de vacío; y
un puerto (40) de escape a través del cual se expulsa un gas del tercer espacio,
donde el soporte (30) incluye al menos dos barras (31) para soportar las placas (10, 20) primera y segunda, cada barra (31) de las al menos dos barras incluye un material que tiene una emisividad inferior a la de cada una de las placas (10, 20) primera y segunda, y
cada barra (31) se fabrica utilizando al menos un material seleccionado del grupo que consiste en policarbonato (PC), PC de fibra de vidrio, PC de baja desgasificación, sulfuro de polifenileno (PPS) y polímero de cristal líquido (LCP).
2. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada barra (31) se fabrica utilizando el PC de baja desgasificación.
3. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada barra (31) se fabrica utilizando el PPS.
4. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dispositivo de resistencia al calor incluye:
al menos una lámina (32) de resistencia a la radiación provista en forma de placa dentro del tercer espacio, en el que la al menos una lámina (32) de resistencia a la radiación tiene una emisividad inferior a la de cada una de las placas (10, 20) primera y segunda.
5. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la al menos una lámina (32) de resistencia a la radiación incluye un material que tiene una mayor emisividad que un material de cada barra (31).
6. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la al menos una lámina (32) de resistencia a la radiación tiene una baja resistencia y una alta rigidez en comparación con la de la lámina (60) de resistencia conductora.
7. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada una de las placas (10, 20) primera y segunda comprende acero inoxidable.
8. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una placa (35) de soporte que conecta las al menos dos barras (31) entre sí.
9. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 8, en el que las al menos dos barras (31) y la placa (35) de soporte comprenden el mismo material.
10. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la placa (35) de soporte está provista en una forma de rejilla.
11. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la lámina (60) de resistencia conductora tiene una rigidez menor que la de cada una de las placas (10, 20) primera y segunda y el soporte (30).
12. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 1, en el que un grado de vacío del tercer espacio es igual o mayor que 1,8*10-6 Torr e igual o menor que 4,5*10-3 Torr.
13. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dispositivo de resistencia al calor incluye al menos una lámina (32) de resistencia a la radiación provista en forma de placa dentro del tercer espacio o un material (33) poroso provisto dentro del tercer espacio para resistir la transferencia de calor por radiación entre la segunda placa (20) y la primera placa (10).
14. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el soporte (30) comprende un material (33) poroso.
15. El cuerpo adiabático de vacío de acuerdo con la reivindicación 14, en el que una emisividad del material (33) poroso es mayor que la de cada una de las placas (10, 20) primera y segunda.
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