CN107257906A - 真空隔热体 - Google Patents
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Abstract
一种真空隔热体，所述真空隔热体具有至少一个真空密封的包套和至少一个真空区域，所述真空区域由包套包围，其中所述包套设有至少一个开口，尤其设有至少一个抽真空连接器(50)用于将所述真空区域抽真空，并且其中在所述真空隔热体中存在至少一种吸收性材料(60)，所述吸收性材料部分地或者整体地设置在所提到的所述开口的区域中，其中围绕所述开口并且在所述真空区域内部设置有至少一个板(20)，所述板形成腔的壁部，在所述腔中存在所述吸收性材料(60)。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空隔热体，所述真空隔热体具有至少一个真空密封的包套和至少一个真空区域，所述真空区域由包套包围，其中所述包套设有至少一个开口，尤其设有至少一个抽真空连接器以将真空区域抽真空，并且其中在真空隔热体中存在至少一种吸收性材料，所述吸收性材料部分地或者整体上设置在所提到的开口的区域中。
背景技术
从现有技术中已知的是，使用真空隔热体例如用于冷却设备或冷冻设备的热绝缘，所述真空隔热体位于设备的外壳和内部容器或门的内侧之间的区域中。
接下来的考虑完全不受限于冷却设备和/或冷冻设备而是通常适用于热绝缘的容器。
这种真空隔热体通常由真空密封的包套构造，所述包套包围至少一个由包套围绕的真空区域。在该真空区域中存在支撑材料或芯材，所述支撑材料或芯材给予真空隔热体所需要的机械稳定性并且此外防止当存在真空时包套的侧彼此贴靠。
如果气体进入真空区域中，那么这引起气体压力的提高以及导热能力的提高并且以这种方式降低真空隔热体的有效性。特别地，水渗透过绝缘体的包套由于相对于氧和氮的更高的渗透率对于真空隔热体的导热能力的提高是起决定作用的。
为了降低或完全排除这种负面影响，已知的是，提供对于真空区域中的水具有高的吸收能力的材料，以便即使在水蒸气侵入时仍将真空区域中的分压力保持得小。例如考虑沸石作为这种材料。也考虑通过对氧和氮的化学吸附将其分压力保持得小的材料(“吸气剂”)，并且所述材料同样用于延迟由于气体进入而引起的真空隔热体的老化，从而尽可能长时间地维持热绝缘特性。
为了在真空区域中产生真空，真空隔热体设有抽真空连接器，在所述抽真空连接器上施加有低压并且通过所述低压将气体从真空区域中抽出。所有气体或气体的主要部分必须从真空隔热体的内腔中或者从芯材中穿过抽真空连接器去除。为此，吸收性材料能够设置在真空隔热体的或其包套的所提到的开口的区域中，由此可更有效地产生真空。
如果已经结束真空的形成，那么例如是薄膜软管的抽真空连接器例如通过热封以扩散密封的方式、即以真空密封的方式封闭。
发明内容
本发明基于下述目的，如下改进开始提出类型的真空隔热体：真空构成可尤其过程安全且成本低地执行。
该目的通过具有权利要求1的特征的真空隔热体实现，据此提出：围绕开口并且在真空区域内部设置至少一个板，所述板形成腔的壁部，在所述腔中存在吸收性材料。
板防止真空隔热体的包套或套膜跟随吸收性材料的轮廓，所述吸收性材料例如能够作为小球或填料(Schüttung)存在，其中薄膜可能甚至会受损。由此，板显示出对套膜的保护，免于被吸收性材料损伤，所述吸收性材料在没有板的情况下可能会压入薄膜或包套中。这种压入或者对轮廓的跟随不仅可能会损伤包套，而且也可能会导致小球或类似物之间的流动通道被阻断。相反，在吸收性材料和板之间产生流动通道，因为板构成为，使得吸收性材料即使在形成真空时也不压入板中或者在任何情况下都不明显地压入板中。
板的另一优点在于对于加热装置而言的良好的耦联可行性，例如对于用于在抽真空过程期间进行加热的加热板而言。
根据本发明，板位于真空区域的内部并且至少在一侧上，优选在包套侧上对存在吸收性材料的腔限界。
本发明此外涉及一种具有权利要求2的特征的真空隔热体。
据此提出：在吸收性材料和开口之间设置有至少一个成形件，所述成形件具有一个或多个成形件开口，所述成形件开口的流动横截面大于包套的开口的流动横截面。这种流动分配器改进了吸收性材料和抽真空连接器之间的流动过渡或降低流动阻力，因为增大了自由的流动横截面。这通过下述方式实现：成型件的流动横截面大于包套的开口的直径，使得提供更大的表面来进行穿流。因此可能的是，即使在低的压力范围中也存在层流。
成形件用作为初级的流动分配器或者用作为用于输送流的机构。所述成形件能够构成为注塑成形构件。
除了该功能外，成形件还能够形成用于抽真空连接器的薄膜软管焊接部的夹紧设备的和/或用于抽真空设备的管的容纳部。
在本发明的一个优选的设计方案中提出：将这两个根据权利要求1和2的根据本发明的方面组合，也就是说，不仅设有所提到的基板或板而且设有所提到的成形件。
优选提出，存在呈大量单个的物体形式的，优选呈大量单个的球或者其它球形体的形式的并且尤其优选呈填料形式的吸收性材料。
在本发明的另一设计方案中提出：设置有至少一种过滤材料，尤其至少一种流动材料，所述过滤材料在真空隔热体的芯材例如沸石和吸收性材料之间延伸。
该过滤材料由此似乎形成真空隔热体的芯材和吸收性材料之间的屏障或限界部，所述吸收性材料存在于包套的开口的区域中。
过滤材料例如能够是绒织物(Vlies)。
过滤材料能够借助于所提到的板和/或所提到的用于改进流动的成形件和/或借助于包套本身热封。
在本发明的另一设计方案中提出：真空密封的包套由高阻隔薄膜构成。作为替选方案或者附加方案，能够提出：该包套在两侧配设有能密封的层。
此外能够提出：真空密封的包套围绕包套的开口延伸。在此，所述包套优选在外部邻接于板，使得板设置在真空区域中。
此外可以考虑的是，所提到的板和所提到的成形体由不同的部件构成，所述部件例如彼此锁止或者热封或者以其它方式彼此连接。然而本发明也包括下述情况：板和成形体由同一部件构成或者整体上一件式地构成。
在本发明的另一设计方案中提出：吸收性材料直接邻接于包套的开口和/或以直接邻接于成形件的方式设置，也可以考虑的是，吸收性材料设置为，使得所述吸收性材料包围所提到的开口和/或成形件。
吸收性材料能够设置在如下区域中，所述区域相邻于开口和/或相邻于成形件。所述吸收性材料优选设置为，使得在产生真空时穿过开口的气体部分地或者整体地穿过吸收性材料。
在本发明的另一设计方案中提出，吸收性材料构成为，使得该吸收性材料吸收水和/或氮和/或氧。可以考虑的是，吸收性材料是至少一种吸气剂和/或沸石。作为沸石的附加方案或者替选方案，也能够使用另一种或者其它干燥剂。术语沸石由此作为用于任意其它或者另外的干燥器的占位词。
本发明此外涉及一种热绝缘容器，优选冷却设备和/或冷冻设备，所述冷却设备和/或冷冻设备具有：至少一个体部和至少一个被调温的并且优选被冷却的内腔，所述内腔由体部包围；以及至少一个封闭元件，借助于所述封闭元件可封闭被调温的并且优选被冷却的内腔，其中在被调温的并且优选被冷却的内腔和容器的并且优选设备的外壁之间存在至少一个中间空间，在所述中间空间中存在至少一个根据本发明的真空隔热体。
真空隔热体由此能够设置在体部的外壳和内部容器之间或者设置在门的或者其它封闭元件的外侧和内侧之间。
尤其优选的是如下实施方案，其中在对内腔限界的内壁和外皮之间设置有热绝缘部，所述热绝缘部由全真空系统构成。将其理解为一种热绝缘部，所述热绝缘部仅或者主要由抽真空的区域构成，所述抽真空的区域借助于芯材填充。该区域的限界部例如能够通过真空密封的薄膜并且优选通过高阻隔薄膜形成。由此，在容器的、优选设备的内壁和容器的、优选设备的外皮之间能够仅存在这种薄膜体作为热绝缘部，所述薄膜体具有由真空密封的薄膜包围的区域，在所述区域中存在真空并且在所述区域中设置有芯材。作为热绝缘部的真空绝缘板和/或起泡部或者除了全真空系统之外的其它热绝缘部优选不设置在容器或设备的内侧和外侧之间。
这种优选的类型的呈全真空系统形式的热绝缘部能够在对内腔限界的壁和体部的外皮之间延伸和/或在封闭元件的内侧和外侧之间延伸，所述封闭元件例如是门、活动盖板、顶盖等。
全真空系统能够被保持为，使得由气密薄膜构成的包套通过芯材来填充并且随后以真空密封的方式封闭。在一个实施方式中，在正常压力或环境压力下不仅进行对包套的填充而且进行对包套的真空密封的封闭。抽真空因此通过适当地将加工到包套中的接口，例如抽真空连接器连接到真空泵上来实现，所述抽真空连接器能够具有阀。优选地，在抽真空期间在包套外部存在标准压力或环境压力。在该实施方式中，优选在进行制造的任何时间点都不需要将包套引入到真空室中。就此而言，在一个实施方式中，在制造真空绝缘部期间能够弃用真空室。
如在上文中所解释的那样，吸收性材料优选由沸石小球构成和/或由其它干燥材料的小球构成。这些小球优选通过过滤绒织物与真空隔热体的芯材(例如珠光体)分隔开。后者优选被焊接到所提到的板以及流动分配器上，所述流动分配器即成形件。板和流动分配器或成形件能够通过锁止连接或者其它方式彼此连接。
优选的是，过滤材料在所有侧上向外突出于板，所述板也称为基板，因为包括高阻隔薄膜片在内的完整的构件由此能够以简单的方式与真空隔热体的(其它)高阻隔薄膜的封闭层连接。
在本发明的另一设计方案中，整个构件(成形件、基板和绒织物)固定在由高阻隔薄膜构成的片上，所述高阻隔薄膜在两侧上配设有能密封的层，因为由此能够通过简单的封闭连接将完整的组集成在工艺中。
由此，优选形成如下组件，所述组件包括成形件、基板、绒织物并且必要时包括吸收性材料以及高阻隔薄膜的片，其中优选提出：所述组件的高阻隔薄膜具有最大的延伸尺寸，也就是说，形成所述组件的边缘区域。
该组件能够这样来准备，并且随后与真空密封的包套的高阻隔薄膜连接，其中为此将所述组件的高阻隔薄膜插入到真空密封的包套的高阻隔薄膜的开口中，并且与真空密封的包套的高阻隔薄膜连接，并且优选封闭。
除了板状的材料或板和成形件之间的锁止外，例如也考虑其彼此间的热封。
真空密封的或扩散密封的包套或者真空密封的或扩散密封的连接部或术语高阻隔薄膜优选理解为如下包套或连接部或薄膜，借助于所述包套或连接部或薄膜减小到真空隔热体中的气体进入，使得在真空隔热体的使用寿命期间，因气体进入而引起的真空隔热体的导热能力的提高是足够低的。例如将15年，优选20年并且尤其优选30年的时间段确定为使用寿命。优选地，在真空隔热体的使用寿命期间，因气体进入而引起的真空隔热体的导热能力的提高小于100％并且尤其优选小于50％。
优选地，包套或连接部或高阻隔薄膜的针对面的气体透过率小于10-5mbar*l/s*m2并且尤其优选小于10-6mbar*l/s*m2(根据ASTM D-3985来测量)。该气体透过率适用于氮和氧。对于其它气体种类(尤其水蒸气)而言，同样存在优选在小于10-2mbar*l/s*m2的范围中的并且尤其优选在小于10-3mbar*l/s*m2的范围中的低的气体透过率(根据ASTM F-1249-90来测量)。优选地，通过这些低的气体透过率实现了在上文中所提到的导热能力的低的提高。
从真空板的领域中已知的包套系统是所谓的高阻隔薄膜。在本发明的范围内优选将其理解为单层或多层薄膜(所述单层或多层薄膜是能密封的)，所述单层或多层薄膜具有一个或多个阻隔层(通常是金属层或者氧化物层，其中作为金属或者氧化物优选使用铝或氧化铝)，所述阻隔层满足在上文中所提到的作为屏障防止气体进入的要求(导热能力的提高和/或针对面的气体透过率)。
上文中所提到的值或高阻隔薄膜的构造是示例性的、优选的说明，所述说明不对本发明进行限制。
被调温的内腔根据设备的类型(冷却设备，热柜等)要么被冷却要么被加热。热绝缘的容器就本发明而言具有至少一个被调温的内腔，其中该内腔能够是被冷却或者被加热的，使得在内腔中产生低于或高于例如21℃的环境温度的温度。也就是说，本发明不受限于冷却设备和/或冷冻设备，而是涉及所有具有被调温的内腔的设备，例如也涉及热柜或热箱。
在一个实施方式中提出，根据本发明的容器是冷却设备和/或冷冻设备，尤其是家用电器或商用的冷却设备。例如包括如下设备，所述设备针对在家庭中、在旅馆房间中、在商用厨房中或者在酒吧中的静态的设置来设计。其例如也能够是红酒冷柜。此外，本发明也包括冷却箱和/或冷冻箱。根据本发明的设备能够具有：用于连接到电流供给装置上，尤其连接到家庭电网上的接口(例如插头)；和/或直立或安装辅助装置，例如调节脚；或用于固定在家具壁龛内部的接口。所述设备例如能够是嵌入式设备或落地式设备。
优选地，容器或设备构成为，使得所述容器或设备能够通过交变电压来运行，例如通过例如120V和60Hz或者230V和50Hz的家庭电网电压来运行。在一个替选的实施方式中可以考虑的是，所述容器或设备构成为，使得所述容器或设备能够通过例如5V、12V或者24V的电压的直流电流来运行。在该设计方案中能够提出：在设备内部或外部设有插入式电源供应件，经由所述插入式电源供应件运行所述设备。尤其当容器具有用于对内腔调温的热电式热泵时，能够应用借助于直流电压的运行。
特别地，能够提出：冷却设备和/或冷冻设备具有柜状的造型并且具有可用空间，所述可用空间在其前侧上(在箱的情况下在上侧上)对于使用者而言是可进入的。可用空间能够被划分为多个隔间，所述隔间均在相同的或者在不同的温度中运行。作为替选方案，仅设有一个隔间。在可用空间或隔间内部也能够设有贮存辅助件，例如储物格、抽屉或瓶架(在箱的情况下也是空间分隔器)，以便确保对冷却或冷冻物品的最佳的贮存和最佳的空间利用。
可用空间能够通过至少一个围绕竖直轴线可枢转的门封闭。在箱的情况下，可以考虑围绕水平轴线可枢转的活动盖板或者滑动顶盖作为封闭元件。门或者其它封闭元件能够在闭合的状态中根据环绕的磁体密封装置与体部基本上气密地连接。优选地，门或其它封闭元件也是热绝缘的，其中热绝缘根据起泡装置或者必要时根据真空绝缘板来实现，或者优选也根据真空系统并且尤其优选根据全真空系统来实现。在门的内侧上必要时能够设有门架，以便也在该处能够贮存冷却物品。
在一个实施方式中，所述设备能够是小型设备。在这种设备中，通过容器的内壁所限定的可用空间例如具有小于0.5m3、小于0.4m3或者小于0.3m3的体积。容器或设备的外尺寸优选在高度、宽度和深度方面处于直至1m的范围中。
本发明的其它细节和优点根据在附图中所示出的实施例来详细阐述。
附图说明
具体实施方式
唯一的附图在立体的剖视图中示出根据本发明的真空隔热体在抽真空连接器的区域中的示例性的构造。真空隔热体包括高阻隔薄膜10，所述高阻隔薄膜包围真空区域，所述真空区域根据附图在高阻隔薄膜10的所示出的部分上方延伸。
根据附图的装置也能够作为这种，即作为组件(具有或者不具有干燥剂或吸气剂60)来提供并且随后在制造过程期间与真空隔热体的其它高阻隔薄膜真空气密性地连接。
附图标记20表示板或基板，所述板或基板由如下材料制成，所述材料相对于在形成真空时引入沸石小球是有抵抗能力的，使得小球不能够压入到基板20的材料中。
附图标记30表示过滤绒织物，以便将未示出的芯材与吸附泵或腔R分开，所述未示出的芯材位于过滤绒织物上方并且位于高阻隔薄膜上方。在腔R中存在吸收性材料60，所述吸收性材料例如能够是沸石小球或者由沸石小球构成的填料。
最后，附图标记40表示根据本发明的成形件，所述成形件用作为从腔到抽真空连接器50的流动分配器或流动中介器。抽真空连接器50由薄膜软管构成并且同样是真空气密的。优选地，抽真空连接器50由高阻隔薄膜构成。所述抽真空连接器以适当的方式真空气密地与高阻隔薄膜10连接。
如这从附图中进一步所得出的那样，流动分配器具有上部的板状的部段41，在所述部段上固定过滤绒织物30。此外示出下部的部段42，所述部段例如通过板10热封或者以其它方式连接。环绕的区域43在区域41和42之间延伸，所述环绕的区域例如能够具有柱形件的形状并且具有穿孔，在抽真空时出现的气体穿过所述穿孔从腔R中被抽出。
板状的部段41能够是气体不可透过的或者是多孔的或者设有一个或多个开口，使得气体能够穿过部段41。
通过使用流动分配器40，能以这种方式在抽真空时相对于抽真空连接器50的或者真空产生设施的抽真空管100的横截面积增大自由的流动横截面，从而提高在抽真空时的效率，其中所述抽真空管引入到所述抽真空连接器中。
从附图中此外可见，成形体不仅具有实现对腔R抽真空的任务，而且附加地还具有形成用于抽真空管100的容纳部的任务，所述抽真空管由抽真空连接器50包围。
流动分配器40的区域41优选是气体不可透过的，使得在抽真空时气体穿过绒织物30进入到腔R中，并且从腔R处穿过腹板状的区域43中的开口到达抽真空管100。
板20优选平面地构成。所述板在其内侧上邻接于用于容纳吸收性材料的腔R而在其外侧上邻接于高阻隔薄膜10。板20给予所述装置一定机械稳定性，实现从外部，即根据附图从下方良好地贴靠加热装置，并此外防止流动通道因如下原因被阻塞：吸收性材料在抽真空时被压入。此外，高阻隔薄膜防止因吸收性材料侵入而引起的损伤。
Claims (15)
1.一种真空隔热体，所述真空隔热体具有至少一个真空密封的包套和至少一个真空区域，所述真空区域由包套包围，其中所述包套设有至少一个开口，尤其设有至少一个抽真空连接器，用于将所述真空区域抽真空，并且其中在所述真空隔热体中存在至少一种吸收性材料，所述吸收性材料部分地或者整体地设置在所提到的所述开口的区域中，
其特征在于，
围绕所述开口并且在所述真空区域内部设置有至少一个板，所述板形成腔的壁部，在所述腔中存在所述吸收性材料。
2.一种真空隔热体，所述真空隔热体具有至少一个真空密封的包套和至少一个真空区域，所述真空区域由所述包套围绕，其中所述包套设有至少一个开口，尤其设有至少一个抽真空连接器，用于将所述真空区域抽真空，并且其中在所述真空隔热体中存在至少一种吸收性材料，所述吸收性材料部分地或者整体上设置在所述开口的区域中，
其特征在于，
在所述吸收性材料和所述开口之间设置有至少一个成形件，所述成形件具有一个或多个成形件开口，所述成形件开口的流动横截面大于所述包套的开口的流动横截面。
3.根据权利要求2所述的真空隔热体，其特征在于，所述真空隔热体构成有权利要求1的特征部分特征。
4.根据上述权利要求中任一项所述的真空隔热体，其特征在于，所述吸收性材料以大量单体的形式，优选以大量单个球的形式并且尤其优选以球填料的形式存在。
5.根据上述权利要求中任一项所述的真空隔热体，其特征在于，设有至少一种过滤材料，尤其至少一种绒织物材料，所述过滤材料在所述真空隔热体的所述芯材和所述吸收性材料之间延伸。
6.根据权利要求5所述的真空隔热体，其特征在于，所述过滤材料通过所述板和/或所述成形体和/或所述包套热封。
7.根据上述权利要求中任一项所述的真空隔热体，其特征在于，真空密封的所述包套由高阻隔薄膜构成，其中优选提出，真空密封的所述包套在两侧配设有能密封的层。
8.根据上述权利要求中任一项所述的真空隔热体，其特征在于，真空密封的所述包套围绕所述包套的开口延伸和/或在外部邻接于所述板。
9.根据权利要求1和2所述的真空隔热体，其特征在于，所述板和所述成形体由不同的部分构成，所述部分彼此锁止或者热封，或者所述板和所述成形体由共同的部分构成。
10.根据权利要求9所述的真空隔热体，其特征在于，所述真空隔热体根据权利要求3至8中任一项构成。
11.根据上述权利要求中任一项所述的真空隔热体，其特征在于，所述吸收性材料以直接邻接于所述开口和/或直接邻接于所述成形件的方式设置，和/或所述吸收性材料设置为，使得所述吸收性材料包围所述开口和/或所述成形件。
12.根据上述权利要求中任一项所述的真空隔热体，其特征在于，所述吸收性材料设置在如下区域中，所述区域与所述开口和/或所述成形件相邻。
13.根据上述权利要求中任一项所述的真空隔热体，其特征在于，所述吸收性材料设置为，使得在产生真空时穿过所述开口的气体部分地或者完全地穿过所述吸收性材料。
14.根据上述权利要求中任一项所述的真空隔热体，其特征在于，所述吸收性材料构成为，使得所述吸收性材料吸附水和/或氮和/或氧，和/或所述吸收性材料是至少一种吸气剂和/或干燥剂，尤其沸石。
15.一种热绝缘的容器，优选是冷却设备和/或冷冻设备，所述冷却设备和/或冷冻设备具有：至少一个体部和至少一个被调温的并且优选被冷却的内腔，所述内腔由所述体部包围；以及至少一个封闭元件，借助于所述封闭元件能够封闭被调温的并且优选被冷却的所述内腔，其中在被调温的并且优选被冷却的所述内腔和所述容器的并且优选所述设备的外壁之间存在至少一个中间空间，
其特征在于，
在所述中间空间中设置有真空隔热体，所述真空隔热体具有根据权利要求1至14中任一项所述的特征。
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