如图1所示,一般来说,电冰箱1是低温储存食品的装置。电冰箱1 是由如下的部分构成:形成收纳食品的冷冻室或者冷藏室等收纳空间20的
外壳10;开闭冷冻室和冷藏室的
门(未图示);形成冷媒循环,使储存的 食品维持低温状态的机械部(未图示)。
在外壳10中,形成外观的外面和形成收纳空间的内面之间填充有绝热 构件,从而提高冷冻效果。为了实现目的,如图2所示,外壳内面20和外 面10之间填充有聚
氨酯发泡材料30。聚氨酯发泡材料30是把聚氨酯发泡 液注入到外壳内面20和外面10之间后,加热发泡而成的。但是,聚氨酯 发泡材料30内部还有可以传递热量的空气,而且其聚氨酯本身有着热传递 特性,所以限制了绝热性能的提高。
为了能更好地切断电冰箱内部的收纳空间和电冰箱外部的空气之间的 热交换,从而提高冷藏效率和
能量效率,最近使用经改善的绝热结构。此 绝热结构是:在外壳外面10和外壳内面20之间除了由聚氨酯发泡结构构 成的绝热部30以外,还设有真空绝热构件40。
具体的说,如图4所示,真空绝热构件40是由如下的部分构成:由玻 璃
纤维编织而成的板层叠在一起,并且板之间是真空的芯板构件41;为了 保持芯板构件41的真空状态,由
铝合金薄膜构成的,密封包裹住芯板构件 的密封层42;去除透过绝热密封层42流入的空气,从而能维持真空绝热构 件的绝热性能的除气装置43。
如图5所示,密封层42是由如下的部分构成:最外层42a;由A1235 材料(在日本是1N30)制成的铝合金层42b;由
碳原子数为4的丁烯盐基 接枝的线性低
密度聚乙烯(LLDPE)层42c。
在将如上构成的密封层42插入到电冰箱外壳10内部的过程中,要把 从芯板构件41延伸出来并热熔合的热熔合部42′折弯。但是,在折弯的过 程中,铝合金层42b上产生小孔。外部的空气通过小孔流入,从而降低芯 板构件41的真空度。随着时间的流逝,真空绝热构件40的绝热性能也随 之降低。
所以在油价持续上升和节约
能源的形势下,对适用于冷冻机以及电冰 箱等各种产品上的绝热性能良好的真空绝热构件40的需求也随着增大。
发明的目的
本发明是为了解决已有技术中真空绝热构件绝热性能不完善,不能长 时间维持良好的绝热性能而提供一种提高密封层强度,在将真空绝热构件 设置到电冰箱外壳内部的过程中,即使受到外部冲击或刮擦时也不会损坏 的
真空绝热构件及应用真空绝热构件的电冰箱的绝热结构。
为了解决上述技术问题本发明的真空绝热构件包括:芯板构件和密封 层;密封层由露出在外面的最外层、与芯板构件粘贴在一起的热熔合层、 形成在最外层和热熔合层之间的铝合金层构成,并包裹住整个芯板构件。
所述的真空绝热构件,其热熔合层是由碳原子数为8的辛烷盐基接枝 的LLDPE构成。
所述的真空绝热构件,其铝合金层
铁含量为0.7-1.3%(重量比),厚 度是5μm-10μm。
所述的真空绝热构件,其最外层是以2层尼龙材质构成;也可以是含有 聚偏二氯乙烯(PVDC)涂层的聚对苯二
甲酸乙二醇酯(PET)材质(K-PET) 而构成。还可以是露出在外面的K-PET和尼龙材质的保护层构成。
本发明中的铝合金层的铁含量相对于已有技术铝合金层中的铁含量 高,已有技术A1235铝合金层中的铁含量为0.65%(重量比)。因为铁含量 的提高,使结晶颗粒微小化,所以进行压延加工时,可以减少结晶颗粒之 间的滑动,从而在铝合金层折弯的时候可以遏制小孔的产生。在这里,如 果铁含量小于0.7%(重量比),当铝合金层折弯的时候,小孔的产生几率 会大大增加。如果铁含量大于1.3%(重量比),会影响铝合金薄膜的延伸率。 所以铁含量在0.7-1.3%(重量比)之间的时候,可以维持最佳的状态。
热熔合层是由碳原子数为8的辛烷盐基接枝的LLDPE构成。但是已有技 术的热融合层是由碳原子数为4的丁烯盐基接枝的LLDPE构成。所以本发明 的热熔合层比已有技术的热熔合层有着更高的耐热性和热合强度。
为了维持真空绝热构件芯板部的真空度,在其上下及侧面粘贴密封层。 在这个过程中,真空绝热构件的真空度是由热熔合层的热合强度决定。据 实验结果表明,在160℃的高温下,使用万能材料测试仪(UTM)拉长10mm, 施加1分钟的3kgf/cm2的拉伸应
力的情况下,已有技术的碳原子数为4的丁烯 盐基接枝的LLDPE显示出4.29kgf/cm2的热合强度。但是本发明的碳数为8的 辛烷盐基接枝的LLDPE显示出4.99kgf/cm2的热合强度。即,本发明的LLDPE 比已有技术的LLDPE其耐热强度提高了16.3%。
本发明的真空绝热构件的最外层是由两层伸缩性能优秀的尼龙材料构 成的。即,最外层形成另一个保护层。这时候,尼龙层的厚度各为25μm和 15μm。所以,在拆卸或者安装时的外部冲击下,也可以使密封层不会损坏。
最外层也可以通过K-PET形成。即,在其厚度为12μm-13μm之间的PET
基板上,通过内嵌涂膜的方法,将PVDC涂饰于PET上形成K-PET层构成。本 发明的K-PET的气体隔绝性能是已有技术的PET的10倍以上。因为PVDC层的
费用高,而且其柔软度不适合作为最外层,所以通过涂层方法可以形成最 佳的气体隔绝性能和耐久性。通过内嵌涂膜的方法把PVDC层涂饰到PET层上 的作用是:涂膜量的偏差在延伸作用下可以最小化,从而可以防止剥离现 象的发生。
为了同时拥有如上所述的优点,最外层可以由露出在外部的K-PET和尼 龙材质的保护层构成。
铝合金层是由A8079材质构成。已有技术的A1235和本发明的A8079材质 的成分含量如下。
表一
Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti Cr Al A1235 0.65 ↓ 0.65 ↓ 0.05 ↓ 0.05 ↓ 0.05 ↓ 0.10 ↓ 0.06 ↓ 99.35 Min A8079 0.05- 0.30 0.70- 1.30 0.05 ↓ - - 0.10 ↓ - - REM
本发明的A8079的铁含量高于已有技术的A1235,提高了结晶颗粒的微 小化。所以在产品加工的时候,可以减少结晶颗粒之间的滑动,从而可以 减少小孔的数量。而且,本发明的A8079材质中,除了铁成分以外,还含有 其它的成分,所以拉伸强度和伸长率等机械性能高于已有技术的A1235材 质。所以在制作袋状物的时候,折弯的部分或者结合部分产生的裂缝很小, 从而可以提高芯板部的密封程度。而且A8079材质本身的小孔很少,所以很 适合用做真空绝热构件的铝合金薄膜。
铝合金层的厚度最好是5μm-10μm。铝合金层的厚度小于5μm的时候, 在压延过程中很容易产生裂缝或者
缺陷,所以有着废品率高的问题。铝合 金层的厚度大于10μm的时候,在拥有较高热传导率的铝合金层的作用下, 绝热效果会下降。
本发明提供的电冰箱外壳的绝热结构是由如下的部分构成:由
钢材制 作而成的电冰箱外壳的外面;由塑料材质制作而成的电冰箱外壳的内面; 设置在电冰箱外壳的内面和外面之间的真空绝热构件。这里,电冰箱外壳 的内面和外面之间可以设置有发泡结构的电冰箱绝热部。
本发明的积极效果
本发明的真空绝热构件可以最大限度的遏制小孔的产生。从而可以防 止外部的空气或者湿气渗透到真空绝热构件的内部,所以可以长时间维持 良好的绝热性能。
本发明的最外层是以2层尼龙材质的薄膜构成。所以作为应用在电冰 箱等产品的外壳上的绝热构件,在设置真空绝热构件的工序中,可以防止 因真空绝热构件损坏或者产生缺陷而引起的绝热性能的下降。
本发明的热融合层是由碳原子数为8的辛烷盐基接枝的LLDPE构成, 所以耐热性和热合强度比已有技术更高。
附图说明
图1是电冰箱外壳的示意图。
图2是图1中X-X部分的已有技术绝热结构的截面图。
图3是图1中X-X部分的已有技术中其它绝热结构的截面图。
图4是图1中的真空绝热构件结构的截面图。
图5是图4中的密封层的叠层结构的示意图。
图6是本发明的真空绝热构件结构的截面图。
图7是图6的外观示意图。
图8是图6中密封层结构的示意图。
图9是图8中的铝合金层组织的金
相图。
图10是图8中的铝合金层的厚度与小孔数量分布的曲线图。
图11是图8中的铝合金层的厚度与拉伸强度的曲线图。
图12是图8中的铝合金层的厚度与拉伸率的曲线图。
主要部分的符号说明
1:电冰箱外壳 40:真空绝热构件
100:真空绝热构件 121:最外层
122:保护层 123:铝合金层
124:热熔合层
下面结合附图,将本发明予以详细的说明。
图6是本发明的真空绝热构件结构的截面图。图7是图6的外观示意图。 图8是图6中密封层结构的示意图。图9是图8中的铝合金层组织的金相图。 图10是图8中的铝合金层的厚度与小孔数量分布的曲线图。图11是图8中的 铝合金层的厚度与拉伸强度曲线图。图12是图8中的铝合金层的厚度与拉伸 率曲线图。
如图所示,本发明
实施例的真空绝热构件100是由如下的部分构成:由 玻璃纤维编织而成的板层叠在一起,而且板之间是真空的芯板构件110;为 了保持芯板构件110的真空状态,密封包裹住芯板构件110的密封层120;去 除透过绝热密封层120流入的空气,从而能维持真空绝热构件的绝热性能 的,以层状结构插入到芯板构件110之间的除气装置130。
在这里,芯板构件110是绝热特性最优秀的玻璃纤维构成的,而且通过 用细的玻璃纤维编织而成的半层叠在一起,所以有着很高的绝热效果。
密封层120是由如下的部分构成:露出在真空绝热构件100的外面的, 以尼龙材质制作而成的最外层121;层叠在最外层121的底面的保护层122; 层叠在保护层122的底面的铝合金层123;层叠在铝合金层123的底面,并与 芯板构件110
接触的热熔合层124。
最外层121是以伸缩性良好的尼龙材质制作而成,而且其厚度大约是25 μm。保护层122也是以伸缩性良好的尼龙材质制作而成,而且其厚度大约 是15μm。通过如上的结构,可以防止在组装或者设置时的外部冲击的作用 下,真空绝热构件100损坏。特别是,最近为了提高电冰箱用真空绝热构件 的效率,电冰箱用真空绝热构件做得很大,在作业过程中,电冰箱用真空 绝热构件损坏的可能性很高。这时候可以防止在外部的冲击或者刮擦的时 候真空绝热构件被损坏,从而可以事前防止产生损伤的可能性。
铝合金层123作为防止外部的气体或者湿气渗透到芯板构件110的内部 的层叠而成的气体隔绝层,是由铁含量为0.7-1.3%(重量比)的A8000系列 的材质制作而成。但是最好是以A8079材质制作而成。如图9所示,A8079材 质比已有技术的A1235材质其结晶颗粒更微小化,所以结晶颗粒之间的滑动 减少。而且材质本身的许用
应力也增大,从而能承受得住压延等加工工序, 而且柔性也提高了。所以如图10所示,本发明的铝合金层123的厚度为10μ m的时候,小孔数是已有技术铝合金层的三分之一以下。
如图11所示,A8079材质的强度以及拉伸率均高于A1235。所以以A8079 材质制作而成的真空绝热构件100的铝合金层123可以适当的分散外部施加 的应力,从而可以防止铝合金层123内部产生缺陷。
与已有技术碳原子数为4的丁烯盐基接枝的LLDPE不同,本发明的热融 合层124是由碳原子数为8的辛烷盐基接枝的LLDPE构成,且其厚度大约是50 μm,所以有着比已有技术更高的耐热性和热合强度。将芯板构件110的上 面和下面包裹住,并延伸出热熔合部120′将热熔合层124结合在一起,从 而可以有效地提高芯板构件110的真空度。
如上所述的由最外层121、保护层122、铝合金层123、热熔合层124层 叠在一起而成的本发明实施例的密封层120,在
相对湿度0%,
温度23℃的环 境下,其
氧透过量在48小时内为0.005cc/m2。在相对湿度100%,温度38℃的 环境下,其
水蒸气透过量在48小时内为0.005g/m2。从而可以知道本发明实 施例的密封层120有着很优秀的防止外部的空气或者湿气渗透的性能。
而且,将真空绝热构件100放置到既定的
位置上的时候,折叠热熔合部 120′的情况下,可以遏制小孔的产生,从而可以使优秀的绝热效果维持很 长时间。
以上以实施例来举例说明本发明,但是本发明不是限制在所举的实施 例上,在
权利要求书的范畴内可以进行适当的变更。
即,本发明的实施例中,最外层是以2层尼龙构成。但是也可以是含有 PVDC涂层的12μm-13μm厚的K-PET构成,从而可以防止气体或者湿气的渗 透。如上所述的各个层的厚度都可以进行适当的调节。