真空绝缘板制造技术

本发明专利技术涉及真空绝缘板(VIP)。该VIP包括具有上表面(3)和下表面(4)的绝缘芯部(2)以及布置在芯部(2)的上表面(3)或下表面(4)上的至少一个大致平面状增强构件(5)。增强构件(5)是多孔性的且大致刚性的。VIP还包括可选地呈屏障膜(6)的形式的屏障封壳，屏障封壳布置成封装上述绝缘芯部(2)和平面状构件(5)。本发明专利技术还涉及制造真空绝缘板(VIP)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】真空绝缘板
本专利技术涉及真空绝缘板(VIP)并且具体地涉及具有混合式或多层式芯部的VIP。
技术介绍
在制冷单元等中使用的当前的VIP技术通常包括绝缘材料的单一板，该单一板典型地由气相二氧化硅、矿物纤维或其他多微孔材料芯部形成，该芯部可能含有也可能不含有红外遮光剂，该芯部被包裹在柔性的、气密性的封壳中，该封壳在密封之前被施加真空。VIP的导热特性典型地是约0.005W/mK的量级。本文中参考的全部导热系数值都是根据BSEN:12667:2001确定的，除非另外明确地说明。“mW/mK”是导热系数的单位并且是“毫瓦每米度”。EP2607073描述了一种VIP，该VIP包括由玻璃纤维棉和玻璃纤维板形成的复合芯部材料以及具有分层结构的外皮材料，该分层结构从外侧起包括表面保护层、金属阻隔层和粘合层，用以对芯部材料进行真空包装。EP2607073的目的是提供一种具有10年或更长的长期耐久性的VIP。然而，尽管从约2.4mW/mK的初始导热系数开始，但2年后的预计导热系数是约6.4mW/mK。通过包含玻璃纤维板，尽管初始导热系数是令人满意的，但板的寿命随着时间而迅速缩短。JP2002310384描述了一种VIP，该VIP包括玻璃纤维绝缘芯部以及层压至该绝缘芯部的增强构件。增强构件例如由不锈钢或聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。虽然绝缘芯部的存在改进了VIP的物理外观，但包含绝缘芯部导致热学性能降低，这是因为包含绝缘芯部导致VIP的导热系数增大。JP200629688描述了一种VIP，该VIP包括容纳在气体阻隔式容器中的绝缘芯部。该容器包括：包括铝蒸汽沉积膜的多层式树脂膜、以及包含乙烯-乙烯醇共聚物和无机类材料的增强层。JPH08178176描述了一种VIP，该VIP包括容纳在透气袋中的隔热芯部，透气袋被收纳在增强板之间，增强板防止VIP弯曲或扭曲。即使在本领域的情况下，也存在长期被感受到的、却尚未被满足的如下需求：提供具有改进的导热性能和长期耐用寿命的VIP。已知的是，可以通过降低芯部的密度来改进VIP产品的导热性能，这样具有降低VIP的生产成本的附加益处。然而，密度降低的芯部更不稳健并且更容易断裂，因而在多个生产阶段期间更难处理。因此，尽管期望尽可能地降低芯部的密度以提高热学性能，但密度降低得越多，就越损害芯部和由其制成的任何VIP的处理特性。例如，由芯部密度值低于约165kg/m3的粉末绝缘芯部制成的常规VIP具有较差的尺寸稳定性，板的边缘塌陷，并且板封壳起皱。结果是劣质产品，该产品随着时间而趋于翘曲并且具有在美学上令人不悦的外观。因此，必须在一方面的热学性能及尺寸整体性与另一方面的处理便易性之间达到平衡。
技术实现思路
本专利技术提供一种真空绝缘板，该真空绝缘板包括：多孔的绝缘芯部，其具有上表面和下表面以及侧面；至少一个增强构件，其布置在绝缘芯部的上或下表面上以增强该芯部，其中，增强构件由多孔材料形成并且大致是刚性的；其中，上述至少一个增强构件和绝缘芯部一起形成混合芯部，并且增强构件不形成横过绝缘芯部的热桥；以及封壳，其布置成封装混合芯部并且维持该封壳内施加的真空。本专利技术的VIP具有良好的尺寸稳定性，板的边缘不塌陷，并且板封壳不起皱。结果是优良产品，该产品不随着时间而翘曲。因此，本专利技术的VIP具有在美学上令人愉悦的外观。绝缘芯部典型地基于诸如粉末材料等颗粒式材料，其例如通过压、烧结等形成为芯部。形成芯部的材料可以包含一种或更多其他组分以形成芯部。典型地，芯部实质上将会是平面状的。它经常会具有(例如长方体中的)矩形面。这种面将会是尺寸稳定的。典型地，相对于它的长度和宽度而言，它会是薄的。绝缘芯部的典型尺寸是：300mm×300mm×10mm(长度×宽度×厚度)至1200mm×600mm×80mm(长度×宽度×厚度)。期望的是，增强构件是平面状的。增强构件将会具有与绝缘芯部大致相同的长度和宽度尺寸。因此，典型地增强构件将横过绝缘芯部的整个一个表面以增强绝缘芯部。增强构件的典型尺寸是：{300mm至1200mm}(长度)×{300至600mm}(宽度)×{1mm至5mm}(厚度)。在本专利技术中，典型地增强构件将会具有比绝缘芯部更高的导热系数。因此，本专利技术的真空绝缘板将被形成为使得不存在允许热量通过绕过绝缘芯部而传导通过混合芯部的热桥。绝缘芯部在上表面和下表面之间不形成热桥。特别地，不会存在由构成增强构件的材料形成的热桥。例如，形成增强构件的材料不会围绕绝缘芯部的侧面延伸。取而代之的是，增强构件将会仅位于绝缘芯部的上和/或下表面上。这样不会横过绝缘芯部地桥接。这意味着由于使用增强构件而导致的真空绝缘板的总体导热性能的任何降低都被最小化。此外，由于包含增强构件，所以可以降低绝缘芯部的密度，并且提供与常规真空绝缘板相比热学性能提高的真空绝缘板。因此，本专利技术人发现能够获得如下构造：在该构造中，尽管增强构件所使用的材料具有比绝缘芯部差的导热性能，但真空绝缘板的总体热学性能得到提高。特别地，专利技术人发现，能够将绝缘芯部的密度降低至出于处理目的而使绝缘芯部需要增强的程度，然而通过使用降低了密度的绝缘芯部而获得的绝缘芯部的导热性足以抵消使用增强构件而获得的较差的导热性能。因此，净效果是VIP的绝缘性能提高。密度降低的芯部的较低导热系数在与增强构件的较高导热系数相结合时的总体热学性能仍然优于不需要增强构件的密度较高的芯部的热学性能。然而，出于处理目的，混合芯部是适当地稳健的。特别是当封壳经受真空时以及在随后的处理期间，它是尺寸稳定的。在本专利技术中可以使用密度降低的绝缘芯部。特别地，密度降低的绝缘芯部是密度已经降低至在尺寸上不能保持稳定的绝缘芯部。例如，在VIP内具有如下密度的绝缘芯部：该密度是从约100kg/m3至约165kg/m3，或者从约120kg/m3至约165kg/m3，或者从约110kg/m3至约135kg/m3。即使它是密度降低的芯部，混合芯部也具有期望的尺寸稳定性。包括由多微孔的绝缘材料(该绝缘材料由粉末材料形成)制成的绝缘芯部的常规VIP已经证实了约4mW/mK至4.5mW/mK的导热系数。包括由大致开孔泡沫(例如多微孔的聚氨酯)制成的绝缘芯部的常规VIP已经证实了约8mW/mK的导热系数。本专利技术的VIP包括混合芯部，该混合芯部包括：绝缘芯部，其由多微孔的绝缘材料(该绝缘材料由粉末材料形成)制成；以及多孔的增强构件，其由大致开孔泡沫制成，该大致开孔泡沫例如是具有大于约90％的开孔率的泡沫。尽管包括导热系数与绝缘芯部相比较低的增强构件，但所得到的VIP具有从约3至约4mW/mK的提高的导热性。增强构件的存在允许使用如下绝缘芯部：该绝缘芯部由多微孔的绝缘材料(该绝缘材料由粉末材料形成)制成，并且与由多微孔的绝缘材料(该绝缘材料由粉末材料形成)制成的常规VIP相比具有降低的密度。具体地，包括由气相二氧化硅形成的绝缘芯部的传统VIP具有从约170kg/m3至约200kg/m3的密度，而包括增强构件的本专利技术的VIP具有如下绝缘芯部：该绝缘芯部由气相二氧化硅形成并具有从约110kg/m3至约160kg/m3的密度。结果是具有提高的热学性能的VIP。迄今为止，还尚未描述包括混合芯部并且该混合芯部具有总体上改进的导热性的VIP。有利地，使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空绝缘板，包括：多孔的绝缘芯部，其具有上表面和下表面以及侧面；至少一个增强构件，其布置在所述绝缘芯部的上或下表面上以增强所述芯部，其中，所述增强构件由多孔材料形成并且大致是刚性的；其中，所述至少一个增强构件和所述绝缘芯部一起形成混合芯部，并且所述增强构件不形成横过所述绝缘芯部的热桥；以及封壳，其布置成封装所述混合芯部并且维持所述封壳内施加的真空。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.15 GB 1500679.41.一种真空绝缘板，包括：多孔的绝缘芯部，其具有上表面和下表面以及侧面；至少一个增强构件，其布置在所述绝缘芯部的上或下表面上以增强所述芯部，其中，所述增强构件由多孔材料形成并且大致是刚性的；其中，所述至少一个增强构件和所述绝缘芯部一起形成混合芯部，并且所述增强构件不形成横过所述绝缘芯部的热桥；以及封壳，其布置成封装所述混合芯部并且维持所述封壳内施加的真空。2.根据权利要求1所述的真空绝缘板，其具有布置在所述绝缘芯部的上表面上的上增强构件，并且具有布置在所述绝缘芯部的下表面上的下增强构件。3.根据前述任一项权利要求所述的真空绝缘板，其具有多个增强构件。4.根据前述任一项权利要求所述的真空绝缘板，其中，所述增强构件中的至少一者具有在95kPa和150kPa之间的抗压强度。5.根据权利要求2所述的真空绝缘板，其中，所述上增强构件和所述下增强构件各自具有约100kPa的抗压强度。6.根据前述任一项权利要求所述的真空绝缘板，其中，所述混合芯部具有在95kPa和150kPa之间的抗压强度。7.根据权利要求6所述的真空绝缘板，其中，所述混合芯部具有在100kPa和120kPa之间的抗压强度。8.根据前述任一项权利要求所述的真空绝缘板，其中，所述至少一个增强构件具有大致光滑的外表面。9.根据前述任一项权利要求所述的真空绝缘板，其中，所述至少一个增强构件的密度低于所述绝缘芯部的密度。10.根据权利要求2所述的真空绝缘板，其中，所述上增强构件和所述下增强构件各自具有比所述绝缘芯部的密度低的密度。11.根据前述任一项权利要求所述的真空绝缘板，其中，至少一个增强构件由聚氨酯形成。12.根据权利要求2所述的真空绝缘板，其中，所述上增强构件和下增强构件分别由聚氨酯形成。13.根据前述任一项权利要求所述的真空绝缘板，其中，所述绝缘芯部由多微孔的绝缘材料构成，所述多微孔的绝缘材料由粉末材料形成。14.根据前述任一项权利要求所述的真空绝缘板，其中，所述绝缘芯部是多微孔性的并且由粉末材料构成，所述粉末材料包括从由气相二氧化硅、沉淀二氧化硅或珍珠岩、或其组合组成的组中选择的粉末。15.根据前述任一项权利要求所述的真空绝缘板，其中，所述绝缘芯部包含气相二氧化硅。16.根据前述任一项权利要求所述的真空绝缘板，其中，所述绝缘芯部是多微孔性的并且具有从约50nm至约350nm的平均微孔尺寸。17.根据前述任一项权利要求所述的真空绝缘板，其中，所述真空绝缘板内的绝缘芯部的密度是从约100kg/m3至约165kg/m3，例如从约130kg/m3至约160kg/m3，或者从约100kg/m3至约135kg/m3。18.根据前述任一项权利要求所述的真空绝缘板，其中，所述绝缘芯部由包括气相二氧化硅的材料构成，并且其中，所述真空绝缘板内的所述绝缘芯部的密度是从约100kg/m3至约160kg/m3，或者从约130kg/m3至约160kg/m3，或者从约100kg/m3至约130kg/m3。19.根据前述任一项权利要求所述的真空绝缘板，其中，所述至少一个增强构件包含聚氨酯，并且所述绝缘芯部由包括气相二氧化硅的材料构成，并且其中，所述真空绝缘板内的所述绝缘芯部的密度是从约100kg/m3至约160kg/m3，例如从约100kg/m3至约135...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·马克，A·帕吉特，M·罗什福尔，
申请(专利权)人：金斯潘控股有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰,IE