器具的硬化结构的制作方法

1.本设备总体上涉及一种器具的硬化结构，更具体地说，涉及一种器具的真空隔热组件的硬化结构。


背景技术：

2.冰箱器具的壁内通常设置有隔热材料。真空隔热组件可以提高冰箱器具的隔热性能。当使用真空隔热组件时，可以使用硬化材料来增强冰箱器具。


技术实现要素：

3.在至少一个方面，器具的真空隔热组件包含限定空腔的多个面板。多个面板中的每个包含内表面。端口开口由多个面板中的一个限定，并且限定为与空腔连通。真空隔热材料定位在空腔内。硬化材料耦合到多个面板中的一或多个面板的内表面。硬化材料包含配置为当加热硬化材料时粘附到内表面的聚合物层。网格层定位在聚合物层上方。
4.在至少另一方面，器具的真空隔热组件包含限定空腔的第一和第二面板。真空隔热材料定位在空腔内。硬化材料耦合到第一和第二面板中的一个的内表面。硬化材料包含配置为在加热时膨胀的聚合物层。网格层耦合到聚合物层。
5.在至少另一方面，增强真空隔热的方法包含选择热活化硬化材料的步骤。另一步骤包含将热活化硬化材料定位在第一面板的内表面、第一面板的外表面、第二面板的内表面和第二面板的外表面中的一或多个上。方法进一步包含加热以激活硬化材料的步骤。另一步骤包含将第一面板与第二面板耦合以限定空腔。方法还包含从空腔中移除空气以在其中形成至少部分真空的步骤。
6.通过研究以下说明书、权利要求书和附图，本领域技术人员将进一步理解该设备的这些和其他特征、优点和目的。
附图说明
7.在附图中：
8.图1是根据各种示例的具有门的冰箱器具的侧面透视图；
9.图2是图1的冰箱器具的真空隔热组件的侧面透视图；
10.图3a是根据各种示例的图2的真空隔热组件沿线iii
‑
iii截取的部分剖视图，并且包含硬化材料；
11.图3b是根据各种示例的图2的真空隔热组件沿线iii
‑
iii截取的部分剖视图，并且包含硬化材料；
12.图4a是根据各种示例的包含硬化材料的图2的真空隔热组件的面板的内表面的侧面透视图；
13.图4b是根据各种示例的包含硬化材料的图2的真空隔热组件的面板的内表面的侧面透视图；
14.图4c是根据各种示例的包含硬化材料的图2的真空隔热组件的面板的内表面的侧面透视图；
15.图5是根据各种示例的用于增强真空隔热组件的方法的流程图。
具体实施方式
16.当前示出的实施例主要在于方法步骤和装置部件的组合，方法步骤和装置部件与包含用于增强真空隔热组件的硬化材料的器具的真空隔热组件相关。相应地，在适当的情况下，装置部件和方法步骤由附图中的传统符号表示，仅示出了与理解本公开的实施例相关的具体细节，以避免用对受益于本文描述的本领域普通技术人员来说显而易见的细节来模糊本公开。此外，说明书和附图中相同的数字代表相同的元件。
17.出于本文描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”及其派生词应当涉及方位如图1所示的公开物。除非另有说明，否则术语“前”将指元件更接近预期观察者的表面，术语“后”将指元件远离预期观察者的表面。然而，应该理解的是，所述公开可以采取各种替代方向，除非有明确相反的指定。还应理解，附图中示出的以及以下说明书中描述的特定设备和过程仅仅是所附权利要求书中限定的本发明概念的示例性实施例。因此，除非权利要求另有明确声明，否则与本文公开的实施例相关的特定尺寸和其他物理特性不应被认为是限制性的。
18.术语“包含”、“包括(comprises和comprising)”或其任意其他变体旨在涵盖非排他性包含，使得包括元素列表的过程、方法、物品或装置不仅包含那些元素，还可以包含未明确列出的或这种过程、方法、物品或装置固有的其他元素。后面接“包括
……”
的元素，没有更多限制，不排除在包括该元素的过程、方法、物品或装置中存在附加的相同元素。
19.参照图1
‑
5，附图标记10通常表示冰箱器具12的真空隔热组件。真空隔热组件10包含限定空腔18的多个面板14、16。多个面板14、16中的每个包含内表面20、22。端口开口24由多个面板14、16中的一个限定，并且与空腔18连通。真空隔热材料26定位在空腔18内。硬化材料28耦合到多个面板14、16中的一或多个面板的内表面20、22。硬化材料28包含配置为当加热硬化材料28时粘附到内表面20、22的聚合物层30。网格层32定位在聚合物层30上方。
20.现在参照图1，冰箱器具12示出具有配置为冷藏消费品的冷藏室64和配置为在正常使用期间冷冻消费品的冷冻室68。在一些情况下，冰箱器具12可以具有柜70和柜70内的衬里74，以限定冷藏室64和冷冻室68。柜70可以进一步包含与衬里74间隔开的包装76。竖框78可以将冷藏室64和冷冻室68隔开。图1总体上示出了底部安装型冰箱，但是应当理解，本公开可以应用于任意类型的冰箱，诸如对开门、双门底部安装型或顶部安装型制冷装置。
21.冰箱器具12可以具有一或多个门组件84、86，该门组件提供对冰箱器具12的内部容积的选择性访问，在内部容积中可以存储消费品。如图所示，冷藏室门组件84选择性地关闭冷藏室64。冷冻室门组件86可以是滑动门组件，并且可以选择性地关闭冷冻室68。应当理解，冷藏室64可以具有单个门组件84或一对门组件84。还应当理解，冷冻室68可以具有铰接门组件，而不是如图所示的滑动组件。
22.现在参照图2，真空隔热组件10示出为包含限定空腔18的第一面板14和第二面板16。应当理解，所示的真空隔热组件10仅是示例性的，真空隔热组件10可以是任意尺寸或形状，并且可以配置为用于器具12的任意部分，包含但不限于柜70的壁、冷藏室门组件84或冷
冻室门组件86。
23.现在参照图1和2，冷藏室门组件84包含内门衬里90和外面板94。当真空隔热组件10定位在冷藏室门组件84内时，真空隔热组件10可以定位在内门衬里90和外面板94之间，或者可以与冷藏室门组件84一体形成。例如，第一面板14可以由冷藏室门组件84的内门衬里90限定，第二面板16可以由冷藏室门组件84的外面板94限定。应当理解，真空隔热组件10可以类似地设置在冷冻室门组件86内或柜70内(例如，定位在衬里74和包装76之间或与衬里74和包装76一体形成)。
24.现在参照图2
‑
3b，第一面板14和第二面板16中的一个可以包含沿真空隔热组件10的至少部分延伸的周边壁100，以限定真空隔热组件10的外周面。第一面板14包含第一内表面20和第一外表面110，并且第二面板16包含第二内表面22和第二外表面112。第一内表面20和第二内表面22定位成彼此相对，以限定空腔18。空腔18进一步被第一面板14或第二面板16的周边壁100封闭。
25.第一面板14限定了与空腔18连通的端口开口24。如图所示，端口开口24通常是圆形的，并且配置为可操作地耦合到真空(未示出)和/或真空端口130(图2)。端口开口24可以由边缘116包围并且至少部分地由该边缘限定。边缘116从第一面板14的外表面110向外延伸，并且可以是例如锥形、方形或斜面。
26.仍然参照图2
‑
3b，根据各种示例，示出了耦合到第一面板14的内表面20的硬化材料28。如图4a
‑
4c中所示，硬化材料28可以作为片材(图4a)、作为条(图2和图4b)或者作为针对特定区域切割成不规则形状的片(图4c)耦合到内表面20。然而，应当理解，示出的实施例仅是示例性的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，硬化材料28可以以任意图案施加到第一面板14和第二面板16中任一个的任意表面，包含但不限于第二面板16的内表面22、第一面板14的外表面110、第二面板16的外表面112、周边壁100或它们的任意组合。硬化材料28的位置、形状和取向基于各种因素来选择，包含例如形成相应的面板14、16的材料、从空腔18中移除空气以形成真空的方法和/或真空隔热组件10的期望用途。
27.现在参照图3a和3b，硬化材料28示出为定位成覆盖第一面板14的端口开口24的条。硬化材料28包含聚合物层30和网格层32，并且可以配置为复合硬化材料。聚合物层30是热活化聚合物。热活化聚合物是当暴露于预定温度时经历物理性质(例如，硬度)变化的聚合物。例如，热活化聚合物可以配置为当在预定温度(例如，在约200℉至约300℉之间、在约225℉至275℉之间或其中任意单一温度或温度范围)下加热预定时间(例如，在约10分钟至35分钟之间、在约15分钟至30分钟之间或其中任意单一时间跨度或时间跨度范围)时膨胀。当热量施加到硬化材料28并且聚合物层30膨胀时，聚合物层30可以增加硬度或变硬，以增强第一面板14。硬度的增加可能是转动惯量增加的结果。聚合物层30可以进一步固化或可以变得多孔，同时为第一面板14提供增强。聚合物层30可以由选定的材料形成，使得当激活聚合物层30时，聚合物层30是透气性的。
28.网格层32可以与聚合物层30一体形成或耦合到该聚合物层。网格层32由透气性材料形成，诸如但不限于树脂涂覆玻璃和/或矿物布。如图所示，当硬化材料28耦合到第一面板14的内表面20时，网格层32暴露在真空隔热组件10的空腔18内。换句话说，聚合物层30设置在网格层32和第一面板14的内表面20之间。
29.如图3a中所示，聚合物层30可以进一步耦合到粘合剂层120。粘合剂层120可以配
置为将聚合物层30与第一面板14的内表面20耦合。在各种示例中，可移除的释放层可以定位在粘合剂层120上方，并且可以在将硬化材料28与面板14耦合之前移除。粘合剂层120可以由配置为允许聚合物层30的热活化的任意粘合剂形成。在一些示例中，粘合剂层120可以选择为透气性的，使得当硬化材料28定位在端口开口24上方时，空气可以吸引穿过硬化材料28。可替代地，如图3b中所示，聚合物层30可以配置为当激活时粘附到第一面板14的内表面20，使得聚合物层30直接耦合到内表面20。还可以设想，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用自粘合和粘合剂层120的任意组合。
30.现在参照图4a
‑
4c，第一面板14被示出具有以各种图案定位的硬化材料28。如图4a中所示，硬化材料28可以定位成横跨第一面板14的内表面20的全部或部分的片材。在其他示例中，如图4b中所示，硬化材料28可以水平地、垂直地、对角地或以任意图案定位成条。在不脱离本公开的范围的情况下，硬化材料28可以形成为具有任意尺寸的矩形条。硬化材料28可以包含间隔均匀或不均匀的条。在另一些示例中，如图4c中所示，硬化材料28可以以不规则形状和/或轮廓(例如，之字形、对称形状、不对称形状、拐角轮廓等)定位，并且可以定位在第一面板14的内表面20上的不同位置。
31.仍然参照图4a
‑
4c，硬化材料28可以以预切割的条和/或形状提供，或者硬化材料28可以在激活聚合物层30之前被切割(图3a和3b)。如前所述，硬化材料28可以定位成覆盖端口开口24。可替代地，如图4a
‑
4c中所示，硬化材料28可以包含一或多个切口124，该切口的形状与端口开口24和由第一面板14限定的任意其他开口对齐。
32.再次参照图1
‑
5，可以提供增强真空隔热组件10的方法200。方法200可以包含选择热活化硬化材料28的步骤210，该热活化硬化材料用于增强限定真空隔热组件10的空腔18的第一面板14和第二面板16。硬化材料28配置为当激活时是透气性的。选择硬化材料28的步骤210可以包含选择聚合物层30、选择网格层32、选择粘合剂层120和/或确定层30、32、120中的一个或全部的性能。
33.选择硬化材料28的步骤210可以包含基于所使用的增强量和为硬化材料28选择的位置来选择硬化材料28。例如，在第一或第二面板14、16在从空腔18中移除空气时在面板14、16的第一部分显示出变形的情况下(例如，真空弓形)，可以选择硬化材料28以在面板14、16的第一部分上方提供一定程度的增强。在面板14、16在面板14、16的第二部分显示出不同程度的变形的情况下，可以选择硬化材料28以在面板14、16的第二部分上方提供一定程度的增强。可以设想，可以选择一种以上的硬化材料28用于真空隔热组件10的单个面板14、16上。
34.方法200可包含将硬化材料28定位在第一面板14的内表面20、第二面板16的内表面22、第一面板14的外表面110或第二面板16的外表面112中的一或多个上的进一步步骤212。在各种示例中，步骤212可以包含用粘合剂层120将硬化材料28与相应的表面20、22、110、112耦合。在其他示例中，方法200可以包含加热以激活硬化材料28的步骤214。当加热时，硬化材料28的聚合物层30配置为激活和膨胀。聚合物层30的激活和膨胀可以配置为将硬化材料28与相应的表面20、22、110、112耦合。聚合物层30的激活和膨胀可以进一步增加硬化材料28的硬度，为相应的面板14、16提供增强和/或可以使硬化材料28透气。
35.应当理解，硬化材料28可以选择为单片材或预切割的条和/或不脱离本公开的范围的形状。将硬化材料28定位在面板14、16的一或多个表面20、22、110、112上的步骤212可
以进一步包含将硬化材料28配置为覆盖相应的表面20、22、110、112的部分。这部分可以限定预定的图案(例如，多个间隔开的条)，或者可以限定任意其他形状(参见图4a
‑
4c)。这部分可以进一步或可替代地限定面板14、16的外周面、由面板限定的任意开口的外周面(例如，端口开口24)，或者面板14、16的任意其他特征的外周面。在硬化材料28选择为单片材的情况下，将硬化材料28定位在面板14、16的一或多个表面20、22、110、112上的步骤212可以进一步包含切割和/或定尺寸硬化材料28，而不脱离本公开的范围。
36.此外，定位硬化材料28的步骤212可以进一步包含将硬化材料定位在由第一面板14限定的端口开口24上方。硬化材料28可以定位在由面板14、16中的任一个限定的任意其他开口上方。还应当理解，硬化材料28可以定位在和/或耦合到真空隔热组件10的周边壁100上，并且可以定位在其中限定的任意开口上方或周围。
37.方法200可进一步包含将第一面板14与第二面板16耦合以限定空腔18的步骤216。在各种示例中，第一面板14可以是门组件84、86或者器具12的柜70的面板。在其他示例中，第一面板14可以是单独的面板，其中真空隔热组件10配置为安装在门组件84、86或柜70的壁内。方法200进一步包含用真空隔热材料26填充空腔18的步骤218。真空隔热材料26可以是粉末隔热材料，并且可以配置为通过将硬化材料28定位在端口开口24上方和/或真空隔热组件10的面板14、16或周边壁100的任意其他开口上方而保持在空腔18内。另一步骤220可以包含从空腔18中移除空气以在其中形成真空。空气可以通过耦合到端口开口24的真空端口130移除(图2)。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，方法200的步骤可以以任意顺序执行，包含同时执行。
38.仍然参照图1
‑
5，使用硬化材料28来为真空隔热组件10提供增强可以允许面板14、16的各个部分被增强，而无需大的制造调整。取决于真空隔热组件10的使用，硬化材料28可以配置为胶带或粘合剂膜，并且可以放置在任意位置和/或切割成或制造成任意形状。硬化材料28可以进一步允许增强金属板(例如，第一面板14和第二面板16)以防止变形(诸如当移除空气以在空腔18内限定至少部分真空时的真空弓形)。
39.根据一个方面，器具的真空隔热组件可以包含多个面板，这些面板可操作地彼此耦合并且间隔开以在其间限定空腔。多个面板中的每个面板可以包含内表面。端口开口可以由多个面板中的一个限定。端口开口可以与空腔连通。真空隔热材料可以定位在空腔内。硬化材料可以耦合到多个面板中的一或多个面板的内表面。硬化材料可以包含配置为当加热硬化材料时粘附到多个面板的一或多个面板的内表面的聚合物层。网格层可以定位在聚合物层上方。
40.根据另一方面，聚合物层可以配置为当加热硬化材料时固化。
41.根据另一方面，硬化材料可以定位在端口开口上方。
42.根据另一方面，硬化材料可以是透气性的。
43.根据另一方面，在空腔排空期间，硬化材料可以将真空隔热材料保持在空腔内。
44.根据另一方面，硬化材料可以以由硬化材料条形成的预定图案施加到多个面板的内表面。
45.根据另一方面，硬化材料作为基本上覆盖一或多个内表面的片材施加到多个面板的一或多个内表面。
46.根据另一方面，器具的真空隔热组件可以包含彼此间隔开的第一和第二面板，以
在其间限定空腔。真空隔热材料可以定位在空腔内。硬化材料可以耦合到第一和第二面板中的一个的内表面。硬化材料可以包含热活化聚合物层和耦合到聚合物层的网格层。
47.根据另一方面，真空隔热材料包括粉末隔热材料。
48.根据另一方面，热活化聚合物层可以配置为当聚合物层随着热量施加到热活化聚合物层而膨胀时是多孔的。网格层和热活化聚合物层可以配置为防止粉末隔热材料穿过硬化材料。
49.根据另一方面，硬化材料可以配置为当热活化聚合物层随着热量施加到热活化聚合物层而膨胀时是透气性的。
50.根据另一方面，第一和第二面板中的一个可以限定端口开口。硬化材料可以定位在端口开口上方。
51.根据另一方面，热活化聚合物层可以配置为当聚合物层随着热量施加到热活化聚合物层而膨胀时增加硬度。
52.根据另一方面，硬化材料可以包含耦合到与网格层相对的热活化聚合物层的粘合剂层。粘合剂层可以配置为将硬化材料与至少一个面板的内表面耦合。
53.根据另一方面，热活化聚合物层配置为当加热硬化材料时粘附到内表面。
54.根据另一方面，硬化材料耦合到第一和第二面板中的一个的外表面。
55.根据另一方面，增强真空隔热的方法可以包含步骤：选择热活化硬化材料，并且将热活化硬化材料定位在第一面板的内表面、第一面板的外表面、第二面板的内表面和第二面板的外表面中的一或多个上。方法还包含加热以激活硬化材料的步骤。方法的另一步骤可以包含将第一面板与第二面板耦合以限定空腔。方法包含从空腔中移除空气以在其中形成至少部分真空的另一步骤。
56.根据另一方面，增强真空隔热的方法可以包含用真空隔热材料填充空腔的步骤，该真空隔热材料的尺寸适于由硬化材料保持。
57.根据另一方面，增强真空隔热的方法可以包含将热活化硬化材料定位在一个表面上的步骤，该步骤包含将热活化硬化材料定位成预定图案以增强相应的面板。
58.根据另一方面，增强真空隔热的方法可以包含将热活化硬化材料定位在一个表面上的步骤，该步骤包含使用粘合剂层和硬化材料的聚合物层的激活中的一个将热活化硬化材料与相应的表面耦合。
59.本领域普通技术人员将会理解，所述公开和其他部件的构造不限于任意特定材料。除非另外描述，否则本文公开的公开内容的其他示例性实施例可以由多种材料形成。
60.出于本公开的目的，术语“耦合”(以其所有的形式，couple、coupling、coupled等)一般是指两个部件直接或间接的(电气的或机械的)连接。此类接合可以是本质上固定的或本质上可动的。此类接合可以通过两个部件(电气的或机械的)和任意附加的中间构件彼此一体地形成为单个整体来实现，或者通过这两个部件来实现。除非另有说明，否则此类连接本质上可以是永久性的，或者本质上可以是可移除的或可释放的。
61.同样需要注意，在示例性实施例中示出的公开的元件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了本创新的几个实施例，但是阅读本公开的本领域技术人员将容易理解，在实质上不脱离所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜
色、方向等的变化)。例如，示出为一体地形成的元件可以由多个部分构成，或者示出为多个部分的元件可以一体地形成，界面的操作可以颠倒或者以其他方式变化，结构和/或构件或连接器或系统的其他元件的长度或宽度可以变化，元件之间提供的调整位置的性质或数量可以变化。应当注意，系统的元件和/或组件可以由提供足够强度或耐久性的多种材料中的任意一种、以多种颜色、纹理和组合中的任意一种构成。因此，所有此类修改都旨在被包含在本发明创新的范围内。在不脱离本发明创新的精神的情况下，可以对期望的和其他示例性实施例的设计、操作条件和布置进行其他替换、修改、改变和省略。
62.应当理解，所描述的过程中的任意所述过程或步骤可以与其他公开的过程或步骤相结合，以形成本公开范围内的结构。本文公开的示例性结构和过程是出于说明的目的，并且不应解释为限制。