保温型材及热水器的制作方法

本实用新型涉及热水器领域，尤其涉及一种保温型材及应用该保温型材的热水器。

背景技术：

目前，真空绝热板(Vacuum Insulation Panel，简称VIP)基于其较低的导热系数(8mW/(m·K))逐渐被应用于热水器的保温材料领域，但是由于在缠绕包裹热水器的内胆时需要长期保持弯曲，会在一定程度上降低VIP的可靠性，而且VIP内部压力较低与外部大气压的压差大，容易发生气体渗透，进而遭到机械破坏，导热系数增大，进而影响热水器的保温性能。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种保温型材，旨在解决现有的保温材料导热系数增大，导致热水器的保温性能下降的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种保温型材，该保温型材包括隔热芯材和微气泡、及包裹所述隔热芯材和微气泡的至少一层防护层，所述保温型材和微气泡内填充有隔热气体。

进一步地，所述微气泡在任一方向上的尺寸小于3mm。

进一步地，所述隔热气体的导热系数低于25mW/(m·K)。

进一步地，所述隔热气体为氩气、氪气、氙气、二氧化碳、环戊烷、及异戊烷中的至少一种。

进一步地，所述保温型材内还填充有反热辐射的纳米粉体。

进一步地，所述隔热芯材之间、微气泡之间、隔热芯材与微气泡之间形成有间隙，所述隔热气体和纳米粉体还填充于所述间隙。

进一步地，所述纳米粉为SiO₂粉、红外遮光剂、石墨粉、炭黑粉中的一种或两种以上的混合物。

进一步地，所述隔热芯材为纳米颗粒、玻璃纤维、碳纤维、及多孔材料中的至少一种。

进一步地，所述防护层设置有进气孔和排气孔，所述进气孔与排气孔分布于所述防护层的上下或左右两端，且进气孔的位置低于排气孔的位置，所述保温型材还包括密封所述进气孔及排气孔的密封件。

进一步地，所述防护层和微气泡的材质为塑料膜、金属箔复合塑料膜、镀有金属层的塑料复合膜中的一层或两层以上的复合膜材料。

进一步地，该保温型材还包括设于所述防护层内表面和/或外表面的反射层。

本实用新型的另一目的在于提供一种热水器，该热水器的内胆外壁包覆有如上所述的保温型材。

本实用新型的保温型材，应用于热水器，该保温型材包括隔热芯材和微气泡、及包裹所述隔热芯材和微气泡的至少一层防护层，所述保温型材和微气泡内填充有隔热气体。本实用新型的保温型材通过防护层包裹导热系数比较低的隔热芯材和微气泡，在保温型材和微气泡内填充隔热气体来降低保温型材的平均导热系数，进而降低保温型材的导热性，提高其保温性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型保温型材一实施例的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种保温型材，应用于热水器。

参照图1和2，该保温型材100包括隔热芯材20和微气泡30、及包裹所述隔热芯材20和微气泡30的至少一层防护层10，所述保温型材100和微气泡30内填充有隔热气体。

在本实施例中，该保温型材100包括一层防护层10，在其他实施例中，该防护层10还可以由多层防护层10进行叠加，该防护层10包裹具有低导热性的隔热芯材20和微气泡30，所述隔热芯材20具体为为颗粒、纤维、及多孔材料中的至少一种，该颗粒优选为纳米颗粒，所述纤维优选保温性能良好的玻璃纤维或碳纤维，所述隔热芯材20与微气泡30的分布可以是按照规则的排列顺序分布，如图1所示的实施例，也可以是在防护层10内随机分布，在保温型材100和微气泡30内填充低导热系数的隔热气体，进一步降低保温型材100的导热性，增加其保温性能。

本实用新型的保温型材100，应用于热水器，该保温型材100包括隔热芯材20和微气泡30、及包裹所述隔热芯材20和微气泡30的至少一层防护层10，所述保温型材100和微气泡30内填充有隔热气体。本实用新型的保温型材100通过防护层10包裹导热系数比较低的隔热芯材20和微气泡30，在保温型材100和微气泡30内填充隔热气体来降低保温型材100的平均导热系数，进而降低保温型材100的导热性，提高其保温性能，而且填充隔热气体使保温型材100在包裹热水器的内胆而发生长期的弯折时，保温型材100的隔热气体会重新排列分布，不会发生机械破坏，进一步地提高了保温型材的使用寿命和保温效果。

进一步地，参照图1和图2，所述微气泡30在任一方向上的尺寸小于3mm。

在本实施例中，为了进一步降低保温型材100的导热性，所述微气泡30的直径尺寸一般设置在小于3mm，确保每一个微气泡30内部对流换热，所述微气泡30还形成开口，相邻所述微气泡30之间通过所述开口连通，而且在充入隔热气体的时候，尽量使所述微气泡30达到满压，以便微气泡30以及保温型材100的内部压力与外部大气压保持一致，以防止由于保温型材100内外的压差，产生漏气，对保温型材造成机械破坏，进一步降低了保温型材100的性能衰弱可能性。

进一步地，所述隔热气体的导热系数低于25mW/(m·K)，优选地，隔热气体为氩气、氪气、氙气、二氧化碳、环戊烷、及异戊烷中的至少一种。

在本实施例中，在保温型材100内填充导热系数低于25mW/(m·K)的隔热气体，优选导热系数低于15mW/(m·K)的隔热气体，以降低保温型材100的导热性，提高其保温性能。所述隔热气体可以是氩气、氪气、氙气、二氧化碳、环戊烷、及异戊烷中的任意一种，也可以是其中任意组合且以任意比例混合的两种或两种以上的气体混合物。

进一步地，参照图1和2，所述保温型材100内还填充有反热辐射的纳米粉体，所述纳米粉为SiO₂粉、红外遮光剂、石墨粉、炭黑粉中的一种或两种以上的混合物。

在本实施例中，为了进一步降低保温型材100以及微气泡30内的气体传热，在保温型材100内还填充有反热辐射的纳米粉体，所述纳米粉体可以是SiO₂粉、红外遮光剂、石墨粉、炭黑粉中的任意一种粉体，也可以是其中任意组合且以任意比例混合的两种以上的混合物，所述纳米粉体优选SiO₂粉。

进一步地，参照图1和2，所述隔热芯材20之间、微气泡30之间、隔热芯材20与微气泡30之间形成有间隙(未图示)，所述隔热气体和纳米粉体还填充于所述间隙。

在本实施例中，隔热芯材20的形状没有限制，可以是规则的方体或球体或多面体，也可是不规则的结构，无论是规则结构还是不规则的结构，相邻隔热芯材20和微气泡30，或者相邻的隔热芯材20之间、微气泡30之间肯定会形成一定程度的间隙，为了进一步降低保温型材100的平均导热系数，本实施例的保温型材100又在所述间隙内填充隔热气体和/或纳米粉体，以进一步提高保温型材100的保温性能。

进一步地，参照图1和2，所述防护层10设置有进气孔11和排气孔12，所述进气孔11与排气孔12分布于所述防护层10的上下或左右两端，且进气孔11的位置低于排气孔12的位置，所述保温型材100还包括密封所述进气孔11及排气孔12的密封件。

在本实施例中，所述防护层10还设置有进气孔11和排气孔12，由于隔热气体的密度大于空气的密度，所以为了便于对所述保温型材100进行充气，将所述进气孔11和排气孔12分布于所述防护层10的上下或左右两端，且进气孔11的位置低于排气孔12的位置，在对所述保温型材100进行充气时，将所述保温型材100水平放置，然后通过所述进气孔11充入隔热气体，隔热气体会挤压隔热芯材20之间、微气泡30之间、隔热芯材20与微气泡30之间的间隙内的空气，使其通过所述排气孔12排出，所述密封所述进气孔11和排气孔12的密封件可以是电控电磁阀，还可以是手动控制的低压阀门。

进一步地，参照图1和2，所述防护层10和微气泡30的材质为塑料膜、金属箔复合塑料膜、镀有金属层的塑料复合膜中的一层或两层以上的复合膜材料。

在本实施例中，所述防护层10和微气泡30均采用导热系数比较低的、不透气的软质膜，如塑料膜、金属箔复合塑料膜、镀有金属层的塑料复合膜中的一层或两层以上的复合膜材料，如此，一方面可以进一步增强保温型材的隔热效果，另一方面可以使该保温型材的弯折性更好，更方便应用于热水器的安装。

进一步地，参照图1和2，该保温型材100还包括设于所述防护层10内表面和/或外表面的反射层40。

在本实施例中，在所述防护层10的内表面和/或外表面还设置有反射传热、且不会增加额外的边缘热桥效应的反射层40，所述反射层40为膜层或涂层，如此，通过反射层40对辐射热的反射，可以进一步提高保温型材100的保温性能，反射层40可以为金属箔复合塑料膜、镀有金属层的塑料复合膜、金属反射涂层、纳米反射涂层中的一层或多层结构。

本实用新型的保温型材100，在进行充气时，可以采用以下充气方式，但以下方式只适用于防护层10设置进气孔11和排气孔12的保温型材：

(一)、用抽气装置如真空泵，经所述排气孔12抽取所述隔热芯材20之间、微气泡30之间、隔热芯材20与微气泡30之间的间隙内的空气，在微气泡30形成有开口时，也抽取所述微气泡30内的空气，然后在第一预设时间之后，即预测的空气完全抽出时间之后，密封排气孔12，打开进气孔11向所述隔热芯材20之间、微气泡30之间、隔热芯材20与微气泡30之间的间隙或微气泡30内充隔热气体，最后，在第二预设时间之后，即根据间隙和微气泡30的总体积预先设定的隔热气体能够完全填充的时间之后，停止充气，密封所述进气孔11，完成保温型材100的充气；

(二)、依据防护层10的材料构成设定其满压值，在填充有微气泡30时还应考虑微气泡30，然后在预设时间内经所述进气孔11持续向所述隔热芯材20之间、微气泡30之间、隔热芯材20与微气泡30之间的间隙内填充隔热气体，最后在检测到防护层10及微气泡30满压时，停止充气，密封所述进气孔11和排气孔12，完成保温型材100的充气；

(三)、依据防护层10的材料构成设定其满压值，在填充有微气泡30时还应考虑微气泡30，在填充有微气泡30时还应考虑微气泡30，然后经所述排气孔12抽取所述隔热芯材20之间、微气泡30之间、隔热芯材20与微气泡30之间的间隙内的空气，同时，通过所述进气孔11向所述隔热芯材20之间、微气泡30之间、隔热芯材20与微气泡30之间的间隙内充隔热气体，最后在检测到所述微气泡30及防护层10满压时，停止抽气和充气，密封所述排气孔12和进气孔11，完成保温型材100的充气；

(四)、将所述保温型材100放置于一充满隔热气体的环境中，然后通过所述排气孔12抽取所述隔热芯材20之间、微气泡30之间、隔热芯材20与微气泡30之间的间隙内的空气，在抽取预设时间之后，打开所述进气孔11利用保温型材100的内外压差使隔热气体充入所述隔热芯材20之间、微气泡30之间、隔热芯材20与微气泡30之间的间隙内，最后检测到保温型材100的内外压力平衡时，密封所述排气孔12和进气孔11。

本实用新型的另一目的在于提供一种热水器，该热水器的内胆外壁包覆有如上所述的保温型材100。

在本实施例中，该热水器的内胆外壁包覆有如上所述的保温型材100，该保温型材100包括隔热芯材20和微气泡30、及包裹所述隔热芯材20和微气泡30的至少一层防护层10，所述保温型材100和微气泡30内填充有隔热气体。设置于该热水器的内胆和外壳之间的保温型材100，通过防护层10包裹导热系数比较低的隔热芯材20和微气泡30，在保温型材100和微气泡30内填充隔热气体来降低保温型材100的平均导热系数，进而降低保温型材100的导热性，提高其保温性能，而且填充隔热气体使保温型材100在包裹热水器的内胆而发生长期的弯折时，保温型材100的隔热气体会重新排列分布，不会发生机械破坏，进一步地提高了保温型材的使用寿命和保温效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。