真空绝热体以及冰箱的制作方法

本公开涉及真空绝热体以及冰箱。

背景技术：

真空绝热体是通过对其本体内部进行真空处理来抑制热传递的一种产品。真空绝热体可以减少通过对流和传导的热传递，因此被应用于加热设备和制冷设备。在传统的应用于冰箱的绝热方法中，虽然在制冷和冷冻方面的应用不同，但通常设置厚度约30cm或更大的泡沫聚氨酯绝热壁。但是，冰箱的内部容量因此被减小。

为了增加冰箱的内部容量，人们尝试将真空绝热体应用于冰箱。

首先，本申请人的韩国专利第10-0343719号(参考文献1)已经被公开。根据参考文献1，公开了一种制备真空绝热板并将其构建于冰箱的壁中的方法，并且真空绝热板的外部使用泡沫聚苯乙烯的单独的模制件来完成。根据该方法，不需要额外的发泡，并且提升了冰箱的绝热性能。但是，制造成本有所增加，并且制造方法复杂。作为另一示例，在韩国专利公开第10-2015-0012712号(参考文献2)中已经公开了一种使用真空绝热材料来提供壁并另外使用泡沫填充材料提供绝热壁的技术。根据参考文献2，制造成本增加，并且制造方法复杂。

作为另一示例，人们尝试使用单个产品的真空绝热体来制成冰箱所有的壁。例如，美国专利公开第us2040226956a1号(参考文献3)中披露了一种将冰箱的绝热结构设置为真空状态的技术。但是，难以通过为冰箱的壁提供充足的真空来得到实际水平的绝热效果。详细而言，存在着如下限制：难以防止具有不同温度的外壳与内壳之间的接触部处出现热传递现象，难以保持稳定的真空状态，以及难以防止由于真空状态的负压引起的壳体变形。由于这些限制，参考文献3中公开的技术局限于低温冰箱，而并不提供适用于一般家庭的技术水平。

考虑到上述限制，本申请人已经提交了专利申请no.10-2015-0109727。在以上文件中，提出了一种包括真空绝热体的冰箱。特别地，提出了适合用于形成真空绝热体的支撑单元的材料的树脂材料。

即使在上述文件中，也可能难以在支撑单元上安装抗辐射片，并且当插入多个抗辐射片时，必须插入用于保持多个抗辐射片之间的间隔的单独的插入构件。树脂材料可具有低释气性，因此，在组装期间可能损坏支撑单元，并且在组装期间可能会降低生产率。

技术实现要素：

技术问题

实施例提供了一种真空绝热体以及一种冰箱，该真空绝热体便于将抗辐射片安装在支撑单元中。

实施例还提供了一种真空绝热体以及一种冰箱，该真空绝热体中方便地联接了多个抗辐射片。

实施例提供了一种真空绝热体以及一种冰箱，该真空绝热体中减少了损坏的可能性。

实施例还提供了一种真空绝热体以及一种冰箱，该真空绝热体在组装时生产率得到了提高。

技术方案

为了方便地将抗辐射片安装到支撑单元，该支撑单元可以包括两个支撑板，并且该抗辐射片可以通过设置在将两个支撑板彼此联接的杆上的支撑件突出部而被支撑，从而使该抗辐射片被保持在板构件之间的间隔部中的适当位置。

为了方便地联接多个抗辐射片，可以在支撑单元中设置至少两种杆。

为了防止支撑单元被损坏，可设置通过将设置在一侧的支撑板上的高柱(column)联接到设置在另一侧的支撑板上的支撑凹槽而设置的a型杆和通过将具有直径彼此不同的大直径部分和小直径部分的多个高柱联接到设置在另一侧的支撑板上的容纳部以支撑小直径部分而设置的b型杆。

一个或多个实施例的细节在附图和以下描述中阐述。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征将显而易见。

本发明的有益效果

根据实施例，工人可以方便地将支撑单元和抗辐射片彼此组装在一起。

根据实施例，可以减少部件的损坏以提高产品产量。

根据实施例，可以共享部件以减少库存成本。

附图说明

图1是根据一实施例的冰箱的立体图。

图2是示意性地示出冰箱的主体和门中所使用的真空绝热体的视图。

图3是示出真空空间部的内部配置的各种实施例的视图。

图4是示出通过检测树脂获得的结果的图表。

图5示出了通过对树脂的真空保持性能进行实验而获得的结果。

图6示出了通过分析从pps和低释气pc排出的气体的成分而获得的结果。

图7示出了通过测量高温排放中树脂被大气压力损坏的最大变形温度而获得的结果。

图8是示出抗传导片及其周边部分的各种实施例的视图。

图9是根据实施例的支撑单元的剖视图。

图10是用于说明a型杆的视图。

图11是用于说明b-11型杆的视图。

图12是用于说明b-12型杆的视图。

图13是用于说明支撑单元的联接过程的视图。

图14是根据另一实施例的支撑单元的剖视图。

图15是根据又一实施例的支撑单元的剖视图。

图16是用于说明c型杆的视图。

图17是用于说明不同的c型杆的视图。

图18示出了通过应用模拟示出相对于真空压力的气体传导率的变化和绝热性能的变化的曲线图。

图19是示出观察当使用支撑单元时对真空绝热体内部进行排放的过程中的时间和压力所获得的结果的曲线图。

图20是通过比较真空压力与气体传导率所获得的曲线图。

具体实施方式

以下，将参考附图描述示例性实施例。然而，本发明可通过许多不同的形式实施，而不应该被解释为限于这里阐述的实施例，并且理解本发明的精神的本领域普通技术人员可以容易地实现其他实施例，这些实施例通过添加、改变、删除和添加组件而被包括在相同概念的范围内；相反，应该理解的是它们也被包括在本发明的范围内。

下面示出的附图可以显示为与实际产品不同，或者可以删除夸大或者简单或详细的部分，但是这旨在有助于理解本发明的技术构思。其不应被解释为限制性的。

在以下描述中，真空压力意指低于大气压的任何特定压力状态。另外，a的真空度高于b的真空度这种表达意味着a的真空压力低于b的真空压力。

图1是根据一实施例的车辆冰箱的立体图。

参考图1，冰箱1包括：主体2，设有能够储藏存储物品的腔室9；以及门3，其设置为打开/关闭主体2。门3可以被可旋转地或可滑动地移动地设置为打开/关闭腔室9。腔室9可以提供冷藏室和冷冻室中的至少一个。

多个部件构成冷冻循环，在该循环中冷空气被供给到腔室9中。详细而言，这些部件包括：压缩机4，用于压缩制冷剂；冷凝器5，用于冷凝被压缩的制冷剂；膨胀器6，用于膨胀被冷凝的制冷剂；以及蒸发器7，用于蒸发被膨胀的制冷剂，以获取热量。作为典型的结构，风扇可以被安装在邻近蒸发器7的位置处，并且从风扇吹出的流体可以穿过蒸发器7，然后被吹入腔室9中。通过由风扇调节吹送量和吹送方向、通过调节循环的制冷剂的量、或者调节压缩机的压缩率来控制冷冻负荷，从而能够控制制冷空间或冷冻空间。

图2是示意性地示出冰箱的主体和门中使用的真空绝热体的视图。在图2中，主体侧真空绝热体以移除顶壁和侧壁的状态示出，并且以移除前壁的一部分的状态示出门侧真空绝热体。此外，为了便于理解，提供了抗传导片处的部分的部段。

参考图2，真空绝热体包括：第一板构件10，用于提供低温空间的壁；第二板构件20，用于提供高温空间的壁；真空空间部50，其限定为第一板构件10与第二板构件20之间的间隔部。而且，真空绝热体包括抗传导片60和63，用以防止第一板构件10与第二板构件20之间的热传导。设置用于密封第一板构件10和第二板构件20的密封部件61，使得真空空间部50处于密封状态。当真空绝热体被应用于制冷或加热柜时，第一板构件10可以被称为内壳，并且第二板构件20可以被称为外壳。容置提供冷冻循环的部件的机械室(machineroom)8被放置在主体侧真空绝热体的下后侧，并且用于排出真空空间部50中的空气而形成真空状态的排放端口40被设置在真空绝热体的任一侧处。此外，还可以安装穿过真空空间部50的管道64，以便安装除霜水管和电线。

第一板构件10可以限定将第一空间设置于其上的至少一部分壁。第二板构件20可以限定用于将第二空间设置于其上的至少一部分壁。第一空间和第二空间可以被限定为具有不同温度的空间。在此，每个空间的壁不仅可以作为直接接触空间的壁，还可以作为不接触空间的壁。例如，本实施例的真空绝热体还可以被应用于还具有接触每个空间的单独的壁的产品。

导致真空绝热体的绝热效果损失的热传递的因素是：第一板构件10与第二板构件20之间的热传导，第一板构件10与第二板构件20之间的辐射热，以及真空空间部50的气体传导。

以下，提供一种耐热单元，其被设置为减少与热传递的这些因素相关的绝热损失。同时，本实施例的真空绝热体和冰箱不排除将另一绝热装置也设置到真空绝热体的至少一侧。因此，还可以将使用发泡等的绝热装置设置到真空绝热体的另一侧。

图3是示出真空空间部的内部配置的各种实施例的视图。

首先，参考图3a，真空空间部50可被设置在具有与第一空间和第二空间各自的压力不同的压力的第三空间中，优选地呈真空状态，从而减少绝热损失。第三空间的温度可以被设置成介于第一空间的温度与第二空间的温度之间。由于第三空间被设置为处于真空状态的空间。由此，第一板构件10和第二板构件20由于对应于第一空间与第二空间之间压力差的力而受到沿使它们彼此靠近的方向收缩的力。因此，真空空间部50可以在其减小的方向上变形。在此情况下，绝热损失可能由于以下原因而产生：热辐射量的增加、真空空间部50的收缩和热传导量的增加、板构件10和20之间的接触。

支撑单元30可以被设置为减小真空空间部50的变形。支撑单元30包括杆31。杆31可以沿相对于板构件基本上垂直的方向延伸，以支撑第一板构件与第二板构件之间的距离。支撑板35可以被附加地设置在杆31的至少任一端上。支撑板35可将至少两个或更多个杆31彼此连接，以沿着相对于第一板构件10和第二板构件20水平的方向延伸。支撑板35可以被设置为板状，或者可以被设置为格状，从而减小支撑板接触第一板构件10或第二板构件20的面积，由此减小热传递。杆31和支撑板35在至少一个部分处被彼此固定，以便一起插入到第一板构件10与第二板构件20之间。支撑板35接触第一板构件10和第二板构件20中的至少一者，由此防止第一板构件10和第二板构件20的变形。此外，基于杆31的延伸方向，支撑板35的总截面积被设置为大于杆31的总截面积，从而通过杆31传递的热可以通过支撑板35扩散。

将描述支撑单元30的材料。

支撑单元30具有高抗压强度，以承受真空压力。另外，支撑单元30将具有低释气率和低吸水率，以保持真空状态。而且，支撑单元30将具有低导热系数，以便减少板构件之间的热传导。而且，支撑单元30将确保高温下的抗压强度，以承受高温排放过程。另外，支撑单元30应具有优异的机械加工性以进行模制。而且，支撑单元30将具有低成本的模制。这里，执行排放过程所需的时间大约需要几天。因此，减少了时间，从而大大提高了制造成本和生产率。因此，由于随着执行排放过程的温度升高排放速度增加，所以在高温下要确保抗压强度。发明人在上述条件下进行了各种检测。

首先，陶瓷或玻璃具有低释气率和低吸水率，但是其机械加工性显著降低。因此，陶瓷和玻璃可以不用作支撑单元30的材料。因此，可以将树脂视为支撑单元30的材料。

图4是示出通过检测树脂获得的结果的图表。

参照图4，本发明人已经检测了各种树脂，并且大多数树脂不能使用，因为它们的释气率和吸水率非常高。因此，本发明人已经检测了近似满足释气率和吸水率条件的树脂。结果，由于pe的高释气率和低抗压强度，因此不适合使用pe。由于pctfe价格过高，因此不宜使用pctfe。由于peek释气率高，因此不适合使用peek。因此，确定了可以使用从由聚碳酸酯(pc)、玻璃纤维pc、低释气pc、聚苯硫醚(pps)和液晶聚合物(lcp)构成的组中选择的树脂作为支撑单元的材料。但是，pc的释气率为0.19，处于较低水平。因此，随着进行烘烤(其中通过施加热量来进行排放)所需的时间增加到一定水平，pc可以用作支撑单元的材料。

本发明人已经通过对预期在真空空间部内部使用的树脂进行了各种研究而找到了最佳材料。在下文中，将参考附图描述所进行的研究的结果。

图5是示出通过对树脂的真空保持性能进行实验而获得的结果的视图。

参照图5，示出了一曲线图，该曲线图示出通过使用相应的树脂制造支撑单元且然后测试树脂的真空保持性能而获得的结果。首先，使用酒精清洗由选定材料制成的支撑单元，在低压下放置48小时，在空气中暴露2.5小时，然后在90℃以如下状态进行排放过程约50小时：将支撑单元放入真空绝热体中，从而测量支撑单元的真空保持性能。

可以看出，在lcp的情况下，其初始排放性能最佳，但其真空保持性能却很差。可以预期，这是由于lcp对温度的敏感而引起的。而且，通过曲线图的特性可以预期，当最终允许压力为5×10^-3托(torr)时，其真空性能将保持约0.5年。因此，lcp不适合用作支撑单元的材料。

可以看出，在玻璃纤维pc(g/fpc)的情况下，其排放速度很快，但其真空保持性能却很低。确定的是，这将受到添加剂的影响。另外，通过该曲线图的特性，预期玻璃纤维pc将保持其真空性能，在相同条件下保持约8.2年的时间。因此，lcp不适合用作支撑单元的材料。

与上述两种材料相比，期望在低释气pc(o/gpc)的情况下，其真空保持性能非常好，并且其真空性能将在相同条件下保持约34年。但是，可以看出低释气pc的初始排放性能低，因此，低释气pc的制造效率降低。

可以看出，在pps的情况下，其真空保持性能非常优异，并且其排放性能也很优异。因此，基于真空保持性能，最优选地考虑将pps用作支撑单元的材料。

图6示出了通过分析从pps和低释气pc排出的气体的成分而获得的结果，其中，横轴表示气体的质量数，纵轴表示气体的浓度。图6a示出了通过分析从低释气pc排放的气体获得的结果。在图6a中，可以看到h2系列(i)、h2o系列(ii)、n2/co/co2/o2系列(iii)和烃系列(iv)被同样地(equally)排出。图6b示出了通过分析从pps排出的气体获得的结果。在图6b中，可以看到h2系列(i)、h2o系列(ii)、n2/co/co2/o2系列(iii)的排放程度较弱。图6c是通过分析从不锈钢排出的气体而获得的结果。在图6c中，可以看出，从不锈钢排出了与pps相似的气体。因此，可以看出pps排放的气体与不锈钢相似。

由于该分析结果，可以再次确认pps作为支撑单元的材料是优异的。

图7示出了通过测量高温排放中树脂被大气压力损坏的最大变形温度而获得的结果。此时，以30mm的距离设置直径为2mm的杆31。参照图7，可以看出，在pe的情况下，破裂在60℃发生；在低释气的pc的情况下，破裂在90℃发生；在pps的情况下，破裂在125℃发生。

作为分析结果，可以看出，pps最优选地用作在真空空间部内部使用的树脂。然而，就制造成本而言，可以使用低释气的pc。

将描述通过真空空间部50减少第一板构件10与第二板构件20之间的热辐射的抗辐射片32。第一板构件10和第二板构件20可以由能够防止腐蚀并提供足够强度的不锈钢材料制成。不锈钢材料具有为0.16的相对高的辐射率，因此，大量的辐射热可以被传递。此外，由树脂制成的支撑单元30具有比板构件低的辐射率，并且并非被整体地设置到第一板构件10和第二板构件20的内表面。因此，支撑单元30对辐射热并没有太大影响。从而，抗辐射片32可以在真空空间部50的大部分区域上被设置成板形，以便集中减少在第一板构件10与第二板构件20之间传送的辐射热。具有低辐射率的产品可以被优选地用作抗辐射片32的材料。在一实施例中，具有0.02的辐射率的铝箔可以被用作抗辐射片32。并且，由于使用一个抗辐射片可能不足以阻碍热辐射的传递，至少两片抗辐射片32可以以一定距离设置，以便不会彼此接触。另外，至少一个抗辐射片可以被设置成处于与第一板构件10或第二板构件20的内表面接触的状态。

返回参考图3b，板构件之间的距离通过支撑单元30被保持，并且多孔材料33可以被填充到真空空间部50中。多孔材料33可以具有比第一板构件10和第二板构件20的不锈钢材料更高的辐射率。但是，由于多孔材料33被填充到真空空间部50中，多孔材料33具有用于阻碍辐射传热的高效性。

在本实施例中，可以在没有抗辐射片32的情况下制造真空绝热体。

图8是示出抗传导片和抗传导片的周边部分的各种实施例的视图。图2中简单地示出抗传导片的结构，但将参考附图来详细理解。

首先，图8a提出的抗传导片可以优选地被应用于主体侧真空绝热体。特别地，第一板构件10和第二板构件20将被密封，使得真空绝热体的内部形成真空。在此情况下，由于两个板构件彼此具有不同的温度，在两个板构件之间可以产生热传递。抗传导片60被设置为防止在两种不同的板构件之间进行热传导。

抗传导片60可以设置有密封部件61，抗传导片60的两端在密封部件处被密封，以限定用于第三空间的壁的至少一个部分，并保持真空状态。抗传导片60可以被设置为微米单位的薄箔，以便减少沿着第三空间的壁传导的热量。多个密封部件610可以被设置为多个焊接部件。亦即，抗传导片60以及板构件10和20可以被彼此熔接。为了在抗传导片60与板构件10和20之间产生熔接作用，抗传导片60以及板构件10和20可以由相同的材料制成，并且不锈钢材料可以被用作此材料。密封部件610并不限于焊接部件，而是可以通过诸如旋塞(cocking)的过程被设置。抗传导片60可以被设置成弯曲形状。由此，抗传导片60的导热距离被设置得比每个板构件的线性距离更长，以便可以进一步减少热传导的量。

沿着抗传导片60会产生温度变化。因此，为了阻碍热传导到抗传导片60的外部，可以在抗传导片60的外部设置屏蔽部件62，以便产生绝热作用。换句话说，在冰箱中，第二板构件20具有高温，而第一板构件10具有低温。此外，在抗传导片60中产生从高温到低温的热传导，所以抗传导片60的温度会突然改变。因此，当抗传导片60朝向其外部敞开时，可能会严重地发生通过敞开位置的热传递。为了减少热损失，屏蔽部件62被设置在抗传导片60的外部。例如，当抗传导片60被暴露于低温空间和高温空间之任一者时，抗传导片60以及其暴露部分不用作抗传导体，但这不是优选的。

屏蔽部件62可以被设置为接触抗传导片60的外表面的多孔材料。屏蔽部件62可以被设置为绝热结构，例如被安置在抗传导片60外部的独立垫片。屏蔽部件62可以被设置为真空绝热体的一部分，在主体侧真空绝热体相对于门侧真空绝热体关闭时，这部分被设置在面向相应抗传导片60的位置处。为了减少主体和门打开时的热损失，屏蔽部件62可以优选地被设置为多孔材料或单独的真空结构。

图8b中提出的抗传导片可以优选地被应用于门侧真空绝热体。在图8b中，详细描述了与图8a中那些不同的部分，并且相同的描述被用于与图8a那些相同的部分。侧框架70还被设置在抗传导片60的外侧。在侧框架70上安置用于门与主体之间密封的部件、排放过程所需的排放端口、保持真空的消气端口等。这是因为部件在主体侧真空绝热体中的装设是方便的，但部件的装设位置被限制于门侧真空绝热体中。

在门侧真空绝热体中，难以将抗传导片60安置在真空空间部的前端部分，即真空空间部的角落侧部部分。这是因为，与主体不同，门的角落边缘部分被暴露在外。更特别地，如果抗传导片60被安置在真空空间部的前端部分，则门的角落边缘部分被暴露在外，因此存在的缺点是，应该配置单独的绝热部件，以热绝缘抗传导片60。

图8c提出的抗传导片可以被优选地安装在穿过真空空间部的管道中。在图8c中，详细描述了与图8a和图8b不同的部分，并且相同的描述被用于与图8a和图8b相同的部分。具有与图8a相同形状的抗传导片，优选为折皱的(wrinkled)抗传导片63可以被设置在管道64的周边部分处。因此，可以延长热传递路径，并且可以防止由压力差导致的变形。此外，可以设置单独的屏蔽部件，以提升抗传导片的绝热性能。

返回参考图8a，将描述第一板构件10和第二板构件20之间的热传递路径。经过真空绝热体的热可以被分为：沿着真空绝热体、更特别地沿着抗传导片60的表面传导的表面热传导①、沿着设置在真空绝热体内的支撑单元30传导的支撑件热传导②、通过真空空间部中的内部空气传导的气体热传导③、以及通过真空空间部传递的辐射传热④。

传热可以根据各种设计尺寸而变化。例如，可以改变支撑单元，使得第一板构件10和第二板构件20可以承受真空压力而不会变形，可以改变真空压力，可以改变板构件之间的距离，并且可以改变抗传导片的长度。根据分别通过板构件设置的空间(第一空间和第二空间)之间的温度差可以改变传热。在这个实施例中，通过考虑其总传热量小于通过发泡聚氨酯形成的典型的绝热结构的总传热量，已经发现真空绝热体的优选配置。在包括通过使聚氨酯发泡形成的绝热结构的典型的冰箱中，有效传热系数可以被提议为19.6mw/mk。

通过对该实施例的真空绝热体的传热量进行相关分析，气体热传导③的传热量可以变得最小。例如，气体热传导③的传热量可以被控制为等于或小于总传热量的4％。被限定为表面热传导①和支撑件热传导②的总和的固体热传导的传热量是最大的。例如，固体热传导的传热量可以达到总传热量的75％。辐射传热③的传热量小于固体热传导的传热量，但是大于气体热传导的传热量。例如，辐射传热③的传热量可以占总传热量的约20％。

根据这个传热分布，表面热传导①、支撑件热传导②、气体热传导③以及辐射传热④的有效传热系数(ek：有效k)(w/mk)可以具有数学方程式1的顺序。

【方程式1】

ek固体热传导>ek辐射传热>ek气体热传导

在此，有效传热系数(ek)是可以使用目标产品的形状和温度差测量的值。有效传热系数(ek)是通过测量传热的至少一部分处的温度和总传热量可以获得的数值。例如，热值(w)使用热源来测量，该热源可以在冰箱中被量化地测量，使用分别通过主体和冰箱门的边缘传送的热来测量门的温度分布(k)，通过其传热的路径被计算为换算值(m)，由此估算有效传热系数。

整个真空绝热体的有效传热系数(ek)是通过k＝ql/a△t给出的值。在此，q表示热值(w)，并且可以使用加热器的热值来获得。a表示真空绝热体的截面积(m²)，l表示真空绝热体的厚度(m)，并且△t表示温度差。

对于表面热传导，传热传导值可以通过抗传导片60或63的入口与出口之间的温度差(△t)、抗传导片的截面积(a)、抗传导片的长度(l)以及抗传导片的导热系数(k)(抗传导片的导热系数是材料的材料性质，并且可以事先获得)来获得。对于支撑件热传导，热传导热值可以通过支撑单元30的入口与出口之间的温度差(△t)、支撑单元的截面积(a)、支撑单元的长度(l)以及支撑单元的导热系数(k)而获得。在此，支撑单元的导热系数是材料的材料性质并且可以事先获得。气体热传导③和辐射传热④的总和可以通过从整个真空绝热体的传热量减去表面热传导和支撑件热传导来获得。气体热传导③和辐射传热④的比率可以在通过显著降低真空空间部50的真空度使得不存在气体热传导时通过估算辐射传热而获得。

当在真空空间部50内设置多孔材料时，多孔材料热传导⑤可以是支撑件热传导②和辐射传热④的总和。多孔材料热传导可以根据包括多孔材料的种类、数量等的各种变量而改变。

根据一实施例，由相邻杆31形成的几何中心与每个杆31所在点之间的温度差△t1可以优选地设置为小于0.5℃。而且，由相邻杆31形成的几何中心与真空绝热体的边缘部分之间的温度差△t2可以优选地被设置为小于0.5℃。在第二板构件20中，第二板的平均温度与穿过抗传导片60或63的传热路径同第二板相交的点处的温度之间的温度差可能是最大的。例如，当第二空间是比第一空间更热的区域时，穿过抗传导片的热传导路径同第二板构件相交的点处的温度变得最低。类似地，当第二空间是比第一空间更冷的区域时，穿过抗传导片的热传导路径同第二板构件相交的点处的温度变得最高。

这意味着，除了穿过抗传导片的表面热传导之外，应该控制通过其他点传递的热量，并且仅在表面热传导占据最大的传热量时，才可以实现满足真空绝热体的整个传热量。为此，抗传导片的温度变化可以被控制为大于板构件的温度变化。

将描述构成真空绝热体的部件的物理特性。在真空绝热体中，真空压力产生的力被施加到所有部件。因此，可以优选地使用具有一定水平的强度(n/m²)的材料。

在这样的情况下，板构件10和20以及侧框架70可以优选地由具有充足强度的材料制成，借助这种强度，甚至真空压力也不会损坏它们。例如，当杆31的数量被减少以限制支撑热传导时，由于真空压力而发生板构件的变形(该变形可能对冰箱的外观造成不良的影响)。抗辐射片32可以优选地由具有低辐射率的材料制成，并且可以容易地进行薄膜处理。而且，抗辐射片32用于确保足够的强度，以免因外部冲击而变形。支撑单元30设有足够的强度以支撑真空压力产生的力并承受外部冲击，并且具有可加工性。抗传导片60可以优选地由具有薄板形状地材料制成并且可以承受真空压力。

在一实施例中，板构件、侧框架和抗传导片可以由具有相同强度的不锈钢材料制成。抗辐射片可以由具有强度比不锈钢材料弱的铝制成。支撑单元可以由具有强度比铝弱的树脂制成。

不同于材料强度的角度，需要从刚度的角度进行分析。刚度(n/m)是不易变形的特性。尽管使用相同的材料，但其刚度可根据其形状而改变。抗传导片60或63可以由具有强度的材料制成，但是材料的刚度优选地低，以便增加耐热性并使辐射热最小化，因为当应用真空压力时抗传导片被均匀地展开而没有任何粗糙度。抗辐射片32需要一定水平的刚度，以便不会由于变形而接触另一部件。特别地，抗辐射片的边缘部分可能由于抗辐射片的自负荷引起的下垂而产生热传导。因此，需要一定水平的刚度。支撑单元30需要足够的刚度以承受来自板构件的压缩应力和外部冲击。

在一实施例中，板构件和侧框架可以优选地具有最高的刚度，以便防止由真空压力导致的变形。支撑单元，特别是杆，可以优选地具有第二高的刚度。抗辐射片的刚度可以优选地低于支撑单元的刚度，但高于抗传导片的刚度。最后，抗传导片可以优选地由易于因真空压力变形的材料制成，并且具有最低的刚度。

即使在多孔材料33被填入真空空间部50时，抗传导片也可以优选地具有最低的刚度，并且板构件和侧框架可以优选地具有最高的刚度。

在下文中，优选地根据真空绝热体的内部状态确定真空压力。如上所述，要在真空绝热体内保持真空压力，以减少热传递。此时，容易期望真空压力优选地保持尽可能低，以减少热传递。

真空空间部可以仅通过支撑单元30抵抗热传递。这里，多孔材料33可以与支撑单元一起填充在真空空间部50的内部，以抵抗热传递。可以在不施加支撑单元的情况下，阻止向多孔材料的热传递。

在以上描述中，作为适用于支撑单元的材料，已经提出了pps的树脂。这些树脂在模制期间通常具有差的树脂流动性，因此模制制品的形状经常不能正确地获得期望的形状。杆31以2cm至3cm的间隔设置在支撑板35上，并且杆31具有1cm至2cm的高度。

由于上述材料以及构造的特性，杆在杆没有完全联接到支撑板上的状态下被插入真空绝热体中。此后，在排气时，支撑板和杆由于真空压力而完全彼此联接。然而，担心在联接过程中由于杆的翘曲而可能发生损坏。

为了固定抗辐射片32的高度，将间隔保持构件插入到抗辐射片之间的间隙中。如果间隔保持构件可以被设置为单独的构件并且插入到杆31中，则可能会降低组装的便利性。

在下文中，将描述用于解决上述限制的支撑单元。

图9是根据一个实施例的支撑单元的剖视图。

参照图9，支撑单元可以包括一对支撑板350，其中杆31和支撑板35设置为一个本体。即，支撑单元可以通过以适当的角度旋转并以镜面对称的方式彼此联接的同一对支撑板350来提供。为此，在图9中对称地设置支撑板350。因此，可以通过将一对支撑板350彼此面对地联接来组装支撑单元。因此，可以共享该部件，并且可以降低库存成本。可以通过在将一对支撑板350彼此联接的同时将抗辐射片32插入到中心来支撑抗辐射片32的高度。

在图中，a和b表示不同类型的杆。

图10是用于说明a型杆的视图。

参照图10，a型杆可具有如下结构：设置在任一支撑板350的基部351上的高柱352联接到设置在另一个支撑板350的基部351上的支撑凹槽353。

由于即使较大地设置高柱352，支撑凹槽353的高度h1也较低，所以即使尺寸略有错误或者在装配过程中会发生扭曲，杆31也不会损坏。

抗辐射片未安装有a型杆或未与a型杆接触。可以在抗辐射片32中设置孔，高柱352不接触地穿过该孔。

该柱包括圆形横截面，并且可以制成各种形状。在本说明书中，直径可以表示连接柱的外周的最大距离。

图11是用于说明c型杆的视图。

参照图11，b型杆可具有如下结构：设置在任一支撑板350的基部351上的多个高柱361被插入到设置在另一个支撑板350的基部351上的容纳部365中。

可以看出，b型杆设有以竖直对称的方式设置的b-11和b-12。第一附图标记b是指由多个高柱和容纳部构成的形式的杆。在第二破折号(-)后的附图标记1表示相同b型的多个高柱和容纳部的长度。在第三破折号(-)之后的第一和第二附图标记1和2表示上下方向的相反方向。以下内容也一样。

因此，图11示出了b-11类型，图12示出了b-12类型。

可以看到，当从支撑板的中心看时，在第三破折号(-)之后的第一和第二附图标记1和2彼此相对设置。这意味着以对称结构设置相同的支撑板。

b型杆将被更详细地描述。首先，多个高柱361可包括靠近基部351的大直径部分362和远离基部的小直径部分363。大直径部分362的上端形成支撑件突出部364，并且可以安置抗辐射片32。倾斜的插入凹槽366设置在与多个高柱361相对应的容纳部365中，使得较小直径部分363可以被插入而不会被损坏，从而直径朝向其入口变大。

容纳部365可以对应于设置在a型杆中的支撑凹槽353，并且可以被称为支撑凹槽。在这种情况下，可以理解的是，设置用于b型杆的支撑凹槽365的高度h2高于设置用于a型杆的支撑凹槽353的高度h1。

为了将抗辐射片32支撑在支撑件突出部364上，并且方便地将抗辐射片32插入小直径部分363，能够将大直径部分362的直径设计成最大，然后将抗辐射片的小直径部分363(参见图13中的附图标记322)的直径设计成最小，并且最小直径部分363的直径最小。

再次参照图9，b型杆可以引导抗辐射片32的位置。这里，抗辐射片的位置不仅指抗辐射片32在二维平面方向上的运动，而且也指其高度。也就是说，可以通过抗辐射片32的孔和多个高柱361的支撑作用来执行抗辐射片32在二维平面方向上的移动。可以以支撑件突出部32与容纳部365的端部之间的间隔支撑抗辐射片32的高度。因此，不需要提供单独插入以保持抗辐射片的空间的空间保持构件。

由于将b-12型杆和b-11型杆设置在一起，因此可以仅通过支撑件突出部32来支撑抗辐射片32的高度。然而，优选的是，支撑件突出部32的高度在某种程度上设置为支撑抗辐射片32的精确高度。

在b型杆中，容纳部365的高度h2高于支撑凹槽的高度h1。由于随着容纳部365的高度增加，树脂材料具有低的可模塑性，因此容纳部365可以不设置成与模具相同的形状。为此，b型杆的数量可以少于a型杆的数量。

建议尽量减少b型杆的数量，以尽可能防止杆损坏。然而，期望具有用于固定抗辐射片的位置所需的最少数量的b型杆。

根据图9中所示的支撑单元，将抗辐射片32的孔对准并插入到设置在底侧上的支撑板350之一的多个高柱361的支撑件突出部364中。多个孔和支撑件突出部364可以对准，使得容易进行抗辐射片的定位。此后，另一支撑板350与另一支撑板35对准，以便相对于另一支撑板35镜面对称，从而完成支撑单元30的联接。即使在真空排气过程中完全完成支撑单元30的连接，也不会损坏杆。

图13是用于说明支撑单元的联接过程的视图。

参照图13，可以看到相对于斜线对称地设置有多个高柱361，这些高柱由黑色圆圈突出显示并且向支撑板350提供b型杆。另外，可以看出该数量小于a型杆的数量。

抗辐射片32设置有：小尺寸的小孔322，该小孔322能够被多个高柱361的支撑件突出部364捕捉；以及大尺寸的大孔321，该大孔不与高柱361接触，但高柱从大孔中穿过。

图14是根据另一实施例的支撑单元的剖视图。

参照图14，有两种b型杆。详细地，b型杆包括b-21型杆和b31型杆，在b-21型杆中，多个高柱361的大直径部分362的高度小于小直径部分363的高度，在b31型杆中，多个高柱361的大直径部分362的高度大于小直径部分363的高度。b-22和b32型杆仅在基部351的位置方面存在不同，多个高柱361形成在上述基部351上。当然，从附图清楚地理解，支撑件突出部364和容纳部365的高度对应于多个高柱的类型(即b21和b31型杆)而变化。

同样在本实施例中，一对支撑板350彼此镜面对称地设置，使得通过将相同的一对支撑板350联接到先前的实施例来提供支撑单元30。

在本实施例的情况下，可以设置两个不同的抗辐射片32。因此，可以清楚地理解，降低了辐射抗性。

在本实施例的情况下，可以减少a型杆的数量以平滑地支撑抗辐射片32。

图15是根据又一实施例的支撑单元的剖视图。

参照图15，与上述实施例不同，与在柱的支撑件突出部364和容纳部365的端部之间的间隔处支撑抗辐射片32的情况不同，仅在支撑柱端部的支撑件突出部处支撑的支撑抗辐射片的特征可以在特征上不同。

图16是用于说明c型杆的视图。

参照图16，通过插入从另一侧的基部351延伸的支撑柱371的方法来支撑从一侧的基部351延伸的高柱352。支撑柱371的端部形成支撑件突出部372，并且抗辐射片32的位置可以在二维平面上由支撑件突出部372支撑。

在此，可以通过相同种类但是颠倒设置的支撑件突出部372来保持抗辐射片32的高度。例如，因为抗辐射片32通过c22型杆和c22型杆在彼此相反的方向上支撑，所以可以保持抗辐射片32的高度。参照图15可以理解。

担心的是，支撑柱371可能由于树脂材料缺乏可模塑性而不具有设计形状。提出了用于解决此限制的另一种c型杆。

图17是用于说明不同的c型杆的视图。

参照图17，从一侧的基部351延伸的中柱375由从另一侧的基部351延伸的高支撑凹槽376支撑。高支撑凹槽376的端部形成支撑件突出部377，并且抗辐射片32的位置可以在二维平面上由支撑件突出部377支撑。

在此，可以通过相同种类但颠倒设置的支撑件突出部377来保持抗辐射片32的高度。例如，由于抗辐射片32通过c-11型杆和c12型杆在彼此相反的方向上支撑，因此可以保持抗辐射片32的高度。参照图15可以理解。

c-11和c-12型杆表明，中柱375被稍微插入到高支撑凹槽376中，因此可以防止由于插入失败而导致的中柱375和高支撑凹槽376的损坏。

工人可以适当地使用c-21和c-22型杆来手动固定一对支撑板的位置。即，当工人在组装后将c-21型杆和c-22型杆附接在板构件之间时，支撑单元可以在随后的真空排气过程中完全组装。

在本实施例的情况下，也可以设置a型杆。

而且，在本实施例中，通过使支撑件突出部377和372的高度不同，能够支撑两个或更多个抗辐射片。

图18示出了通过应用模拟显示绝热性能的变化和气体传导率相对于真空压力的变化的曲线图。

参考图18，可以看出，随着真空压力降低，即随着真空度增加，相较于通过发泡聚氨酯形成的典型产品的情况，在仅主体的情况下(曲线1)或主体和门连结在一起的情况下(曲线2)的热负荷减少，从而提升绝热性能。但是，可以看出，绝热性能的提升程度逐渐降低。而且，可以看出，随着真空压力降低，气体传导率(曲线3)降低。然而，可以看出，尽管真空压力降低，但提升绝热性能和气体传导率的比率逐渐降低。因此，优选的是，真空压力尽可能低。然而，获得过大的真空压力需要很长时间，并且由于过度使用消气剂而消耗了大量成本。在该实施例中，从上述观点提出了最佳的真空压力。

图19是示出通过观察当使用支撑单元时对真空绝热体内部进行排放的过程中的时间和压力的变化所获得的结果的曲线图。

参考图19，为了使真空空间部50处于真空状态，真空空间部50中的气体通过真空泵排放，同时通过烘干来蒸发保留在真空空间部50的部件中的潜伏气体(latentgas)。但是，如果真空压力达到一定水平或更高，则存在真空压力的水平不能再增加的点(△t1)。此后，通过使真空空间部50与真空泵断开连接并且对真空空间部50施加热量来激活消气剂(△t2)。如果消气剂被激活，真空空间部50中的压力会被减低一段时间，但是之后会正常化为保持一定水平的真空压力。在消气剂激活之后保持该一定水平的真空压力为约1.8×10^-6托(torr)。

在该实施例中，即使通过操作真空泵排放但真空压力也不再显著降低的点被设定为在真空绝热体中使用的真空压力的最低限度，由此设定真空空间部50的最小内部压力为1.8×10^-6托。

图20是通过比较真空压力与气体传导率所获得的曲线图。

参考图20，取决于真空空间部50中间隙尺寸的关于真空压力的气体传导率被表示为有效传热系数(ek)的曲线。有效传热系数(ek)是在真空空间部50中的间隙为2.76mm、6.5mm和12.5mm三个尺寸时被测量的。真空空间部50中的间隙被限定如下。当抗辐射片32存在于真空空间部50的内部时，间隙是抗辐射片32和与其相邻的板构件之间的距离。当抗辐射片32未存在于真空空间部50的内部时，该间隙是第一板构件与第二板构件之间的距离。

可看到的是，因为间隙的尺寸在对应于典型的有效传热系数为0.0196w/mk(其通过发泡聚氨酯形成的绝热材料提供)的点处很小，即使间隙的尺寸是2.76mm，真空压力也为2.65×10^-1托。同时，可以看到的是，气体热传导引起的绝热效果的降低为饱和(即使真空压力降低)的点是真空压力为约4.5×10^-3托的点。4.5×10^-3托的真空压力可以被限定为气体热传导引起的绝热效果的降低为饱和的点。而且，当有效传热系数是0.1w/mk时，真空压力是1.2×10^-2托。

当真空空间部50没有设置支撑单元而是设置多孔材料时，间隙的尺寸范围从几微米到几百微米。在此情况下，即使真空压力相对高，亦即真空度低时，由于多孔材料，辐射传热量也很小。因此，使用适当的真空泵来调节真空压力。适合于相应真空泵的真空压力为约2.0×10^-4托。而且，在气体热传导引起的绝热效果的降低为饱和的点处，真空压力为约4.7×10^-2托。而且，由气体热传导引起的绝热效果的降低达到0.0196w/mk的典型有效传热系数时的压力为730托。

当将支撑单元和多孔材料一起设置在真空空间部中时，可以产生和使用真空压力，该真空压力在当仅使用支撑单元时的真空压力与当仅使用多孔材料时的真空压力之间的中间。

在本公开的描述中，通过适当地改变前述另一实施例的形状或尺寸，可以将用于在真空绝热体的每个实施例中执行相同动作的部件应用于另一实施例。因此，可以容易地提出又一实施例。例如，在详细描述中，在适合作为门侧真空绝热体的真空绝热体的情况下，通过适当地改变真空绝热体的形状和构造，可以将真空绝热体用作主体侧真空绝热体。

本公开中提出的真空绝热体可以优选地应用于冰箱。然而，真空绝热体的应用不限于冰箱，并且可以应用于各种设备，例如低温制冷设备、加热设备和通风设备。

工业实用性

根据本公开，真空绝热体可以在产业上应用于各种绝热设备。可以增强绝热效果，从而能够提升能量使用效率并增大设备的有效容积。