真空隔热结构的制作方法

真空隔热结构


背景技术：

1.本公开整体上涉及一种真空隔热结构，更具体地，涉及一种用于器具的真空隔热结构。


技术实现要素：

2.根据本公开的一个方面，一种用于器具的隔热结构包括装饰隔断器、第一面板、第二面板和粘合剂。装饰隔断器限定第一凹槽和第二凹槽。第一面板设置在第一凹槽内并耦接至装饰隔断器。第二面板设置在第二凹槽内并耦接至装饰隔断器。粘合剂设置在第一凹槽和第二凹槽内并耦接至第一面板和第二面板。
3.根据本公开的另一方面，一种用于器具的隔热结构包括玻璃装饰隔断器、外壳、内衬和粘合剂。玻璃装饰隔断器限定至少一个凹槽。外壳耦接至装饰隔断器。内衬耦接至装饰隔断器并靠近外壳，其中在内衬和外壳之间限定有隔热腔。粘合剂设置在至少一个凹槽内并耦接至内衬和外壳。
4.根据本公开的又另一方面，一种隔热结构包括装饰隔断器、内衬、外壳和阻挡件。装饰隔断器限定第一凹槽和第二凹槽。内衬位于第一凹槽内并耦接至装饰隔断器。外壳在第二凹槽内耦接至装饰隔断器并邻近内衬。阻挡件耦接至装饰隔断器并在外壳和内衬之间延伸。玻璃涂层设置在阻挡件上。
5.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本公开的这些和其他特征、优点和目的。
附图说明
6.在附图中：
7.图1是本公开的器具的前透视图；
8.图2是真空隔热结构的一个方面的侧面透视图；
9.图3是图2的器具的真空隔热结构的分解侧面透视图；
10.图4是沿线iv-iv线截取的图2的真空隔热结构的剖视图；
11.图5是在区域v处截取的图4的真空隔热结构的装饰隔断器和阻挡件的局部放大图；
12.图6是图5的阻挡件和涂层的局部放大图；
13.图7是真空隔热结构的一个方面的剖视图；并且
14.图8是在区域viii处截取的图7的真空隔热结构的装饰隔断器和阻挡件的局部放大图。
15.附图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本文所述的原理上。
具体实施方式
16.当前示出的实施例主要存在于与真空隔热结构相关的的组合设备部件中。因此，
在适当的情况下，设备部件已经通过附图中的常规符号进行表示，仅示出了与理解本公开的实施例有关的那些具体细节，以免因为对本领域技术人员而言通过本文的描述将变得显而易见的细节使得公开内容变得模糊不清。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”、“竖直”、“水平”及其派生词应涉及如图1所定向的本公开。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。还应当理解，附图中示出的以及以下说明书中描述的特定装置和过程仅仅是所附权利要求书中限定的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征不应被认为是限制性的。
18.如本文所用，术语“包括”、“包含”或其任何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、物品或设备不仅包括那些元素，还可以包括未明确列出的或这种过程、方法、物品或设备固有的其他元素。作为“包括”对象的元素不排除在包括该元素的过程、方法、物品或装置中存在其他的相同元素，而没有更多的限制。
19.参考图1-8，附图标记10大体上表示用于器具14的隔热结构。隔热结构10包括装饰隔断器18，该装饰隔断器限定第一凹槽22和第二凹槽26。第一面板30设置在第一凹槽22内并耦接至装饰隔断器18。第二面板34设置在第二凹槽26内并耦接至装饰隔断器18。粘合剂38设置在第一凹槽22和第二凹槽26内。另外，粘合剂38耦接至第一面板30和第二面板34。
20.再次参考图1-4，可以设想，隔热结构10可以采用真空隔热结构柜或真空隔热面板的形式，其可以用作器具14的隔热构件。根据各种示例，隔热结构10包括第一面板30和第二面板34，该第一面板和第二面板可以分别替代地被称为内衬和外壳。在下文中，第一面板30被称为内衬30，第二面板34被称为外壳34。外壳34和内衬30耦接至装饰隔断器18，限定可在其中设置一种或多种隔热材料54的隔热腔50。通常可以设想，隔热材料54是玻璃型材质。然而，还可以设想，隔热材料54可以是碳基粉末、氧化硅基材料、隔热气体和本领域已知的其他标准隔热材料54；以下更充分地描述此类材料。隔热材料54基本上填充隔热腔50，从而在内衬30和外壳34之间形成基本连续的层。
21.此外，隔热腔50内限定了至少部分真空58，其中，至少部分真空58在隔热结构10的外部66与隔热腔50之间限定了压差62。这一压差62用于限定向内的压缩力70，该向内的压缩力施加在外壳34和内衬30上，并且趋于使外壳34和内衬30朝向隔热结构10的隔热腔50偏置。隔热腔50内的至少部分真空58还趋于引起气体从器具14外部的区域浸渗到隔热腔50中。气体的这一浸渗有时被称为气体渗透。
22.再次参考图2-4，如以结构柜的形式描绘的，外壳34具有三维形状，使得多个面板限定中心腔74。相应地并且如图所示，内衬30具有限定内腔78的多个表面。通常可以设想，内衬30被接收在外壳34的中心腔74内，从而部分地限定了隔热腔50。另外，外壳34和内衬30包括内表面82和外表面86，并且可以由至少部分地抵抗弯曲、偏置或以其他方式响应于向内的压缩力70而形成的材料制成。用于内衬30和外壳34的这些材料可包括但不限于，金属、聚合物、金属合金、它们的组合以及可用于器具内的真空隔热结构的其他类似的基本刚性的材料。可以设想，内衬30和外壳34也可以用于形成真空隔热面板。在这种构造中，如上所
述，内衬30被称为第一面板，而外壳34被称为第二面板。
23.再次参考图4和图5，可以设想，除了第一凹槽22和第二凹槽26之外，装饰隔断器18还可以限定第三凹槽90。通常可以设想的是，装饰隔断器18限定至少一个凹槽，该至少一个凹槽可以包括第一凹槽22、第二凹槽26和第三凹槽90。第一凹槽22和第二凹槽26被构造成分别接收内衬30和外壳34，以限定隔热结构10。另外，第一凹槽22可以替代地被称为内凹槽，而第二凹槽26可以替代地被称为外凹槽。进一步地，第三凹槽90可以被称为中央凹槽。在下文中，第一凹槽22、第二凹槽26和第三凹槽90分别称为内凹槽22、外凹槽26和中央凹槽90。
24.此外，装饰隔断器18具有接收表面94和实心表面96。通常可是设想的是，内凹槽22和外凹槽26与中央凹槽90一起由装饰隔断器18的接收表面94限定，使得内衬30和外壳34分别被内凹槽22和外凹槽26接收。内凹槽22和外凹槽26填充有粘合剂38，该粘合剂被构造成将内衬30和外壳34耦接至装饰隔断器18。另外，由装饰隔断器18的接收表面94限定的中央凹槽90可以填充有粘合剂38，该粘合剂被构造成将阻挡件98与装饰隔断器18耦接。此外，内凹槽22、外凹槽26和中央凹槽90包括内部部分100，该内部部分与粘合剂38接触并接收该粘合剂，以将内衬30、阻挡件98和外壳34固定至装饰隔断器18。中央凹槽90可具有比内凹槽22和外凹槽26更浅的深度，从而可使用较少量的粘合剂38来填充中央凹槽90。在某些实施例中，粘合剂38可从中央凹槽90溢出。在这样的实施例中，阻挡件98可以粘附在中央凹槽90和接收表面94处。在另一替代构造中，阻挡件98可以按照以下方式设置在装饰隔断器18上，即阻挡件98与内凹槽22和外凹槽26不重叠，而如图所示，阻挡件98稍微悬于内凹槽22和外凹槽26之上并与内衬30和外壳34接合。
25.附加地或替代地，装饰隔断器18可以不包括中央凹槽90，使得阻挡件98可以直接耦接到装饰隔断器18的接收表面94。因此，粘合剂38可以直接设置在内衬30和外壳34之间的装饰隔断器18的接收表面94上，使得阻挡件98可以直接与装饰隔断器18耦接。在将粘合剂38直接设置在装饰隔断器18上的情况下，通常设想的是，不管是否存在中央凹槽90，阻挡件98都可以耦接至装饰隔断器18。根据各个方面，通常设想粘合剂38是通常与阻挡件98一起使用的环氧树脂粘合剂38。与固化其他类型的粘合剂时所经历的较高温度相比，环氧树脂粘合剂38可用于在较低温度下将阻挡件98耦接至装饰隔断器18。通常设想，与阻挡件98一起使用的装饰隔断器18和环氧树脂粘合剂38由塑料形成，较低的固化温度有利于最小化其他方式的较高固化温度所引起的阻挡件98熔化的可能性。
26.再次参考图4-6，在使用塑料装饰隔断器18来最小化隔热结构10的气体渗透的情况下设置阻挡件98。阻挡件98为大体直线形状，以遵循隔热结构10的边界102。这样，阻挡件98可以是遵循装饰隔断器18的形状的一块连续的材料。阻挡件98至少部分在内凹槽22和外凹槽26上延伸，并且整个越过中央凹槽90，使得粘附表面104与装饰隔断器18接触并且至少在中央凹槽90中接触粘合剂38。另外，阻挡件98的面向隔热的表面106通常向内面向隔热腔50，使得面向隔热的表面106通常与隔热材料54接触。阻挡件98的边缘部分110通常邻接内衬30和外壳34，使得阻挡件98跨越装饰隔断器18的部分上内衬30和外壳34之间的距离d。因此，阻挡件98与内衬30和外壳34的两个内表面82接触。
27.另外，通常设想，阻挡件98包括由玻璃型材料形成的涂层114。在将涂层114设置在阻挡件98上的情况下，可以设想，装饰隔断器18与隔热腔50之间的气体渗透率被有利地减
小。与金属内衬30和外壳34结合使用在阻挡件98上的涂层114可以进一步减小气体渗透到隔热结构10中的速率。因此，无论是真空隔热结构柜还是面板，隔热结构10的完整性都可以得到维持，最终增加了隔热结构10的使用寿命。
28.涂层114由玻璃型材料形成并且设置在阻挡件98上。这一玻璃型材料被设想为硫属化物玻璃。硫属化物玻璃通常含一种或多种硫属元素，诸如硫，但不含氧。由于在涂层114中缺少氧气，使用硫属化物玻璃来形成涂层114进一步使氧气暴露最小化。为了形成硫属化物涂层114的适当结合，可以设想在真空室中时将涂层114施加到阻挡件98上，从而在抽真空下施加涂层114。然后在用于隔热结构10的粘合剂38的固化过程中固化涂层114。
29.涂层114施加到阻挡件98进一步使气体渗透到隔热结构10中的可能性最小化。如上所述，玻璃通常是气体不可渗透的，因此在阻挡件98上施加玻璃涂层114可最大程度地减少阻挡件98和塑料装饰隔断器18在其他情况下可能发生的潜在渗透。当粘合剂38由环氧树脂形成并且装饰隔断器18由塑料形成时，通常和阻挡件98一起使用玻璃涂层114。因此，涂层114保护隔热结构10免于在其他情况下通过诸如环氧树脂和塑料之类的气体可渗透材料出现的气体渗透。附加地或替代地，装饰隔断器18可以由玻璃形成，这将在下面进一步详细讨论。
30.现在参考图7和图8，在装置的各个方面，装饰隔断器18由玻璃材料形成。如图所示，装饰隔断器18具有大体矩形的形状。然而，可以设想的是，也可以使用本领域中已知的其他几何形状。多个边缘118形成隔热结构10的边界102并限定开口122。换句话说，隔热结构10的边界102由装饰隔断器18的多个边缘118限定。多个边缘118进一步通过提供对内腔78廓形的边界102来限定由内衬30限定的内腔78。另外，装饰隔断器18的多个边缘118包括接收表面94和实心表面96，其中接收表面94包括内凹槽22和外凹槽26，从而分别接收内衬30和外壳34。
31.如图8所示，隔热结构10包括装饰隔断器18、外壳34、内衬30和粘合剂38。在这种构造中，粘合剂38是基于玻璃料的粘合剂。玻璃料粘合剂38在较高的温度下固化，使得玻璃装饰隔断器18的使用为隔热结构10提供了足以承受这种高的固化温度的构造。在如此高的固化温度下，通常设想到以其他方式用于形成隔热结构10的部分的塑料可能会熔化。因此，玻璃装饰隔断器18与玻璃料粘合剂38的组合有利于形成隔热结构10。玻璃装饰隔断器18在防止气体渗透方面提供与使用涂层114(图6)相似的益处。由于玻璃通常不能被大多数气体，尤其是氧气渗透，因此，使用玻璃装饰隔断器18同样可以使气体渗透的可能性最小化。
32.玻璃料粘合剂38由玻璃料结合形成，该玻璃料结合使用具有中间玻璃层的晶片结合技术。这一结合过程通常在高压下进行，诸如在隔热结构10的抽真空过程期间。另外，可以通过将玻璃料材料研磨成粉尘状物质来形成玻璃料粘合剂38，或者可以将玻璃料粘合剂38研磨并沉积在通常为带陶瓷衬里的球磨机中并与水和悬浮剂组合。玻璃料粘合剂38进一步提供了最小的渗透率，因为玻璃通常是不透气的，这延长了隔热结构10的功能寿命。因此，玻璃料粘合剂38形成除装饰隔断器18之外的附加阻挡层，其将内衬30和外壳34附接至装饰隔断器18，并且还提供了阻气层以最小化隔热机构10的气体渗透。
33.再次参考图1-8，隔热腔50仅由内衬30和外壳34的金属以及涂层114或玻璃装饰隔断器18以及玻璃料粘合剂38的玻璃限定。因此，金属内衬30和外壳34以及涂层114或装饰隔断器18和粘合剂38的玻璃一起形成了抵抗气体渗透的材料的包壳。如所描述的隔热结构10
可以在器具14中的各种位置中使用。举例来说，但不限于，隔热结构10的玻璃结构，诸如玻璃装饰隔断器18和粘合剂38或玻璃涂层114，可以用于导管和进入端口126中用于进行电气布线和制冷，以及在隔热结构10的壁内的水管、器具14的竖框130、门面板134和器具14的其他部分，其中其可以有利地抵抗气体渗透。
34.根据各种示例，隔热结构10可以用在各种器具中，这些器具可以包含，但不限于，冰箱、冷冻机、冷却器、烤箱、洗碗机、洗衣设备、热水器以及家庭和商业环境中的其他类似器具和设施。另外，隔热材料54可以是自由流动的材料，其可以被倾倒、吹塑、压实或以其他方式设置在隔热腔50内。这一自由流动的材料可以是各种二氧化硅基材料的形式，诸如，气相二氧化硅、沉淀二氧化硅、纳米级和/或微面气凝胶粉、稻壳灰粉、珍珠岩、玻璃微珠、中空玻璃微珠、空心微珠、硅藻土、其组合，以及其他类似的隔热颗粒材料。
35.本文所公开的发明在下面的段落中进一步地进行了概括，并且进一步地，特征在于本文描述的各个方面的任何和全部的组合。
36.根据本公开的一个方面，一种用于器具的隔热结构包括装饰隔断器、第一面板、第二面板和粘合剂。装饰隔断器限定第一凹槽和第二凹槽。第一面板设置在第一凹槽内并耦接至装饰隔断器。第二面板设置在第二凹槽内并耦接至装饰隔断器。粘合剂设置在第一凹槽和第二凹槽内并耦接至第一面板和第二面板。
37.根据本公开的另一方面，阻挡件被耦接至装饰隔断器并且位于第一面板和第二面板之间。
38.根据本公开的另一方面，涂层设置在阻挡件上，其中该涂层是玻璃型材质。
39.根据本公开的另一方面，在隔热结构的抽真空下施加涂层。
40.根据本公开的另一方面，涂层由硫属化物玻璃形成。
41.根据本公开的另一方面，装饰隔断器进一步由第三凹槽限定。粘合剂设置在第三凹槽内并将阻挡件耦接至装饰隔断器。
42.根据本公开的另一方面，隔热腔限定在第一面板和第二面板之间。玻璃型材质的隔热材料设置在隔热腔内。
43.根据本公开的另一方面，装饰隔断器由玻璃型材料形成。
44.根据本公开的另一方面，粘合剂是玻璃料粘合剂。
45.根据本公开的另一方面，一种用于器具的隔热结构包括玻璃装饰隔断器、外壳、内衬和粘合剂。玻璃装饰隔断器限定至少一个凹槽。外壳耦接至装饰隔断器。内衬耦接至装饰隔断器并靠近外壳，其中在内衬和外壳之间限定有隔热腔。粘合剂设置在至少一个凹槽内并耦接至内衬和外壳。
46.根据本公开的另一方面，至少一个凹槽包括第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽。内衬位于第一凹槽中，而外壳位于第二凹槽中。
47.根据本公开的另一方面，玻璃型材质的隔热材料设置在隔热腔内。
48.根据本公开的另一方面，隔热材料设置在隔热腔内并被限定在内衬和外壳之间。
49.根据本公开的又另一方面，一种隔热结构包括装饰隔断器、内衬、外壳和阻挡件。装饰隔断器限定第一凹槽和第二凹槽。内衬位于第一凹槽内并耦接至装饰隔断器。外壳在第二凹槽内耦接至装饰隔断器并邻近内衬。阻挡件耦接至装饰隔断器并在外壳和内衬之间延伸。玻璃涂层设置在阻挡件上。
50.根据本公开的另一方面，粘合剂设置在装饰隔断器的第一凹槽和第二凹槽内。粘合剂将内衬和外壳耦接至装饰隔断器。
51.根据本公开的另一方面，玻璃涂层由硫属化物玻璃形成。
52.根据本公开的另一方面，阻挡件至少部分地包括玻璃型材料。
53.根据本公开的另一方面，内衬和外壳在它们之间限定隔热腔。玻璃型材质的隔热材料设置在隔热腔内。
54.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何特定材料。除非另外描述，否则本文公开的其他示例性实施例可以由多种材料形成。
55.出于本公开的目的，术语“耦接”(以其所有的形式，耦接的、被耦接的等)一般是指两个部件直接或间接的(电气的或机械的)连接。这种连接本质上可以是固定的，也可以是可移动的。此类连接可以通过这两个部件(电气的或机械的)和任何其他中间构件一体成型为单个整体来实现，或者只由这两个部件来实现。除非另有说明，否则这种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。
56.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，在实质上不脱离所述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，显示为一体形成的元件可以由多个部件构成，或者显示为多个部件的元件可以一体形成，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，元件之间提供的调节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何一种、以多种颜色、纹理和组合中的任何一种构成。因此，所有这些修改都旨在包括在本创新的范围内。在不脱离本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。
57.应当理解，所描述的过程中的任何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，不应被解释为限制。