專利名稱：高真空多層絕熱被的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低溫儲(chǔ)運(yùn)裝備用的高真空絕熱結(jié)構(gòu)的制作方法，特別是一種高 真空多層絕熱被的制作方法。屬于低溫工程與低溫技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高真空多層絕熱是低溫儲(chǔ)運(yùn)裝備中常用的高效絕熱方法，其結(jié)構(gòu)原理是高反射 性能的金屬薄膜和良好絕熱的間隔材料交替放置設(shè)在真空夾套內(nèi)，通常采用幾十 個(gè)反射層和間隔層的組合，然后將真空夾套內(nèi)的空氣用真空泵抽出，使之達(dá)到高 真空的狀態(tài)。真空夾套和其中的多層絕熱材料形成一個(gè)完整的多層絕熱結(jié)構(gòu)，可 以最大程度地限制熱量通過導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射三種途徑傳遞，在低溫技術(shù)領(lǐng)域中 得到了廣泛的應(yīng)用。
高真空多層絕熱結(jié)構(gòu)的低溫絕熱性能很大程度上受絕熱結(jié)構(gòu)材料松緊度的影 響，即絕熱材料的層密度控制嚴(yán)重影響絕熱結(jié)構(gòu)的性能穩(wěn)定性。傳統(tǒng)多層絕熱結(jié) 構(gòu)的制作方法為單層材料復(fù)合數(shù)十次纏繞的方法，有手工和機(jī)器纏繞兩種方式。 這種方法獲得絕熱結(jié)構(gòu)的效率低，且手工纏繞無法獲得內(nèi)外一致的層密度，因此 絕熱性能波動(dòng)性極大。機(jī)器纏繞可以獲得內(nèi)外一致的層密度，但不易對(duì)大型裝備 和復(fù)雜的外表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行包扎，且纏繞設(shè)備復(fù)雜占地面積大。
高真空多層絕熱結(jié)構(gòu)的絕熱性能受真空度的影響，因此獲得并維持高真空至關(guān) 重要。常規(guī)使用的多層絕熱結(jié)構(gòu)纏繞在絕熱裝備內(nèi)膽的外表面，包覆外殼，然后 對(duì)絕熱結(jié)構(gòu)所在的夾層進(jìn)行抽真空。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間抽真空后，盡管夾層真空度達(dá)到 了要求，但是絕熱材料釋放的大量氣體積聚在材料層之間，層與層之間的氣體無 法有效抽出，層間氣體的存在使得對(duì)流換熱加劇，絕熱性能惡化。
已有技術(shù)中，申請(qǐng)?zhí)枮?00620048082.8低溫液體容器絕熱結(jié)構(gòu)的實(shí)用新型專 利，其高真空多層絕熱材料組合單元雖然也包含5 10層交替疊放的間隔層和反 射層，但組合單元的制備多用手工或簡(jiǎn)單機(jī)械重疊，并未固定或縫合成被子，因 此得到的組合單元層密度及材料邊緣尺寸錯(cuò)位并不一致，在罐體外覆蓋時(shí)，有松散脫落的現(xiàn)象，導(dǎo)致絕熱結(jié)構(gòu)性能不夠穩(wěn)定。同時(shí)該專利中對(duì)絕熱材料打孔加速 層間放氣的要求并未提及?，F(xiàn)有工藝制作的多層絕熱結(jié)構(gòu)均未提及在材料上做開 孔處理，工程應(yīng)用中也有個(gè)別采用手工方法對(duì)絕熱結(jié)構(gòu)不規(guī)則打孔的工藝，這種 做法雖然能夠抽出部分層間氣體，但破壞了反射層，使得輻射換熱增加。且由于 開孔的不規(guī)則性，對(duì)絕熱性能的影響程度不能確定，使得絕熱性能上下波動(dòng)，穩(wěn) 定性差。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的多層絕熱結(jié)構(gòu)制作方法的不足和缺陷，獲得穩(wěn)定、高效絕熱性 能的多層絕熱結(jié)構(gòu)，同時(shí)又能夠提高絕熱材料纏繞包扎的效率和縮短裝備獲得高 真空的時(shí)間，并維持低溫隔熱所需的高真空，本發(fā)明提供了一種高真空多層絕熱 被制備的方法，其多層絕熱被結(jié)構(gòu)由5 10層反射材料和相同數(shù)量的隔熱材料間 隔組合后兩邊縫合成被子狀，并通過機(jī)械的方法在材料上均勻開孔。反射材料采 用鋁箔或雙面鍍鋁薄膜，隔熱材料采用玻璃纖維紙、化學(xué)纖維紙及各種纖維絲網(wǎng)。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明高真空多層絕熱被的制作方法包括
1、 制備生產(chǎn)多層絕熱被的機(jī)械化流水線，該流水線包括滾輪架，打孔機(jī)， 縫邊機(jī)，送料傳動(dòng)裝置，出料傳動(dòng)裝置，工作平臺(tái)；
2、 將反射材料滾筒和隔熱材料滾筒交替固定在滾輪架上，
3、 通過送料傳動(dòng)裝置向縫邊機(jī)連續(xù)送料，兩側(cè)用縫紉線縫合；
4、 用打孔機(jī)對(duì)縫合好的絕熱被均勻穿透開孔，并通過出料傳動(dòng)裝置控制絕熱 被間歇出料；
5、 絕熱被烘烤除氣和脫脂脫水，采用的溫度與反射材料和隔熱材料材質(zhì)有關(guān)， 處理的時(shí)間不少于48小時(shí)；
6、 絕熱被包裝。
包裝好的絕熱被僅在使用前方可拆封。絕熱被在絕熱體外包扎時(shí)，根據(jù)絕熱 體外表面的需要將絕熱被裁剪成矩形、圓形或其它形狀，當(dāng)裁剪破壞了機(jī)制縫紉 線時(shí)，應(yīng)用手工縫制的方式防止絕熱被松散。應(yīng)通過適當(dāng)?shù)慕^熱被尺寸來達(dá)到所 需控制的層密度。當(dāng)多條絕熱被多組合重疊使用時(shí)，每條絕熱被的接縫處應(yīng)在每 層之間錯(cuò)開，以防止絕熱效果下降和局部絕熱材料過厚占據(jù)真空夾層空間。絕熱被拼縫連接處應(yīng)采用真空鋁膠帶粘貼，或脫脂玻璃纖維布帶捆綁的方式 固定，操作更加便利。在整個(gè)絕熱結(jié)構(gòu)的最外層，應(yīng)采用玻璃纖維布套或不銹鋼 絲網(wǎng)保護(hù)，或用玻璃纖維布帶捆扎固定。 本發(fā)明的有益效果在于
1、 多層絕熱被在容器或管路上包扎使用時(shí)，只需1 5條被子重疊使用，即可 達(dá)到絕熱效果，大大減少了纏繞的工作量，縮短了包扎時(shí)間。
2、 采用適當(dāng)?shù)目p合線針腳密度，確保絕熱被在包扎使用過程中不松散，同時(shí) 又可避免層間壓緊力過大對(duì)絕熱性能的不利影響。
3、 絕熱被上的穿透性開孔，當(dāng)夾層抽真空時(shí)，可保證絕熱體和絕熱材料放出 的氣體以及材料層與層之間的氣體都可以通過開孔排出，被真空泵抽走。合理 的開孔孔徑，既可減少局部無反射層而引起輻射換熱增加，又可保證抽真空的 效率。
4、 絕熱被原材料的疊放、縫合和開孔均在機(jī)械化流水線上完成，因此制作出 的絕熱被組合單元反射層與隔熱層錯(cuò)邊均勻，縫合線針腳松緊一致，穿透性開 孔大小與布置規(guī)則，確保了絕熱性能的穩(wěn)定，是手工方法制備所不具備的特征。


圖1是本發(fā)明高真空多層絕熱被制作流水線示意圖。 圖2是本發(fā)明所制作的高真空多層絕熱被示意圖。
圖中，l是滾輪架、2是反射材料滾筒、3是隔熱材料滾筒、4是送料傳動(dòng)裝 置、5是縫邊機(jī)、6是打孔機(jī)、7是出料傳動(dòng)裝置、8是工作平臺(tái)、9是絕熱被、10 是隔熱層、ll是反射層、12是縫合線、13是通氣孔。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步描述。 本發(fā)明高真空多層絕熱被的制作方法包括以下歩驟
1、制備生產(chǎn)多層絕熱被的機(jī)械化流水線，流水線包括滾輪架l、送料傳動(dòng)
裝置4、兩臺(tái)縫邊機(jī)5、打孔機(jī)6、出料傳動(dòng)裝置7、工作平臺(tái)8，兩臺(tái)縫邊機(jī)5分 別位于工作平臺(tái)8的兩側(cè)，送料傳動(dòng)裝置4與兩臺(tái)縫邊機(jī)5動(dòng)作匹配，出料傳動(dòng) 裝置7與打孔機(jī)6配合動(dòng)作間歇出料，打孔機(jī)6可在絕熱被9整個(gè)幅寬上開通氣 孔13，絕熱被9平鋪在工作平臺(tái)8上。2、 將反射材料滾筒2和隔熱材料滾筒3間隔放置在滾輪架1上，其放置的相 對(duì)位置應(yīng)能保證所有隔熱層的兩側(cè)比反射層兩側(cè)各寬3 5mm。滾筒間的相對(duì)位置 確定后，對(duì)滾筒軸左右兩端限位，使?jié)L筒僅可在滾輪架上轉(zhuǎn)動(dòng)。改變滾筒的數(shù)量 和組合方式，可得到不同反射層和隔熱層組合結(jié)構(gòu)的絕熱被9。
3、 利用送料傳動(dòng)裝置4使反射材料滾筒2和隔熱材料滾筒3向縫邊機(jī)5連續(xù) 送料。通過縫邊機(jī)5將絕熱被9兩側(cè)用縫合線12縫合?？p合后絕熱被9兩側(cè)的縫 合線位于反射層11邊緣內(nèi)側(cè)5 10mm范圍內(nèi)。調(diào)整縫紉速度與送料速度匹配， 使得縫合線12的針腳距離在40 60mm之間。
4、 將縫合好的絕熱被9通過出料傳動(dòng)裝置7傳送至打孔機(jī)6，在平鋪狀態(tài)下， 打孔機(jī)6對(duì)絕熱被9穿透性開通氣孔13。出料傳動(dòng)裝置7是一種可間歇送料的凸 輪機(jī)構(gòu)，以確保在打孔機(jī)6穿透性開通氣孔13時(shí)停止送料。通氣孔13的直徑為2 4mm，各通氣孔13之間中心距為50 100mm，通氣孔13均勻叉排布置。開孔率 小于等于千分之三，即開孔后反射層面積的損失應(yīng)不超過千分之三，否則會(huì)損傷 反射材料的性能。
5、 將絕熱被9進(jìn)行烘烤和脫脂脫水處理，烘烤除氣和脫脂脫水時(shí)的溫度與反 射材料和隔熱材料材質(zhì)有關(guān)。當(dāng)采用鋁箔和玻璃纖維紙時(shí)，烘烤溫度不超過15(TC; 當(dāng)采用雙面鍍鋁薄膜、化學(xué)纖維紙或尼龍絲網(wǎng)時(shí)，烘烤溫度不超過12(TC。不管采 用何種材料，其處理時(shí)間均不少于48小時(shí)。處理后可根據(jù)所需要的場(chǎng)合將絕熱被 9裁剪成各種尺寸使用。
6、 烘烤處理結(jié)束后對(duì)絕熱被9進(jìn)行包裝，在絕熱被9溫度降至5(TC左右時(shí) 進(jìn)行塑封包裝，不透水氣，以減少環(huán)境潮濕氣體對(duì)絕熱被9性能的影響。
權(quán)利要求
1. 一種高真空多層絕熱被的制作方法，其特征在于本發(fā)明制作方法包括下述步驟①制備生產(chǎn)多層絕熱被的機(jī)械化流水線，該流水線包括滾輪架(1)，送料傳動(dòng)裝置(4)，兩臺(tái)縫邊機(jī)(5)，打孔機(jī)(6)，出料傳動(dòng)裝置(7)，工作平臺(tái)(8)，其中，兩臺(tái)縫邊機(jī)(5)分別置于工作平臺(tái)(8)兩側(cè)，送料傳動(dòng)裝置(4)與兩臺(tái)縫邊機(jī)(5)動(dòng)作匹配，打孔機(jī)(6)在絕熱被整個(gè)幅寬上開通氣孔(13)，出料傳動(dòng)裝置(7)與打孔機(jī)(6)配合動(dòng)作；②將反射材料滾筒(2)和隔熱材料滾筒(3)交替固定在滾輪架(1)上；③通過送料傳動(dòng)裝置(4)將反射材料和隔熱材料向縫邊機(jī)(5)連續(xù)送料，通過兩臺(tái)縫邊機(jī)(5)縫成兩條縫合線(12)；④用打孔機(jī)(6)對(duì)縫合好的絕熱被(9)均勻穿透開通氣孔(13)，并通過出料傳動(dòng)裝置(7)控制絕熱被(9)間歇出料；⑤絕熱被(9)烘烤除氣和脫脂脫水，采用的溫度與絕熱被(9)的反射材料和隔熱材料材質(zhì)有關(guān)，處理的時(shí)間不少于48小時(shí)；⑥絕熱被包裝。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高真空多層絕熱被的制作方法，其特征是所述的 歩驟2中，反射材料滾筒(2)和隔熱材料滾筒(3)放置的相對(duì)位置使所有隔熱 層(10)的兩側(cè)比反射層(11)兩側(cè)各寬3 5mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高真空多層絕熱被的制作方法，其特征是所述的 歩驟3中，縫合線(12)在反射層(11)邊緣內(nèi)側(cè)5 10mm，縫合線(12)針 腳間距為40 60mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高真空多層絕熱被的制作方法，其特征是所述的 步驟4中，通氣孔(13)均勻叉排布置，直徑為2 4mm，各通氣孔(13)之間 中心距為50 100mm，通氣孔(13)的開孔率小于等于千分之三。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高真空多層絕熱被的制作方法，其特征是所述的 歩驟5中，采用鋁箔和玻璃纖維紙時(shí)，烘烤溫度不超過150'C;采用雙面鍍鋁薄膜、化學(xué)纖維紙或尼龍絲網(wǎng)時(shí)，烘烤溫度不超過12(TC。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高真空多層絕熱被的制作方法，其特征是所述的 步驟6中，在絕熱被(9)溫度降至50'C時(shí)進(jìn)行塑封包裝。
全文摘要
高真空多層絕熱被的制作方法，屬于低溫工程與低溫技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法包括制備機(jī)械化流水線，在流水線上將多層反射層和隔熱層按一定要求間隔組合后，用縫合線縫制成為被子，并在被子上均勻穿透開孔。使用該方法制作的高真空多層絕熱被，減少了絕熱材料纏繞的工作量，縮短了包扎時(shí)間，確保絕熱被在包扎使用過程中不松散。更可在保證絕熱性能優(yōu)良和絕熱性能穩(wěn)定的前提下，提高了抽真空的效率并維持夾層間的高真空度，更有利于低溫儲(chǔ)運(yùn)裝備的批量化制造和生產(chǎn)，在低溫工程中具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)F16L59/06GK101285548SQ200810037839
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者汪榮順, 蔚 魏 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)