真空絕緣體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及真空絕緣體，該真空絕緣體具有至少一個真空密封殼體和由所述殼體包圍的至少一個真空區(qū)域，其中，所述真空密封殼體具有至少一個開口，特別是具有用于抽空真空區(qū)域的至少一個抽空口，其中在所述真空絕緣體中存在至少一種吸附材料。
【背景技術(shù)】
[0002]從現(xiàn)有技術(shù)可知真空絕緣體用于冰箱和冰柜的隔熱，其存在于家電的外殼體和內(nèi)部容器之間的區(qū)域或門內(nèi)側(cè)。
[0003]這種真空絕緣體包括真空密封殼體和由所述殼體包圍的至少一個真空區(qū)域，該真空密封殼體中存在支撐材料或芯材以給真空絕緣體提供所需的機(jī)械穩(wěn)定性并且當(dāng)真空存在時防止殼體的側(cè)面相互倚靠。
[0004]這種真空絕緣體對真空區(qū)域中氣體壓力的增加敏感。這種氣體的引入或這種氣體壓力的增加增大了導(dǎo)熱性并因此減小了絕熱體的有效性。特別地，由于比氧氣和氮?dú)飧叩臐B透速率，所以水通過絕緣體殼體的滲透對于真空絕緣體的導(dǎo)熱性的增加是決定性的。
[0005]為防止此現(xiàn)象或盡可能保持此現(xiàn)象最小，已知將具有高吸水能力的材料放入真空區(qū)域中，以保持真空區(qū)域中的分壓低，即使在滲透水蒸汽的情況下。例如，可考慮沸石材料作為這種材料。
[0006]而且，已知可通過氧氣和氮?dú)獾幕瘜W(xué)吸附保持它們的分壓低的材料。這些材料被稱為“吸氣劑”，還由于這些氣體的氣體進(jìn)入有助于延緩真空絕緣體的老化。
[0007]從現(xiàn)有技術(shù)得知，在真空室中在真空絕緣體中進(jìn)行真空生成涉及較高費(fèi)用的設(shè)備。提供具有抽空口的真空絕緣體會更容易，在所述抽空口施加負(fù)壓并且通過所述抽空口從真空區(qū)域抽出氣體。
[0008]在這種情況下，必須通過抽空口從真空絕緣體的內(nèi)部空間移走全部氣體或氣體的必要部分。為此，氣體必須通過所述芯材向抽空口流動或擴(kuò)散。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明的目的是開發(fā)出如上所述的真空絕緣體，以便其能夠被特別容易地并有效地抽空。
[0010]此目的由具有權(quán)利要求1特征的真空絕緣體實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，提供在所述開口區(qū)域中部分或全部布置吸附材料。
[0011]當(dāng)將吸附材料，例如沸石的干燥材料或例如所述吸氣劑的其他吸附材料納入真空絕緣體時，除了存在于芯材孔中的氣體分子以外，已經(jīng)被吸附在干燥劑或吸附材料表面的氣體粒子也必須在抽空過程中除去。然而，所述氣體粒子只有在低壓下才能從吸附材料表面脫離。因可能不再存在氣體流動，即沒有或幾乎沒有任何對流產(chǎn)生，這些氣體粒子必須擴(kuò)散到抽空口。
[0012]上述同樣存在于納入真空區(qū)域的吸氣劑。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在提供在真空絕緣體所述的開口區(qū)域全部或部分布置吸附氣體(特別是水和/或氮?dú)夂?或氧氣)的材料。在那一點(diǎn)上，在抽空過程中產(chǎn)生最低的壓力并且，由于開口區(qū)域中已經(jīng)存在吸附材料，束縛于吸附材料的氣體粒子的流動途徑被最小化。當(dāng)例如干燥劑或吸氣劑的吸附材料布置在抽空口或開口的直接附近區(qū)域內(nèi)時，在真空絕緣體的真空區(qū)域內(nèi)獲得特別有效的真空生成。
[0014]本發(fā)明更進(jìn)一步涉及具有權(quán)利要求2特征的真空絕緣體。相應(yīng)地，提供的真空絕緣體具有至少一個流量分配器，其形成以使得在抽空過程中增加有效流動截面。
[0015]例如，流量分配器可以包括多個單個主體，優(yōu)選多個單個球體并且特別優(yōu)選卵石床或由其形成。特別優(yōu)選地，流量分配器由吸附材料，特別是由根據(jù)權(quán)利要求1的吸附材料形成。在這種情況下，所述材料不僅起到了吸附劑的作用還起到流量分配器的作用。
[0016]就本發(fā)明的意義而言，流量分配器可以理解為增加有效流動截面的材料并且因此減少抽空所需時間。
[0017]在抽空過程中，所述流量分配器優(yōu)選布置在流動方向上抽空口的前邊或與抽空口對齊，另外特別優(yōu)選此對齊區(qū)域周圍。其優(yōu)選形成為卵石床，例如沸石球床等，其置于小袋子中或可滲透氣體的其他容器中。
[0018]所述單個主體，特別是吸附劑介質(zhì)的球體或流量分配器的直徑優(yōu)選在3_5mm范圍內(nèi)。在俯視圖或其垂直于通過抽空口的流動方向的延伸中，吸附劑材料或流量分配器的尺寸為至少200mm X 200mm。
[0019]由于幾何結(jié)構(gòu)，在用抽空口進(jìn)行抽空的過程中，在抽空口的區(qū)域內(nèi)供給非常小的抽空截面，即小區(qū)域。因此，此區(qū)域迄今為止是最關(guān)鍵的區(qū)域。在工業(yè)上可接收的范圍內(nèi)，為了保持持續(xù)的抽空過程，當(dāng)借助流量分配器增加有效抽空截面時是有利的。為此，原則上必須設(shè)計(jì)另外的抗壓的部件是有必要的，從而造成額外的花費(fèi)。
[0020]雖然本發(fā)明包括除了吸附劑之外的用作流量分配器的元件的使用，但是當(dāng)流量分配器部分或全部由吸附劑形成時是有利的。
[0021]在抽空過程中，肯定能觀察到兩個不同的壓力區(qū):在高壓范圍內(nèi)層流存在(Hagen-Poiseuille)，此處組件的流導(dǎo)(flow conductance)很大程度依賴于截面(在管中與r4呈正比，與長度呈反比)。可認(rèn)為多孔材料為具有直徑?孔尺寸的管的并聯(lián)。多孔材料的比表面積流導(dǎo)比開口管路的流導(dǎo)小得多。層流的流導(dǎo)與壓力呈線性關(guān)系。在低壓范圍內(nèi)(可以說氣體粒子只與壁碰撞)，流導(dǎo)與壓力無關(guān)，只依賴于組件的幾何結(jié)構(gòu)。依賴于組件的孔尺寸，分子流動范圍在不同的高壓下達(dá)到。
[0022 ]優(yōu)選地，使用布置在氣體滲透殼體中的直徑為3?5mm的沸石球床。例如，可以將它們縫到小聚酯織物袋中。為了同時充當(dāng)流量分配器，這些球在足夠大的通道中鋪設(shè)，從而可以省去額外的組件。
[0023]因此，優(yōu)選地，提供由卵石床鋪設(shè)的通道表示流量分配器。
[0024]可以組合根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2的兩個創(chuàng)造性的構(gòu)思，并且也包括在本發(fā)明中。
[0025]在本發(fā)明的另一方面，提供一種加熱設(shè)備或真空絕熱體至少暫時與該設(shè)備連接。
[0026]在抽空過程中，當(dāng)由加熱設(shè)備加熱吸附材料時，會導(dǎo)致吸附平衡向脫附方向移動，以致在相對高壓下吸附材料的表面也只是最低限度地覆蓋。冷卻吸附材料時，額外的氣體分子可被吸附，從而吸附材料作為吸附栗，其即使在抽空口解耦(decoupling)后或有效關(guān)閉后還可有效地減小真空區(qū)域內(nèi)的氣體壓力或保持小的氣體壓力。
[0027]除了所述的吸附材料，本發(fā)明的真空絕緣體包括至少一個優(yōu)選由珠光體組成的芯。
[0028]優(yōu)選地，提供直接臨近所述開口布置的吸附材料或流量分配器。如上述說明，這種情況下的優(yōu)點(diǎn)在于氣體粒子朝向開口的流路短，而且，在開口區(qū)域中存在非常低的壓力。
[0029]此外，可以想到將吸附材料和/或流量分配器和/或加熱設(shè)備布置為圍繞開口。特別地對于吸附材料或流量分配器布置在開口區(qū)域中的情況下，其優(yōu)點(diǎn)是此材料可被加熱設(shè)備有效加熱，這樣有利于抽空過程中的脫附，并因此可以有效抽空。
[0030]可以想到例如將加熱設(shè)備布置在真空絕緣體殼體的一側(cè)，且將吸附材料或流量分配器布置在另一側(cè)，也就是在真空絕緣體殼體的內(nèi)部。
[0031]本發(fā)明的另外一方面提供將吸附材料或流量分配器布置在臨近開口的區(qū)域。這意味著不將或不僅僅將吸附材料或流量分配器布置在與開口對齊的區(qū)域中，也布置在臨近開口的區(qū)域。
[0032]本發(fā)明的另外一方面提供將吸附材料和/或流量分配器布置以便產(chǎn)生真空過程中經(jīng)過開口的氣體經(jīng)過吸附材料和/或流量分配器，和/或提供可減小產(chǎn)生真空過程中的流阻的至少一個裝置。
[0033]大量的吸附材料或流量分配器，如沸石球，其在壓力負(fù)荷下也形成足夠的流動截面，以