專利名稱：真空隔熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種真空隔熱裝置，尤指一種利用真空環(huán)境的高熱阻以達 成絕熱效果及具有高透明性質(zhì)的隔熱裝置。
背景技術：
隨著全球氣候暖化，如何達到抑制能源消耗成為各界關注的焦點。抑制能 源消耗最主要的目的在于減少二氧化碳的排放，減少二氧化碳的排放當然也就
能減緩溫室效應的發(fā)生；而節(jié)省能源的浪費不眚能獲致上述的減緩溫室效應的
功效，還可以為企業(yè)或是個人節(jié)省能源成本的支出，實為一舉數(shù)得的措施。
以冰箱為例，為了保存食物，冰箱被大量使用于民間及各個大型企業(yè)，甚
至在半導體的生產(chǎn)環(huán)境中，大型的冰庫也被用來存放光阻劑等高分子物質(zhì)。而 冰箱的作用在于提供一低溫的環(huán)境，然而，冰箱必須消耗大量的能源，以將熱
量帶離于水箱內(nèi)部。例如， 一般家用的冰箱，其門板上之中會加設有絕熱材料， 以避免外界的熱量快速的傳遞于水箱的冷凍區(qū)；而商用冰箱，如便利商店所使 用的展示用的水箱，其門板上則通常使用玻璃，以利顧客了解冰箱中所存放的 商品。然則，上述的玻璃材質(zhì)的水箱門板通常會使用雙層的玻璃門板，以達到 絕熱的效果。傳統(tǒng)的雙層玻璃門板之中，可能會通入空氣、氮氣等高熱阻的氣 體，但效果仍不甚理想。
尤其是當?shù)蜏貐^(qū)及高溫區(qū)的溫差過大時，外部熱量會由外在環(huán)境快速地傳 導至水箱中，而造成冰箱壓縮機的運轉；或是當高溫區(qū)的玻璃的內(nèi)外側面的溫 差過大， 一旦溫度到達濕度條件的露點以下，隨即發(fā)生水汽凝結、結露甚至滴 流的現(xiàn)象，即會造成玻璃門板的不透明情況，而使顧客無法觀看冰箱內(nèi)的商品。
而現(xiàn)有的作法有增加兩玻璃門板間的間距，或是增加玻璃門板的厚度，但 此作法會導致玻璃門板的厚度、重量都大幅增加，故在使用或組裝上都會產(chǎn)生 問題。也有制造商在鄰近高溫區(qū)的玻璃內(nèi)側裝設金屬熱絲，以避免結露的問題，但金屬熱絲屬于不透明材料，故金屬熱絲的裝設會減損玻璃門板的可透一見度，
大幅影響了顧客的購買感受；且金屬熱絲所產(chǎn)生的熱量也可能同時傳導至低溫 區(qū)(即冰箱內(nèi)部)，故使得冰箱的壓縮機必須更頻繁的運轉，因此也導致能源
的浪費。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的主要目的，在于提供一種真空隔熱裝置，該真空隔熱裝置可 利用真空環(huán)境的高熱阻性質(zhì)，以達到大幅阻絕熱量傳遞的功效；且該真空隔熱 裝置還可裝設有透明的熱電極，以解決結露的問題，以提供較佳的透明、隔熱 的裝置。
為了達到上述的目的，本實用新型提供一種真空隔熱裝置，包括兩個相 對設置的基板，該兩個基板的周緣密封固定以形成一個真空空間，且該兩個基 板的其中的一個基板裝設于一低溫區(qū)，該兩個基板的另 一個基板則裝設于一高 溫區(qū)，而位于高溫區(qū)的該基板的內(nèi)側面設有一加熱組件因此，該加熱組件可 用以解決結露的問題。
本實用新型具有以下有益的效果本實用新型提出的真空隔熱裝置，可使 用于水箱或大樓的窗戶，以利用真空的高熱阻，阻絕高溫區(qū)的熱量傳遞至低溫 區(qū)的路徑，即可減少低溫區(qū)的能源損耗；另一方面，該真空隔熱裝置還利用透 明的熱電極解決傳統(tǒng)玻璃產(chǎn)生結露的問題，進而形成透明度高的隔熱裝置。
為使能更進一步了解本實用新型的特征及技術內(nèi)容，請參閱以下有關本實 用新型的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對本 實用新型加以限制。


圖1為本實用新型的真空隔熱裝置的示意圖2為本實用新型的真空隔熱裝置的側視圖3A為本實用新型的第一種圖樣的加熱組件的示意圖3B為本實用新型的第二種圖樣的加熱組件的示意圖。主要組件符號說明
I 真空隔熱裝置
10基板 101
102
II 加熱組件
12 支撐柱體
13 抽氣結構
具體實施方式
請參閱圖1及圖2，本實用新型提供一種真空隔熱裝置1,該真空隔熱裝 置1可應用于一般電水箱或冷藏展示櫥柜，以產(chǎn)生真空絕熱且防止結露的功 效，該真空隔熱裝置1包括兩個相對設置的基板10以及設置于該兩個基板10 中的一個基板10的內(nèi)側面的加熱組件11,且該兩個基板10之間會形成一真 空空間101,而該真空空間101的熱阻為無窮大(遠大于氣體的熱阻)，故可 以形成真空絕熱的效果。
本實用新型的真空隔熱裝置1主要應用于一般商家用以冷藏飲料、水品的 電冰箱或冷藏展示櫥拒，該真空隔熱裝置1的真空空間101可以有效的維持上 述的電水箱或冷藏展示櫥拒的溫度，以避免消耗過多的能量(如電能)。換言 之，該真空隔熱裝置1可裝設于電冰箱或冷藏展示櫥拒的本體上，該兩個基板 10中的一個基板10鄰接于該電冰箱或冷藏展示櫥拒內(nèi)部(即低溫區(qū))，而該 兩個基板10中的另一個基板10則相對地離電冰箱或冷藏展示櫥拒內(nèi)部較遠， 而靠近外部環(huán)境(即高溫區(qū))，即，該真空隔熱裝置1裝設于上述的低溫區(qū)及 高溫區(qū)之間，故可通過該真空隔熱裝置1的真空空間101阻絕上述低溫區(qū)與高 溫區(qū)的熱量傳遞，進而避免冷藏展示櫥拒內(nèi)部的溫度因外部的高溫而上升，以 達成較佳的節(jié)能功效。
此外，為了解決因低溫區(qū)與高溫區(qū)的溫差過大，造成高溫區(qū)的基板10內(nèi) 側的溫度低于高溫區(qū)的基板10外側的溫度，且其溫度達到高溫區(qū)的基板10
所處條件的露點溫度以下，就會發(fā)生水汽凝結形成結露，甚至產(chǎn)生滴流的問題，
本實用新型還在高溫區(qū)的基板10的內(nèi)側面設有一加熱組件11。換言之，本實
真空空間 玻璃膠用新型利用裝設于高溫區(qū)的基板10的內(nèi)側面的加熱組件11 ，將位于高溫區(qū)的 基板10的內(nèi)、外兩側面的溫度達到一致性，或減少上述內(nèi)、外兩側面的溫度 差，以解決上述結露的問題；再者，由于該兩個基板10中存在有一真空空間 101，故加熱組件11所產(chǎn)生的熱量不會輕易傳導至位于低溫區(qū)的基板10上， 即加熱組件11不會對低溫區(qū)產(chǎn)生提高溫度的效果，因此既可以避免結露的問 題，也不會增加壓縮機對于低溫區(qū)的作功，因此即可達成多功能的展示型面板。
請復參考圖1及圖2，為本實用新型的第一實施例，在本具體實施例中， 該真空隔熱裝置1為兩個相對設置的基板IO組合而成，上述基板IO可為玻璃 材質(zhì)，且其透視率達99.5%以上，而該兩玻璃基板的周緣以玻璃膠102密合燒 結，并進行真空抽氣以形成該真空空間101。另一方面，該真空空間101中設 有多個支撐柱體12，每一支撐柱體12的兩端分別頂?shù)钟谠搩蓚€基板10的內(nèi) 側面，以提供上述真空隔熱裝置l在成型時的支撐力量。請注意，為了說明的 需要，圖1及圖2中的支撐柱體12的大小并未依照實際的比例進行繪制，實 際上，支撐柱體12所占的面積遠小于該兩個基板10的可一見面積。
另一方面，該兩個基板10中的一個基板10的內(nèi)側面還成型有上述的加熱 組件ll,在本具體實施例中，該加熱組件11為一種熱電4及，且該熱電極可由 導電薄膜(如奈米碳管、氧化銦錫、氧化鋅等材料)進行加工以成型為一預定 圖案的熱電極(如圖3A、圖3B所示)，該熱電極可具有多個轉折，而形成相 互平行的電極結構，該熱電極即可通以電流，以加熱該基板10的內(nèi)側面，進 而避免水汽結露的問題。再者，該加熱組件11最佳為一種透明材料所制成的 熱電極(如上述材質(zhì))，以形成較佳的透明視覺，但該加熱組件11也可由透明 度較低的材料所制成。
再一方面，該兩個基板10中的一個基板10的外側面上還成型有一抽氣結 構13,該抽氣結構13主要應用于將該真空空間101中的空氣抽出，以使該真 空空間101中呈為真空狀態(tài)，且該抽氣結構13中還可以儲放有吸氣劑等物質(zhì)， 以維持該真空空間101中的高真空度。
以下將詳細說明上述的真空隔熱裝置1的具體實施例的制作流程
步驟(a):在一透明度為99.5%的玻璃材質(zhì)的基板10內(nèi)側面涂布一透明 導電薄膜(如奈米碳管、氧化銦錫、氧化鋅等材料)進行加工以成型為一預定圖案的熱電極(即加熱組件11);在另一透明度為99.5%的玻璃材質(zhì)的基板10 內(nèi)側面以加工方式成型多個突出的支撐柱體12，每一支撐柱體12的形狀可為 半球狀或水滴狀等等，而該些支撐柱體12以矩陣形式或其它的排列形式成型 于該基板10的內(nèi)側面。且上述兩個基板10的一的外側面上還成型有該抽氣結 構13，例如一抽氣管體等。值得注意的是，本實用新型并不限定該些支撐柱 體12的成型位置，即該些支撐柱體12可以成型于任一基4反10的內(nèi)側面；或 是同時成型于該兩個基4反10的內(nèi)側面。
步驟(b):將上述兩個基板10的內(nèi)側面相對設置，使成型于一個基板IO 內(nèi)側面的支撐柱體12的頂端抵頂于另一個基板10的內(nèi)側面(亦即成型有該加 熱組件ll的內(nèi)側面)，并將該兩個基板10的周緣以玻璃膠102密合燒結，或 可利用其它方式進行封合，還利用外部抽氣單元透過該抽氣結構13將兩個基 板10之間的空氣抽出，以形成上述的真空空間101,而該真空空間101的真 空壓力為10-2托爾(torr)冪次等級以下，以避免熱對流以及熱傳導兩種熱量 傳播的途徑，故達成節(jié)能的效果；最后，將上述的抽氣結構13加以封合，以 形成本實用新型的真空隔熱裝置1。而該兩個基板10的間距也可根據(jù)各種應 用而加以調(diào)整，例如在本具體實施例中，該真空隔熱裝置1的厚度(即該兩個 基板10的外側面間的距離)為5.7至6.1毫米(mm);再者，該支撐柱體12 的數(shù)目也會造成不同的熱傳導系數(shù)(K),在較少的支撐柱體12的情況下，該 真空隔熱裝置1會有較小的熱傳導系數(shù)(K),但支撐柱體12的數(shù)目也有一最 小值，以避免兩個基板10因內(nèi)部真空而受到外部大氣壓力作用而產(chǎn)生變形甚 至破裂的問題。
以上述方法制成的真空隔熱裝置1即可安裝于冰箱、冷藏展示拒或大樓窗 戶的透明窗部分，使用者可將具有加熱組件11的基板IO裝設于高溫區(qū)(即遠 離水箱的一側，接近外部環(huán)境區(qū))；而另一個基板10則裝設于低溫區(qū)(即冰箱 內(nèi)部)，故該真空隔熱裝置1可利用該兩個基板10之間的真空空間101阻絕大 部分的熱傳導途徑(主要為接觸傳導及對流傳導，以及部分輻射)，因此就大 幅減少高溫區(qū)(即外在環(huán)境溫度)的熱量傳遞至低溫區(qū)(即冰箱內(nèi)部)，即可 避免冰箱的壓縮機必須運轉作功所消耗的能量，以達到節(jié)能的目的。
另夕卜，使用者也可利用高溫區(qū)的基板10內(nèi)側面的加熱組件11加熱高溫區(qū)
7的該側基板10，例如通入電流于該加熱組件11運用熱電阻將電能轉為熱能， 即能有效提升高溫區(qū)的基板10的溫度使之高于露點溫度，藉以避免水汽凝結、 結露的問題發(fā)生，以提升基板IO在使用時的透明度；且該加熱組件11所產(chǎn)生 的熱量也因為該真空空間101的絕熱效應而不會影響到位于低溫區(qū)的基板IO， 換言之，該加熱組件11的運作也并不會造成冰箱的壓縮機的額外負擔。 綜上所述，本實用新型具有下列諸項優(yōu)點
1、 具有較佳的絕熱效果，根據(jù)本實用新型針對上述的真空隔熱裝置進行 的實驗數(shù)據(jù)，該真空隔熱裝置的熱傳導率(Thermal Conductivity)為0.0086 W/mK，相較于一般玻璃約為1.3W/mK,故可大幅斷絕熱量的傳導與對流路徑， 大幅提高隔熱的效果，進而減少冰箱壓縮機的運轉功耗，以達成節(jié)省電能的功 效。
2、 另一方面，本實用新型還將加熱組件裝設于高溫區(qū)的基板的內(nèi)側面，
故可以平衡高溫區(qū)的基板內(nèi)外兩側面的溫差而達到避免結露的目的；同時，該 加熱組件可利用透明的導電材料制成，利用透明電極以避免結露的情況，都可 以不減損該基板的透明度，還提高上述的真空隔熱裝置應用于展示用冰箱或展 示用冷藏室的效果。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本4支術領域的 普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進 和潤飾，這些改進和潤飾也應^L為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種真空隔熱裝置，其特征在于，包括兩個相對設置的基板，該兩個基板的周緣密封固定以形成一個真空空間，且該兩個基板的其中的一個基板裝設于一低溫區(qū)，該兩個基板的另一個基板則裝設于一高溫區(qū)，而位于高溫區(qū)的該基板的內(nèi)側面設有一加熱組件。
2. 如權利要求1所述的真空隔熱裝置，其特征在于還進一步包括多個 設置于該真空空間中的支撐柱體，其中每一支撐柱體由該兩個基板的內(nèi)側面所 延伸成型，且每一個支撐柱體的頂端相對頂?shù)钟诹硪粋€基板。
3. 如權利要求1所述的真空隔熱裝置，其特征在于該兩個基板為玻璃 基板。
4. 如權利要求1所述的真空隔熱裝置，其特征在于該加熱組件為一熱 電極。
5. 如權利要求4所述的真空隔熱裝置，其特征在于該熱電極為透明的 熱電極。
6. 如權利要求5所述的真空隔熱裝置，其特征在于該熱電極的材質(zhì)為 奈米碳管、氧化銦錫、或者氧化鋅。
7. 如權利要求1所述的真空隔熱裝置，其特征在于還進一步包括一設 置于該兩個基板的其中的一個基板上的抽氣結構。
專利摘要本實用新型提供一種真空隔熱裝置，包括兩個相對設置的基板，該兩個基板的周緣密封固定以形成一個真空空間，且該兩個基板的其中的一個基板裝設于一低溫區(qū)，該兩個基板的另一個基板則裝設于一高溫區(qū)，而位于高溫區(qū)的該基板的內(nèi)側面設有一加熱組件因此，該真空空間可阻斷熱量的傳遞，即可避免低溫區(qū)的能源消耗，且該加熱組件可用以解決結露的問題，以形成高透明度的隔熱裝置。
文檔編號F16L59/065GK201434184SQ20092015107
公開日2010年3月31日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權日2009年4月1日
發(fā)明者蕭俊彥, 郭志徹, 高正杰, 黃忠賢 申請人:東元奈米應材股份有限公司