專利名稱：一種降階反氣體滲透的真空絕熱板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及絕熱材料工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種通過降階方式來防止氣體滲透的降階反氣體滲透的真空絕熱板。
背景技術(shù)：
低碳和節(jié)能減排已經(jīng)成為國家能源戰(zhàn)略發(fā)展和經(jīng)濟(jì)生活的基本策略，國家研究機(jī)構(gòu)在積極研發(fā)低能耗產(chǎn)品或改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備以降低其能耗的同時(shí)，也日益重視提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力以防止能量的過渡散失。真空絕熱技術(shù)就在該背景下應(yīng)運(yùn)而生。我國對(duì)真空絕熱板的研制起步較晚，但其技術(shù)在我國日臻完善，全國很多企業(yè)都在積極研發(fā)真空絕熱板。真空絕熱板內(nèi)部為真空并填充有保溫性能佳的芯材，真空度越高，芯材的絕熱性能越好。因此，真空絕熱板的很首要的功能要能夠阻止氣體進(jìn)入其內(nèi)部，這一功能主要靠隔氣結(jié)構(gòu)來完成。目前，國內(nèi)外真空絕熱板的隔氣結(jié)構(gòu)都采用復(fù)合材料，一般多采用鋁箔及聚酯基復(fù)合材料而成，設(shè)計(jì)成膜狀，制作時(shí)，將兩塊大小相同的隔氣結(jié)構(gòu)疊放在一起，先三邊封口，制作成袋狀，然后將芯材及附件添加在其中，再放置在真空室內(nèi)將第四條邊熱封，并將殘留唇邊翻轉(zhuǎn)折疊并用膠帶或粘結(jié)劑固定，形成圖1所示的結(jié)構(gòu)。真空絕熱板的內(nèi)部真空度極高，一般都在0. OlPa左右，甚至更低，幾乎接近真空。在整個(gè)真空絕熱板使用過程中，在板內(nèi)外壓力懸殊的情況下，不可避免會(huì)有氣體透過隔氣結(jié)構(gòu)表面滲透到板內(nèi)，板內(nèi)壓力升高進(jìn)而影響真空絕熱板的整體隔熱效果。真空絕熱板的使用壽命都較低。在整個(gè)真空絕熱板使用過程中，如何更有效維持板內(nèi)真空度，延長真空絕熱板的壽命，是真空絕熱板生產(chǎn)所要解決的技術(shù)問題之一。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的技術(shù)問題而提出的一種降階反氣體滲透的真空絕熱板，這種真空絕熱板通過降階方式，即在現(xiàn)有單純袋狀結(jié)構(gòu)內(nèi)增加隔氣結(jié)構(gòu)，并封裝芯材，延長氣體滲透路徑來抵抗氣體滲透，保證絕熱板整體在較長時(shí)間內(nèi)絕熱性能不弱化，延長真空絕熱板使用壽命。本實(shí)用新型所要求解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)—種降階反氣體滲透的真空絕熱板，包括表層隔氣結(jié)構(gòu)、芯材，所述表層隔氣結(jié)構(gòu)外邊緣熱封，所述芯材填充在表層隔氣結(jié)構(gòu)圍成的袋狀腔室內(nèi)，所述真空絕熱板內(nèi)部壓強(qiáng)等于或小于0. OlMPa ；表層隔氣結(jié)構(gòu)圍成的腔室內(nèi)還至少有兩個(gè)內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)的外邊緣和表層隔氣結(jié)構(gòu)的外邊緣一同熱封，隔氣結(jié)構(gòu)圍成的袋狀腔室內(nèi)填充芯材。所述內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)為三明治結(jié)構(gòu)，上下兩層為熱封層，中間一層為阻氣層，各層之間用膠粘合，并壓合。所述表層隔氣結(jié)構(gòu)由內(nèi)至外至少包括熱封層、阻熱層、阻氣層、防輻射層，各層之間用膠粘合，并壓合，厚度為200 500微米。[0010]在真空絕熱板最外層芯材內(nèi)放置吸氣劑。在所述阻氣層外涂阻氣漆。由于采用了如上技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下特點(diǎn)可以長時(shí)間有效保持真空絕熱板的絕熱性能，延長使用壽命。如果分階的等級(jí)較多，還可少用甚至省去氣體吸附材料，減少制作成本，提高其經(jīng)濟(jì)性。再者，外層絕熱結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)層絕熱結(jié)構(gòu)還起到保護(hù)作用，提高真空絕熱板使用過程的安全性和穩(wěn)定性。

圖1為現(xiàn)有真空絕熱板示意圖。圖2為現(xiàn)有真空絕熱板剖面圖。圖3本實(shí)用新型真空絕熱板示意圖。圖4本實(shí)用新型真空絕熱板剖面圖；圖5表層隔氣結(jié)構(gòu)剖面圖；圖6內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)剖面圖。圖中，11-封口，12-表層隔氣結(jié)構(gòu)，121-表層隔氣結(jié)構(gòu)中的熱封層，122-表層隔氣結(jié)構(gòu)中的阻氣層，123-表層隔氣結(jié)構(gòu)中的阻熱層，124-表層隔氣結(jié)構(gòu)中的防輻射層，13-玻璃纖維芯材，14-吸氣劑(氣體吸附材料和干燥劑)，25-內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)，251-內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)的熱封層，252-內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)的阻氣層。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型?，F(xiàn)有真空絕熱板的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，一般先將表層隔氣結(jié)構(gòu)12三邊熱封形成封口 11，然后將預(yù)處理好的玻璃纖維芯材13填充在成袋狀的表層隔氣結(jié)構(gòu)12中，在真空室將芯材13中氣體抽出，處于最外層的芯材13內(nèi)放置有吸氣劑14，最后在真空室內(nèi)熱封第四條邊。現(xiàn)有真空絕熱板因內(nèi)外壓差較大，不可避免的會(huì)有少量氣體通過表層隔氣結(jié)構(gòu)12 和封口 11滲透到板內(nèi)，使板內(nèi)壓力升高，導(dǎo)致真空絕熱板導(dǎo)熱系數(shù)增加，影響其絕熱性能， 降低其使用壽命。即便有氣體吸附材料14的存在，也不能長久且有效吸收滲透進(jìn)板內(nèi)的氣體，保證真空絕熱板在內(nèi)部壓力長時(shí)間不上升。本實(shí)用新型的真空絕熱板結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示，先將相同大小的兩層表層隔氣結(jié)構(gòu)12和兩層或更多層內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)25的三邊用封裝機(jī)熱封，形成封口 11，熱封時(shí)，注意熱封層相對(duì)，封口 11在封裝機(jī)中是先熱熔后粘合，因而具有良好的熱封及阻氣性能。再將預(yù)處理好的玻璃纖維芯材13分別放置于隔氣結(jié)構(gòu)所組成的袋裝腔室內(nèi)，并將整體放置于真空包裝機(jī)中抽真空。當(dāng)真空壓力達(dá)到設(shè)定值，保壓一段時(shí)間后熱封第四條邊。芯材13被獨(dú)立的袋狀腔室隔開，并在最外層的芯材13內(nèi)放置少量吸氣劑14或者也可以不放置。表層隔氣結(jié)構(gòu)12是第一道防止氣體滲透入真空絕熱板的結(jié)構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)如圖5 所示，由內(nèi)而外，至少包含一熱封層121，一阻熱層123，一阻氣層122和一防輻射層124。熱封層121采用高密度聚乙烯或聚丁稀或乙酸乙烯乙基酯，阻氣層122采用用聚乙烯醇，必要時(shí)可涂阻氣漆，一般用丙稀酸清漆。阻熱層123選用聚稀烴，如聚乙烯，聚丙稀或者聚乙烯共聚物。防輻射層124—般采用金屬薄膜，常用金屬膜為鋁箔或不銹鋼薄膜。各層采用聚氨酯黏合劑粘結(jié)。一般，外層隔氣結(jié)構(gòu)厚度為200 500微米，優(yōu)選500微米。本實(shí)用新型所涉及的內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)25主要是阻氣作用，其構(gòu)成如圖6所示。其結(jié)構(gòu)應(yīng)為三明治結(jié)構(gòu)， 上下兩層為熱封層251，中間一層為阻氣層252，各層之間也采用粘結(jié)劑粘 合，并壓合而成。 本實(shí)用新型選用的隔氣結(jié)構(gòu)復(fù)合材料采用壓合而成，具有較高的剝離強(qiáng)度，較低的透氣性。因真空絕熱板內(nèi)外壓差較大，會(huì)有微量氣體滲透到表層隔氣結(jié)構(gòu)12內(nèi)，而真空絕熱板內(nèi)壓差很小，從最外一階逐漸向內(nèi)滲透的氣體會(huì)非常少，內(nèi)部階層的芯材13仍能處在較低的真空狀態(tài)下，因而仍能保持有良好的絕熱性能。本實(shí)用新型的真空絕熱板，采用分階降壓，氣體逐級(jí)滲透，可以長時(shí)間有效保持真空絕熱板的絕熱性能，延長使用壽命。另一方面，分階降壓，可以有效的減少氣體向芯層的滲透，即便在不使用吸氣劑的情況下，也可以長時(shí)間保持內(nèi)階層隔氣結(jié)構(gòu)內(nèi)真空度，維持整個(gè)真空絕熱板較好絕熱性能，減少制作成本。再者，外層一階的隔氣結(jié)構(gòu)還起到對(duì)內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用，即便外層隔氣結(jié)構(gòu)被刺破，還有完好的具有一定真空度的內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)， 保證真空絕熱板整體仍然具有良好的絕熱性能，延長真空絕熱板的使用壽命。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求1.一種降階反氣體滲透的真空絕熱板，包括表層隔氣結(jié)構(gòu)、芯材，所述表層隔氣結(jié)構(gòu)外邊緣熱封，所述芯材填充在表層隔氣結(jié)構(gòu)圍成的袋狀腔室內(nèi)，所述真空絕熱板內(nèi)部壓強(qiáng)等于或小于0. OlMPa ；其特征在于，表層隔氣結(jié)構(gòu)圍成的腔室內(nèi)還至少有兩個(gè)內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)， 所述內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)的外邊緣和表層隔氣結(jié)構(gòu)的外邊緣一同熱封，隔氣結(jié)構(gòu)圍成的袋狀腔室內(nèi)填充芯材。
2.如權(quán)利要求1所述的一種降階反氣體滲透的真空絕熱板，其特征在于，所述內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)為三明治結(jié)構(gòu)，上下兩層為熱封層，中間一層為阻氣層，各層之間用膠粘合，并壓合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種降階反氣體滲透的真空絕熱板，其特征在于，所述表層隔氣結(jié)構(gòu)由內(nèi)至外至少包括熱封層、阻熱層、阻氣層、防輻射層，各層之間用膠粘合，并壓合，厚度為200 500微米。
4.如權(quán)利要求1所述的一種降階反氣體滲透的真空絕熱板，其特征在于，在真空絕熱板最外層芯材內(nèi)放置吸氣劑。
5.如權(quán)利要求1所述的一種降階反氣體滲透的真空絕熱板，其特征在于，在所述阻氣層外涂阻氣漆。
專利摘要本實(shí)用新型公開的一種降階反氣體滲透的真空絕熱板，這種真空絕熱板具有兩層外層隔氣結(jié)構(gòu)和至少兩層內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)；外層隔氣結(jié)構(gòu)和內(nèi)層隔氣結(jié)構(gòu)的外邊緣熱封。內(nèi)部，每兩層隔氣結(jié)構(gòu)之間圍成一個(gè)空間，預(yù)處理的具有良好保溫性能的芯材放入其內(nèi)，并被抽成真空。本實(shí)用新型的真空絕熱板在使用過程中，外界氣體需分階滲透到真空絕熱板內(nèi)部，延長了氣體滲透路徑，阻礙內(nèi)部壓力的上升，有效維持真空絕熱板的絕熱性能，延長真空絕熱板的使用壽命。并且，本實(shí)用新型的真空絕熱板，還可少用或不用氣體吸附材料，節(jié)省制作成本。本實(shí)用新型具有良好的經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和安全可靠性。
文檔編號(hào)F16L59/065GK201982884SQ20112007846
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者樓海軍, 王忠誠, 闞安康 申請(qǐng)人:上海海事大學(xué)