真空絕熱節能冰箱的製作方法

2023-05-30 18:03:36 1

專利名稱：真空絕熱節能冰箱的製作方法
技術領域：
本發明屬於製冷技術領域，在家庭、商店、醫院、旅館、餐廳等方面用於冷凍食品、藥品、飲料、果菜、以及製作冰塊等。
冰箱是冷凍器具的一大類按使用功能可以分為冷藏、冷凍箱，按結構形式可分為單門、雙門、多門，立式前、側、後開門和臥式上開門冰箱。冰箱是利用電能、熱能或機械能，使某種工質在熱交換系統中產生相態變化而形成製冷效應，此外也有利用半導體的熱電效應直接製冷。冷藏箱和冷凍箱都由箱體、製冷系統和控制系統三部分組成。箱體作為圍護隔熱結構，使箱內與外界空氣隔絕，保持一定的低溫；製冷系統通過壓縮機作功和熱交換器的作用，將箱內被冷卻物的熱量轉移、傳遞給箱外介質——空氣和水。
冰箱的熱力計算的目的，在於根據冰箱的熱負荷配置以適當的製冷系統。
冰箱的熱負荷(Q)包括以下幾部分箱體漏熱負荷Q1Kcal／h食品熱負荷Q2Kcal／h換氣熱負荷Q3Kcal／h箱內發熱器件和人(小型冷庫)的散熱量Q4Kcal／h箱體漏熱負荷Q1指箱體周圍的介質(空氣)通過隔熱結構傳入箱內的熱量，其中包括通過隔熱箱壁傳入的熱量q1Kcal／h通過門口和門封傳入的熱量q2Kcal／hQ1＝q1＋q2Kcal／h(1)隔熱箱壁的漏熱量q1＝K.F.△t Kcal／h式中K——箱壁傳係數，可按下式計算
其中α1——箱內壁放熱係數，一般取6－8Kcal／m2.h.℃(自然對流)；10－20Kcal／m.h.℃(強制對流)；α2——箱外壁放熱係數，一般取10－20Kcal／m2.h.℃δ——隔熱層厚度mλ——隔熱材料係數Kcal／m.h.℃。
F——箱體傳熱面積(小型冷庫按外表面積計算；電冰箱按隔熱層中心尺寸計算)m2；△t——環境溫度與箱內溫度之差℃在真空粉末及真空纖維絕熱結構中，殘餘氣體的導熱量在總的傳熱量中所佔的比重是很小的，可以略去不計；所以它的傳熱量是由固體導熱量及輻射傳熱量兩部分組成，但是一般將它看作一個簡單的固體壁的導熱問題運用有效導熱係數的概念按傅立葉定律去計算，附圖
三示出幾種粉末材料的有效導熱係數與孔隙中氣體壓力的關係(其中T1及T2為界面溫度)，附圖四示出幾種材料的有效導熱係數與裝填密度關係。
冰箱的熱負荷有50％以上的熱量是從箱壁傳入箱內的，隔熱層對冰箱的製冷性能和能耗有重要作用(參見趙偉坤主編《日用電器技術知識手冊》，張祉祐、石秉三主編《製冷及低溫技術》，國防工業出版社出版《真空設計手冊》)。
已有各種冰箱，箱體的內外殼之間要充填優質隔熱材料，這些隔熱材料雖然有較低的導熱係數，較好的隔熱性能。但冰箱採用在內外殼之間充填隔熱材料這種結構，冰箱的漏熱負荷仍是最大的熱負荷，
是造成能量消耗浪費的主要方面，而且冰箱所使用的隔熱材料多為石化產品，是消耗日趨緊張的石油資源的一個方面。
本發明的目的在於儘量降低漏熱負荷，節約能源；減少以致不用石化產品，節約日趨緊張的石油資源。用玻璃等非金屬材料做冰箱的內外壁時還可以減少鋼材的用量。
為達到此目的，對已知冰箱採用真空絕熱及真空室塗鍍銀或銅等，真空粉末絕熱及真空纖維絕技術，也可兼併採用這些技術。採用真絕熱的真空室內外壁做成夾層壁真空室，並可以在內壁面塗鍍銀或銅等，夾層壁間加加強筋，最好做成等抗壓強度加強筋。加強筋可以做成放射狀(對彈性好的材料)，中心在各平面的幾何中心，也可做成矩形格架加強筋(對難以壓縮的材料)等。加強筋上面有通氣孔，以便抽出空氣；加強筋用導熱係數低的隔熱材料。門的夾層真空室結構亦如此。採用真空粉末絕熱時，真空室做成夾層壁真空室，夾層壁間有加強筋，最好做成等抗壓強度加強筋。加強筋可做成放射狀(對彈性好的材料)，中心在各平面的幾何中心；也可以做成矩形格架加強筋(對難以壓縮的材料)等、加強筋上有通氣孔，以便抽出空氣，加強筋用導熱係數低的隔熱材料。門的夾層填空室結構亦如此。真空室的結構要便於粉末材料裝填入真空夾層中，如果粉末不易於裝填，可將內外壁先做成分體，加入粉末後才進行氣密性聯接。管道和導線通過真空夾層處，用管道做成通道，並保證氣密聯接。
真空室的材料可用經過防腐處理的鋼材、不鏽鋼、鋁材、玻璃、玻璃鋼、塑料、搪瓷件，還可以採用金屬與玻璃封接結構等。中、大型冰箱的真空室可做成組合式，一至兩幅壁面做成一個真空室單元，然後組成箱體，以便更好的承壓和方便製造，以玻璃等脆性材料做真空室的冰箱可加防護罩。防護罩可用鋼、鋁等金屬或抗衝擊的塑料，依冰箱箱體外形做，固定於箱體外，起防護作用。
用上述方法來減小漏熱負荷，節約能量消耗，減少石化產品的使用，節約石油資源。
發明的具體結構由以下的實施例及其附圖一、二、給出。附圖一、二、為冰箱的三視圖並附有剖視，剖面圖。
鋼化玻璃雙門真空絕熱電冰箱的結構為頂護板1，其面層為硬質塑料，底層為海棉與門框22及門框固定帶15、24的角邊用螺釘固定，門框固定帶24與門框22為整體件，門框固定帶15可用鋼帶或尼龍帶做成。冷凍室蒸發器2由冷凍室內壁玻璃支座及支架3固定；管道從頂部框後的玻璃槽通過，如圖，然後進入冷凍室——冷藏室隔熱層8嵌，於隔熱層固定槽10內，由門框橫欄固定，隔熱層兩面為塑料，中間層為泡沫塑料，下層為冷藏室蒸發器9。管道由冷凍室接來，迴路亦經冷凍室和頂部門框後的槽通出。冰箱真空室夾層壁為冰箱內外壁5，中間為真空室4。真空室的製做先按內壁、外壁做成分體，經鋼化處理，門的外壁的內壁面塗鍍銀，做成鏡面，其餘外壁的內壁面塗鍍銅，施放粉末，粉末為珠光砂加200目的鋁粉；加入量以重量的30％為宜，置入加強筋，加強筋為聚苯乙烯泡沫塑料。加強筋結構如圖，冰箱兩側面加強筋20相同，冰箱後面真空室的加強筋結構與冷藏室門加強筋25同，底部真空室加強筋結構與冷凍室門加強筋的結構相同。加強筋置入之前要進行壓平，壓力略大於它在夾層壁內抽真空後受到的壓力；加強筋的厚度為在壓力等於它在夾層壁內抽真空後所受壓力時，真空室熔接後的厚度；卸壓後加強筋的厚度小於真空室的厚度，快速置入，迅速熔接內外兩壁接縫。最後抽出空氣。使平衡狀態下加強筋的彈力與大氣對真空室的壓力相等。冷凝器(毛細管、乾燥器)7在冰箱的後面。壓縮機16固定於冰箱底架上，下護板21與門框為一體，接水槽14預製在內壁上，由冰箱底部門框後用導管通出直至接水盒17，導管與接水盒連接處要封密防漏。冰箱門框22為鋼板做成，門框後為粘貼於玻璃門框上瀝青玻璃棉氈，冷藏室擱架15支承於冰箱內壁的支座上。門的擱架18及封把手粘接於門19上；門樞26用膠粘劑固定於預燒出的孔內。下護板21與冰箱底回聯接，起固定保護冰箱的作用。
由於冰箱箱體採用真空絕熱及真空室塗鍍銀或銅等、或真空粉末絕熱及真空纖維絕熱技術，極其有效地減少了佔熱負荷50％的漏熱負荷，節約能源，同時還能使冰箱的製冷系統緊揍。冰箱箱體採用真空室結構，大量減少了石化產品的使用，節約日趨緊缺的石油資源。冰箱若採用非金屬材料，特別是玻璃，防腐性能好，能減少使用鋼鐵。
權利要求1.真空絕熱節能冰箱包括製冷系統、調節控制系統、箱體和盛放食品的附件，其特徵在於這種冰箱的隔熱壁和門，採用真空絕熱及真空室塗鍍銀或銅、或真空粉末絕熱及真空纖維絕熱技術，或兼併採用這些技術。
2.根據權利要求1所述的冰箱，其特徵為冰箱的內外壁做成真空室結構；冰箱箱體可以做成由一至兩幅箱壁為一個真空室單元的組合真空室；真空室的材料可以用鋼、不鏽鋼、搪瓷件、玻璃、鋼玻璃、玻璃鋼或塑料。
3.根據權利要求1和2所述的冰箱，其特徵為真空室的內壁面塗鍍銀或銅，或採用真空粉末絕熱及真空纖維絕熱方法，或兼併採用這些方法。
4.根據權利要求1或所述的冰箱，其特徵為真空室內可加加強筋。
5.根據權利要求1或2所述的冰箱，其特徵為以脆性材料做真空室的冰箱可加防護罩。
專利摘要真空絕熱節能冰箱，採用真空絕熱結構，即冰箱的內外壁採用真空絕熱，真空室內腔壁面塗鍍銀或銅等，或採用真空粉末絕熱及真空纖維絕熱技術。真空室夾層壁可使用鋼、不鏽鋼、鋁材、玻璃、玻璃鋼、塑料等材料；真空室可以加加強筋。用此方法來減小佔冰箱熱負荷50％的漏熱負荷，節約能量；減少石化產品的使用，節約石油資源。
文檔編號F25D23/06GK2066123SQ89217199
公開日1990年11月21日 申請日期1989年9月19日 優先權日1989年9月19日
發明者萬長榮 申請人:萬長榮