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VIP真空绝热板在家用电器上应用方法

返回列表 来源:发布日期:2015-10-08 11:46 | 加入收藏关注:5

VIP真空绝热板是一种集高效、节能、环保于一体的技术。近年来,一种新型的保温材料——VIP真空绝热板被发明制造出来。将VIP真空绝热板用于需要隔热环境的保温层时,相同厚度的真空绝热板与传统PU材料相比,前者隔热能力是后者的七倍;若维持原保温层隔热能力,用VIP真空绝热板制成的保温层厚度可减少超过80%。真空绝热板应用于冰箱、冷柜等制冷产品的保温隔热,可实现节电30%以上的效果。不过,在应用过程中,各行业传统制造技术对VIP真空绝热板的应用有不同程度的限制,不能充分发挥其优越的绝热性能。

现有应用技术

就家电产品而言,把VIP真空绝热板嵌装在冰箱箱体和热水器隔热夹壁中,有多种工艺。一种工艺是:用双面胶或者热熔胶把VIP真空绝热板贴在冰箱箱壳的左右侧板、后背板上,形成带有VIP真空绝热板的部件板。然后,将部件板与冰箱箱壳的其它零部件组装成具有密闭的腔体的箱壳,将聚氨酯发泡料注入箱壳的腔体中,聚氨酯发泡料在腔体固定的形状和尺寸范围内通过一定的发泡压力经整体发泡后,生成聚氨酯发泡体充满该腔体的内部空间。于是,这样就形成依次由外侧板、粘胶剂、VIP真空绝热板、聚氨酯发泡料、内胆,组成的冰箱箱体。

VIP真空绝热板.jpg

另一种在冰箱上采用的工艺是:用双面胶或者热熔胶把支架贴在冰箱箱壳左右侧板、背板的内侧,用双面胶、热熔胶、支架结构卡口中的一种,把VIP真空绝热板贴(夹持)在支架上,形成带有支架的VIP真空绝热板。然后,将部件与该冰箱箱壳的其它零部件组装成具有双层空心夹壁腔体的箱壳,VIP真空绝热板位于腔体中间。将聚氨酯发泡料注入箱壳的腔体中,经双通道整体发泡后生成聚氨酯发泡体充满腔体双层夹壁的内部空间。最终,形成依次由外侧板、聚氨酯发泡体、VIP真空绝热板、聚氨酯发泡体、内胆组成的箱体。

在热水器上的应用是将弧形VIP真空绝热板用双面胶贴装在热水器内胆上,与热水器外壳装配后,将聚氨酯发泡料注入夹壁中整体发泡后,依次形成由外壳、聚氨酯发泡体、VIP真空绝热板、内胆组成的保温水箱。

应用双面胶和热熔胶的缺陷

实际生产发现,在冰箱和热水器中,用双面胶和热熔胶粘贴的方法,存在很多缺点。

双面胶的价格高,一般为20~50元/平方米。以冰箱为例,一台冰箱的箱壳需要贴装1.5~2平方米的VIP真空绝热板,双面胶作为非功能性材料的工艺辅料,每台冰箱为此要增加30~100元的成本,显然太高了。

同时,双面胶的胶体厚度不足0.2mm,粘贴面的不平整度会造成粘贴空隙的存在,同为刚性体的两个粘贴面不可能通过双面胶的胶体达到密实贴合。另外,若冰箱左右侧板和后背板设置了冷凝管,内表面就可能凹凸不平,无法用双面胶在该表面贴装VIP真空绝热板。

VIP真空绝热板.jpg

如果在热水器上安装VIP真空绝热板,产品内胆表层残留的焊渣需要打磨光净,否则双面胶的厚度和强度不足以避免焊渣刺破VIP真空绝热板隔气膜,隔气膜一旦被刺破,VIP真空绝热板即失效。打磨内胆焊渣一方面消耗工时,另一方面万一操作不当内胆表面被割破磨伤,应力结构发生变化,对于压力容器的电加热热水器而言,将埋下安全隐患。

热熔胶的软化温度大多低于100℃,通常在50~100℃之间,不适于对高温场合VIP真空绝热板的贴装。另外,热熔胶隔热性差。如果使用热熔胶,工厂还需要投资购买专用设备,设备成本是喷泡机的十倍至数十倍,并且在应用过程中,还会不断产生非功能性辅助材料的成本支出。

一种成本低廉的新技术

针对用双面胶和热熔胶粘贴安装VIP真空绝热板的缺陷,福建赛特新材股份有限公司发明了一种“粘贴真空绝热板的方法”专利技术,旨在解决上述问题。

在大气环境下,将经过搅拌的聚氨酯发泡料喷涂于被粘物体表面,在聚氨酯发泡料起发之后并在不粘时间之内,把VIP真空绝热板敷在聚氨酯发泡料表面,利用聚氨酯发泡体发泡过程中具有的粘结性,将VIP真空绝热板粘贴在物体表面。同时,利用发泡过程的流动性,充分填充被贴装物体表面微观不平及显见的凹凸沟槽。这样,聚氨酯发泡体的两个粘贴面都不会有空隙,贴合性好,达到使VIP真空绝热板在凹凸不平表面贴装的要求。

VIP真空绝热板.jpg

利用这一特性将VIP真空绝热板粘贴在冰箱内胆外壁,一方面发泡体充分填充于外壁沟槽形成刚性筋条,满足50kg承载力的冰箱国标要求。同时在冰箱内胆上粘贴VIP真空绝热板,可以减少VIP真空绝热板用量,并且可以将相邻表面的VIP真空绝热板制作成同一块板折弯,减少VIP真空绝热板拼接缝产生的冷热交换桥梁,即便需要拼接,也可以做到相邻VIP真空绝热板的贴紧拼接,减小拼缝热桥的通道截面积。

用该发明技术将VIP真空绝热板粘贴在冰箱箱体左右侧板、背板上,消除了两个刚性体不平合造成的贴装间隙,避免因这些间隙的存在使得薄板侧板在外表能看得见变形的弊端。另外,有些冰箱的冷凝器贴于侧板内表面,传统的贴装方式只能用支架将VIP真空绝热板架起来,VIP真空绝热板把箱体原设计的隔热层分成两部分,密闭发泡时的发泡通道由原先的一个大截面的通道,分割为两个小截面的通道而导致聚氨酯发泡料流动性的恶化。用该发明技术贴装无需支架,聚氨酯发泡层填满了冷凝管贴装后在侧板内侧形成的低凹表面,将VIP真空绝热板密实的贴在侧板上,保持了一个大截面积的发泡通道,改善密闭发泡的工艺条件。

聚氨酯发泡料是冰箱传统的保温材料,作为粘接剂粘贴VIP真空绝热板,取材方便、工艺简单、易于操作。由于单个箱体内的聚氨酯总用量没有增加,所以使用成本低;生成的聚氨酯发泡体的导热系数远低于双面胶和热熔胶;聚氨酯发泡体本身就是保温材料,且在高温下不被软化,不会像双面胶和热熔胶等胶合材料那样降低隔热性能。

VIP真空绝热板.jpg

研究表明,聚氨酯发泡体在小于130℃温度下使用,寿命为30年以上。而电饭煲在沸腾阶段的温控上限是125℃,热水器有水汽分离器以降低箱内水压,水箱里的水即便在温度控制失灵状态下,最高也只能达到100℃,所以聚氨酯发泡体适于热水器、电饭煲等家电高温保护的VIP真空绝热板贴装。

另外,公司研制了一种有一定柔软度的VIP真空绝热板,简称柔性VIP真空绝热板,初始形状是平直的板状。对该产品施以一定的外力和造型工装,可以在二维空间内,进行折弯或者卷圆处理。

这种材料的意义在于,避免了传统弧形板VIP真空绝热板制造工艺中,需要在芯材上割槽的弊端。柔性VIP真空绝热板卷圆后,壁厚均匀一致,成就出连续渐变的圆弧面,和传统割槽弧形VIP真空绝热板比较,柔性VIP真空绝热板与圆筒水箱柱面的贴合,理论上可以实现密合状态。

研究中发现,现有家用电热水器大多采用横卧挂装在墙壁上的方式。在圆形水箱的柱面,分布焊接着安装挂钩、进水口、出水口、排污口等,使得VIP真空绝热板无法完全包覆水箱外壁。建议热水器制造厂家把进水口、出水口、排污口集中设在水箱端部,VIP真空绝热板可以全面连贯的将水箱包覆起来。挂架通过抱箍的方式,隔着保温层抱箍水桶,以避免热量通过挂架往外传递。

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