CN201066022Y - 金属真空保温板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种金属真空保温板，包括：上金属面板、下金属面板、形成在所述上金属面板和下金属面板之间的真空层、将所述上金属面板和下金属面板分开而形成所述真空层的多个点阵排列的支撑物、以及形成在所述上金属面板上的用于抽真空的抽气口；所述上金属面板和下金属面板以周边的相互结合而形成密闭的真空腔层。可以用隔热材料板把上述的真空层分割成上真空层和下真空层以增加隔热性能，并且通过放置在真空层中的吸气剂来增加真空板的真空寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于建筑物墙体或保温箱柜箱壁的金属真空保温板。
背景技术
墙体(特别是外墙体)和窗户是建筑围护结构的重要部分，其保温性能直接影响建筑能耗。保温箱柜(如冷藏柜)的箱壁的保温性能也直接影响箱柜的保温性能和能耗。为了降低能耗，现有技术是在墙体或箱壁中加入保温材料形成保温层，常用的保温材料如聚氨酯泡沫板、玻璃棉、岩棉、聚苯乙烯板等，它们的导热系数大致在0.03-0.06Wm-1K-1，保温层越厚，则热阻越高，传热系数越低，保温性能也越好。一般厚度必须在50-100mm以上效果才好。
本申请人曾申请过多项有关真空玻璃的专利，例如：中国专利ZL95108228.0；ZL02243513.1；ZL200420066100.6中公开的真空玻璃技术。真空玻璃热阻高，厚度只有8-10mm。这些技术的采用已对建筑物降低能耗作出了贡献并展示了良好的应用和节能前景。但是，上述的各种真空玻璃目前主要用于建筑物的门窗及幕墙和保温柜的开门。由于门窗的透光要求，真空玻璃成为其最佳选择。但是由于玻璃材料的脆性，若将其用于墙体和箱壁则有机械强度不够的问题。
本实用新型正是要解决上述已有技术的不足，在真空玻璃技术基础上制造出金属真空保温板，既有真空玻璃的保温隔热特性又有金属板的机械强度，使得制成的金属真空保温板可用作建筑墙体或保温箱壁的保温层，达到隔热节能的目的。
发明内容
为了克服将真空玻璃用于墙体时的脆性易碎的问题，根据本实用新型的一个方案提供一种能够实现上述发明目的的金属真空保温板，所述金属真空保温板包括：上金属面板、下金属面板、形成在所述上金属面板和下金属面板之间的真空层、将所述上金属面板和下金属面板分开而形成所述真空层的多个点阵排列的支撑物、以及形成在所述上金属面板上的用于抽真空的抽气口；所述上金属面板和下金属面板以周边的相互结合而形成密闭的真空腔层。
根据本实用新型的一个方案，其中所述的多个点阵排列的支撑物是由隔热材料制成的与所述上金属面板和下金属面板形成点接触或线接触的几何体构成。例如该支撑物是“C”状陶瓷圆柱体。
根据本实用新型的一个方案，其中所述的多个点阵排列的支撑物是由在所述下金属面板上形成的与所述上金属面板形成点接触的几何体构成。例如该支撑物是在下金属面板上冲压形成的“C”状凸起。
根据本实用新型的一个方案，其中所述的真空层由一个隔热材料板分割成上真空层和下真空层。
根据本实用新型的一个方案，其中所述的真空层放有吸气剂。
本实用新型的有益技术效果在于，采用本实用新型的金属真空保温板克服了真空玻璃由于其脆性易碎而不宜使用在建筑墙体的缺点，既有真空玻璃的保温特性又有金属板的机械强度，使得制成的金属真空保温板可用作建筑墙体或保温箱壁的保温层，达到隔热节能的目的。
附图说明
图1所示为现有技术的真空玻璃结构示意图。
图2是根据本实用新型的金属真空保温板的一个实施例的示意图。
图3A和图3B、是根据本实用新型的金属真空保温板的另一个实施例的示意图。
图4A和4A’是根据本实用新型的双真空层金属保温板的结构示意图。
图4B和是根据本实用新型的双真空层金属保温板的另一结构示意图。
图4C是图4B和4B’中的隔板的结构示意图。
图4D是双真空层金属保温板的另一优选结构的示意图。
图5A是根据本实用新型的双真空层金属保温板的又一个结构示意图。
图5B是根据本实用新型的双真空层金属保温板的拼装方式的示意图。
图6是使用在根据本实用新型的金属保温板中的支撑物几种优选的几何形状。
图7A和图7B是将根据本实用新型的金属保温板与墙体结合的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图来描述本实用新型的具体实施例，从而使得本实用新型的特征和优点更为显见。
图1所示为现有技术的真空玻璃结构示意图。其中A是支撑物、B是低辐射膜、C是抽气口、D是玻璃钎焊料、E是真空层、F是吸气剂。图中除支撑物可以用金属材料制作外，其余全是玻璃材料。如此形成的真空板适于来制作门窗而不宜制造墙体。
本实用新型的一个基本设计方案如图2所示，由于不要求透明，此真空保温板的两块金属面板1、2全由金属材料构成。金属面板的材料要选用真空工业中常用的利于真空排气和保持静态真空度的材料，如不锈钢、铝合金、铜或铜合金及带有金属镀层的铁板等材料。板材内表面5通过抛光或镀层形成低辐射表面。板材周边3采用各种焊接工艺如接触焊、氩弧焊、真空钎焊等达到真空密封。支撑物4可采用金属，但是最好是使用陶瓷等隔热材料，6为金属排气管，通过焊接部9与金属面板1封接为一体，抽真空排气后金属管6被熔封或通过冷压封结、形成真空层7。支撑物4的推荐形状在图6中示出：图中a为开口圆柱环形(或称C型)，b为半球形，c为u形。支撑物4的形状形成原则是其与金属面板只有点接触和线接触，从而最大限度地减小热传导的路径(下文中称作“热桥”)。
排成阵列的支撑物4承受大气压力，使金属面板1和2之间保持一定间距。支撑物4的厚度在0.1-0.5mm之间选取，过厚则使真空层体积过大，过薄则使真空间隔太窄，都不利于真空排气，实验证明，支撑物厚度以0.1-0.5mm之间最佳。
支撑物在金属面板1、2之间呈点阵排列，其本身的尺寸及相互间距选取要考虑以下因素：
由于支撑物在金属面板1、2之间构成“热桥”，支撑物尺寸越大，排列越密，则通过支撑物的热导越大，使保温性能变坏。
支撑物尺寸过小，排列过稀，则可能产生由于支撑物的强度不够产生被“压扁”的情况或金属面板强度不够而被“压陷”的情况，这都会造成整体变形。
所以，支撑物的尺寸和排列间距要根据所用金属面板材料的性能和厚度、支撑物的材料性能及对保温板热导的要求来综合设计，在理论计算基础上通过实验确定。支撑物点阵可以焊接在一块金属面板1或2上，也可以在生产时浮摆在一块金属面板上，真空排气后大气压使两块金属面板紧夹住支撑物，不会再移位。
在真空层中放有吸气剂8，在高温排气后激活以吸收封离后的残余气体，延长真空寿命。
图3A是金属真空保温板的另一种设计，与图1设计不同之处为：支撑物4直接在金属面板1上冲压小凸起而成。图3A为保温板成形后示意图，图3B为冲压出支撑物4阵列的金属面板1示意图。与图2设计另一不同之处为用封口片6代替图2中金属管6，封口片6一般为与金属面板1材料相同的金属片，在真空排气后通过焊接处9与金属面板1封接，吸气剂8也可以如图3A所示固定在6上。
图4A和图4A’是双真空层金属保温板的结构设计图，图4A为基本结构图，与图2和图3A不同的是在真空层中增加一块隔板10，形成两个真空层，使热阻大为增加，甚至加倍，从而使传热系数更低。
图4A’是双真空层金属保温板的另一结构设计图，与图4A的不同之处在于其隔板10两侧的支撑物正对，这样将减小对于隔板10的强度要求。在图4A和图4A’中的隔板10可以采用金属材料制成，但优选的是采用具有隔热性能的材料制成。
图4B则是在中间隔板10上直接冲压出向上和向下双面凸出的支撑物4从而简化生产工艺。
图4C示出了隔板10的一种示意结构。
图4D是双真空层金属保温板的另一优选结构的示意图。该实施例是图3A所示实施例的真空层金属保温板的扩展。如图所示，把已经冲压了凸起阵列的两片金属面板分别用作上金属面板1和下金属面板2凸起对准凸起地相向放置，在上金属面板1和下金属面板2之间夹持放置有一层例如隔热材料制成的隔板10。
从图2到图4D示出的真空层金属保温板的三种结构在安装到墙体上时由于边缘部分互相对接，而每块金属真空保温板的边缘金属面板1和2都是直接连接的，形成边缘“热桥”，因此板和板的边缘接缝处由于“热桥”而形成漏热，降低了整体墙面的保温效果。
为解决上述问题，设计出图5A所示边缘可互相覆盖对接的双真空层金属真空保温板结构。在四周边缘留有一定宽度的对接区，此区的厚度为中心部位的一半，对接后，真空层互相覆盖，大大降低了边缘“热桥”效应。
图5A为双真空层特殊边缘保温板结构图。图5B为特殊边缘保温板拼装示意图。
下面举例说明金属真空保温板的材料选取及设计参数：
例1：在图2金属真空保温板结构中，金属面板1、2采用1mm至2mm厚不锈钢板或其它金属板，内表面5抛光达到辐射率约为0.15，使真空层二内表面间辐射热导约为0.4Wm-2K-1。支撑物采用Ф0.15mm不锈钢丝开口圆环，外径0.5mm，支撑物排列成间距25mm方阵，此支撑物方阵热导约为0.5Wm-2K-1，中心部位总热导为0.9Wm-2K-1，可算出中心部位总热阻约为1.1W-1m2K，传热系数约为0.8Wm-2K-1。
封口管6可采用内径Ф1-2mm可伐合金管或无氧铜管，用氩弧焊形成焊缝9，真空排气后封结。
吸气剂8可采用常规的锆钒铁或锆铝吸气剂，在高温排气后加热激活。
例2：在图4B双真空层保温板结构中，金属面板1、2采用1至2mm金属板，中间隔板10采用0.5mm金属板并冲压出双面凸出的支撑物，支撑物间距与例1相同为25mm。假设支撑物热导与例1相同仍为0.5Wm-2K-1，金属面板1、2的内表面和10的双面均抛光或电镀为辐射率0.15的表面，则此保温板中心热阻约为2.2W-1m2K。传热系数0.36Wm-2K-1。
封口片可用与金属面板1通过焊料可钎焊的金属片材料制成，在真空排气后加热钎焊。吸气剂材料和工艺与上例相同。
以上的金属真空保温板可如图7A所示用作墙体的外挂或外贴保温板，也可如图7B所示用作内外墙板之间的保温层。图7A和图7B中13为内墙板，12为外墙板，14为粘结胶层，11为连接件。此保温板将大大提高墙体的总热阻，大大降低传热系数，达到保温节能目的。
例如：我国大量存在的37粘土砖墙的热阻约为0.43W-1m2K，传热系数超过1.7Wm-2K-1。如果将例1的金属真空保温板按图7A外贴在此砖墙上，则墙体总热阻增加为1.53W-1m2K，传热系数降低到0.6Wm-2K-1，降低近3倍，如果将例2的双真空层保温板按图7A贴在此砖墙上，则墙体总热阻增加为2.63W-1m2K，传热系数降低到0.36Wm-2K-1，下降近5倍，可见效果之明显。但例1和例2这两种保温板的厚度只有几个mm，对原墙体将近400mm的厚度影响甚微。对旧墙节能改造极为有利。
本实用新型的金属真空保温板具有良好的隔热保温作用，同时克服了真空玻璃由于其脆性和易碎而不能用于墙体的缺点。如果将本实用新型的金属真空保温板和新型节能墙体材料结合，其优越性更为明显，例如，在图7B中，内板13和外板12均为50mm厚加气混凝土板(ALC板)，此板热阻为0.45W-1m2K，将例2双真空保温板放入当中，则总热阻为3.1W-1m2K，传热系数为0.3Wm-2K-1，加上内外涂层总厚度小于110mm，不但保温性能超群，且大大减少了墙体占用面积，增加使用面积，节能和效果明显。
Claims (7)
1.一种金属真空保温板，其特征在于包括：上金属面板、下金属面板、形成在所述上金属面板和下金属面板之间的真空层、将所述上金属面板和下金属面板分开而形成所述真空层的多个点阵排列的支撑物、以及形成在所述上金属面板上的用于抽真空的抽气口；所述上金属面板和下金属面板以周边的相互结合而形成密闭的真空腔层。
2.根据权利要求1的金属真空保温板，其特征在于所述的多个点阵排列的支撑物是由隔热材料制成的与所述上金属面板和下金属面板形成点接触或线接触的几何体构成。
3.根据权利要求1的金属真空保温板，其特征在于所述的多个点阵排列的支撑物是由在所述下金属面板上形成的与所述上金属面板形成点接触的几何体构成。
4.根据权利要求3的金属真空保温板，其特征在于所述的多个点阵排列的支撑物是在下金属面板上冲压形成的凸起。
5.根据权利要求1的金属真空保温板，其特征在于所述的真空层由一个隔热材料板分割成上真空层和下真空层。
6.根据权利要求1至5任何之一的金属真空保温板，其特征在于所述的金属面板由不锈钢、铝合金、铜或铜合金或带有金属镀层的铁板材料构成。
7.根据权利要求6的金属真空保温板，其特征在于所述的真空层中放有吸气剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING XINLIJI VACUUM GLASS TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SIU NING Effective date: 20080815 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20080815 Address after: No. 124 Industrial Zone, sub canal, Beijing, Tongzhou District, China: 101111 Patentee after: Beijing Synergy Vacuum Glazing Technology Co., Ltd. Address before: No. 1304, building 1, Wai Wai Avenue, Drum Tower, Beijing, Chaoyang District, 100029 Patentee before: Zhao Ning |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20080528 |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Beijing Synergy Vacuum Glazing Technology Co., Ltd. Document name: Notification of Expiration of Patent Right Duration |