CN108485449A - 保温绝热材料及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种保温绝热材料和制冷设备，其中，保温绝热材料用于制冷设备，包括：保温层，保温层包括：中空陶粒和硅酸钙，以及气凝胶混合物；防潮层，包括：铝箔，其中，防潮层与保温层粘接。通过本发明的技术方案，在冰箱等制冷设备上涂覆本发明的保温绝热材料，可以大幅提升制冷设备的保温绝热性能，减少或替代聚氨酯发泡材料的使用，简化制冷设备的生产工艺，降低生产成本，还可以降低门体、箱体的厚度，在有限的空间内扩大制冷设备内部的容积，并使制冷设备的造型设计更加灵活，可以增加制冷设备产品的丰富性和个性化，提升市场价值。

Description

保温绝热材料及制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体而言，涉及一种保温绝热材料、一种制冷设备。

背景技术

冰箱作为一种用于食物保鲜的日用电器，其核心功能就是保温绝热。目前冰箱普遍采用的保温技术是聚氨酯发泡技术，即在冰箱的箱体空腔中和门体空腔中填充聚氨酯发泡材料。采用聚氨酯发泡材料填充冰箱的各个空腔，需要专用的发泡设备以及材料，并且需要专用的夹具与设备进行锁紧发泡，发泡工艺复杂且受温度影响，需要定期调整注射量，同时箱体和门体还需要密封，防止泡液漏出，如果泡液漏出清洁会很困难；另外，采用聚氨酯发泡材料保温，需要冰箱的箱体空腔和门体空腔具有较大的厚度，从而占用了冰箱的容积空间，减小了冰箱内存放食物的数量，对冰箱的造型也有较大的限制，大多数冰箱造型单一，无法个性化。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种保温绝热材料，以涂覆在制冷设备表面，提高制冷设备的保温绝热性能，简化制冷设备的结构和生产工艺，节省生产成本。

本发明的另一个目的在于提供一种制冷设备，使用上述保温绝热材料，减少或替代聚氨酯发泡材料在制冷设备中的使用，进而减少聚氨酯发泡生产所需的专业设备，降低成本，还可以减少制冷设备在使用过程中聚氨酯发泡材料泄漏的可能；以及扩大制冷设备的容积和增加制冷设备造型的丰富性。

为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种保温绝热材料，用于制冷设备，包括：保温层，包括：中空陶粒和硅酸钙，以及气凝胶混合物；防潮层，包括：铝箔，其中，防潮层与保温层粘接。

中空陶粒具有轻质高强，热导率低的特点，且生产原料来源广泛，生产工艺简单，陶粒中也不含有甲醛、重金属等有害物质；硅酸钙强度高，热导率低，还具有抗菌防霉、耐老化的特点，具有良好的环保性能；气凝胶混合物则是密度最小的固体之一，气凝胶中含有80％以上的空气，具有优异的保温绝热性能，还具有优异的弹性和附着力，另外，气凝胶中也不含甲醛、重金属等有害物质，因此，通过在保温层中使用中空陶粒和硅酸钙以及气凝胶混合物，可以大幅提高保温层的保温绝热性能，降低保温层的重量，降低保温层的生产成本，提高保温层的食品安全性，还可以提高保温层的附着能量，从而将这种保温绝热材料用于制冷设备时，可以提高制冷设备的保温绝热性能，简化制冷设备的结构和生产工艺，节省生产成本。在保温绝热材料中设置包括铝箔的防潮层，可以隔绝外部环境的水分，减少因为水分侵入保温层导致保温层松软、脱落的可能；还可以隔绝外部光线，减少保温层因光线照射快速老化或者粉化的可能，延长保温层的使用寿命。

进一步地，保温层还包括：乳胶、硅丙乳液和水性氟碳乳液。

进一步地，保温层各组份的重量配比为：乳胶：5％～25％；中空陶粒和硅酸钙：30％～65％；硅丙乳液：5％～30％；水性氟碳乳液：1％～15％；气凝胶混合物：10％～35％。

进一步地，保温层各组份的重量配比为：乳胶：8％～12％；中空陶粒和硅酸钙：40％～55％；硅丙乳液：10％～20％；水性氟碳乳液：3％～8％；气凝胶混合物：15％～25％。

进一步地，保温层各组份的重量配比为：乳胶：10％；中空陶粒和硅酸钙：48％；硅丙乳液：15％；水性氟碳乳液：5％；气凝胶混合物：22％。

进一步地，保温层中，中空陶粒和硅酸钙的重量配比分别为：中空陶粒：25％～35％；硅酸钙：3％～13％，其中，中空陶粒的重量配比随硅酸钙的重量配比的增加而减少，或中空陶粒的重量配比随硅酸钙的重量配比的减少而增加。

进一步地，还包括：保护层，与防潮层粘接。

进一步地，保护层包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯，以保护保温层和防潮层。

本发明第二方面的技术方案提供了一种制冷设备，包括：箱体，包括：多个侧板；箱胆，箱胆固定在多个侧板之间，侧板与箱胆之间形成空腔；侧板的外侧、箱胆的外侧均涂覆有上述任一项技术方案的保温绝热材料。

通过在制冷设备的箱体的侧板的外侧、箱胆的外侧涂覆上述技术方案的保温绝热材料，可以提高箱体的保温绝热性能，减少或者替代聚氨酯发泡材料的使用，降低箱体厚度，扩大制冷设备的容积，增加制冷设备造型的丰富性。

进一步地，还包括：门体，与箱体相连，包括：门板；门胆，与门板相连，门板与门胆之间形成空腔；门板的外侧、门胆的外侧均涂覆有保温绝热材料。

进一步地，侧板的内侧、箱胆的内侧、门板的内侧以及门胆的内侧，均涂覆有保温绝热材料。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例4的冰箱或冷柜的俯视图。

其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100侧板外侧，102侧板内侧，104箱胆内侧，106箱胆外侧，108门板内侧，110门板外侧，112门胆内侧，114门胆外侧。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1描述根据本发明的一些实施例。

实施例1

根据本发明提出的一个实施例的保温绝热材料，用于制冷设备，包括：保温层、防潮层和保护层，其中，保温层包括如下重量配比的组份：乳胶：5％～25％；中空陶粒和硅酸钙：30％～65％；硅丙乳液：5％～30％；水性氟碳乳液：1％～15％；气凝胶混合物：10％～35％，各组份按照重量配比进行混合、搅拌，干燥后得到保温层，防潮层粘接在保温层和保护层之间，用于制冷设备时，保温层与制冷设备粘接。

在保温层中采用乳胶，一方面利用乳胶的粘黏的特性和液体的流动性，使各组份能够均匀的混合，干燥后各组份能够牢固的结合在一起，减少保温层散落的可能，提高了保温层的整体性和各处性能的均匀性；另一方面乳胶中的橡树蛋白能抑制病菌及过敏原潜伏，符合环保的要求，抑制病菌、螨虫滋生，且无静电，有利于人体健康。

中空陶粒表面具有一层坚硬的外壳，使陶粒具有较高的强度；陶粒内部结构呈细密蜂窝状微孔，这些微孔都是封闭型的，而不是连通型的，微孔内具有大量的空气，因此陶粒兼具了轻质、强度高，热导率低的特点，将其用于保温层，其热导率低的特性可以提高保温层的保温绝热性能；轻质的特点可以降低保温层的重量；高强的特性可以提高保温层的强度，减少保温层受到冲击破坏导致保温性能失效的可能；高强和热导率低的特性，还使陶粒具有优异的耐火性能，因此在制冷设备中使用还可以大幅提高制冷设备的安全性；还需要特别指出的是，陶粒生产的原材料来源广泛，工艺简单，使用陶粒作为保温层的组份，还可以大幅降低保温层的成本，进而降低保温绝热材料的成本。

硅酸钙由碳酸钙和二氧化硅在高温下煅烧熔融而成，具有强度高、热导率低以及抗菌防霉、耐老化、附着力强的特点，在保温层中采用硅酸钙，可以提高保温层的保温绝热性能，提高保温层的强度，以减少被外物冲击而导致保温层破坏的可能；还可以提高保温层的附着力，减少脱落的可能；而其抗菌防霉、耐老化的特点，使保温层具有良好的环保性能，使用这种保温层，可以为使用者提供一个健康的环境。

需要特别指出的是，陶粒和硅酸钙都具有良好的保温绝热性能，但是两者具有不同的热导率，且陶粒具有更轻的质量，因此可以根据具体用途，调整陶粒和硅酸钙的重量配比，从而调整保温层的密度和导热系数，使保温层能够更适应不同的制冷设备。

制冷设备大量的用于食物冷冻和冷藏，因此其使用环境也往往是在厨房等湿度较大的环境中，采用硅丙乳液，利用其所含有的有机硅官能单体的高耐水、抗污染、超耐洗擦的特性，可以提高保温层的耐水性和抗污染性，以及耐洗擦性，减少保温层因厨房等高湿度环境导致的松软、散落的可能，或者为保持制冷设备表面的卫生而经常洗擦导致保温层被破坏的可能，从而延长保温层的使用寿命，进而延长制冷设备的使用寿命。另外，硅丙乳液还具有高保色性和良好的柔韧性、附着性，可以提高保温层的颜色的耐久性以及对制冷设备中不同构造处的形状的适应性和附着力，减少保温层脱落的可能，进而提高制冷设备的保温性能。

进一步地，保温层的组份中包括有水性氟碳乳液，可以更好的提升保温层的耐水性和耐候性，延长保温层的使用寿命，并且利用水性氟碳乳液流动性好的特点，可以使保温层的各组份更均匀的混合，以提高保温层性能的均匀性。需要指出的是，水性氟碳乳液的价格昂贵，因此在本实施例中，水性氟碳乳液的重量配比低于硅丙乳液的重量配比，以降低成本。水性氟碳乳液还具有良好的颜料润湿性，为保温层提供了多种颜色选择的可能，提高了制冷设备外观多样化的可能；水性氟碳乳液还不含有机溶剂，不含甲醛和任何重金属，无毒无害，用于制冷设备中，可以大幅提升食物的安全性。

保温层的组份中还包括了气凝胶混合物，气凝胶作为密度最小的固体之一，以及其体积中80％以上的空气，使气凝胶具有超轻质的特点和优异的绝热效果，可以阻止环境中的红外热辐射，同时又能有效的透过普通光线，是一种理想的透明隔热材料，在保温层中使用气凝胶混合物，可以大幅提高保温层的保温绝热能力，降低保温层的重量，提高保温层对制冷设备表面的附着力。

由上可知，根据本实施例的保温层，具有轻质、导热系数低、附着力好，环保安全、对食物无毒无害，使用寿命长等特征，使用在制冷设备上，可以提高制冷设备的保温绝热性能和环保性能，提高制冷设备内的食物的安全性，还可以提高制冷设备外观选择的多样性，降低制冷设备整体重量，延长制冷设备的使用寿命。

本实施例的保温绝热材料还包括有防潮层和保护层，其中，防潮层的材料包括铝箔，通过采用铝箔作为防潮层，一方面可以隔绝环境的湿度，减少保温层因吸附环境中的水分导致松软、脱落的可能，延长保温层的使用寿命，提高制冷设备的保温绝热性能；另一方面铝箔自身表面干净，细菌、微生物无法生长，且铝箔无毒性，因此用于制冷设备，可以大幅提高食物的安全性；铝箔还具有优异的可塑性，因此可以充分的适应制冷设备表面的各种形状，提高保温绝热材料在制冷设备上的附着能力，从而提高制冷设备的保温绝热性能，以及提高制冷设备造型的灵活性；另外，利用铝箔不透光的特性，还可以使保温层免受光线照射，从而降低保温层老化、粉化的可能，延长保温层的使用寿命，进一步延长制冷设备的使用寿命。

本实施例的保护层主要采用聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET。PET具有良好的耐疲劳性和耐摩擦性，抗冲击能力也较强，因此对于制冷设备使用时频繁的摩擦、碰撞具有良好的抵抗能力，可以为保温层、防潮层提供良好的防护；PET还具有优良的阻气、水、油及异味性能，一方面减少保温层受到水、油、气侵扰的可能，另一方面还减少了制冷设备内食品受到异味侵扰的可能，提高了食物的安全性。PET还可以阻挡紫外线，进一步减少了保温层老化的可能；PET还是一种无毒、无味，卫生安全性好的材料，可直接用于食品包装，提高了食物的安全性。还需要指出的是，PET在工程塑料中价格较低，使用PET作为保温绝热材料的保护层，可以大幅降低保温绝热材料的生产成本。

需要特别指出的是，使用上述组份的保温绝热材料，导热系数在0.01-0.04W/m.K之间，热反射率为60％-90％之间，并且可以通过调节中空陶粒与硅酸钙的比例，达到导热系数的调节，以适应不同的制冷设备需要。

综上所述，通过使用本实施例组份的保温绝热材料，一方面具有优异的保温绝热性能和轻质的特性，具有良好的附着能力；另一方面具有较低的生产成本，将本实施例的保温绝热材料用于制冷设备，可以大幅减少或者替代聚氨酯发泡材料的使用，减少聚氨酯发泡材料的生产设备成本，并且使用这种涂覆的材料，简化了制冷设备的生产工艺，从而大幅降低制冷设备的成本，提高制冷设备的保温绝热性能，降低制冷设备的重量；还由于采用可以涂覆的保温绝热材料，使制冷设备的造型设计可以更加灵活，增加制冷设备产品的丰富性。

实施例2

根据本发明的另一个实施例的保温绝热材料，与实施例1具有相同的组份，不同之处在于，本实施例的保温绝热材料中的保温层的各组份的重量配比不同，如下：

乳胶：8％～12％；中空陶粒和硅酸钙：45％～55％；硅丙乳液：10％～20％；水性氟碳乳液：3％～8％；气凝胶混合物：15％～25％。

通过缩小各组份的重量配比范围，可以缩小保温绝热材料的导热系数波动范围，提高保温绝热材料导热性能的稳定性。

实施例3

进一步地，在实施例2的基础上，保温层的各组份的重量配比具体如下：

乳胶：10％；中空陶粒和硅酸钙：48％；硅丙乳液：15％；水性氟碳乳液：5％；气凝胶混合物：22％。其中，中空陶粒的重量配比为25％～35％；硅酸钙的重量配比为23％～13％，中空陶粒的重量配比随硅酸钙的重量配比的增加而减少，或者中空陶粒的重量配比随硅酸钙的重量配比的减少而增加。

具体而言，当中空陶粒的重量配比为25％时，则硅酸钙的重量配比为23％；当中空陶粒的重量配比为35％时，则硅酸钙的重量配比为13％；中空陶粒的重量配比为30％时，硅酸钙的重量配比为18％；中空陶粒的重量配比与硅酸钙的重量配比之和始终为48％。

通过将中空陶粒和硅酸钙的重量配比优选为48％，可以使保温绝热材料的导热系数较为稳定，从而对于各种制冷设备都具有较相同的保温绝热效果；调节中空陶粒和硅酸钙的重量配比，可以在小幅度范围内调节保温绝热材料的导热系数，以适应不同制冷设备的需求；另外将中空陶粒的重量配比设置为大于硅酸钙的重量配比，利用了中空陶粒轻质的特点，在相同导热系数的情况下，可以降低保温层的重量。

实施例4

如图1所示，根据本发明的一个实施例的冰箱或冷柜，包括：箱体以及与箱体相连的门体，其中，箱体包括：侧板、背板和箱胆，侧板、背板和箱胆合围形成箱体的空腔；门体包括门板和门胆，门板和门胆合围形成门体的空腔。

在箱体的侧板内侧102、侧板外侧100、背板内侧、背板外侧、箱胆内侧104和箱胆外侧106均涂覆有上述任一个实施例的保温绝热材料；门体的门板内侧108、门板外侧110、门胆内侧112、门胆外侧114也都涂覆有上述任一个实施例的保温绝热材料。

通过在冰箱或冷柜的箱体、门体上使用上述实施例的保温绝热材料，可以大幅提高箱体、门体的保温绝热性能，减少或替代聚氨酯发泡材料的使用，减少因使用聚氨酯发泡材料导致泡液从门体或箱体中泄漏的可能，节省聚氨酯发泡材料生产设备的购买成本，简化冰箱或冷柜的生产工艺，降低生产成本；还可以因为聚氨酯发泡材料使用量的减少或者不用，降低门体、箱体的厚度，在有限的空间内扩大冰箱、冷柜内部的容积；另一方面，本发明的保温绝热材料，采用涂覆的方式粘接于冰箱、冷柜上，因此冰箱、冷柜的造型设计更加灵活，可以提冰箱产品的丰富性和个性化，提升市场价值。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，在冰箱等制冷设备上涂覆本发明的保温绝热材料，可以大幅提升制冷设备的保温绝热性能，减少或替代聚氨酯发泡材料的使用，简化制冷设备的生产工艺，降低生产成本，还可以降低门体、箱体的厚度，在有限的空间内扩大制冷设备内部的容积，并使制冷设备的造型设计更加灵活，可以增加制冷设备产品的丰富性和个性化，提升市场价值。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种保温绝热材料，用于制冷设备，其特征在于，包括：

保温层，包括：

中空陶粒和硅酸钙，以及气凝胶混合物；

防潮层，包括：

铝箔，

其中，所述防潮层与所述保温层粘接。

2.根据权利要求1所述的保温绝热材料，其特征在于，所述保温层还包括：

乳胶、硅丙乳液和水性氟碳乳液。

3.根据权利要求2所述的保温绝热材料，其特征在于，所述保温层各组份的重量配比为：

乳胶：5％～25％；

中空陶粒和硅酸钙：30％～65％；

硅丙乳液：5％～30％；

水性氟碳乳液：1％～15％；

气凝胶混合物：10％～35％。

4.根据权利要求3所述的保温绝热材料，其特征在于，所述保温层各组份的重量配比为：

乳胶：8％～12％；

中空陶粒和硅酸钙：40％～55％；

硅丙乳液：10％～20％；

水性氟碳乳液：3％～8％；

气凝胶混合物：15％～25％。

5.根据权利要求4所述的保温绝热材料，其特征在于，所述保温层各组份的重量配比为：

乳胶：10％；

中空陶粒和硅酸钙：48％；

硅丙乳液：15％；

水性氟碳乳液：5％；

气凝胶混合物：22％。

6.根据权利要求5所述的保温绝热材料，其特征在于，所述保温层中，所述中空陶粒和所述硅酸钙的重量配比分别为：

中空陶粒：25％～35％；

硅酸钙：23％～13％，

其中，所述中空陶粒的重量配比随所述硅酸钙的重量配比的增加而减少，或所述中空陶粒的重量配比随所述硅酸钙的重量配比的减少而增加。

7.根据权利要求1所述的保温绝热材料，其特征在于，还包括：

保护层，与所述防潮层粘接。

8.根据权利要求7所述的保温绝热材料，其特征在于，所述保护层包括：

聚对苯二甲酸乙二醇酯，以保护所述保温层和所述防潮层。

9.一种制冷设备，其特征在于，包括：

箱体，包括：

多个侧板；

箱胆，所述箱胆固定在多个所述侧板之间，所述侧板与所述箱胆之间形成空腔；

所述侧板的外侧、所述箱胆的外侧均涂覆有权利要求1至8中任一项所述的保温绝热材料。

10.根据权利要求9所述的制冷设备，其特征在于，还包括：

门体，与所述箱体相连，包括：

门板；

门胆，与所述门板相连，所述门板与所述门胆之间形成空腔；

所述门板的外侧、所述门胆的外侧均涂覆有所述保温绝热材料。

11.根据权利要求10所述的制冷设备，其特征在于，所述侧板的内侧、所述箱胆的内侧、所述门板的内侧以及所述门胆的内侧，均涂覆有所述保温绝热材料。