專利名稱：用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷與低溫工程領(lǐng)域中的絕熱保溫技術(shù)，特別涉及一種用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在制冷及低溫工程領(lǐng)域，絕熱保溫是獲得低溫目標(biāo)的一種非常重要的基礎(chǔ)條件。除真空絕熱技術(shù)外，采用發(fā)泡材料層制作絕熱保溫結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于制冷與低溫工程領(lǐng)域，如家用冰箱、工業(yè)用冷庫以及低溫液體儲槽等等。在普冷領(lǐng)域內(nèi)，通常采用一次發(fā)泡絕熱層結(jié)構(gòu)，由于絕熱層內(nèi)外溫差較小，如家用冰箱一般為40～60℃。因此在冰箱內(nèi)外夾層間采取一次發(fā)泡成型的保溫絕熱層結(jié)構(gòu)就可以較好地實現(xiàn)絕熱保溫。同時發(fā)泡絕熱層結(jié)構(gòu)也常用于低溫液體的儲罐、儲運車輛、管道等保溫絕熱。但是當(dāng)溫度降低時，如現(xiàn)在深冷冰箱內(nèi)溫度可以為-86℃、-100℃、-130℃、-150℃等不同的低溫，這時絕熱層內(nèi)外溫差一般要大于110℃甚至于200℃。如此大的溫差，造成絕熱層溫度梯度大，熱應(yīng)力大，因此容易造成發(fā)泡層斷裂、脫落和粉碎，這樣絕熱結(jié)構(gòu)被破壞，就會大大惡化絕熱保溫效果，增大冷量損失，最終達(dá)不到設(shè)計要求，系統(tǒng)無法正常工作。
現(xiàn)有技術(shù)(專利01210780.8)提出了在發(fā)泡層與深冷絕熱本體之間設(shè)置玻璃氈材料的漂移吻合層結(jié)構(gòu)來減少大溫差造成的發(fā)泡層的結(jié)構(gòu)破壞而導(dǎo)致的絕熱功能失效?，F(xiàn)有技術(shù)(專利申請01105437.9)對發(fā)泡絕熱層材料提出改性措施，變換不同配比，同時在絕熱本體與絕熱層之間設(shè)置玻璃氈材料的漂移吻合層。另外大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)在不同絕熱結(jié)構(gòu)材料層之間采用耐低溫的粘結(jié)劑，施工不方便，整體強度受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多次柔性發(fā)泡絕熱層結(jié)構(gòu)，有效解決因溫差大而導(dǎo)致的發(fā)泡層破裂問題，同時又具有好的強度和絕熱性能，另外具有施工方便、可以現(xiàn)場發(fā)泡制作等特點。
本發(fā)明的實施方案如下本發(fā)明提供的用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，包括內(nèi)側(cè)絕熱本體1、發(fā)泡絕熱層、柔性絕熱層和外側(cè)保護(hù)層3；所述內(nèi)側(cè)絕熱本體1為最內(nèi)層，所述外側(cè)保護(hù)層3為最外層，最內(nèi)層與最外層之間由內(nèi)向外依次間隔放置發(fā)泡絕熱層和柔性絕熱層。
所述的發(fā)泡絕熱層為環(huán)戊烷或聚氨酯發(fā)泡材料制做的絕熱層，可為2-5層，其厚度可相同或不同；當(dāng)發(fā)泡絕熱層厚度不同時，由低溫到高溫其厚度增大。
所述的柔性絕熱層為玻璃氈或聚苯乙烯塑料材料制做的絕熱層?？蔀?-4層，厚度相同；所述的柔性絕熱層上均布若干通孔5，相接近的發(fā)泡層材料在現(xiàn)場發(fā)泡過程中由于發(fā)泡材料的流動可以通過通孔相互連接，以保證整體發(fā)泡絕熱層結(jié)構(gòu)具有一定強度，孔徑在30～50mm，其開孔率為30～50孔/每平方米；相接近的柔性絕熱層上的通孔錯位布置，避免相鄰兩個柔性絕熱層之間的通孔直接相通。
下面對本發(fā)明提出的多次柔性發(fā)泡絕熱層結(jié)構(gòu)的工作原理作進(jìn)一步闡述?，F(xiàn)有發(fā)泡絕熱技術(shù)應(yīng)用于大溫差絕熱時，為減少冷量損失，要增大發(fā)泡層厚度，但是當(dāng)發(fā)泡保溫層厚度增加時，發(fā)泡層材料彈性減弱，承受橫向變形的幅度減小。另外絕熱本體與發(fā)泡材料的熱脹冷縮系數(shù)不同，因此在本體與發(fā)泡層之間會導(dǎo)致相對運動，進(jìn)而撕裂發(fā)泡層與本體之間的粘結(jié)；同時，不同厚度的發(fā)泡層溫度不同，進(jìn)而熱應(yīng)變尺寸不同也會引發(fā)相同運動，導(dǎo)致不同層面的發(fā)泡材料之間破裂，破壞發(fā)泡層結(jié)構(gòu)，進(jìn)而絕熱功能下降，以至無法正常工作。采用柔性絕熱材料間隔發(fā)泡層，可以降低每層的厚度，因此可以每個發(fā)泡保溫層的兩端溫差，進(jìn)而減小應(yīng)變及相對位移；另外由于柔性發(fā)泡層是相對自由活動的，可以使因熱應(yīng)力導(dǎo)致的熱應(yīng)變得到部分補償，進(jìn)而避免對發(fā)泡層材料造成破壞。本發(fā)明提出的多次柔性發(fā)泡保溫層結(jié)構(gòu)具有成本低、絕熱性能好、易施工制作等優(yōu)點。


圖1實施例1為二次柔性發(fā)泡絕熱層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2實施例2為三次柔性發(fā)泡絕熱層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3實施例3為四次柔性發(fā)泡絕熱層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為柔性發(fā)泡絕熱層上的小孔5布置示意圖；圖5實施例4為五次柔性發(fā)泡絕熱層的結(jié)構(gòu)示意圖；其中絕熱本體1 保護(hù)層3 通孔5第一發(fā)泡絕熱層21 第二發(fā)泡絕熱層22 第三發(fā)泡絕熱層23第四發(fā)泡絕熱層24 第五發(fā)泡絕熱層25 第六發(fā)泡絕熱層26第一柔性絕熱層41 第二柔性絕熱層42 第三柔性絕熱層43第四柔性絕熱層4具體實施方式
實施例1
本實施例的用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，如圖1所示，其結(jié)構(gòu)最內(nèi)層為內(nèi)側(cè)絕熱本體1，最外層為保護(hù)層3；最內(nèi)層與最外層之間由內(nèi)向外依次放置第一發(fā)泡絕熱層21、第一柔性絕熱層41、第二發(fā)泡絕熱層22和保護(hù)層3；本實施例的發(fā)泡絕熱層為2層，每層厚度為50mm；第一柔性絕熱層41的厚度為20mm，其上開有孔徑為30mm的通孔，開孔率為每平方米均布30個通孔。本實施例的柔性絕熱層由玻璃氈制做，發(fā)泡絕熱層由環(huán)戊烷材料制做。本實施例可用于-50～-80℃之間深冷絕熱。
實施例2本實施例的用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，如圖2所示，其結(jié)構(gòu)最內(nèi)層為內(nèi)側(cè)絕熱本體1，最外層為保護(hù)層3；最內(nèi)層與最外層之間由內(nèi)向外依次放置第一發(fā)泡絕熱層21、第一柔性絕熱層41、第二發(fā)泡絕熱層22、第二柔性絕熱層42、第三發(fā)泡絕熱層23和保護(hù)層3；本實施例的發(fā)泡絕熱層為3層，第一發(fā)泡絕熱層21的厚度為20mm，第二發(fā)泡絕熱層22的厚度為40mm，第三發(fā)泡絕熱層23的厚度為60mm；相近的柔性絕熱層錯位布置；第一柔性絕熱層41和第二柔性絕熱層42的厚度均為15mm；其上均開有孔徑為30mm的通孔，其開孔率為每平方米均布30個通孔。本實施例的柔性絕熱層由玻璃氈制做，發(fā)泡絕熱層由環(huán)戊烷材料制做。本實施例可用于-70～-100℃之間深冷絕熱。
實施例3本實施例的用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，如圖3所示，其結(jié)構(gòu)最內(nèi)層為內(nèi)側(cè)絕熱本體1，最外層為保護(hù)層3；最內(nèi)層與最外層之間由內(nèi)向外依次放置第一發(fā)泡絕熱層21、第一柔性絕熱層41、第二發(fā)泡絕熱層22、第二柔性絕熱層42、第三發(fā)泡絕熱層23、第三柔性絕熱層43、第四發(fā)泡絕熱層24和保護(hù)層3；本實施例的發(fā)泡絕熱層為4層，第一發(fā)泡絕熱層21的厚度為20mm，第二發(fā)泡絕熱層22的厚度為30mm，第三發(fā)泡絕熱層23的厚度為40mm，第四發(fā)泡絕熱層24的厚度為50mm；相近的柔性絕熱層錯位布置；柔性絕熱層41、42和43的厚度均為10mm；其上均開有孔徑為50mm的通孔，其開孔率為每平方米均布30個通孔。本實施例的柔性絕熱層由聚苯乙烯塑料材料制做，發(fā)泡絕熱層由聚氨酯發(fā)泡材料制做。本實施例可用于-90～-150℃之間深冷絕熱。
實施例4本實施例的用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，如圖5所示，其結(jié)構(gòu)最內(nèi)層為內(nèi)側(cè)絕熱本體1，最外層為保護(hù)層3；最內(nèi)層與最外層之間由內(nèi)向外依次放置第一發(fā)泡絕熱層21、第一柔性絕熱層41、第二發(fā)泡絕熱層22、第二柔性絕熱層42、第三發(fā)泡絕熱層23、第三柔性絕熱層43、第四發(fā)泡絕熱層24、第四柔性絕熱層44、第五柔性絕熱層25和保護(hù)層3；本實施例的發(fā)泡絕熱層為5層，第一發(fā)泡絕熱層21的厚度為20mm，第二發(fā)泡絕熱層22的厚度為30mm，第三發(fā)泡絕熱層23的厚度為40mm，第四發(fā)泡絕熱層24的厚度為50mm，第五發(fā)泡絕熱層25的厚度為60mm；相近的柔性絕熱層錯位布置；柔性絕熱層41、42、43和44的厚度均為10mm；其上均開有孔徑為30mm的通孔，其開孔率為每平方米均布50個通孔。本實施例的柔性絕熱層由聚苯乙烯塑料材料制做，發(fā)泡絕熱層由聚氨酯發(fā)泡材料制做。本實施例可用于-130～-200℃之間深冷絕熱。圖4為各實施例中的發(fā)泡絕熱層上開有通孔5的示意圖。
權(quán)利要求
1.一種用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，其特征在于，包括內(nèi)側(cè)絕熱本體、發(fā)泡絕熱層、柔性絕熱層和外側(cè)保護(hù)層；所述的內(nèi)側(cè)絕熱本體為最內(nèi)層，所述的外側(cè)保護(hù)層為最外層，最內(nèi)層與最外層之間由內(nèi)向外依次間隔放置發(fā)泡絕熱層和層柔性絕熱層；所述的發(fā)泡絕熱層為2-5層；所述的柔性絕熱層為1-4層且厚度相同。
2.按權(quán)利要求1所述的用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，其特征在于，所述的發(fā)泡絕熱層厚度相同。
3.按權(quán)利要求1所述的用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，其特征在于，所述的發(fā)泡絕熱層厚度不同，由低溫到高溫其厚度增大。
4.按權(quán)利要求1、2或3所述的用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，其特征在于，所述的發(fā)泡絕熱層為環(huán)戊烷或聚氨酯發(fā)泡材料制做的絕熱層。
5.按權(quán)利要求1所述的用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，其特征在于，所述的柔性絕熱層為玻璃氈或聚苯乙烯塑料材料制做的絕熱層。
6.按權(quán)利要求1或5所述的用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，其特征在于，所述的柔性絕熱層上均布若干通孔，孔徑在30～50mm，其開孔率為30～50個/每平方米。
7.按權(quán)利要求1或5所述的用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，其特征在于，所述距離相近的柔性絕熱層上的通孔錯位布置。
8.按權(quán)利要求6所述的用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，其特征在于，所述距離相近的柔性絕熱層上的通孔錯位布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及的用于制冷和低溫設(shè)備中的多次柔性發(fā)泡絕熱層，包括內(nèi)側(cè)絕熱本體、發(fā)泡絕熱層、柔性絕熱層和外側(cè)保護(hù)層；內(nèi)側(cè)絕熱本體為最內(nèi)層，外側(cè)保護(hù)層為最外層，最內(nèi)層與最外層之間由內(nèi)向外依次間隔放置發(fā)泡絕熱層和柔性絕熱層；發(fā)泡絕熱層為2－5層環(huán)戊烷或聚氨酯發(fā)泡材料制做的絕熱層，其厚度相同或者不同；當(dāng)發(fā)泡絕熱層厚度不同時，由低溫到高溫其厚度增大；柔性絕熱層為1－4層玻璃氈或聚苯乙烯塑料材料制做的絕熱層，其上均布通孔，孔徑在30～50mm，其開孔率為30～50個/每平方米；相近的柔性絕熱層上的通孔錯位布置；該多次柔性發(fā)泡絕熱層可避免因溫差過大導(dǎo)致發(fā)泡材料被破壞而失效，同時具有制作成本低、易施工等特點。
文檔編號F16L59/02GK1696563SQ200410037858
公開日2005年11月16日 申請日期2004年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月12日
發(fā)明者吳劍鋒, 公茂瓊, 胡勤國 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所