ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ СТЕНКА, А ТАКЖЕ ХОЛОДИЛЬНИК И БЫТОВАЯ ПЕЧЬ С ТАКИМИ СТЕНКАМИ Российский патент 2005 года по МПК F25D23/06 F25D11/00 F24B1/24 

Изобретение относится к теплоизолирующей стенке с двумя внешними, расположенными на расстоянии друг от друга, в основном вакуум-плотными покровными слоями, которые вакуум-плотно соединены друг с другом проходящим вдоль их контура, по существу, U-образным в поперечном сечении соединительным профилем, составленным из нескольких профилированных участков, и которые вместе с соединительным профилем окружают вакуумируемое промежуточное пространство, заполненное вакуумируемым теплоизолирующим материалом.

При известных, например, из ЕР 0071090 А1, основанных на технологии вакуумирования теплоизолирующих стенках, в частности, при корпусах холодильных агрегатов, соединяющий оба покровных слоя теплоизолирующей стенки или теплоизолирующего корпуса соединительный профиль обычно нужно собирать из многих участков, причем участки профиля в угловых зонах стенок или корпуса образуют место стыка. В этом месте стыка участки профиля сварены друг с другом либо в форме косого среза, либо вакуум-плотно сварены друг с другом встык. В предусмотренных в угловых зонах местах стыка вполне может случиться, что из-за слишком больших зазоров вследствие технологических допусков на отдельные участки профиля не только чрезвычайно трудно охватить сваркой место стыка, но также угольность в месте стыка в угловой зоне обеспечивается лишь в том случае, если при состыковании отдельных участков профиля применять дорогостоящие меры по зажиманию. К тому же может произойти, что в угловой зоне получится нагромождение сварных швов.

Задачей изобретения является предложить при теплоизолирующих стенках, согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения, соединительный профиль, при котором исключены недостатки уровня техники в углах теплоизолирующих стенок.

Эта задача согласно изобретению решается благодаря тому, что профильные участки соединительного профиля в угловых зонах теплоизолирующей стенки выполнены цельными.

Благодаря выполнению участков профиля согласно изобретению они без стыка проходят через угловые зоны теплоизолирующей стенки или корпуса так, что при теплоизолирующих стенках и корпусах, покровные слои которых и соединяющий покровные слои соединительный профиль изготовлены, например, из листовой высококачественной стали, снимается проблема дополнительных нагромождений сварных швов, вызывающих потенциальные затруднения с герметичностью вакуумной изоляции. Кроме того, благодаря изготовлению монолитных угловых профилей обеспечивается, что выдерживается желательная и требуемая из функционально-технологических соображений геометрия, так как угловые профили можно использовать в виде предварительно сформованных или предварительно изготовленных конструктивных деталей и образование угла не должно осуществляться лишь соединяемыми по технологии участками профиля. Кроме того, угловые профили можно выполнять с различным профилированием, как, например, закругленные углы, которые при сварке покровных слоев с соединительным профилем позволяют обеспечить сплошной, проходящий без прерываний, непрерывный и, таким образом, технологически надежный процесс сварки.

Согласно предпочтительному варианту выполнения предмета изобретения, соединительный профиль имеет, по существу, U-образное поперечное сечение, причем предусмотрено, что участки профиля в угловых зонах выполнены путем пластической деформации фольгообразного, по меньшей мере, в значительной степени вакуум-плотного материала.

Благодаря применению фольгообразного материала для изготовления участков профиля простым способом сведена к минимуму теплопроводность между подверженными различным температурным уровням покровными слоями, причем особенно просто можно производить в крупносерийном производстве вакуум-плотные теплоизолирующие стенки и корпуса при применении листовой высококачественной стали для покровных слоев или фольги из высококачественной стали для угловых профилей и при использовании таких способов сварки, как, например, лазерно-лучевая сварка, микроплазменная сварка или т.п.

Согласно альтернативному варианту выполнения предмета изобретения, участки соединительного профиля, имеющего, по существу, U-образное поперечное сечение, в угловых зонах составлены из многих, выполненных, по меньшей мере, в значительной степени вакуум, плотно элементов участка профиля, из которых элемент, образующий основание U-образного поперечного сечения соединительного профиля, выполнен в виде фольги.

Выполненные таким образом угловые профили, например из покрытой металлом или ламинированной пластмассы, из-за незначительной теплопроводности, обеспеченной благодаря выполненному в виде фольги основанию, позволяют выполнять полки углового профиля со значительно большей толщиной по сравнению с основанием, благодаря чему, например, процесс сварки с покровными слоями, такими, как, например, также покрытые металлом или пластмассовые пластины, значительно облегчается и может проводиться со значительно более высокой скоростью процесса.

Особенно просто и надежно можно вакуум-плотно соединить между собой составляющие элементы участков профиля при крупносерийных объемах партий, если, согласно следующему предпочтительному варианту выполнения предмета изобретения, предусмотрено, что элементы участков профиля соединены между собой с помощью сварки.

Особенно надежно и стабильно во времени можно поддерживать обусловленное вакуумом теплоизолирующее действие теплоизолирукщих стенок или корпусов, если, согласно другому предпочтительному варианту выполнения предмета изобретения, предусмотрено, что участки профиля и покровные слои выполнены из свариваемых металлических материалов.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения предмета изобретения предусмотрено, что участки профиля в местах их соединений закреплены между собой с помощью установленных на покровных слоях опорных элементов.

Этим достигается, что участки профиля в местах своих соединений расположены, по меньшей мере, приблизительно на одной высоте друг с другом, при этом благодаря опорным элементам дополнительно облегчен монтаж и приложение сил зажимным инструментом, сжимающим участки профиля с покровными слоями. Кроме того, с помощью опорных элементов возможна особенно надежная вакуум-плотная сварка между участками профиля.

Согласно следующему предпочтительному варианту предмета изобретения предусмотрено, что участки профиля можно соединить, по меньшей мере, у их полок по типу соединения в шпунт и гребень.

Благодаря такому выполнению участков профиля они в зоне своих полок могут быть особенно надежно вакуум-плотно соединены с покровными слоями, например, путем сварки. Точно так же подсоединенные таким образом участки профиля делают возможным действующее перпендикулярно направлению их соединения соединение с геометрическим замыканием, которое обеспечивает не только более простое позиционирование по высоте участков профиля при соединении с покровными слоями, но также значительно повышает стабильность формы соединительного профиля, составленного из участков профиля, в частности, в местах их соединений. Точно также благодаря этому варианту выполнения возможно сплошное проведение сварного шва вдоль контура покровных слоев.

Особенно технологически надежно и удобно в изготовлении выполнен холодильник, содержащий теплоизолирующий корпус и теплоизолирующую дверь, если, согласно следующему предпочтительному варианту выполнения предмета изобретения, предусмотрено, что стенки корпуса и дверь выполнены в соответствии с п.п.1-7 формулы изобретения. Точно так же такой холодильник может быть изготовлен с возможностью особенно экологически благоприятной рециркулируемости.

Точно так же особенно технологически надежной и удобной в изготовлении, а также экологически благоприятно утилизируемой является бытовая печь, содержащая теплоизолированный печной муфель, если, согласно последнему предпочтительному варианту выполнения предмета изобретения, предусмотрено, что стенки печного муфеля выполнены по одному из п.п.1-7 формулы изобретения.

Изобретение пояснено в следующем далее описании на основе упрощенно представленного в прилагаемых чертежах бытового холодильника.

Показывают:

фиг.1 - в упрощенном схематическом изображении корпус бытового холодильника с дверью, которая, как и корпус, образована из двух расположенных на расстоянии друг от друга, соединенных составленным из участков соединительным профилем покровных слоев, изображение в разрезе сбоку,

фиг.2 - корпус с соединяющим его покровные слои соединительным профилем, участки которого в области углов корпуса выполнены цельными, в пространственном изображении сбоку,

фиг.3 - один из цельных участков профиля, вставленных в угловую область корпуса, в пространственном изображении сверху.

На фиг.1 в упрощенном схематическом изображении показан теплоизолирующий корпус 10, пригодный для использования для бытового холодильника, как, например, бытовая холодильная или морозильная камера, внутреннее пространство которого, служащее в качестве холодильной камеры 11, обшито выполненным в качестве внутренней обшивки покровным слоем 12, который получен путем обработки давлением, например, пластины из листовой высококачественной стали или пластины из защищенной от коррозии листовой стали. На расстоянии от внутреннего покровного слоя 12 корпус 10 имеет наружный, служащий в качестве наружной обшивки покровный слой 13, который получен с помощью обработки давлением из того же материала, что и внутренняя обшивка. Между покровными слоями 12 и 13 размещен закрепляющий покровные слои относительно друг друга вакуумируемый теплоизолирующий материал 14, который, например, состоит из имеющей форму пластин открытопористой полиуретановой пены или открытопористой полистирольной пены. Таким же теплоизолирующим материалом 14 оснащена также установленная на корпусе 10 с возможностью поворота, служащая для запирания холодильной камеры 11 дверь 15, которая, как и корпус 10, образована из внутреннего покровного слоя 16 и находящегося от него на расстоянии наружного покровного слоя 17, которые закреплены относительно друг друга с помощью теплоизолирующего материала 14. Как покровные слои 16 и 17 двери 15, так и примененные для корпуса 10 покровные слои 12 и 13, соответственно вакуум-плотно соединены друг с другом с помощью соединительного профиля 20. Покровные слои 12 и 13 или 16 и 17 вместе с соединительным профилем 20 ограничивают вакуумируемое промежуточное пространство, которое заполнено теплоизолирующим материалом, поддерживающим покровные слои 12 и 13 или 16 и 17 при вакуумировании.

Выполнение соединительного профиля 20 поясняется далее на примере представленного более точно на фиг.2 корпуса 10.

Как, в частности, вытекает из фиг.2, выполненный с U-образным поперечным сечением соединительный профиль 20 имеет отчасти прямые и отчасти выполненные в форме угла участки профиля, которые в соединенном состоянии образуют замкнутую рамку, соответствующую поперечному сечению корпуса 10 или геометрии двери. От участков профиля предусмотренные в углах корпуса 10 участки 21 профиля проходят через угловую зону корпуса 10 непрерывно, без мест стыка, причем свободные концы участков 21 углового профиля вакуум-плотно соединены или между собой, или прямыми участками профиля с образованием мест стыка. Участки 21 углового профиля, как и прямые участки профиля, составлены из отдельных элементов участков профиля, которые, с одной стороны, образованы с помощью их полок 22, а с другой стороны, с помощью соединяющего полки 22 основания 23.

Как показывает фиг.3, основание 23 выполненных в поперечном сечении и-образными участков профиля изготовлено из цельной заготовки, выполненной, например, из фольги из высококачественной стали и имеющей толщину стенки s1, которая для достижения возможно меньшей теплопроводности выполнена значительно меньшей, чем толщина s2 полок 22, изготовленных, например, из полос листовой высококачественной стали способом обработки давлением. Полки 22 вакуум-плотно соединены с основанием 23 с помощью сварки, например с помощью лазерной сварки или микроплазменной сварки, и служат для прикрепления соединительного профиля 20 к выполненным, например, из листовой высококачественной стали покровным слоям 12 и 13 или 16 и 17. Для прикрепления к покровным слоям 12 и 13 соединительный профиль 20 вставляется между ними таким образом, что полки 22 участков профиля своими наружными сторонами прилегают к внутренним сторонам покровных слоев 12 и 13, причем свободные концы полок 22 заканчиваются, в основном, заподлицо со свободными концами покровных слоев 12 и 13. Для достижения вакуум-плотного соединения между покровными слоями 12 и 13 и полками 22 покровные слои 12 и 13 вакуум-плотно соединены друг с другом вдоль полок 22, например, с помощью электронно-лучевой сварки или микроплазменной сварки (см. к этому фиг.2).

Описанный на примере корпуса 10, составленный из выполненных без стыка участков 21 угловых профилей соединительный профиль 20 может быть использован аналогичным образом для вакуум-плотного соединения покровных слоев 16 и 17 с дверью 15, причем покровные слои 16 и 17 двери 15 сформированы соответствующим образом в зависимости от того, должны ли места соединения быть образованы в виде углового стыка или внахлест. Для применения соединительного профиля 20 для двери 15 первый следует предусмотреть со стороны холодильной камеры на двери 15 для снижения теплопроводности от внутреннего покровного слоя 16 к наружному покровному слою 17.

Наряду с применением соединительного профиля 20 для соединения внутреннего и наружного покровных слоев корпуса 10 или двери 15 соединительный профиль, разумеется, пригоден также для образования вакуум-плотного соединения, выполненного из наружного и внутреннего покровных слоев, вакуум-изолированного печного муфеля, причем в отличие от корпуса 10 или двери 15 образующееся между покровными слоями печного муфеля промежуточное пространство заполнено для поддержания покровных слоев теплоизоляционным материалом, соответствующим расчетным температурам, создающимся в печном муфеле.

В отклонение от предложения по установке соединительного профиля 20 на корпусе 10 можно также соединительный профиль выполнить таким образом, чтобы полки перекрывали наружные стороны покровных слоев 12 и 13 или 16 и 17.

Изобретение предназначено для тепловой вакуумной изоляции, например, в холодильниках или бытовых печах. Теплоизолирующая стенка содержит два внешних вакуум-плотных покровных слоя. Они расположены на расстоянии друг от друга и вакуум-плотно соединены с помощью проходящего вдоль их контура соединительного профиля. Пространство между стенками и профилем заполнено вакуумируемым теплоизолирующим материалом. Профиль состоит из нескольких участков. В угловых зонах теплоизолирующей стенки участки соединительного профиля выполнены цельными. Профиль может иметь U-образное поперечное сечение. Элементы участков профиля соединены между собой посредством сварки. Изобретение обеспечивает герметичность вакуумной изоляции благодаря отсутствию места стыка и нагромождения сварных швов в угловых зонах. Также обеспечивается требуемая функционально-техническими соображениями геометрия профиля, так как угловые участки являются предварительно изготовленными деталями. 3 с. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Теплоизолирующая стенка, содержащая два внешних расположенных на расстоянии друг от друга вакуум-плотных покровных слоя, которые вакуум-плотно соединены друг с другом с помощью проходящего вдоль их контура соединительного профиля, составленного из нескольких участков, и которые вместе с соединительным профилем окружают вакуумируемое внутреннее пространство, заполненное вакуумируемым теплоизолирующим материалом, отличающаяся тем, что участки (21) соединительного профиля (20) в угловых зонах теплоизолирующей стенки (10, 15) выполнены цельными.2. Теплоизолирующая стенка по п.1, отличающаяся тем, что соединительный профиль имеет, по существу, U-образное поперечное сечение, причем участки (21) профиля в угловой зоне образованы путем пластической деформации выполненного в виде фольги, по меньшей мере, в значительной степени вакуум-плотного материала.3. Теплоизолирующая стенка по п.1, отличающаяся тем, что соединительный профиль имеет, по существу, U-образное поперечное сечение, причем участки (21) профиля в угловой зоне составлены из нескольких в значительной степени вакуум-плотных элементов (22, 23) участков профиля, из которых элемент, образующий основание (23) U-образно профилированного поперечного сечения соединительного профиля (20), выполнен в виде фольги.4. Теплоизолирующая стенка по п.3, отличающаяся тем, что элементы (22, 23) участков (21) профиля соединены между собой посредством сварки.5. Теплоизолирующая стенка по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что участки (21) профиля и покровные слои (12, 13; 16, 17) выполнены из свариваемых металлических материалов.6. Теплоизолирующая стенка по одному из пп. 1-5, отличающаяся тем, что участки (21) профиля в местах их соединений закреплены между собой с помощью установленных на покровных слоях (12, 13; 16, 17) опорных элементов.7. Теплоизолирующая стенка по одному из пп.2-6, отличающаяся тем, что участки (21) профиля, по меньшей мере, у своих полок (22) соединены по типу соединения в шпунт и в гребень.8. Холодильник, содержащий теплоизолирующий корпус и теплоизолирующую дверь, отличающийся тем, что стенки корпуса (10) и дверь (15) выполнены по одному из пп.1-7.9. Бытовая печь, содержащая теплоизолированный печной муфель, отличающаяся тем, что стенки печного муфеля выполнены по одному из пп.1-7.