ИЗОЛИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ
ISOLATED STORAGE DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
[1] Настоящее раскрытие сущности относится к вакуумному изолятору, к камере для хранения пищевых продуктов, к камере для хранения пищевых продуктов в транспортном средстве и к транспортному средству. Например, настоящее раскрытие сущности относится к вакуумному изолятору, который помогает при хранении продуктов при требуемой температуре в камере для хранения пищевых продуктов, к камере для хранения пищевых продуктов в транспортном средстве и к транспортному средству.
Уровень техники
[2] В некоторых случаях, транспортное средство оснащено камерой для хранения пищевых продуктов, чтобы хранить банки с напитками или небольшое количество продуктов. Камера для хранения пищевых продуктов может устанавливаться во внутреннем пространстве, к примеру, в подлокотнике, так что водитель может легко потреблять напиток или продукты. Когда камера для хранения пищевых продуктов устанавливается в роскошном транспортном средстве, может улучшаться внешний вид транспортного средства, и может повышаться удобство пользователя.
[3] Когда камера для хранения пищевых продуктов, установленная в транспортном средстве, использует существующую систему кондиционирования воздуха, установленную в транспортном средстве, может быть затруднительным обеспечивать возможность камере для хранения пищевых продуктов достигать требуемой температуры, или фактическое время для того, чтобы достигать целевой температуры, может быть чрезмерно длительным. С учетом этого ограничения, недавно введено устройство, использующее термоэлектрический модуль (TEM).
[4] Термоэлектрический модуль означает полупроводниковый механизм, который выполняет охлаждение или нагрев за счет использования термоэлектрического эффекта. Термоэлектрический эффект предоставляет обратимое и прямое преобразование энергии между теплом и электричеством. Термоэлектрический эффект получается в результате перемещения носителей заряда в материале, т.е. электронов и дырок.
[5] Термоэлектрический эффект может разделяться на эффект Зеебека и эффект Пельтье.
[6] Эффект Зеебека представляет собой эффект, в котором разность температур непосредственно преобразуется в электричество. Таким образом, эффект Зеебека может применяться к полю выработки мощности посредством использования электродвижущей силы, сформированной вследствие разности температуры между концами термоэлектрического материала. Эффект Пельтье представляет собой явление, в котором тепло вырабатывается в верхнем переходе и поглощается в нижнем переходе, когда ток протекает в схему. Таким образом, эффект Пельтье может применяться к полям охлаждения за счет использования разности температуры, на обоих концах, сформированной посредством тока, прикладываемого извне. Эффект Зеебека и эффект Пельтье отличаются от нагрева джоулевым теплом в том, что эффект Зеебека и эффект Пельтье являются термодинамически обратимыми.
[7] Введено устройство, которое стационарно монтируется в транспортном средстве, которое использует вышеописанный термоэлектрический эффект. Устройство хранит продукты и использует ток прикуривателя транспортного средства. Тем не менее, эти устройства используют теплоизоляционный материал, который примерно иллюстрируется посредством вспененного уретана, для термоизоляции. Таким образом, имеется такое ограничение, что используется толстая теплоизоляционная стенка. Достаточные теплоизоляционные рабочие характеристики могут не получаться, даже если используется толстая теплоизоляционная стенка.
[8] Чтобы разрешать вышеописанную проблему, предоставлена конструкция для предоставления теплоизоляционной стенки, с тем чтобы обеспечивать вакуумное состояние. Например, технология, имеющая признак, в котором площадь поверхности оболочки в пять раз превышает площадь теплопередающей поверхности (предоставленной на термоэлектрическом модуле) в "теплоизоляционном коробчатом корпусе, содержащем термоэлектрический модуль", раскрыта в публикации патента (Япония) № JP2003202183. Кроме того, раскрыта конструкция, в которой вакуумный теплоизоляционный материал предоставляется между внешним кожухом и внутренним кожухом. Полистирол примерно иллюстрируется в качестве материала, имеющего низкую теплопроводность, в противопоставленном документе.
[9] Тем не менее, согласно вышеописанному предшествующему уровню техники, достаточный вакуум может не получаться. Таким образом, имеется проблема в том, что достаточный теплоизоляционный эффект не получается. Кроме того, поскольку затруднительно улучшать рабочие характеристики термоэлектрического модуля, большой охлаждающий эффект не может получаться по сравнению с потребляемой электрической энергией.
Сущность изобретения
Техническая задача
[10] Цель настоящего раскрытия сущности заключается в том, чтобы предоставлять вакуумный изолятор, который улучшает рабочие характеристики термопередачи термоэлектрического модуля в камере для хранения пищевых продуктов, камеру для хранения пищевых продуктов в транспортном средстве и транспортное средство.
[11] Цель настоящего раскрытия сущности заключается в том, чтобы предоставлять вакуумный изолятор, который допускает получение достаточных теплоизоляционных рабочих характеристик в камере для хранения пищевых продуктов, камеру для хранения пищевых продуктов в транспортном средстве и транспортное средство.
[12] Цель настоящего раскрытия сущности заключается в том, чтобы предоставлять вакуумный изолятор, который допускает стабильное поддержание улучшенных теплоизоляционных рабочих характеристик в течение большего времени в камере для хранения пищевых продуктов, камеру для хранения пищевых продуктов в транспортном средстве и транспортное средство.
[13] Цель настоящего раскрытия сущности заключается в том, чтобы предоставлять вакуумный изолятор, который допускает стабильное предоставление камеры для хранения пищевых продуктов, посредством использования вакуума, даже если вибрация возникает в камере для хранения пищевых продуктов, камеру для хранения пищевых продуктов в транспортном средстве и транспортное средство.
Техническое решение
[14] Согласно раскрытию сущности, чтобы получать высокую теплопередачу между внутренней частью и наружной частью пространства, теплопередающий блок и термоэлектрический модуль могут предоставляться в поверхностном контакте друг с другом. Теплопередающий блок и термоэлектрический модуль могут предоставляться в поверхностном контакте друг с другом в вакуумном пространстве. Чтобы улучшать рабочие характеристики теплопередачи, теплоотвод может предоставляться за пределами теплоизоляционного пространства.
[15] Чтобы получать улучшенные теплоизоляционные рабочие характеристики, теплоизоляционное пространство может формироваться как высоковакуумное пространство. Несущий узел или конструкция, для предотвращения сжатия или смятия теплоизоляционной стенки, может вставляться в теплоизоляционное пространство.
[16] Чтобы стабильно предоставлять теплоизоляционные рабочие характеристики в течение большего времени, гайка может соединяться с одной поверхностью пластинчатого элемента или пластины, и компонент (такой как теплорассеивающий блок) может присоединяться посредством болта, соединенного с гайкой.
[17] Чтобы улучшать рабочие характеристики теплопередачи в высоковакуумном пространстве, термический интерфейсный модуль может встраиваться в поверхность или область контакта между термоэлектрическим модулем и теплорассеивающим блоком. Чтобы дополнительно улучшать рабочие характеристики теплопередачи, термический интерфейсный модуль может быть изготовлен из металлического материала, и металл может включать в себя индий или свинец.
[18] Может предотвращаться возникновение такой проблемы, как короткое замыкание, когда мощность вводится в теплоизоляционное пространство, даже если извне прикладывается воздействие. Направляющее отверстие для проводов может предоставляться посредством вырезания компонента таким образом, что компонент, предоставленный в теплоизоляционном пространстве, не входит в контакт с электрическим проводом.
[19] Чтобы предотвращать возникновение такой проблемы, как короткое замыкание, получающееся в результате воздушного потока в ходе производства продукта, участок или отверстие, в котором размещен термоэлектрический модуль, и участок или отверстие, в котором размещен откачивающий порт, может предоставляться как единое целое, чтобы предотвращать утечку мощности и позволять камере для хранения пищевых продуктов стабильно работать.
[20] Чтобы предотвращать возникновение нарушения вакуума вследствие дегазирования монтажного провода, введенного в высоковакуумное пространство, и обеспечивать изгиб монтажного провода, только участок монтажного провода может иметь покрытие.
Преимущества изобретения
[21] Согласно настоящему раскрытию сущности, может получаться улучшение теплоизоляционного эффекта, предоставленного посредством высокой степени вакуума. Кроме того, может улучшаться поверхностный контакт между компонентами, размещенными в части вакуумного пространства или в вакуумном пространстве. Таким образом, может повышаться теплопроводность, с тем чтобы улучшать рабочие характеристики теплопередачи термоэлектрического модуля.
[22] Согласно настоящему раскрытию сущности, термоэлектрический модуль может предоставляться в вакуумном пространстве без выполнения отдельной операции соединения, такой как болтовое соединение, в вакууме вакуумного пространства.
[23] Согласно настоящему раскрытию сущности, теплорассеивающий модуль и теплоотвод, соответственно, могут соединяться не только с пластинами, но и могут соединяться с одним корпусом, проходящим через вакуумное пространство. Это обеспечивает надежное соединение без ухудшения теплопроводности.
[24] Согласно настоящему раскрытию сущности, термический интерфейсный модуль, состоящий из металлического материала, имеющего свойство низкого дегазирования, может встраиваться в поверхность или область контакта между компонентами, размещенными в части вакуумного пространства. Термический интерфейсный модуль может встраиваться в поверхность или область контакта между компонентами, размещенными за пределами вакуумного пространства, чтобы дополнительно улучшать рабочие характеристики теплопроводности.
[25] Согласно настоящему раскрытию сущности, чтобы подавать мощность в термоэлектрический модуль, размещенный в вакуумном пространстве, электрический провод, предоставленный в вакуумном пространстве, может предоставляться с возможностью частично отслаиваться или становиться доступным, чтобы уменьшать дегазирование. Чтобы предотвращать короткое замыкание электрических проводов друг с другом, оплетка электрического провода может содержать выступающие оплетки, которые разнесены друг от друга. Это предотвращает короткое замыкание электрических проводов друг с другом или предотвращает короткое замыкание электрического провода с внешним компонентом.
[26] Согласно настоящему раскрытию сущности, термический интерфейсный модуль, изготовленный из металлического материала, может вставляться между термоэлектрическим модулем и пластиной, чтобы предотвращать ухудшение рабочих характеристик теплопроводности, даже если пластинчатый элемент деформируется посредством высокого вакууметрического давления.
Краткое описание чертежей
[27] Фиг. 1 является видом сверху транспортного средства согласно варианту осуществления.
[28] Фиг. 2 является видом камеры для хранения пищевых продуктов для транспортного средства согласно варианту осуществления.
[29] Фиг. 3 является видом сверху в перспективе камеры для хранения пищевых продуктов в состоянии, в котором дверца исключена согласно варианту осуществления.
[30] Фиг. 4 является видом в поперечном сечении участка камеры для хранения пищевых продуктов, в котором держатель и камера для хранения пищевых продуктов входят в контакт между собой согласно варианту осуществления.
[31] Фиг. 5 является видом в поперечном сечении камеры для хранения пищевых продуктов согласно варианту осуществления.
[32] Фиг. 6 является покомпонентным видом в перспективе камеры для хранения пищевых продуктов для транспортного средства согласно варианту осуществления.
[33] Фиг. 7 является схемой для описания функции термоэлектрического модуля согласно варианту осуществления.
[34] Фиг. 8 является схематичным видом в поперечном сечении поверхности камеры для хранения пищевых продуктов, в которой предоставляется термоэлектрический модуль, согласно варианту осуществления.
[35] Фиг. 9 является видом, иллюстрирующим внутреннюю часть части вакуумного пространства согласно варианту осуществления.
[36] Фиг. 10 является схемой для описания результатов, полученных посредством изучения смол, используемых для изготовления несущего узла.
[37] Фиг. 11 является таблицей, иллюстрирующей результаты, полученные посредством выполнения эксперимента для рабочих характеристик поддержания вакуума смол.
[38] Фиг. 12 является графиком, иллюстрирующим результаты, полученные посредством анализа компонентов газов, выпускаемых из PPS и PC с низким дегазированием.
[39] Фиг. 13 является графиком, иллюстрирующим результаты, полученные посредством максимальной температуры деформации, при которой смолы повреждаются посредством атмосферного давления при высокотемпературном откачивании.
[40] Фиг. 14 является видом, иллюстрирующим различные варианты осуществления стойких к проводимости листов и их периферийных участков.
[41] Фиг. 15 является графиком, иллюстрирующим результаты, полученные посредством сравнения вакууметрического давления с проводимостью газа.
[42] Фиг. 16 является видом в поперечном сечении камеры для хранения пищевых продуктов, в которой предоставляется термоэлектрический модуль.
[43] Фиг. 17 является видом, описывающим соединение теплорассеивающего блока и первого пластинчатого элемента.
[44] Фиг. 18 является видом, описывающим соединение второго пластинчатого элемента и теплоотвода.
[45] Фиг. 19 является укрупненным видом поверхности контакта между теплорассеивающим блоком и вторым пластинчатым элементом.
[46] Фиг. 20 является покомпонентным видом в перспективе, иллюстрирующим периферийный участок термоэлектрического модуля.
[47] Фиг. 21 является видом, описывающим работу герметизирующего контактного вывода, который блокирует полость источника мощности.
[48] Фиг. 22 является графиком, иллюстрирующим результаты, полученные посредством эксперимента для рабочих характеристик охлаждения камеры для хранения пищевых продуктов согласно варианту осуществления.
Оптимальный режим осуществления изобретения
[49] Фиг. 1 является видом сверху транспортного средства согласно варианту осуществления.
[50] Одна или более камер для хранения пищевых продуктов могут предоставляться в транспортном средстве 100 согласно варианту осуществления. Например, камера для хранения пищевых продуктов может представлять собой, по меньшей мере, одно из камеры 101 для хранения пищевых продуктов для размещения в консольном ящике, главным образом используемой водителем, камеры 102 для хранения пищевых продуктов для размещения в подлокотнике, предоставленной в подлокотнике, главным образом используемой водителем или помощником водителя, камеры 103 для хранения пищевых продуктов для размещения в бардачке, предоставленной в бардачке, главным образом используемой помощником водителя, камеры 104 для хранения пищевых продуктов для размещения с пассажирской стороны, главным образом используемой пассажиром на заднем сиденье, и камеры 104 для хранения пищевых продуктов для размещения со стороны двери, предоставленной в двери транспортного средства. Камеры 101, 102, 103 и 104 для хранения пищевых продуктов могут выполнять функцию, по меньшей мере, одного из холодного хранения и теплого хранения либо функцию охлаждения и нагрева отсека.
[51] В дальнейшем в этом документе, согласно вариантам осуществления, главным образом описывается холодное хранение. Тем не менее, очевидно и следует принимать во внимание, что описание, связанное с холодным хранением или теплым хранением, может означать холодное хранение, теплое хранение и холодное и теплое хранение.
[52] Камера для хранения пищевых продуктов может выполнять функцию холодного хранения/теплого хранения за счет использования термоэлектрического модуля.
[53] Фиг. 2 является видом камеры для хранения пищевых продуктов для транспортного средства согласно варианту осуществления.
[54] Ссылаясь на фиг. 2, камера 200 для хранения пищевых продуктов для транспортного средства включает в себя основной корпус 3, имеющий пространство, в котором хранятся изделия, и, по меньшей мере, внешнее отверстие. Дверца 1 предоставляется для пользователя, чтобы открывать и закрывать отверстие основного корпуса 3. Установочная часть или деталь 2 предоставляется для точного позиционирования основного корпуса, когда основной корпус монтируется в транспортном средстве.
[55] Установочная часть 2 приспосабливает, по меньшей мере, одно из основного корпуса 3 и дверцы 1 для обеспечения совпадения или сопряжения с транспортным средством. Таким образом, соответствующие участки, когда камера 200 для хранения пищевых продуктов для транспортного средства и транспортное средство 100 собраны, могут стабильно поддерживаться в работе без разделения друг от друга, даже если воздействие и вибрация могут применяться в ходе работы транспортного средства. Установочная часть 2 может буферизовать вибрацию и воздействие, чтобы уменьшать неблагоприятное влияние на камеру 200 для хранения пищевых продуктов для транспортного средства.
[56] Когда камера 200 для хранения пищевых продуктов для транспортного средства не смонтирована в транспортном средстве и используется отдельно от транспортного средства, установочная часть 2 может не предоставляться. В этом случае, камера 200 для хранения пищевых продуктов для транспортного средства также может называться камерой для хранения пищевых продуктов. В дальнейшем в этом документе, если называется "камерой для хранения пищевых продуктов" без конкретного обозначения, это может пониматься как в том числе и "камера для хранения пищевых продуктов для транспортного средства".
[57] Теплоотвод 83 может предоставляться для поглощения тепла от внешней поверхности второго пластинчатого элемента или второй пластины 20. Теплоотвод 83 предоставляет внешнюю поверхность камеры для хранения пищевых продуктов и может предоставляться на любой поверхности основного корпуса 3. Теплоотвод 83 может стимулировать теплообмен. Тепло, поглощенное посредством теплоотвода 83, может выпускаться наружу посредством тепловой трубы 80, которая быстро передает тепло теплоотвода 83 наружу. Ребро 84 может быстро конвективным образом охлаждать тепло. Канал 82 отделяет пространство, в котором предоставляется ребро 84, от внешней части. Вентилятор 81 обеспечивает возможность воздуху протекать в канал 82.
[58] Теплоотвод 83, тепловая труба 80, ребро 84, канал 82 и вентилятор 81 могут предоставляться во внешнем окружении, отличающемся от внутреннего окружения камеры для хранения пищевых продуктов. Таким образом, теплый или холодный воздух может быстро выпускаться из внутреннего окружения во внешнее окружение.
[59] Фиг. 3 является видом сверху в перспективе камеры для хранения пищевых продуктов в состоянии, в котором дверца удалена.
[60] Ссылаясь на фиг. 3, держатель 90 может предоставляться во внутреннем пространстве камеры 200 для хранения пищевых продуктов. Изделие для содержания воды или напитка, такое как бутылка с водой или банка с напитком, может предоставляться на/в держателе 90. Держатель может входить в контакт с первым пластинчатым элементом или первой пластины 10 камеры для хранения пищевых продуктов, чтобы обеспечивать возможность быстрой передачи холодного воздуха от первого пластинчатого элемента 10. Поскольку держатель 90 изготовлен из материала, имеющего высокую теплопроводность, такого как алюминий, может быстро выполняться передача холодного воздуха в изделие, содержащее воду или напиток.
[61] Фиг. 4 является видом в поперечном сечении участка камеры для хранения пищевых продуктов, в котором держатель и камера для хранения пищевых продуктов входят в контакт между собой.
[62] Ссылаясь на фиг. 4, первый пластинчатый элемент 10 и держатель 90 могут входить в контакт между собой. Чтобы повышать теплопроводность тепла, проходящего через поверхность или область контакта между первым пластинчатым элементом 10 и держателем 90, первый пластинчатый элемент 10 и держатель 90 могут прижиматься или зажиматься таким образом, что они соединяются друг с другом. Термический интерфейсный модуль (TIM) может вставляться в поверхность или область контакта между первым пластинчатым элементом 10 и держателем 90, чтобы лучше стимулировать теплопроводность.
[63] Чтобы предоставлять такое прижимное соединение, гайка 96 может соединяться с внутренней поверхностью первого пластинчатого элемента 10. Гайка 96 может соединяться с первым пластинчатым элементом 10 посредством сварки. В позиции установки держателя 90, полость, имеющая расширенную часть головки, может предоставляться в позиции, соответствующей гайке 96 и болту 95, вставленному в полость. Болт 95 может соединяться с гайкой 96, чтобы поддерживать прижимное соединение между первым пластинчатым элементом 10 и держателем 90.
[64] Фиг. 5 является видом в поперечном сечении камеры для хранения пищевых продуктов.
[65] Ссылаясь на фиг. 5, в камере для хранения пищевых продуктов согласно варианту осуществления, холодный воздух может быстро передаваться из первого пластинчатого элемента 10 через держатель 90 через процесс проведения. Таким образом, пользователь может быстро охлаждать продукты. Поскольку термоэлектрический модуль 40 соединяется с боковой поверхностью первого пластинчатого элемента 10, с которым соединяется держатель 90, вода или напиток может охлаждаться быстрее.
[66] Второй пластинчатый элемент 20 предоставляет внешнюю поверхность камеры 20 для хранения пищевых продуктов. Несущий узел или конструкция 30 поддерживает вакууметрическое давление пространства между первым пластинчатым элементом 10 и вторым пластинчатым элементом 10. Ниже это описывается подробнее.
[67] Фиг. 6 является покомпонентным видом в перспективе камеры для хранения пищевых продуктов для транспортного средства.
[68] Ссылаясь на фиг. 6, каждое из основного корпуса 3 и дверцы 1 может предоставляться в виде или с вакуумным изолятором. Вакуумный изолятор может включать в себя первый пластинчатый элемент 10 для предоставления стенки низкотемпературного пространства, второй пластинчатый элемент 20 для предоставления стенки высокотемпературного пространства и вакуумное пространство 50, заданное в качестве разнесения между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20. Вакуумный изолятор может включать в себя стойкий к проводимости лист 60 для предотвращения теплопроводности между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20.
[69] Стойкий к проводимости лист 60 служит в качестве теплостойкого узла или элемента, который сопротивляется теплопередаче между пластинчатыми элементами. Теплостойкий узел или элемент может включать в себя стойкий к проводимости лист и означает узел, который допускает стойкость к теплопередаче (при этом теплопередача может включать в себя проводимость, конвекцию и излучение) между пластинчатыми элементами.
[70] В камере для хранения пищевых продуктов, первый пластинчатый элемент 10 может называться внутренним кожухом, а второй пластинчатый элемент 20 может называться внешним кожухом. Откачивающий порт 21 для откачивания воздуха из части вакуумного пространства или вакуумного пространства 50, чтобы создавать вакуумное состояние, может предоставляться на втором пластинчатом элементе 20. Газопоглотительный порт 23, в котором предоставляется газопоглотитель для того, чтобы поддерживать вакуумное состояние, может предоставляться на втором пластинчатом элементе 20. Газопоглотитель может предоставляться в газопоглотительном порту 23, чтобы повышать степень или уровень вакуума после того, как завершается откачивание, и также поддерживать высокую степень вакуума в течение длительного или большего времени. Полость 22 источника мощности, через которую мощность подается в термоэлектрический модуль 40, предоставленный в вакуумном пространстве 50, может предоставляться во втором пластинчатом элементе 20.
[71] Первый пластинчатый элемент 10 может задавать, по меньшей мере, один участок стенки, который задает первое пространство. Второй пластинчатый элемент 20 может задавать, по меньшей мере, один участок стенки, который задает второе пространство. Первое пространство и второе пространство могут иметь различные температуры. Здесь, стенка для каждого пространства может выступать в качестве не только стенки, непосредственно контактирующей с пространством, но также и стенки, не входящей в контакт или выступающей против пространства. Например, может применяться вакуумный изолятор варианта осуществления, который имеет отдельную стенку, контактирующую с каждым пространством.
[72] Вследствие характеристик камеры для хранения пищевых продуктов для транспортного средства, которая часто открывается, закрывается и подвержена множеству воздействий, дверца 1 может иметь теплоизоляционную конструкцию, изготовленную из вспененной смолы, с вакуумным изолятором, чтобы предотвращать неисправность. Чтобы максимизировать охлаждающий эффект и предоставлять улучшенные теплоизоляционные рабочие характеристики, вакуумный изолятор может применяться к дверце.
[73] Герметизирующий контактный вывод 71 может привариваться к полости 22 источника мощности, чтобы поддерживать герметизацию вакуумного пространства 50. Провод в вакуумном пространстве 50 может соединяться с внутренним участком контактного вывода, предоставленным на герметизирующем контактном выводе. Провод снаружи может соединяться с внешним участком контактного вывода, предоставленным на герметизирующем контактном выводе, чтобы поддерживать подачу мощности.
[74] Несущий узел 30 может предоставляться с возможностью уменьшать деформацию или поддерживать объем вакуумного пространства 50. Несущий узел 30 может включать в себя стержень 31. Стержень 31 может протягиваться в практически вертикальном направлении, относительно пластинчатых элементов, между первым пластинчатым элементом и вторым пластинчатым элементом. Несущая пластина 35 дополнительно может предоставляться, по меньшей мере, на любом конце стержня 31. Несущая пластина 35 может соединять, по меньшей мере, два или более стержней 31 между собой и протягиваться в горизонтальном направлении относительно первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20.
[75] Теплорассеивающий блок 41 может предоставляться в контакте с внешней поверхностью первого пластинчатого элемента 10. Внутренняя поверхность термоэлектрического модуля 40 может предоставляться в контакте с внешней поверхностью теплорассеивающего блока 41. Внутренняя поверхность второго пластинчатого элемента 20 может предоставляться в контакте с внешней поверхностью термоэлектрического модуля.
[76] Термический интерфейсный модуль может встраиваться или предоставляться между поверхностями контакта компонентов, чтобы предоставлять быструю теплопроводность. Когда камера для хранения пищевых продуктов используется в качестве охлаждающего устройства, термоэлектрический модуль 40 может поглощать тепло из теплорассеивающего блока 41 и выделять тепло во второй пластинчатый элемент 20. В такой компоновке, чтобы быстро передавать тепло с использованием теплопроводности, термический интерфейсный модуль может встраиваться в каждую из поверхностей контакта.
[77] Фиг. 7 является схемой для описания функции термоэлектрического модуля. Ссылаясь на фиг. 7, термоэлектрический модуль имеет конструкцию, в которой полупроводники 40a, имеющие различные полярности, последовательно соединяются друг с другом. Часть 40c с первой температурой может предоставляться на любой одной поверхности термоэлектрического модуля 40, и часть 40b со второй температурой может предоставляться на другой поверхности термоэлектрического модуля 40, согласно направлению потока тока.
[78] Часть 40c с первой температурой и часть 40b со второй температурой могут входить в контакт с внешней поверхностью теплорассеивающего блока 41 и внутренней поверхностью первого пластинчатого элемента 20, соответственно.
[79] Фиг. 8 является схематичным видом в поперечном сечении поверхности камеры для хранения пищевых продуктов, на которой предоставляется термоэлектрический модуль.
[80] Ссылаясь на фиг. 8, несущий узел 30, теплорассеивающий блок и термоэлектрический модуль 40 могут предоставляться во внутреннем пространстве вакуумного пространства 50. Теплорассеивающий блок 41 может входить в контакт с внешней поверхностью первого пластинчатого элемента 10. Внутренняя поверхность термоэлектрического модуля 40 может входить в контакт с наружной частью теплорассеивающего блока 41. Внешняя поверхность термоэлектрического модуля 40 может входить в контакт с внутренней поверхностью второго пластинчатого элемента 20. Теплорассеивающий блок 41 может выполнять проведение тепла в широкую область первого пластинчатого элемента 10. С другой стороны, теплорассеивающий блок 41 может выполнять проведение тепла в узкую или небольшую область, которая объединена или находится в контакте с термоэлектрическим модулем 40. Таким образом, относительно действия термоэлектрического модуля 40, теплорассеивающий блок 41 представлять собой пассивный элемент теплопередачи и в силу этого не выступать в качестве резистора для проведения тепла.
[81] Согласно вышеописанной конструкции, теплорассеивающий блок 41 может поглощать тепло через широкую область первого пластинчатого элемента 10, и поглощенное тепло может передаваться во второй пластинчатый элемент 20 посредством прохождения через термоэлектрический элемент 40. Теплоотвод 83 может входить в контакт с внешней поверхностью второго пластинчатого элемента 20, чтобы поглощать тепло из второго пластинчатого элемента 20. Теплоотвод 83 может иметь область контакта, со вторым пластинчатым элементом 20, большую области термоэлектрического модуля 40. Таким образом, второй пластинчатый элемент 20 может быстро охлаждаться.
[82] Несущий узел 30 может включать в себя первый несущий узел 37, предоставленный на участке, на/в котором предоставляются термоэлектрический модуль 140 и теплорассеивающий блок 41; и второй несущий узел 38, предоставленный на оставшемся участке, обращенном к пластинчатым элементам 10 и 20.
[83] Первый несущий узел 37 может иметь высоту, меньшую высоты второго несущего узла 38. Это обеспечивается для предоставления достаточной прочности относительно участка, на котором предоставляется термоэлектрический модуль 41 и теплорассеивающий блок 41, с тем чтобы предотвращать деформацию пластинчатых элементов 10 и 20 за счет вакууметрического давления.
[84] Несущий узел может не предоставляться, когда термоэлектрический модуль 40 может входить или входит в прямой поверхностный контакт со вторым пластинчатым элементом 20. Такая область контакта может служить для того, чтобы повышать надежность контакта между термоэлектрическим модулем 40 и вторым пластинчатым элементом 20. Другими словами, для того чтобы повышать теплопроводность относительно обеих поверхностей термоэлектрического модуля 40, поверхность контакта между термоэлектрическим модулем 40 и вторым пластинчатым элементом 20 и поверхность контакта между термоэлектрическим модулем 40 и теплорассеивающим блоком 41 могут прижиматься посредством использования вакууметрического давления, для вакуумного пространства 50, без отдельной прижимной или зажимной конструкции. Для этого, степень вакуума вакуумного пространства 50 может поддерживаться на очень высоком уровне.
[85] В первом несущем узле 37, расстояние между стержнями 31 может регулироваться с учетом операции поддержки второго пластинчатого элемента 20 и операции прижатия для обеих поверхностей термоэлектрического модуля 40. Например, расстояние между краем термоэлектрического модуля 40 и стержнем 31, который является ближайшим к краю, может в 1,1-3 раза превышать расстояние между стержнями. Таким образом, может предоставляться высокая надежность относительно операции прижатия для обеих поверхностей термоэлектрического модуля 40.
[86] Ниже подробнее описывается несущий узел.
[87] Фиг. 9 является видом, иллюстрирующим внутреннюю часть вакуумного пространства.
[88] Ссылаясь на фиг. 9, вакуумное пространство 50 может включать в себя или состоять из третьего пространства, имеющего давление, отличающееся от давления каждого из первого и второго пространств, предпочтительно вакуумное состояние, за счет этого уменьшая адиабатические потери. Третье пространство может предоставляться с температурой между температурой первого пространства и температурой второго пространства. Третье пространство может предоставляться в вакуумном состоянии. Таким образом, первый пластинчатый элемент 10 и второй пластинчатый элемент 20 могут подвергаться силе, через которую первый пластинчатый элемент 10 и второй пластинчатый элемент 20 сжимаются, в направлении, в котором первый пластинчатый элемент 10 и второй пластинчатый элемент 20 приближаются друг к другу посредством силы, эквивалентной разности давлений между пространствами. Как результат, вакуумное пространство 50 может деформироваться в направлении, в котором вакуумное пространство 50 уменьшается по объему. В этой компоновке, могут возникать адиабатические потери вследствие увеличения количества теплового излучения, вызываемого посредством сжатия вакуумного пространства 50, и увеличения величины теплопроводности, вызываемого посредством контакта между пластинчатыми элементами 10 и 20.
[89] Несущий узел 30 может предоставлять конструкцию, чтобы уменьшать деформацию вакуумного пространства 50. Несущий узел 30 может включать в себя стержни 31. Каждый стержень 31 может протягиваться практически в вертикальном направлении относительно пластинчатых элементов с тем, чтобы поддерживать расстояние или область между первым пластинчатым элементом и вторым пластинчатым элементом.
[90] Несущая пластина 35 может предоставляться, по меньшей мере, на любом конце стержней 31. Несущая пластина 35 может соединять, по меньшей мере, два или более стержня 31 между собой и протягиваться практически в горизонтальном направлении относительно первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20. Несущая пластина 35 может предоставляться в пластинчатой форме или может предоставляться в решетчатой форме таким образом, что область несущей пластины, контактирующей с первым или вторым пластинчатым элементом 10 или 20, уменьшается, с тем чтобы уменьшать теплопередачу.
[91] Стержни 31 и несущая пластина 35 могут крепиться между собой, по меньшей мере, в одном участке, чтобы вставляться совместно между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20. Несущая пластина 35 может контактировать, по меньшей мере, с одним из первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20, за счет этого предотвращая деформацию первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20. Помимо этого, на основе направления прохождения стержней 31, полная площадь поперечного сечения несущей пластины 35 может предоставляться с возможностью превышать полную площадь поперечного сечения стержней 31, так что тепло, передаваемое через стержни 31, может рассеиваться через несущую пластину 35.
[92] Несущий узел 30 может быть изготовлен из смолы, выбранной из PC, стекловолоконного PC, PC с низким дегазированием, PPS и LCP, чтобы получать высокую прочность на сжатие, низкую скорость дегазирования и водопоглощения, низкую теплопроводность, высокую прочность на сжатие при высокой температуре и превосходную технологичность.
[93] Далее описывается стойкий к теплоизлучению лист 32 для уменьшения теплового излучения между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20 через вакуумное пространство 50. Стойкий к теплоизлучению лист 32 может предоставляться в теплостойком узле. Теплостойкий узел может предоставляться в пространстве, которое находится в вакуумном состоянии, предоставленном в/между пластинчатыми элементами. Теплостойкий узел может быть сконструирован посредством всех или участка элементов, которые предотвращают теплопередачу между первым пространством и вторым пространством.
[94] Первый и второй пластинчатые элементы 10 и 20 могут быть изготовлены из нержавеющего материала, допускающего предотвращение коррозии и предоставление достаточной прочности. Нержавеющий материал может иметь относительно высокий коэффициент излучения в 0,16, и в силу этого может передаваться большое количество излучаемого тепла. Помимо этого, несущий узел 30 может быть изготовлен из смолы и иметь более низкий коэффициент излучения, чем пластинчатые элементы, и может не полностью покрывать или зацеплять внутренние поверхности первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20. Следовательно, несущий узел 30 может не иметь хорошего влияния или эффекта в отношении излучаемого тепла. Следовательно, стойкий к теплоизлучению лист 32 может предоставляться в пластинчатой форме в большей части площади вакуумного пространства 50, с тем чтобы концентрироваться на уменьшении излучаемого тепла, передаваемого между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20.
[95] Продукт, имеющий низкий коэффициент излучения, предпочтительно может использоваться в качестве материала стойкого к теплоизлучению листа 32. В варианте осуществления, алюминиевая фольга, имеющая коэффициент излучения 0в,02, может использоваться в качестве стойкого к теплоизлучению листа 32. Кроме того, поскольку передача излучаемого тепла не может в достаточной степени блокироваться с использованием одного стойкого к теплоизлучению листа, по меньшей мере, два стойких к теплоизлучению листа 32 могут предоставляться на определенном или предварительно определенном расстоянии таким образом, что они не контактируют друг с другом. Кроме того, по меньшей мере, один стойкий к теплоизлучению лист может предоставляться в состоянии, в котором он контактирует с внутренней поверхностью первого или второго пластинчатого элемента 10 или 20.
[96] Фиг. 10 является таблицей, описывающей результаты, полученные посредством изучения смол, используемых для изготовления несущего узла.
[97] Ссылаясь на фиг. 10, автор настоящего изобретения изучил различные смолы, и большинство смол не могут быть применимыми вследствие высоких скоростей дегазирования и скоростей водопоглощения. Соответственно, автор настоящего изобретения изучил смолы, которые приблизительно удовлетворяют условиям требуемой скорости дегазирования и скорости водопоглощения. Как результат, PE может быть неподходящим для использования вследствие своей высокой скорости дегазирования и низкой прочности на сжатие. PCTFE может не быть предпочтительным для использования вследствие своей очень высокой цены. PEEK может быть неподходящим для использования вследствие своей высокой скорости дегазирования.
[98] Соответственно, можно видеть, что смола, выбранная из группы, включающей в себя поликарбонат (PC), стекловолоконный PC, PC с низким дегазированием, полифениленсульфид (PPS) и жидкокристаллический полимер (LCP), может использоваться в качестве материала несущего узла. Скорость дегазирования PC составляет 0,19, что представляет собой низкий уровень. Следовательно, по мере того, как время, требуемое для того, чтобы выполнять обжиг, при котором откачивание выполняется посредством подачи тепла, увеличивается до определенного уровня, PC может использоваться в качестве материала для несущего узла.
[99] Автор настоящего изобретения обнаружил оптимальный материал посредством выполнения различных исследований смол, которые предполагаются для использования в вакуумном пространстве. В дальнейшем в этом документе, описываются результаты выполняемых исследований со ссылкой на прилагаемые чертежи.
[100] Фиг. 11 является видом, иллюстрирующим результаты, полученные посредством выполнения эксперимента для рабочих характеристик поддержания вакуума смол.
[101] Ссылаясь на фиг. 11, проиллюстрирован график, показывающий результаты, полученные посредством изготовления несущего узла с использованием соответствующих смол и затем тестирования рабочих характеристик поддержания вакуума смол. Во-первых, несущий узел, изготовленный с использованием выбранного материала, очищен с использованием этанола, оставлен при низком давлении в течение 48 часов, подвергнут воздействию воздуха в течение 2,5 часов и затем подвергнут процессу откачивания в 90°C приблизительно в течение 50 часов. Это выполняется в состоянии, в котором несущий узел помещен в вакуумный изолятор, за счет этого измеряя рабочие характеристики поддержания вакуума несущего узла.
[102] Можно отметить, что в случае LCP, его начальные рабочие характеристики откачивания являются хорошими, но его рабочие характеристики поддержания вакуума являются плохими. Можно ожидать, что это вызывается посредством чувствительности LCP к температуре. Кроме того, через характеристики графика ожидается то, что когда конечное допустимое давление составляет 5×10-3 мм рт.ст., его вакуумные рабочие характеристики должны поддерживаться в течение приблизительно 0,5 года. Следовательно, LCP может считаться неподходящим в качестве материала несущего узла.
[103] Можно отметить, что в случае стекловолоконного PC (G/F PC), его скорость откачивания является высокой, но его рабочие характеристики поддержания вакуума являются низкими. Может быть определено то, что этот материал должен затрагиваться посредством добавки. Кроме того, через характеристики графика, ожидается, что стекловолоконный PC должен поддерживать свои вакуумные рабочие характеристики в идентичном состоянии в течение приблизительно 8,2 лет. Следовательно, LCP является неподходящим в качестве материала несущего узла.
[104] Предполагается, что в случае PC с низким дегазированием (O/G PC), его рабочие характеристики поддержания вакуума являются превосходными, и его вакуумные рабочие характеристики должны поддерживаться в идентичном состоянии в течение приблизительно 34 лет, по сравнению с вышеописанными двумя материалами. Тем не менее, можно отметить, что начальные рабочие характеристики откачивания PC с низким дегазированием являются низкими, и в силу этого эффективность изготовления PC с низким дегазированием понижается.
[105] Можно отметить, что в случае PPS, его рабочие характеристики поддержания вакуума являются превосходными, и его рабочие характеристики откачивания также являются превосходными. Следовательно, может считать, что, наиболее предпочтительно, на основе рабочих характеристик поддержания вакуума, PPS используется в качестве материала несущего узла.
[106] Фиг. 12 иллюстрирует результаты, полученные посредством анализа компонентов газов, выпускаемых из PPS и PC с низким дегазированием, при этом горизонтальная ось представляет массовые числа газов, и вертикальная ось представляет концентрации газов. Фиг. 12 иллюстрирует результат, полученный посредством анализа газа, выпускаемого из PC с низким дегазированием. На фиг. 12, можно отметить, что ряд H2 (I), ряд H2O (II), ряд N2/CO/CO2/O2 (III) и ряд углеводородов (IV) одинаково выпускаются. Фиг. 12 иллюстрирует результат, полученный посредством анализа газа, выпускаемого из PPS. На фиг. 12, можно отметить, что ряд H2 (I), ряд H2O (II) и ряд N2/CO/CO2/O2 (III) выпускаются в слабой степени. Фиг. 12 показывает результат, полученный посредством анализа газа, выпускаемого из нержавеющей стали. На фиг. 12, можно отметить, что аналогичный газ относительно PPS выпускается из нержавеющей стали. Следовательно, можно отметить, что PPS выпускает аналогичный газ относительно нержавеющей стали.
[107] На основе проанализированного результата, можно подтверждать то, что PPS является превосходным в качестве материала несущего узла.
[108] Фиг. 13 иллюстрирует результаты, полученные посредством измерения максимальных температур деформации, при которых смолы повреждаются посредством атмосферного давления при высокотемпературном откачивании. В качестве иллюстрации, стержни 31 предоставлены с диаметром в 2 мм на расстоянии менее 30 мм. Ссылаясь на фиг. 13, можно отметить, что разрыв возникает при 60°C в случае PE, разрыв возникает при 90°C в случае PC с низким дегазированием, и разрыв возникает при 125°C в случае PPS.
[109] На основе проанализированного результата, можно отметить, что PPS наиболее предпочтительно используется в качестве смолы в вакуумном пространстве. Тем не менее, PC с низким дегазированием может использоваться с точки зрения стоимости изготовления.
[110] Фиг. 14 является видом, иллюстрирующим вариант осуществления стойких к проводимости листов и их периферийных частей. Конструкции стойких к проводимости листов проиллюстрированы на фиг. 6, но подробно описываются со ссылкой на фиг. 14.
[111] Во-первых, стойкий к проводимости лист, показанный на фиг. 14A, предпочтительно может применяться к вакуумной изоляции, предоставленной в основном корпусе 3. В частности, первый и второй пластинчатые элементы 10 и 20 могут герметизироваться, с тем чтобы вакуумировать внутреннюю часть вакуумного изолятора. В этом случае, поскольку два пластинчатых элемента имеют отличающиеся друг от друга температуры, теплопередача может возникать между двумя пластинчатыми элементами. Стойкий к проводимости лист 60 может предоставляться с возможностью предотвращать теплопроводность между такими двумя различными пластинчатыми элементами.
[112] Стойкий к проводимости лист 60 может содержать герметизирующие части 61, в которых оба конца стойкого к проводимости листа 60 герметизируются, чтобы задавать, по меньшей мере, один участок стенки для третьего пространства и поддерживать вакуумное состояние. Стойкий к проводимости лист 60 может предоставляться в качестве тонкой фольги в диапазоне микрометров, с тем чтобы уменьшать количество тепла, проводимого вдоль стенки третьего пространства. Герметизирующие части 61 могут предоставляться в качестве сварных частей или областей. Таким образом, стойкий к проводимости лист 60 и пластинчатые элементы 10 и 20 могут сплавляться между собой. Чтобы вызывать или улучшать действие сплавления между стойким к проводимости листом 60 и пластинчатыми элементами 10 и 20, стойкий к проводимости лист 60 и пластинчатые элементы 10 и 20 могут быть изготовлены из идентичного материала. Нержавеющий материал может использоваться в качестве материала. Герметизирующие части 61 не ограничены сварочными частями и могут предоставляться посредством такого процесса, как прокатка. Стойкий к проводимости лист 60 может предоставляться в искривленной форме. Таким образом, расстояние или длина теплопроводности стойкого к проводимости листа 60 предоставляются большими линейного расстояния между пластинчатыми элементами, так что величина теплопроводности может дополнительно уменьшаться.
[113] Изменение температуры может возникать вдоль стойкого к проводимости листа 60. Следовательно, чтобы блокировать теплопередачу в наружную часть стойкого к проводимости листа 60, экранирующая часть 62 может предоставляться в наружной части стойкого к проводимости листа 60 таким образом, что возникает адиабатическая ситуация. Другими словами, в камере для хранения пищевых продуктов, второй пластинчатый элемент 20 может иметь высокую температуру, и первый пластинчатый элемент 10 может иметь низкую температуру. Помимо этого, теплопроводность от высокой температуры до низкой температуры может возникать в стойком к проводимости листе 60, и в силу этого температура стойкого к проводимости листа 60 внезапно изменяется. Следовательно, если стойкий к проводимости лист 60 открывается или становится доступным снаружи, теплопередача через открытый участок может быть значительной. Чтобы уменьшать тепловые потери, экранирующая часть 62 предоставляется в или около наружной части стойкого к проводимости листа 60. Например, когда стойкий к проводимости лист 60 становится доступным для любого из низкотемпературного пространства и высокотемпературного пространства, стойкий к проводимости лист 60 не функционирует настолько хорошо, как проводящий резистор, при открытии для доступа, что не является предпочтительным.
[114] Экранирующая часть 62 может предоставляться в качестве пористого материала, контактирующего с внешней поверхностью стойкого к проводимости листа 60. Экранирующая часть 62 может предоставляться в качестве адиабатической конструкции, например, отдельной прокладки, которая размещена в наружной части стойкого к проводимости листа 60. Экранирующая часть 62 может предоставляться в качестве участка, соответствующего вакуумному изолятору, используемому в основном корпусе 3, когда дверца 1 закрыта.
[115] Стойкий к проводимости лист, как показано на фиг. 14B, предпочтительно может применяться к вакуумному изолятору, предоставленному в дверце 1. На фиг. 14B, подробно описываются участки, отличающиеся от участков по фиг. 14A, и идентичное описание может применяться к участкам, идентичным участкам по фиг. 14A. Боковая рама 70 может предоставляться в наружной части стойкого к проводимости листа 60. Часть для герметизации между дверью и основным корпусом, откачивающий порт, необходимый для процесса откачивания, газопоглотительный порт для поддержания вакуума и т.п. могут быть размещены на боковой раме 70. Предоставляется такая компоновка, в которой монтажные позиции частей могут быть удобными в случае основного корпуса, но монтажные позиции частей могут быть ограничены в случае дверцы.
[116] В вакуумном изоляторе, используемом в дверце 1, может быть затруднительным размещать стойкий к проводимости лист 60 в переднем концевом участке вакуумного пространства, т.е. в угловом боковом участке вакуумного пространства. Это обусловлено тем, что в отличие от основного корпуса, угловой краевой участок дверцы становится доступным снаружи. Более конкретно, если стойкий к проводимости лист 60 размещен в переднем концевом участке вакуумного пространства, угловой краевой участок дверцы становится доступным снаружи. Следовательно, существует недостаток в том, что отдельная адиабатическая часть должна предоставляться таким образом, чтобы изолировать стойкий к проводимости лист 60.
[117] Фиг. 15 является графиком, полученным посредством сравнения вакууметрического давления с проводимостью газа.
[118] Ссылаясь на фиг. 15, проводимости газа относительно вакууметрических давлений в зависимости от размеров зазора в вакуумном пространстве 50 представляются как графики эффективных коэффициентов теплопередачи (eK). Эффективные коэффициенты теплопередачи (eK) измерены, когда зазор в вакуумном пространстве 50 имеет три размера в 2,76 мм, 6,5 мм и 12,5 мм. Зазор в вакуумном пространстве 50 задается следующим образом. Когда стойкий к теплоизлучению лист 32 существует в вакуумном пространстве 50, зазор представляет собой расстояние между стойким к теплоизлучению листом 32 и пластинчатым элементом, смежным с ним. Когда стойкий к теплоизлучению лист 32 не существует в вакуумном пространстве 50, зазор представляет собой расстояние между первым и вторым пластинчатыми элементами.
[119] Можно видеть, что поскольку размер зазора является небольшим в точке, соответствующей значительному коэффициенту теплопередачи в 0,0196 Вт/м*К (для камеры для хранения пищевых продуктов согласно предшествующему уровню техники), если предоставляется адиабатический материал (сформированный посредством вспененного полиуретана), вакууметрическое давление составляет 2,65×10-1 мм рт.ст., даже когда размер зазора составляет 2,76 мм. Между тем, точка, в которой уменьшение адиабатического эффекта, вызываемого посредством тепла в силу проводимости газа, насыщается, даже если вакууметрическое давление уменьшается, представляет собой точку, в которой вакууметрическое давление составляет приблизительно 5×10-4 мм рт.ст. Кроме того, когда прикладывается более 5×10-3 мм рт.ст., теплоизоляционный эффект резко уменьшается. При этих условиях, вакууметрическое давление в 5×10-3 мм рт.ст. может задаваться как точка, в которой насыщается уменьшение адиабатического эффекта, вызываемого посредством тепла в силу проводимости газа. Таким образом, чтобы предоставлять оптимальные теплоизоляционные рабочие характеристики без наличия излучаемой теплопередачи, вакууметрическое давление вакуумного пространства может поддерживаться равным 5×10-3 мм рт.ст. или меньше.
[120] Как описано выше, давление в вакуумном пространстве 50 может поддерживаться в значительном вакуумном состоянии, в котором газ является очень бедным, чтобы уменьшать излучаемую теплопередачу. Таким образом, значительная величина давления может прикладываться между пластинчатыми элементами 10 и 20, и сжимающая сила прикладывается в направлении, в котором расстояние между пластинчатыми элементами 10 и 20 уменьшается. Сжимающая сила описана выше в ситуации, в которой сжимающая сила прикладывается к обеим поверхностям термоэлектрического модуля 40.
[121] Фиг. 16 является видом в поперечном сечении камеры для хранения пищевых продуктов, в которой предоставляется термоэлектрический модуль. Ниже описывается путь теплопередачи, проходящий через термоэлектрический модуль, со ссылкой на фиг. 16.
[122] Ссылаясь на фиг. 16, теплорассеивающий блок 41 предоставляется на внешней поверхности первого пластинчатого элемента 10. Термоэлектрический модуль 40 предоставляется в приблизительно центральной точке на внешней поверхности теплорассеивающего блока 41. Внутренняя поверхность второго пластинчатого элемента 20 входит в контакт с внешней поверхностью термоэлектрического модуля 40. Теплоотвод 83 предоставляется на внешней поверхности второго пластинчатого элемента 20.
[123] Как описано выше, вакуумное пространство 50 может находиться в вакуумном состоянии, т.е. близко к почти нулю. Таким образом, большая сжимающая сила может прикладываться или присутствовать между пластинчатыми элементами. Теплорассеивающий блок 41 и второй пластинчатый элемент 20, которые входят в контакт с внутренней и внешней поверхностями термоэлектрического модуля 40, могут выполнять теплопередачу через проводимость. Когда контактные интерфейсы разнесены друг от друга, чтобы формировать зазор, проведение тепла не выполняется. Поскольку зазор предоставляется в вакуумном пространстве 50, действие конвекции через зазор не формируется. Возникает только теплопередача за счет излучения. Можно ожидать, что теплопередача посредством излучения является чрезвычайно небольшой. Таким образом, может быть важным, что контактный интерфейс предоставляет идеальный или хороший контакт.
[124] Сжимающая сила между пластинчатыми элементами 10 и 20 вследствие вакууметрического давления, для вакуумного пространства 50, может стимулировать поверхностный контакт между термоэлектрическим модулем 40 и теплорассеивающим блоком 41 и поверхностный контакт между термоэлектрическим модулем 40 и вторым пластинчатым элементом 20, чтобы повышать теплопроводность. Помимо этого, термические интерфейсные модули 42b, 42c and 43d могут встраиваться в поверхность контакта между термоэлектрическим модулем 40 и теплорассеивающим блоком 41, поверхность контакта между термоэлектрическим модулем 40 и вторым пластинчатым элементом 20 и поверхность контакта между термоэлектрическим блоком 41 и первым пластинчатым элементом 10, с тем чтобы повышать теплопроводность.
[125] В этом варианте осуществления, термический интерфейс может быть изготовлен из металлического материала, такого как индий или свинец. Таким образом, эффект дегазирования может минимизироваться в вакуумном пространстве 50.
[126] Альтернативно, термический интерфейсный модуль 42a, используемый в поверхности контакта между теплоотводом 83 и вторым пластинчатым элементом 20, может использовать тепловую смазку или термическую смазку. Это осуществляется, поскольку поверхность контакта находится за пределами вакуумного пространства 50, и в силу этого отсутствует влияние дегазирования.
[127] Фиг. 17 является видом, описывающим соединение теплорассеивающего блока и первого пластинчатого элемента.
[128] Как описано выше, качество поверхности контакта или контакта между элементами представляет собой один фактор, который определяет рабочие характеристики теплопроводности. Таким образом, может быть предпочтительным то, что соединение между теплорассеивающим блоком 41 и первым пластинчатым элементом 10 выполняется с использованием болта и гайки, чтобы предоставлять большую связывающую силу.
[129] Ссылаясь на фиг. 17, гайка 96 соединяется с первым пластинчатым элементом 10 через такой способ, как сварка. Полость, имеющая отверстие головки, может предоставляться в теплорассеивающем блоке 41, и гайка 96 предоставляется в отверстии головки. После этого, болт 95 соединяется с возможностью проходить через полость и гайку 96. Болт 95 и гайка 96 могут предоставляться приблизительно в 4-6 позициях, например, на всем теплорассеивающем блоке 41. Термический интерфейсный модуль 42a, изготовленный из металлического материала, может вставляться в поверхность контакта между теплорассеивающим блоком 41 и первым пластинчатым элементом 10.
[130] Фиг. 18 является видом, показывающим соединение второго пластинчатого элемента и теплоотвода.
[131] Как описано выше, качество поверхности контакта или контакта между элементами определяет рабочие характеристики теплопроводности. Таким образом, может быть предпочтительным то, что соединение между теплоотводом 83 и вторым пластинчатым элементом 20 выполняется с использованием болта и гайки, чтобы предоставлять большую связывающую силу.
[132] Ссылаясь на фиг. 18, гайка 96 соединяется со вторым пластинчатым элементом 20 через такой способ, как сварка. Полость, имеющая отверстие головки, может предоставляться в теплоотводе 83, и гайка 96 предоставляется в отверстии головки. После этого, болт 95 предоставляется с возможностью проходить через полость и гайку 96. Болт 95 и гайка 96 могут предоставляться приблизительно в 6-10 позициях, например, на всем теплоотводе 83. Жидкий термический интерфейсный модуль с использованием тепловой смазки может вставляться в поверхность контакта между теплоотводом 83 и вторым пластинчатым элементом 20.
[133] Фиг. 19 является укрупненным видом поверхности контакта между теплорассеивающим блоком и вторым пластинчатым элементом.
[134] Ссылаясь на фиг. 19, второй пластинчатый элемент 20 предоставляется в качестве тонкой пластины, и термоэлектрический модуль 40 изготовлен из керамики. Когда сжимающая сила вследствие вакуумного пространства 50 прикладывается ко второму пластинчатому элементу 20, второй пластинчатый элемент 20 может входить в линейный контакт или контактировать в краевом участке термоэлектрического модуля 40, и вторая пластина и термоэлектрический модуль 40 могут быть разнесены друг от друга в центральном участке термоэлектрического модуля 40. Таким образом, расстояние между стержнями 31, предоставленными на несущем узле 35, может регулироваться, чтобы реализовывать различные конструкции. Другими словами, когда расстояние между краевым участком и стержнем увеличивается, может увеличиваться расстояние разнесения. Как результат, могут ухудшаться рабочие характеристики теплопроводности.
[135] Чтобы разрешать эту проблему, термический интерфейсный модуль 42B может быть изготовлен из индия или свинца. Индий имеет точку плавления в 156 градусов, т.е. низкую точку плавления. Таким образом, после того, как заданное значение вакуума применяется к вакуумному пространству 50, термический интерфейсный модуль 42, изготовленный из индия, может нагреваться, чтобы заполнять термический интерфейсный модуль 42b в разнесенном участке между второй пластиной и термоэлектрическим модулем 40 (в центральном участке термоэлектрического модуля 40). Как результат, может предотвращаться ухудшение рабочих характеристик теплопроводности.
[136] Хотя свинец имеет точку плавления в 327 градусов, свинец имеет мягкие свойства. Таким образом, когда заданное значение вакуума, для вакуумного пространства 50, применяется, что вызывает деформацию второго пластинчатого элемента 20, термический интерфейсный модуль 42, изготовленный из свинца, может быть заполнен в разнесенный участок или объем между второй пластиной и термоэлектрическим модулем 40 (в центральном участке термоэлектрического модуля 40). В этой компоновке, также может предотвращаться ухудшение рабочих характеристик теплопроводности.
[137] Идентичная конструкция также может применяться к поверхности контакта между теплорассеивающим блоком 41 и термоэлектрическим модулем 40, чтобы получать улучшенные рабочие характеристики теплопроводности относительно поверхности контакта.
[138] Ниже описывается компоновка для подачи мощности в термоэлектрический модуль со ссылкой на фиг. 20 и 21.
[139] Фиг. 20 является покомпонентным видом в перспективе, иллюстрирующим периферийный участок термоэлектрического модуля.
[140] Ссылаясь на фиг. 20, по меньшей мере, два или более стойких к теплоизлучению листа 32 вставляются в несущие пластины 35 с предварительно определенным интервалом, предоставленные на несущем узле 30. Стойкие к теплоизлучению листы 32 могут поддерживаться с предварительно определенными интервалами посредством стержней 31, которые соединяют несущие пластины 35 между собой. Пространства могут предоставляться между стойкими к теплоизлучению листами 32. Хотя не показано, прокладки могут предоставляться между стойкими к теплоизлучению листами, чтобы предотвращать вхождение стойких к теплоизлучению листов в контакт между собой.
[141] Несущий узел 30 может не предоставляться в месте или местоположении, в котором предоставляется термоэлектрический модуль 40. Термоэлектрический модуль 40 и теплорассеивающий блок 41 могут входить в прямой контакт с пластинчатыми элементами 10 и 20.
[142] Чтобы подавать мощность в термоэлектрический модуль 40, пара проводов может протягиваться из полости 22 источника мощности в термоэлектрический модуль 40. Пара проводов 213 могут предоставляться в состоянии внешней оболочки, в максимально возможной степени, чтобы уменьшать дегазирование.
[143] Выступающая оплетка 214, изготовленная из материала на основе смолы (чтобы предотвращать короткое замыкание пары проводов 213 друг с другом в силу изгиба и предотвращать вхождение компонентов в вакуумном пространстве в контакт между собой), может предоставляться на каждом из пары проводов 213. Смежные компоненты, например пара проводов, могут предоставляться с предварительно определенным интервалом с выступающими оплетками 214. Участок, на котором выступающая оплетка 214 может не предоставляться, т.е. участок, состоящий только из монтажного провода, изготовленного, например, из медного материала, может быть изогнут, с тем чтобы предоставлять предварительно определенную изогнутую часть или участок.
[144] Выступающая оплетка 214 может быть изготовлена из материала, имеющего низкое дегазирование, к примеру, из идентичного материала, формирующего несущий узел 30. Например, поликарбонат (PC), стекловолоконный PC, PC с низким дегазированием, полифениленсульфид (PPS) и жидкокристаллический полимер (LCP) могут использоваться в качестве материала для выступающей оплетки. Более предпочтительно, может использоваться PPS, к примеру, материал, формирующий несущий узел. Когда оплетка, в общем, изготовлена из материала, имеющего низкое дегазирование, такого как поликарбонат (PC), стекловолоконный PC, PC с низким дегазированием, полифениленсульфид (PPS) и жидкокристаллический полимер (LCP), оплетка может предоставляться с возможностью полностью покрывать провод. Тем не менее, с общей оплеткой провода, изготовленной из пластичной смолы на основе хлорида, оплетка провода может иметь форму описанной выступающей оплетки, без нанесения покрытия на весь монтажный провод.
[145] Чтобы предотвращать короткое замыкание провода 213 на пути, через который проходит провод 213, предварительно определенная площадь, для стойких к теплоизлучению листов 32, может вырезаться или опускаться. В частности, стойкий к теплоизлучению лист 32 может вырезаться вокруг пути, через который проходит провод 213, с тем чтобы предоставлять направляющий участок или отверстие 324 для проводов. Направляющий участок или отверстие 324 для проводов может нарезаться вместе с посадочным участком или отверстием 322 для термоэлектрического модуля, на/в котором размещен термоэлектрический модуль 40.
[146] Чтобы формировать вакуум в вакуумном пространстве 50, откачивание может выполняться через откачивающий порт 21. Сильный поток может формироваться в откачивающем порту 21 в начале процесса выпуска воздуха. Чтобы предотвращать деформацию и вхождение стойких к теплоизлучению листов 32 в контакт между собой посредством сильного расхода, позиция или местоположение стойкого к теплоизлучению листа 32, соответствующего откачивающему порту 21, могут вырезаться или опускаться, чтобы предоставлять посадочный участок или отверстие 323 для откачивающего порта. Посадочный участок или отверстие 323 для откачивающего порта может нарезаться вместе с направляющим участком или отверстием 324 для проводов.
[147] Фиг. 21 является видом для описания работы герметизирующего контактного вывода, который блокирует полость источника мощности.
[148] Ссылаясь на фиг. 21, герметизирующая рама 74, имеющая, например, цилиндрическую форму, может предоставляться на герметизирующем контактном выводе 71. Герметизирующая рама 74 может иметь форму, которая является аналогичной форме полости 22 источника мощности. Два контактных вывода 72 мощности могут проходить через центр герметизирующей рамы 74. Зазор между контактным выводом 72 мощности и герметизирующей рамой 74 может герметизироваться с помощью закупоривающего элемента 73. Закупоривающий элемент 73 может быть изготовлен из стеклянного материала.
[149] Контактный вывод 72 мощности может вставляться в полость 22 источника мощности, и в силу этого один конец контактного вывода 72 мощности может соединяться с проводом 213. Другой конец контактного вывода 72 мощности может соединяться с внешним источником мощности. Герметизирующая рама 74 может закрывать полость 22 источника мощности. Герметизирующая рама 74 может привариваться со вторым пластинчатым элементом 20, за счет этого герметизируя зазор между элементами.
[150] Фиг. 22 является графиком, иллюстрирующим экспериментальные результаты камеры для хранения пищевых продуктов согласно варианту осуществления.
[151] Ссылаясь на фиг. 22, вакуумное пространство 50 имеет расстояние в 10 мм, камера для хранения пищевых продуктов имеет внутреннюю емкость в 11 литров, термоэлектрический модуль N49 компании LG Innotek используется в качестве термоэлектрического модуля 40, 50 Вт мощности прикладываются, и 500 кубических сантиметров напитка предоставляются в камере для хранения пищевых продуктов.
[152] Вышеописанная конфигурация может предоставляться с возможностью измерять фактическое время, чтобы уменьшать температуру с 25 градусов до 15 градусов. Как результат, охлаждение занимает 0,9 часа. Помимо этого, после такого охлаждения, подтверждено, что температура падает ниже нуля, так что она достигает температуры в минус 19°C.
[153] В вышеприведенном варианте осуществления, главным образом описан сценарий, в котором камера для хранения пищевых продуктов используется в качестве охлаждающего устройства. Тем не менее, следует принимать во внимание, что направление тока, поданного в термоэлектрический модуль 40, может переключаться, так что камера 200 для хранения пищевых продуктов может использоваться в качестве теплого кожуха.
Промышленная применимость
[154] Согласно настоящему раскрытию сущности, камера для хранения пищевых продуктов может содержать вакуумный изолятор посредством использования термоэлектрического модуля. Дополнительно, может предоставляться камера для хранения пищевых продуктов, целесообразная для транспортного средства. Следовательно, могут лучше удовлетворяться потребности потребителей, и предполагается существенное промышленное применение.