ХОЛОДИЛЬНИК ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО
REFRIGERATOR FOR VEHICLE AND VEHICLE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к холодильнику для транспортного средства и к транспортному средству.
Уровень техники
Холодильники представляют собой устройства для хранения продуктов, например, пищевых продуктов, находящихся в холодильнике при низкой температуре, включая температуры ниже нуля. Это обеспечивает преимущество, связанное с улучшением потребительского опыта или увеличением срока хранения продуктов.
Холодильники подразделяются на стационарные холодильники, использующие коммерческий источник питания, и мобильные холодильники, использующие портативный источник питания. Кроме того, в последнее время возрастает предложение холодильников для транспортного средства, которые используется после установки на транспортном средстве. Холодильники для транспортного средства становятся более востребованными в результате увеличения предложения транспортных средств и увеличения количества транспортных средств премиум-класса.
Далее будет описана традиционная конфигурация холодильника для транспортного средства.
Прежде всего известен пример, в котором тепло в холодильнике принудительно отводится наружу холодильника с использованием термоэлемента. Однако в этом случае имеется ограничение, связанное с низкой скоростью охлаждения из-за низкой тепловой эффективности термоэлемента, что снижает удовлетворенность пользователя.
Кроме того, известен пример, в котором хладагент или холодный воздух отбирается из системы кондиционирования воздуха, установленной для кондиционирования воздуха в салоне транспортного средства, и используется в качестве источника охлаждения для холодильника в транспортном средстве.
Этот пример имеет недостаток, заключающийся в том, что для отбора воздуха или хладагента из системы кондиционирования воздуха транспортного средства требуется отдельный путь потока воздуха или хладагента. Также имеется ограничение, связанное с потерей низкотемпературной энергии при перемещении воздуха или хладагента по пути потока. Кроме того, имеется ограничение, связанное с тем, что из-за вышеописанных ограничений место установки холодильника для транспортного средства ограничено близостью к системе кондиционирования воздуха транспортного средства.
Кроме того, известен пример, в котором применяется холодильный цикл с использованием хладагента.
В этом примере из-за того, что конструкция, образующая холодильный цикл, имеет большой размер, большинство компонентов установлено в багажнике, и только дверца холодильника открывается внутрь транспортного средства. В этом случае имеется ограничение, связанное с ограничением места установки холодильника для транспортного средства. Кроме того, имеется ограничение, связанное с тем, что объем багажника значительно уменьшается, что приводит к уменьшению объема груза, который может быть загружен в багажник.
Сущность изобретения
Техническая проблема
Варианты выполнения обеспечивают холодильник для транспортного средства, к которому водитель имеет непосредственный доступ во время использования холодильного цикла, и транспортное средство.
Варианты выполнения также обеспечивают холодильник для транспортного средства, который выполнен с возможностью увеличения объема холодильника, и транспортное средство.
Варианты выполнения также обеспечивают холодильник для транспортного средства, который выполнен с возможностью решения ограничения, связанного с медленным охлаждением продуктов, помещенных в холодильник, и транспортное средство.
Варианты выполнения обеспечивают холодильник для транспортного средства, который выполнен с возможностью повышения энергоэффективности, и транспортное средство.
Варианты выполнения также обеспечивают холодильник для транспортного средства, который выполнен с возможностью предотвращения попадания посторонних предметов, и транспортное средство.
Техническое решение
В одном варианте выполнения холодильник для транспортного средства включает в себя машинное отделение, расположенное сбоку от полости, компрессор, расположенный в машинном отделении для сжатия хладагента, конденсационный модуль, расположенный в машинном отделении для конденсации хладагента, испарительный модуль, расположенный в полости для испарения хладагента и, следовательно, для охлаждения полости, и адиабатический элемент для шарнирной части, закрывающий верхний конец полости и верхний конец испарительного модуля и поддерживающий шарнирную ось дверцы. В соответствии с вариантами выполнения может быть обеспечен холодильник для транспортного средства с компактным высокоэффективным холодильным циклом.
Холодильник может дополнительно включать в себя трубопровод, соединяющий испарительный модуль и расширительный клапан и проходящий по стенке полости для реализации высокой адиабатической эффективности без адиабатических потерь в полости. Холодильник может дополнительно включать в себя по меньшей мере два трубопровода хладагента, обеспеченных в трубопроводе и выполненных с возможностью теплообмена, регенеративный адиабатический элемент, окружающий по меньшей мере два трубопровода хладагента, и часть для приема регенеративного адиабатического элемента, расположенную на адиабатическом элементе для шарнирной части и окружающую регенеративный адиабатический элемент, что приводит к снижению адиабатических потерь.
Адиабатический элемент для шарнирной части может продолжаться вверх и наружу через открытую поверхность полости, а также угол одной стороны полости для улучшения выравнивания с другими компонентами, что предотвращает попадание посторонних предметов и дополнительно снижает адиабатические потери.
Адиабатический элемент для шарнирной части может включать в себя внутреннюю опору и внешнюю опору, которые выступают вверх с обеих сторон, разнесенных друг от друга, адиабатического элемента для шарнирной части для поддержания шарнирной оси дверцы и может поддерживать дверцу.
Холодильник может дополнительно включать в себя соединительную планку, соединяющую внутреннюю опору и внешнюю опору для изоляции всего угла с одной стороны полости.
Испарительный модуль может контактировать с нижней поверхностью соединительной планки для улучшения выравнивания между компонентами и дополнительного снижения адиабатических потерь.
Полость может быть обеспечена в виде вакуумного адиабатического корпуса, который открыт с верхней стороны, для улучшения адиабатической эффективности за счет максимального использования узкого внутреннего пространства транспортного средства.
Адиабатический элемент для шарнирной части может дополнительно включать в себя установочную часть, уплотненную таким образом, чтобы соответствовать внутренней поверхности полости для окончательной реализации уплотнения полости, что приводит к повышению адиабатической эффективности.
Холодильник может дополнительно включать в себя крышку консоли, закрывающую верхний край основного корпуса вместе с адиабатическим элементом для шарнирной части и защищающую открытую поверхность холодильника, расположенного в пространстве консоли транспортного средства.
По меньшей мере участок адиабатического элемента для шарнирной части может вставляться в крышку консоли, и на крышке консоли может быть расположена опорная часть, поддерживающая шарнирную ось дверцы, для обеспечения шарнирной конструкции дверцы, на которой соединяются две части, что обеспечивает более стабильное выполнение поворота дверцы.
В другом варианте выполнения транспортное средство включает в себя консоль, включающую в себя пространство консоли, крышку консоли, закрывающую верхний участок консоли, всасывающее отверстие, расположенное с одной из левой и правой сторон консоли, выпускное отверстие, расположенное с другой из левой и правой сторон консоли, нижнюю раму холодильника, расположенную на нижнем участке внутреннего пространства консоли, полость, обеспеченную на нижней раме холодильника со стороны, которая обращена к всасывающему отверстию, для размещения продукта, и машинное отделение, обеспеченное на нижней раме холодильника со стороны, которая обращена к выпускному отверстию, так что в узком внутреннем пространстве транспортного средства обеспечена система кондиционирования воздуха.
Система кондиционирования воздуха может включать в себя компрессор, расположенный с передней стороны машинного отделения для сжатия хладагента, конденсационный модуль, расположенный с задней стороны для конденсации хладагента, и испарительный модуль, расположенный в полости для испарения хладагента, так что может быть реализована холодильная система.
Адиабатический элемент для шарнирной части, расположенный между испарительным модулем и крышкой консоли для поддержания шарнира дверцы, может быть обеспечен для выполнения теплоизоляции одного угла полости и поддержания шарнирной оси дверцы.
Транспортное средство может дополнительно включать в себя опорную часть, расположенную на крышке консоли, и опору, расположенную на адиабатическом элементе для шарнирной части и вставляемую в опорную часть для более стабильного выполнения функций поддержания дверцы и открывания дверцы.
Опорная часть и опора могут быть расположены смежно друг с другом с внутренней и внешней сторон соответственно для открытия дверцы в продольном направлении транспортного средства.
В опоре может быть образован установочный паз, усиливающий и поддерживающий шарнирную ось дверцы для более стабильного выполнения открытия дверцы.
Адиабатический элемент для шарнирной части может дополнительно продолжаться во внешнее пространство полости для дополнительного повышения адиабатической эффективности.
В другом варианте выполнения холодильник для транспортного средства включает в себя полость, имеющую открытую верхнюю сторону, для размещения продукта, дверцу, открывающую/закрывающую верхнюю поверхность полости, машинное отделение, расположенное на расстоянии от полости, адиабатический элемент для шарнирной части, закрывающий по меньшей мере участок верхнего конца полости и поддерживающий дверцу, и крышку консоли, расположенную над полостью для закрытия верхнего края полости и адиабатического элемента для шарнирной части для более стабильного поддержания дверцы.
Транспортное средство может дополнительно включать в себя опорную часть, расположенную на крышке консоли дверцы для поддержания шарнирной оси дверцы, и опору, расположенную на адиабатическом элементе для шарнирной части и вставляемую в опорную часть для усиления поддерживающего усилия для дверцы за счет взаимного зацепления между двумя элементами, что обеспечивает стабильное поддержание дверцы.
Испарительный модуль может иметь верхнюю поверхность, контактирующую с нижней поверхностью адиабатического элемента для шарнирной части для повышения надежности уплотнения между смежными компонентами.
Адиабатический элемент для шарнирной части может дополнительно выступать наружу полости для выполнения теплоизоляции между внешними частями полости, так что холодильник имеет более компактные размеры.
Полезные эффекты изобретения
Может быть улучшена адиабатическая эффективность полости холодильника для транспортного средства с использованием вакуумного адиабатического корпуса в соответствии с вариантом выполнения.
Описание чертежей
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе транспортного средства в соответствии с вариантом выполнения.
Фиг.2 представляет собой увеличенный вид в перспективе, иллюстрирующий консоль транспортного средства.
Фиг.3 представляет собой схематический вид в перспективе, иллюстрирующий внутреннюю область холодильника для транспортного средства.
Фиг.4 представляет собой вид для объяснения потока воздуха снаружи машинного отделения холодильника для транспортного средства.
Фиг.5 представляет собой вид в перспективе адиабатического элемента для шарнирной части.
Фиг.6-9 представляют собой вид в плане, вид спереди, вид снизу и вид слева адиабатического элемента для шарнирной части.
Фиг.10 представляет собой разобранный вид в перспективе испарительного модуля.
Фиг.11 представляет собой вид, иллюстрирующий внутреннюю конфигурацию вакуумного адиабатического корпуса в соответствии с различными вариантами выполнения.
Фиг.12 представляет собой вид препятствующего теплопередаче листа и периферийного участка препятствующего теплопередаче листа.
Фиг.13 представляет собой график, иллюстрирующий результаты, полученные при наблюдении за временем и давлением в процессе вакуумирования внутренней области вакуумного адиабатического корпуса при использовании опорного узла.
Фиг.14 представляет собой график, иллюстрирующий результаты, полученные при сравнении давления вакуума с теплопроводностью газа.
Наилучший вариант выполнения изобретения
В следующем далее описании в соответствии с вариантами выполнения со ссылкой на чертежи одинаковые ссылочные позиции указаны на разных чертежах в случае одинаковых компонентов.
Кроме того, описание каждого чертежа приведено со ссылкой на направление, которое указано, если смотреть на транспортное средство спереди транспортного средства, а не со стороны водителя в направлении движения транспортного средства. Например, водитель сидит справа, а пассажир - слева.
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе транспортного средства в соответствии с вариантом выполнения.
Согласно Фиг.1, в транспортном средстве 1 обеспечено сиденье 2 для размещения пользователя. Сиденье 2 может быть обеспечено парным сиденьем, горизонтально отстоящим от него. Между сиденьями 2 расположена консоль, и водитель может помещать в консоль элементы, необходимые для вождения, или компоненты, необходимые для эксплуатации транспортного средства. В качестве примера сидений 2 могут быть описаны передние сиденья, предназначенные для водителя и пассажира.
Следует понимать, что транспортное средство включает в себя различные компоненты, необходимые для приведения транспортного средства в движение, например, устройство перемещения, например, колесо, приводное устройство, например, двигатель, и рулевое устройство, например, рулевое колесо.
Холодильник для транспортного средства в соответствии с вариантом выполнения предпочтительно может быть расположен в консоли. Однако вариант выполнения настоящего изобретения не ограничивается этим. Например, холодильник для транспортного средства может быть установлен в разных местах. Например, холодильник для транспортного средства может быть установлен в пространстве между задними сиденьями, в двери, перчаточном ящике и центральной панели. Одним из ключевых моментов установки холодильника для транспортного средства в соответствии с вариантом выполнения является подача питания и обеспечение минимального пространства. Однако основным преимуществом варианта выполнения является то, что холодильник может быть установлен в консоли между сиденьями в ограниченном пространстве, обусловленном конструкцией транспортного средства.
Фиг.2 представляет собой увеличенный вид в перспективе, иллюстрирующий консоль транспортного средства.
Согласно Фиг.2, консоль 3 может быть обеспечена в виде отдельного компонента, выполненного из такого материала, как полимер. Под консолью 3 может быть дополнительно обеспечена стальная рама 98 для обеспечения прочности транспортного средства, и в пространстве между консолью 3 и стальной рамой 98 может быть расположен чувствительный компонент 99, например, датчик. Чувствительный компонент 99 может представлять собой компонент, необходимый для точного обнаружения внешнего сигнала и измерения сигнала в положении водителя. Например, может быть установлен датчик подушки безопасности, который непосредственно связан с безопасностью водителя.
Консоль 3 может иметь внутреннее пространство 4 консоли, и пространство 4 консоли может быть закрыто крышкой 300 консоли. Крышка 300 консоли может быть жестко прикреплена к консоли 3. Таким образом, внешние посторонние предметы не могут попадать в консоль через крышку 300 консоли. В пространстве 4 консоли установлен холодильник 7 для транспортного средства.
В правой поверхности консоли 3 может быть обеспечено всасывающее отверстие 5 для подачи воздуха из салона транспортного средства в пространство 4 консоли. Всасывающее отверстие 5 может быть обращено к водителю. В левой поверхности консоли 3 может быть обеспечено выпускное отверстие 6 для выпуска воздуха, нагретого во время работы холодильника для транспортного средства, из пространства 4 консоли. Выпускное отверстие 6 может быть обращено к пассажиру. На каждом из всасывающего отверстия 5 и выпускного отверстия 6 может быть обеспечена решетка, которая препятствует случайному проникновению руки пользователя и тем самым обеспечивает безопасность, предотвращает попадание объектов, падающих сверху, и направляет выпускаемый воздух вниз, а не на человека.
Фиг.3 представляет собой схематический вид в перспективе, иллюстрирующий внутреннюю область холодильника для транспортного средства.
Согласно Фиг.3, холодильник 7 для транспортного средства включает в себя нижнюю раму 8 холодильника, поддерживающую компоненты, машинное отделение 200, обеспеченное с левой стороны нижней рамы 8 холодильника, и полость 100, обеспеченную с правой стороны нижней рамы 8 холодильника. Машинное отделение 200 может быть закрыто крышкой 700 машинного отделения, а верхняя сторона полости 100 может быть закрыта крышкой 300 консоли и дверцей 800.
Крышка 700 машинного отделения может не только направлять путь потока охлаждающего воздуха, но также может предотвращать попадание посторонних предметов в машинное отделение 200.
На крышке 700 машинного отделения может быть расположен контроллер 900 для управления работой холодильника 7 для транспортного средства. Так как контроллер 900 установлен в вышеописанном месте холодильник 7 для транспортного средства может бесперебойно работать в надлежащем диапазоне температур в узком пространстве внутри пространства 4 консоли. То есть контроллер 900 может охлаждаться воздухом, проходящим через зазор между крышкой 700 машинного отделения и крышкой 300 консоли, и отделен от внутреннего пространства машинного отделения 200 крышкой 700 машинного отделения. Таким образом, контроллер 900 не подвержен воздействию тепла из машинного отделения 200.
Крышка 300 консоли может закрывать не только открытый верхний участок пространства 4 консоли, на также может закрывать верхний край полости 100. На крышке 300 консоли может быть дополнительно установлена дверца 800, позволяющая пользователю закрывать отверстие, через которое могут извлекаться продукты из полости 100. Дверца 800 может открываться с использованием задних участков крышки 300 консоли и полости 100 в качестве точек шарнирного крепления. Здесь отверстие в крышке 300 консоли, дверца 800 и полость 100 обеспечивают пользователю удобное управление дверцей 800, поскольку крышка 300 консоли, дверца 800 и полость 100 расположены горизонтально, если смотреть со стороны пользователя, а также расположены с задней стороны консоли.
В машинном отделении 200 могут быть последовательно установлены в направлении потока охлаждающего воздуха конденсационный модуль 500, осушитель 630 и компрессор 201. В машинном отделении 200 расположен трубопровод 600 хладагента, обеспечивающий плавный поток хладагента. Участок трубопровода 600 хладагента может продолжаться в полость 100 для подачи хладагента. Трубопровод 600 хладагента может продолжаться наружу полости 100 через верхнее отверстие, предназначенное для извлечения продуктов из полости 100.
Полость 100 имеет открытую верхнюю поверхность и пять поверхностей, покрытых вакуумным адиабатическим корпусом 101.
Вакуумный адиабатический корпус 101 может включать в себя первый пластинчатый элемент 10, обеспечивающий границу низкотемпературного внутреннего пространства полости 100, второй пластинчатый элемент 20, обеспечивающий границу высокотемпературного внешнего пространства, и препятствующий теплопередаче лист 60, предотвращающий передачу тепла между пластинчатыми элементами 10 и 20. Поскольку для достижения максимальной адиабатической эффективности вакуумный адиабатический корпус 101 имеет небольшую толщину адиабатического слоя, может быть обеспечена полость 100, имеющая большой объем.
На одной поверхности может быть обеспечено вакуумирующее и газопоглотительное отверстие для создания вакуума во внутреннем пространстве вакуумного адиабатического корпуса 101 и для установки газопоглотителя, который поддерживает вакуумное состояние. Вакуумирующее и газопоглотительное отверстие 40 может одновременно обеспечивать вакуумирование и газопоглощение, что способствует уменьшению размера холодильника 7 для транспортного средства.
В полости 100 может быть установлен испарительный модуль 400. Испарительный модуль 400 может принудительно продувать тепло испарения хладагента, который попадает в полость 100 по трубопроводу 600 хладагента, и принудительно продувать холодный воздух в полость 100. Испарительный модуль может быть расположен с задней стороны в полости 100.
Фиг.4 представляет собой вид для объяснения потока воздуха снаружи машинного отделения холодильника для транспортного средства.
Согласно Фиг.4, воздух, попадающий во всасывающее отверстие 5, движется к левой стороне холодильника для транспортного средства через пространство между вакуумным адиабатическим корпусом 101, образующим переднюю стенку полости 100, и передней поверхностью пространства 4 консоли. Поскольку с правой стороны холодильника для транспортного средства отсутствует источник нагрева, всасываемый воздух может сохранять свою первоначальную температуру.
Воздух, движущийся к левой стороне холодильника для транспортного средства, может изменять свое направление и двигаться к задней стороне вдоль верхней поверхности крышки 700 машинного отделения снаружи машинного отделения 200.
Для плавного направления потока воздуха высота крышки 700 машинного отделения может постепенно увеличиваться в направлении назад от передней поверхности 710. Кроме того, для обеспечения пространства для размещения контроллера 900 и предотвращения столкновения компонентов в машинном отделении друг с другом верхняя поверхность крышки 700 машинного отделения может иметь ступенчатую форму.
В частности, в направлении назад от передней поверхности могут быть последовательно обеспечены первая ступенчатая часть 732, вторая ступенчатая часть 733 и третья ступенчатая часть 735. На второй ступенчатой части 733 обеспечена часть 734 для размещения контроллера, имеющая такую же высоту, как третья ступенчатая часть. За счет такой конструкции контроллер 900 может быть размещен параллельно третьей ступенчатой части 735 и части 734 для размещения контроллера.
Воздух, движущийся вдоль верхней поверхности крышки 700 машинного отделения, может охлаждать контроллер 900. При охлаждении контроллера воздух может слегка нагреваться.
Воздух, движущийся к задней стороне крышки 700 машинного отделения, поворачивает вниз. В задней поверхности крышки машинного отделения образовано большое открытое всасывающее отверстие. Для этого между задней поверхностью крышки 700 машинного отделения и задней поверхностью пространства 4 консоли может быть обеспечено заданное пространство.
С задней стороны полости 100 расположен испарительный модуль 400, и над полостью 100 проходит трубопровод 600 хладагента для подачи хладагента в испарительный модуль 400. Кроме того, шарнир дверцы 800 и испарительный модуль 400 расположены с задней стороны полости таким образом, что задний участок полости не защищен от воздействия тепла.
Для преодоления этого ограничения обеспечен адиабатический элемент для шарнирной части. Адиабатический элемент 470 для шарнирной части выполняет теплоизоляцию верхнего участка испарительного модуля 400, пространства между испарительным модулем 400 и задней стенкой полости 100 и области контакта между регенеративным адиабатическим элементом 651, вставленным в полость, и внутренним пространством полости.
Как описано выше, над адиабатическим элементом 470 для шарнирной части дополнительно обеспечена крышка 300 консоли для обеспечения полной теплоизоляции.
Фиг.5 представляет собой вид в перспективе адиабатического элемента для шарнирной части.
Согласно Фиг.5, адиабатический элемент 470 для шарнирной части включает в себя внутреннюю опору 473, покрывающую регенеративный адиабатический элемент 651 и вставляемую во внутреннюю опорную часть 373, внешнюю опору, вставляемую во внешнюю опорную часть 372, и соединительную планку 471, соединяющую опоры 472 и 473 друг с другом и теплоизолирующую верхний участок испарительного модуля 400.
Поскольку опоры 472 и 473 вставляются в опорные части 372 и 373, адиабатический элемент 470 для шарнирной части и крышка 300 консоли могут быть соединены друг с другом. Кроме того, поскольку крышка консоли 300 жестко установлена, адиабатический элемент 470 для шарнирной части может быть зафиксирован в определенном положении относительно полости 100. То есть опоры 472 и 473 обеспечивают тесный контакт компонентов в заднем пространстве внутри полости 100, при этом поддерживая испарительный модуль 400. Таким образом, компоненты могут тесно контактировать друг с другом, предотвращая просачивание холодного воздуха. Кроме того, функция поворота дверцы 800 становится более надежной.
Каждая из опор 472 и 473 может иметь конструкцию, площадь поперечного сечения которой постепенно уменьшается в направлении ее конца, так что опоры 472 и 473 могут вставляться в опорные части 372 и 373.
Толщина внутренней опоры 473 может быть больше, чем толщина внешней опоры 472. Это связано с тем, что внутренняя опора 473 представляет собой участок, окружающий регенеративный адиабатический элемент 651, который может терять тепло.
На внутренней поверхности внутренней опоры 473 обеспечена часть 476 для приема регенеративного адиабатического элемента, форма которой точно соответствует внешнему виду регенеративного адиабатического элемента 651. Таким образом, внутренняя опора 473 может быть изогнута в форме гладкой дуги. Нижняя концевая поверхность части 476 для приема регенеративного адиабатического элемента может быть расположена на верхнем конце вакуумного адиабатического корпуса 101. Таким образом, взаимное вертикальное расположение адиабатического элемента 470 для шарнирной части и полости 100 может быть более точным, и между компонентами не образуется зазор.
Может быть дополнительно обеспечена внутренняя установочная часть 477, продолжающаяся вниз от заднего участка части 476 для приема регенеративного адиабатического элемента. Внутренняя установочная часть 477 может соответствовать внутренней поверхности вакуумного адиабатического корпуса 101, и, таким образом, относительное положение адиабатического элемента 470 для шарнирной части в продольном направлении может быть зафиксировано более точно. На внешней опоре 472 также может быть обеспечена внешняя установочная часть 478, соответствующая внутренней установочной части 477.
На соединительной планке 471 может быть обеспечена часть для установки испарительного модуля 400. В частности, могут быть обеспечены часть 488 для установки крышки, часть 474 для установки корпуса вентилятора и часть 475 для установки второго отделения. Относительное положение адиабатического элемента 470 для шарнирной части в поперечном направлении относительно полости может быть определено частью 488 для установки крышки. Каждая из части 474 для установки корпуса вентилятора и части 475 для установки второго отделения выполнена в соответствии формой верхней поверхности испарительного модуля 400 для предотвращения просачивания холодного воздуха через область контакта между испарительным модулем и адиабатическим элементом 470 для шарнирной части.
В соответствии с вышеописанной конфигурацией может быть предотвращено просачивание наружного воздуха через область контакта различных компонентов с адиабатическим элементом 470 для шарнирной части для повышения адиабатической эффективности в отношении участка, который не защищен от просачивания тепла.
Фиг.6-9 представляют собой вид в плане, вид спереди, вид снизу и вид слева адиабатического элемента для шарнирной части.
Со ссылкой на Фиг.6-9, конфигурация адиабатического элемента для шарнирной части и функция каждого компонента станут более понятными.
Во внутренних участках опор 472 и 473 образованы внешний установочный паз 480 и внутренний установочный паз 479 соответственно. Установочный паз 479 может быть выполнен с возможностью приема опорного участка крышки консоли, на котором каждая из опорных частей 372 и 373 утолщается для приема шарнирной оси дверцы.
Часть 475 для установки второго отделения может иметь утопленную конструкцию и обеспечивать область, через которую выходит наружу такая конструкция, как провод, который выводится из испарительного модуля 400.
Юбка 481 дополнительно продолжается вниз вовнутрь части 476 для приема регенеративного адиабатического элемента. Юбка 481 может представлять собой участок, который дополнительно продолжается вниз и способствует вставке регенеративного адиабатического элемента 651 в полость 100.
Фиг.10 представляет собой разобранный вид в перспективе испарительного модуля.
Согласно Фиг.10, испарительный модуль 400 включает в себя заднюю крышку 430, расположенную с задней стороны, для размещения компонентов, и переднюю крышку 450, расположенную с передней стороны задней крышки 430 и обращенную к полости 100. Между передней крышкой 450 и задней крышкой 430 в испарительном модуле 400 может быть обеспечено пространство для размещения компонентов.
В пространстве, образованном передней крышкой 450 и задней крышкой 430, с нижней стороны расположен испаритель 410, а с верхней стороны расположен вентилятор 420 испарителя. В качестве вентилятора 420 испарителя может использоваться центробежный вентилятор, выполненный с возможностью установки в узком пространстве. В частности, в качестве вентилятора 420 испарителя в узком пространстве может использоваться вентилятор типа Сирокко, включающий в себя впуск 422 вентилятора, имеющий большую площадь для всасывания воздуха, и выпуск 421 вентилятора, нагнетающий воздух с высокой скоростью в заданном направление нагнетания.
Воздух, проходящий через испаритель 410, всасывается во впуск 422 вентилятора, а воздух, выпускаемый из выпуска 421 вентилятора, нагнетается в полость 100. Для этого между вентилятором 420 испарителя и задней крышкой 430 может быть обеспечено заданное пространство.
В задней крышке 430 может быть обеспечено множество отделений для приема компонентов. В частности, испаритель 410 и вентилятор 420 испарителя расположены в первом отделении 431 для направления потока холодного воздуха. Во втором отделении может быть расположена лампа 440 для подсветки внутренней части полости 100, чтобы пользователь мог заглянуть внутрь полости 100. В четвертом отделении 434 расположен датчик 441 температуры для измерения температуры в полости 100 и последующей регулировки температуры холодильника для транспортного средства.
При размещении датчика 441 температуры в четвертом отделении 434 для измерения температуры в полости 100 поток в полости не оказывает прямого влияния на датчик 441 температуры. То есть холодный воздух из испарителя 410 не оказывает прямого влияния на третье отделение 433.
Хотя в некоторых случаях третье отделение 433 отсутствует, третье отделение 433 может быть обеспечено для предотвращения ошибки определения внутренней температуры полости 100, обусловленной теплопроводностью.
Четвертое отделение 434 и датчик 441 температуры расположены с левой верхней стороны испарительного модуля 400, которая наиболее удалена от испарителя 410. Это необходимо для предотвращения влияния холодного воздуха из испарителя 410. То есть для предотвращения прямого влияния холодного воздуха из испарителя на четвертое отделение 434 из-за теплопроводности четвертое отделение 434 и датчик 441 температуры могут быть изолированы от первого отделения 431 другими отделениями 432 и 433.
Далее будет подробно описана внутренняя конструкция первого отделения 431. С верхней стороны обеспечен корпус 435 вентилятора, в котором расположен вентилятор 420 испарителя, а с нижней стороны обеспечена часть 437 для размещения испарителя, в которой расположен испаритель 410.
С левой стороны корпуса 435 вентилятора обеспечен проход 436 для трубопровода. Проход 436 для трубопровода может представлять собой участок, через который трубопровод 600 хладагента, проходящий через вакуумный адиабатический корпус 101, направляется в испарительный модуль 400, и который обеспечен в левом угловом участке испарительного модуля 400. Трубопровод 600 хладагента может включать в себя два трубопровода, которые окружены адиабатическим элементом, так что два трубопровода, проходящие через испарительный модуль 400, могут осуществлять теплообмен друг с другом. Таким образом, проход 436 для трубопровода может иметь заданный объем. Проход 436 для трубопровода может продолжаться в вертикальном направлении с левой стороны испарительного модуля 400 для увеличения плотности заполнения пространства внутри испарительного модуля 400.
Как описано выше, в задней крышке 430 обеспечены испаритель 410 и вентилятор 420 испарителя для выполнения охлаждения воздуха внутри полости и циркуляции воздуха внутри полости.
Как и задняя крышка 430, передняя крышка 450 имеет по существу прямоугольную форму. В нижней части передней крышки 450 образовано впускное отверстие 451 для холодного воздуха, направляющее воздух к нижней стороне испарителя 410, и выпускное отверстие 452 для холодного воздуха, выровненное с выпуском 421 вентилятора. Выпускное отверстие 452 для холодного воздуха может иметь форму, внутренняя поверхность которой плавно изгибается для выпуска воздуха, выпускаемого вниз из вентилятора 420 испарителя, в направлении вперед.
Передняя крышка 450, выровненная со вторым отделением 432, может открываться, или на участке передней крышки 450 может быть обеспечено окошко 453, чтобы свет лампы 440 мог попадать в полость 100.
В передней крышке 450 обеспечено вентиляционное отверстие 454, выровненное с четвертым отделением 434. Воздух, выпускаемый из выпускного отверстия 452 для холодного воздуха, циркулирует в полости 100, а затем попадает в вентиляционное отверстие 454. Таким образом, внутренняя температура полости 100 может определяться с более высокой точностью. Например, может быть предотвращено ошибочное измерение внутренней температуры полости 100 из-за большого количества холодного воздуха, выпускаемого из выпускного отверстия 452 для холодного воздуха.
Фиг.11 представляет собой вид, иллюстрирующий внутреннюю конфигурацию вакуумного адиабатического корпуса в соответствии с различными вариантами выполнения.
Прежде всего, согласно Фиг.11a, часть 50 с вакуумным пространством обеспечена в третьем пространстве, имеющем давление, отличное от первого и второго пространств, предпочтительно, в вакуумном состоянии, что приводит к снижению адиабатических потерь. Третье пространство может иметь температуру, значение которой находится между температурой первого пространства и температурой второго пространства.
Третье пространство обеспечено как пространство в вакуумном состоянии. Таким образом, первый и второй пластинчатые элементы 10 и 20 подвергаются воздействию усилия, сжимающего их в направлении сближения друг с другом, за счет усилия, соответствующего разности давлений между первым и вторым пространствами. В связи с этим часть 50 с вакуумным пространством может деформироваться в направлении ее уменьшения. В этом случае могут возникнуть адиабатические потери из-за увеличения теплового излучения, обусловленного сжатием части 50 с вакуумным пространством, и увеличения теплопередачи, обусловленного контактом между пластинчатыми элементами 10 и 20.
Для уменьшения деформации части 50 с вакуумным пространством может быть обеспечен опорный узел 30. Опорный узел 30 включает в себя стержни 31. Стержни 31 могут продолжаться в по существу вертикальном направлении относительно первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20 так, чтобы поддерживать расстояние между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20. На по меньшей мере одном конце стержня 31 может быть обеспечена опорная пластина 35. Опорная пластина 35 соединяет по меньшей мере два стержня 31 друг с другом и может продолжаться в горизонтальном направлении относительно первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20.
Опорная пластина 35 может иметь форму пластины или может быть обеспечена в виде решетки, так что площадь контакта с первым или вторым пластинчатым элементом 10 или 20 уменьшается, что приводит к уменьшению теплопередачи. Стержни 31 и опорная пластина 35 соединены друг с другом на по меньшей мере одном участке для вставки между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20. Опорная пластина 35 контактирует с по меньшей мере одним из первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20, что предотвращает деформацию первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20. Кроме того, на основе направления продолжения стержней 31 общая площадь поперечного сечения опорной пластины 35 может быть больше, чем площадь поперечного сечения стержней 31, так что тепло, передаваемое через стержни 31, может рассеиваться через опорную пластину 35.
Материал опорного узла 30 может включать в себя полимер, выбранный из группы, состоящей из поликарбоната (PC), поликарбоната на основе стекловолокна, поликарбоната с низкой степенью дегазации, полифениленсульфида (PPS) и жидкокристаллического полимера (LCP), для обеспечения высокой прочности на сжатие, низкой степени дегазации и водопоглощения, низкой теплопроводности, высокой прочности на сжатие при высокой температуре и отличной обрабатываемости.
Далее будет описан препятствующий излучению лист 32 для уменьшения теплового излучения между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20 через часть 50 с вакуумным пространством. Первый и второй пластинчатые элементы 10 и 20 могут быть выполнены из нержавеющего материала, предотвращающего коррозию и обеспечивающего достаточную прочность. Нержавеющий материал имеет относительно высокую излучательную способность 0,16, и, следовательно, может передавать большое количество тепла излучения. Кроме того, опорный узел 30, выполненный из полимера, имеет более низкую излучательную способность, чем пластинчатые элементы, и не полностью покрывает внутренние поверхности первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20. Следовательно, опорный узел 30 не оказывает большого влияния на тепло излучения. В связи с этим препятствующий излучению лист 32 может быть выполнен в форме пластины на большей части площади части 50 с вакуумным пространством для содействия уменьшению тепла излучения, передаваемого между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20.
В качестве материала препятствующего излучению листа 32 предпочтительно может использоваться изделие, имеющее низкую излучательную способность. В варианте выполнения в качестве препятствующего излучению листа 32 может использоваться алюминиевая фольга, имеющая излучательную способность 0,02. Кроме того, по меньшей мере один лист может быть обеспечен на определенном расстоянии от препятствующего излучению листа 32 без возможности контакта с ним. По меньшей мере один препятствующий излучению лист может быть обеспечен в положении, в котором он контактирует с внутренней поверхностью первого или второго пластинчатого элемента 10 или 20. Когда часть 50 с вакуумным пространством имеет малую высоту, может быть обеспечен один лист препятствующего излучению листа. В случае холодильника 7 для транспортного средства может быть обеспечен один лист препятствующего излучению листа для уменьшения толщины вакуумного адиабатического корпуса 101 и увеличения внутреннего объема полости 100.
Согласно Фиг.11b, расстояние между пластинчатыми элементами поддерживается опорным узлом 30, и часть 50 с вакуумным пространством может быть заполнена пористым материалом 33. Пористый материал 33 может иметь более высокую излучательную способность, чем нержавеющий материал первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20. Однако, поскольку часть 50 с вакуумным пространством заполнена пористым материалом 33, пористый материал 33 имеет высокую эффективность предотвращения передачи тепла излучения.
В этом варианте выполнения вакуумный адиабатический корпус может быть выполнен без использования препятствующего излучению листа 32.
Согласно Фиг.11c, опорный узел 30, поддерживающий часть 50 с вакуумным пространством не предусмотрен. Вместо опорного узла 30 может быть обеспечен пористый материал 33, окруженный пленкой 34. В этом случае пористый материал 33 может быть обеспечен в сжатом состоянии для поддержания зазора внутри части 50 с вакуумным пространством. Пленка 34 выполнена, например, из полиэтилена, и может быть обеспечена отверстиями.
В этом варианте выполнения вакуумный адиабатический корпус может быть выполнен без использования опорного узла 30. Другими словами, пористый материал 33 может одновременно служить в качестве препятствующего излучению листа 32 и опорного узла 30.
Фиг.12 представляет собой вид препятствующего теплопередаче листа и периферийного участка препятствующего теплопередаче листа.
Согласно Фиг.12a, первый и второй пластинчатые элементы 10 и 20 должны быть уплотнены для сохранения вакуума внутри вакуумного адиабатического корпуса. В этом случае, поскольку два пластинчатых элемента имеют температуры, отличные друг от друга, между двумя пластинчатыми элементами может происходить теплопередача. Может быть обеспечен препятствующий теплопередаче лист 60 для предотвращения теплопередачи между двумя разными видами пластинчатых элементов.
Препятствующий теплопередаче лист 60 может быть обеспечен уплотнительными частями 61, на которых уплотнены оба конца препятствующего теплопередаче листа 60, для образования по меньшей мере одного участка стенки третьего пространства и поддержания вакуумного состояния. Препятствующий теплопередаче лист 60 может быть выполнен в виде тонкой фольги, порядка нескольких микрометров, для уменьшения количества тепла, передаваемого вдоль стенки третьего пространства. Уплотнительные части 61 могут быть выполнены в виде сварных частей. То есть препятствующий теплопередаче лист 60 и пластинчатые элементы 10 и 20 могут быть сварены друг с другом. Для сварки препятствующего теплопередаче листа 60 и пластинчатых элементов 10 и 20 препятствующий теплопередаче лист 60 и пластинчатые элементы 10 и 20 могут быть выполнены из одного материала, и в качестве такого материала может использоваться нержавеющий материал. Уплотнительные части 61 не ограничиваются сварными частями и могут быть получены с помощью такого процесса, как чеканка. Препятствующий теплопередаче лист 60 может иметь изогнутую форму. Таким образом, расстояние передачи тепла по препятствующему теплопередаче листу 60 может быть больше, чем линейное расстояние каждого пластинчатого элемента, так что теплопередача может быть дополнительно уменьшена.
Вдоль препятствующего теплопередаче листа 60 происходит изменение температуры. В связи с этим для предотвращения передачи тепла за пределы препятствующего теплопередаче листа 60 снаружи препятствующего теплопередаче листа 60 может быть обеспечена защитная часть 62, которая служит в качестве теплоизоляции. Другими словами, в холодильнике 7 для транспортного средства второй пластинчатый элемент 20 имеет высокую температуру, а первый пластинчатый элемент 10 имеет низкую температуру. Кроме того, в препятствующем теплопередаче листе 60 происходит переход от высокой температуры к низкой температуре, и, следовательно, температура препятствующего теплопередаче листа 60 резко изменяется. В связи с этим, когда препятствующий теплопередаче лист 60 открыт, через открытую область может происходить значительная передача тепла.
Для уменьшения теплопотерь снаружи препятствующего теплопередаче листа 60 обеспечена защитная часть 62. Например, когда препятствующий теплопередаче лист 60 открыт для воздействия либо низкотемпературного пространства, либо высокотемпературного пространства, препятствующий теплопередаче лист 60 не справляется с функцией предотвращения теплопередачи в зависимости от открытого участка, что является нежелательным.
Защитная часть 62 может быть выполнена в виде пористого материала, контактирующего с внешней поверхностью препятствующего теплопередаче листа 60, может быть выполнена в виде адиабатической конструкции, например, отдельной прокладки, которая расположена снаружи препятствующего теплопередаче листа 60, или может быть выполнена в виде крышки 300 консоли, обращенной к препятствующему теплопередаче листу 60.
Далее будет описан путь передачи тепла между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20. Тепло, проходящее через вакуумный адиабатический корпус, может быть разделено на тепло ①, передаваемое за счет теплопроводности поверхности, которое передается по поверхности вакуумного адиабатического корпуса, в частности, препятствующего теплопередаче листа 60, тепло ②, передаваемое за счет теплопроводности опоры, которое передается по опорному узлу 30, обеспеченному внутри вакуумного адиабатического корпуса, тепло ③, передаваемое за счет теплопроводности газа, которое передается через внутренний газ в части с вакуумным пространством, и тепло ④, передаваемое за счет излучения, которое передается через часть с вакуумным пространством.
Теплопередача может изменяться в зависимости от различных конструктивных размеров. Например, опорный узел может быть изменен таким образом, что первый и второй пластинчатые элементы 10 и 20 могут выдерживать давление вакуума без деформирования, может быть изменено давление вакуума, может быть изменено расстояние между пластинчатыми элементами, и может быть изменена длина препятствующего теплопередаче листа. Теплопередача может изменяться в зависимости от разности температур между пространствами (первым и вторым пространствами), соответственно образованными пластинчатыми элементами. В варианте выполнения предпочтительная конфигурация вакуумного адиабатического корпуса определена с учетом того, что общая величина теплопередачи меньше, чем величина теплопередачи типичной адиабатической конструкции, образованной путем вспенивания полиуретана. В обычном холодильнике, включающем в себя адиабатическую конструкцию, образованную путем вспенивания полиуретана, эффективный коэффициент теплопередачи может составлять около 19,6 мВт/м·К.
Путем выполнения относительного анализа величин теплопроводности вакуумного адиабатического корпуса в соответствии с вариантом выполнения может быть минимизирована величина теплопередачи посредством тепла ③, передаваемого за счет теплопроводности газа. Например, величина теплопередачи посредством тепла ③, передаваемого за счет теплопроводности газа, может быть отрегулирована до значения, равного или меньшего 4% от общей величины теплопередачи. Величина теплопередачи посредством тепла, передаваемого за счет теплопроводности твердого тела, определенного как сумма тепла ①, передаваемого за счет теплопроводности поверхности, и тепла ②, передаваемого за счет теплопроводности опоры, является наибольшей. Например, величина теплопередачи посредством тепла, передаваемого за счет теплопроводности твердого тела, может достигать 75% от общей величины теплопередачи. Величина теплопередачи посредством тепла ④, передаваемого за счет излучения, меньше величины теплопередачи посредством тепла, передаваемого за счет теплопроводности твердого тела, но больше величины теплопередачи посредством тепла ③, передаваемого за счет теплопроводности газа. Например, величина теплопередачи посредством тепла ④, передаваемого за счет излучения, может составлять около 20% от общей величины теплопередачи.
В соответствии с таким распределением теплопередачи эффективные коэффициенты теплопередачи (eK: эффективный K) (Вт/м·К) тепла ①, передаваемого за счет теплопроводности поверхности, тепла ②, передаваемого за счет теплопроводности опоры, тепла ③, передаваемого за счет теплопроводности газа, и тепла ④, передаваемого за счет излучения, могут иметь математическое представление 1.
Математическое представление 1:
eK тепла, передаваемого за счет теплопроводности твердого тела > eK тепла, передаваемого за счет излучения > eK тепла, передаваемого за счет теплопроводности газа
Здесь эффективный коэффициент (eK) теплопередачи представляет собой значение, которое может быть определено с использованием формы и разности температур целевого изделия. Эффективный коэффициент (eK) теплопередачи представляет собой значение, которое может быть получено путем измерения общей величины теплопередачи и температуры по меньшей мере одного участка, на котором передается тепло. Например, теплотворная способность (Вт) измеряется с использованием источника нагрева, который может быть количественно измерен, в холодильнике, распределение (K) температуры дверцы измеряется с использованием тепла, соответственно передаваемого через основной корпус и край дверцы холодильника, и путь передачи тепла рассчитывается как значение (м) преобразования, таким образом может быть получен эффективный коэффициент теплопередачи.
2
Эффективный коэффициент (eK) теплопередачи всего вакуумного адиабатического корпуса имеет значение, заданное формулой k=QL/A△T. Здесь Q обозначает теплотворную способность (Вт) и может быть получено с использованием теплотворной способности нагревателя. A обозначает площадь поперечного сечения (м) вакуумного адиабатического корпуса, L обозначает толщину (м) вакуумного адиабатического корпуса, и △T обозначает разность температур.
Для тепла, передаваемого за счет теплопроводности поверхности, теплотворная способность может быть получена на основе разности (△T) температур между входом и выходом препятствующего теплопередаче листа 60, площади (A) поперечного сечения препятствующего теплопередаче листа, длины (L) препятствующего теплопередаче листа и теплопроводности (k) препятствующего теплопередаче листа (теплопроводность препятствующего теплопередаче листа представляет собой свойство материала и может быть определена заранее). Для тепла, передаваемого за счет теплопроводности опоры, теплотворная способность может быть получена на основе разности (△T) температур между входом и выходом опорного узла 30, площади (A) поперечного сечения опорного узла, длины (L) опорного узла и теплопроводности (k) опорного узла. Здесь теплопроводность опорного узла представляет собой свойство материала и может быть определена заранее. Сумма тепла ③, передаваемого за счет теплопроводности газа, и тепла ④, передаваемого за счет излучения, может быть получена путем вычитания тепла, передаваемого за счет теплопроводности поверхности, и тепла, передаваемого за счет теплопроводности опоры, из величины теплопередачи всего вакуумного адиабатического корпуса. Отношение тепла ③, передаваемого за счет теплопроводности газа, и тепла ④, передаваемого за счет излучения, может быть получено путем определения тепла, передаваемого за счет излучения, при отсутствии тепла, передаваемого за счет теплопроводности газа, из-за значительного снижения степени вакуумирования части 50 с вакуумным пространством.
Когда внутри части 50 с вакуумным пространством обеспечен пористый материал, тепло ⑤, передаваемое за счет теплопроводности пористого материала, может представлять собой сумму тепла ②, передаваемого за счет теплопроводности опоры, и тепла ④, передаваемого за счет излучения. Тепло ⑤, передаваемое за счет теплопроводности пористого материала, может изменяться в зависимости от различных переменных, включая вид, количество пористого материала и т.п.
Во втором пластинчатом элементе разность температур между средней температурой второго пластинчатого элемента и температурой в точке, в которой путь передачи тепла, проходящий через препятствующий теплопередаче лист 60, достигает второго пластинчатого элемента, может быть наибольшей. Например, когда второе пространство представляет собой более горячую область, чем первое пространство, температура в точке, в которой путь передачи тепла, проходящий через препятствующий теплопередаче лист, достигает второго пластинчатого элемента, является наименьшей. Подобным образом, когда второе пространство представляет собой более холодную область, чем первое пространство, температура в точке, в которой путь передачи тепла, проходящий через препятствующий теплопередаче лист, достигает второго пластинчатого элемента, является наибольшей.
Это означает, что количество тепла, передаваемого через другие точки, за исключением тепла, передаваемого за счет теплопроводности поверхности, проходящего через препятствующий теплопередаче лист, должно регулироваться, и общая величина теплопередачи, соответствующая вакуумному адиабатическому корпусу, может быть достигнута, только когда тепло, передаваемое за счет теплопроводности поверхности, обеспечивает наибольшую величину теплопередачи. Для этого изменение температуры препятствующего теплопередаче листа может регулироваться таким образом, чтобы превышать изменение температуры пластинчатого элемента.
2
Далее будут описаны физические характеристики компонентов, образующих вакуумный адиабатический корпус. В вакуумном адиабатическом корпусе на все компоненты действует давление вакуума. В связи с этим может использоваться материал, имеющий прочность (Н/м) определенного уровня.
Согласно Фиг.12b, на которой проиллюстрирована конфигурация, подобная показанной на Фиг.12a, за исключением участков, на которых первый пластинчатый элемент 10 и второй пластинчатый элемент 20 соединяются с препятствующим теплопередаче листом 60. Таким образом, описание одинаковых компонентов опущено, и подробно описаны только отличия компонентов.
Концы пластинчатых элементов 10 и 20 могут быть загнуты в сторону второго пространства, имеющего высокую температуру, для образования фланцевой части 65. На верхней поверхности фланцевой части 65 может быть расположена сварная часть 61 для соединения препятствующего теплопередаче листа 60 с фланцевой частью 65. В этом варианте выполнения рабочий может выполнять сварку только с одной стороны. Таким образом, из-за отсутствия необходимости выполнения двух операций процесс может быть упрощен.
Это более предпочтительно в случае, когда сварка внутри и снаружи затруднена, как проиллюстрировано на Фиг.12a, из-за узкого пространства в части 50 с вакуумном пространством, например, в холодильнике 7 для транспортного средства.
Фиг.13 представляет собой график, иллюстрирующий результаты, полученные при наблюдении за временем и давлением в процессе вакуумирования внутренней области вакуумного адиабатического корпуса при использовании опорного узла.
1
2
-6
Согласно Фиг.13, для обеспечения вакуумного состояния части 50 с вакуумным пространством газ из части 50 с вакуумным пространством выкачивается вакуумным насосом при испарении скрытого газа, остающегося в областях части 50 с вакуумным пространством, за счет нагрева. Однако, если давление вакуума достигает определенного уровня или превышает его, существует точка, в которой уровень давления вакуума больше не увеличивается (△t). После этого активируется газопоглотитель путем отсоединения части 50 с вакуумным пространством от вакуумного насоса и подачи тепла в часть 50 с вакуумным пространством (△t). Если газопоглотитель активирован, давление в части 50 с вакуумным пространством уменьшается в течение определенного периода времени, но затем нормализуется для поддержания давления вакуума на определенном уровне. Давление вакуума, поддерживаемое на определенном уровне после активации газопоглотителя, составляет приблизительно 1,8×10 торр.
-6
В варианте выполнения точка, в которой давление вакуума по существу больше не уменьшается, даже при выкачивании газа путем приведения в действие вакуумного насоса, задана в качестве нижнего предела давления вакуума, используемого в вакуумном адиабатическом корпусе, так что минимальное внутреннее давление части 50 с вакуумным пространством составляет 1,8×10 торр.
Фиг.14 представляет собой график, полученный путем сравнения давления вакуума и теплопроводности газа.
Согласно Фиг.14, теплопроводность газа относительно давлений вакуума в зависимости от размеров зазора в части 50 с вакуумным пространством представлена в виде графиков эффективных коэффициентов (eK) теплопередачи. Эффективные коэффициенты (eK) теплопередачи определены для трех размеров зазора в части 50 с вакуумным пространством, а именно 2,76 мм, 6,5 мм и 12,5 мм. Зазор в части 50 с вакуумным пространством определен следующим образом. Когда в части 50 с вакуумным пространством обеспечен препятствующий излучению лист 32, зазор представляет собой расстояние между препятствующим излучению листом 32 и пластинчатым элементом, смежным с ним. При отсутствии препятствующего излучению листа 32 в части 50 с вакуумным пространством, зазор представляет собой расстояние между первым и вторым пластинчатыми элементами.
-1
-3
-3
-2
Видно, что, поскольку размер зазора в точке, соответствующей типичному эффективному коэффициенту теплопередачи 0,0196 Вт/м·К, который обеспечивается адиабатическим материалом, образованным путем вспенивания полиуретана, является небольшим, давление вакуума составляет 2,65×10 торр, даже когда размер зазора составляет 2,76 мм. При этом видно, что точка, в которой уменьшение адиабатического эффекта, обусловленное теплом, передаваемым за счет теплопроводности газа, нейтрализовано, даже если давление вакуума уменьшается, представляет собой точку, в которой давление вакуума составляет приблизительно 4,5×10 торр. Давление вакуума 4,5×10 торр может быть определено как точка, в которой нейтрализовано уменьшение адиабатического эффекта, обусловленное теплом, передаваемым за счет теплопроводности газа. Кроме того, когда эффективный коэффициент теплопередачи составляет 0,1 Вт/м·К, давление вакуума составляет 1,2×10 торр.
-4
-2
Когда часть 50 с вакуумным пространством не обеспечена опорным узлом, но обеспечена пористым материалом, размер зазора варьируется в диапазоне от нескольких микрометров до нескольких сотен микрометров. В этом случае величина теплопередачи за счет излучения является небольшой из-за пористого материала, даже когда давление вакуума является относительно высоким, т.е. когда степень вакуумирования является низкой. В связи с этим для регулировки давления вакуума используется соответствующий вакуумный насос. Давление вакуума, подходящее для соответствующего вакуумного насоса, составляет приблизительно 2,0×10 торр. Кроме того, давление вакуума в точке, в которой нейтрализовано уменьшение адиабатического эффекта, обусловленное теплом, передаваемым за счет теплопроводности газа, составляет приблизительно 4,7×10 торр. Кроме того, давление, при котором уменьшение адиабатического эффекта, обусловленное теплом, передаваемым за счет теплопроводности газа, достигает типичного эффективного коэффициента теплопередачи 0,0196 Вт/м·К, составляет 730 торр.
Когда в части с вакуумным пространством одновременно обеспечены опорный узел и пористый материал, может быть обеспечено давление вакуума, которое представляет собой среднее между давлением вакуума при использовании только опорного узла и давлением вакуума при использовании только пористого материала.
Промышленная применимость
В соответствии с вариантами выполнения может быть эффективно реализован холодильник для транспортного средства, который получает питание извне и представляет собой независимое устройство.