Вакуумный адиабатический элемент и способ изготовления вакуумного адиабатического элемента
VACUUM ADIABATIC ELEMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING VACUUM ADIABATIC ELEMENT

Область техники, к которой относится изобретение
[1] Настоящее раскрытие относится к холодильному или нагревательному устройству, вакуумному адиабатическому элементу и способу изготовления вакуумного адиабатического элемента.
Предпосылки изобретения
[2] Холодильник является устройством для хранения продуктов, таких как пищевые продукты, размещенных в холодильнике при низкой температуре, включая минусовые температуры. В результате этого принципа действия обеспечено преимущество в том, что потребление пользователем продуктов может быть улучшено, или период хранения продуктов может быть увеличен.
[3] Холодильники подразделяются на домашние холодильники, использующие электроснабжение от сети общего пользования, или наружный холодильник, использующий портативный источник питания. Кроме того, в последнее время на холодильник для транспортного средства, который используется после неподвижной установки на транспортном средстве, увеличился спрос. Холодильник для транспортного средства пользуется все большим спросом вследствие увеличения спроса на транспортные средства и увеличения элитного транспортного средства.
[4] Будет описана известная конструкция холодильника для транспортного средства
[5] Прежде всего, имеется пример, в котором тепло из холодильника принудительно отводится на наружную сторону холодильника за счет использования термоэлемента. Однако, существует ограничение в том, что скорость охлаждения является низкой вследствие низкого термического к.п.д. термоэлемента, что уменьшает удовольствие пользователя.
[6] В качестве другого примера существует пример, в котором хладагент или холодный воздух удаляется из системы кондиционирования воздуха, установленной для кондиционирования воздуха во всей внутренней части транспортного средства и используемой в качестве источника охлаждения холодильника для транспортного средства.
[7] В этом примере имеется недостаток в том, что требуется отдельный канал для потока воздуха или хладагента для удаления воздуха или хладагента из системы кондиционирования воздуха транспортного средства. Кроме того, существует ограничение в том, что низкотемпературная энергия теряется во время перемещения воздуха или хладагента через канал потока. Кроме того, существует ограничение в том, что положение, в котором установлен холодильник для транспортного средства, ограничено положением, которое находится рядом с системой кондиционирования воздуха транспортного средства вследствие вышеописанных ограничений.
[8] В качестве другого примера существует пример, в котором используется контур охлаждения, использующий хладагент. Однако, в этом примере, поскольку элемент, образующий контур охлаждения является большим по размеру, большая часть элемента установлена в багажнике, и только дверь холодильника открывается во внутреннюю часть транспортного средства. В этом случае существует ограничение в том, что положение для установки холодильника для транспортного средства ограничено. Кроме того, существует ограничение в том, что багажник значительно уменьшен в объеме, уменьшая количество груза, который загружается в багажник.
[9] Имеется регистрация патента №. 4,545,211 в качестве типичного примера вышеупомянутого другого примера. Технология противопоставленного документа имеет следующие недостатки.
[10] Во-первых, существует ограничение в том, что внутренний объем холодильника транспортного средства уменьшен вследствие большого объема машинного отделения. Существует ограничение в том, что водитель не может использовать холодильник транспортного средства без остановки вождения, когда водитель один управляет транспортным средством, поскольку холодильник установлен на заднем сидении, и, кроме того, так как дверь открывается вперед, имеется неудобство в том, что невозможно положить предмет спереди. Так как охлаждение в холодильнике осуществляется за счет непосредственного охлаждения, то есть, за счет свободной конвекции, требуется много времени для охлаждения продукта. Поскольку машинное отделение открыто непосредственно на наружную сторону, существует большая вероятность того, что инородные вещества смешиваются внутри машинного отделения и вызывают повреждение. Существует ограничение в том, что всосанный воздух снова смешивается, поскольку всасывание и выпуск воздуха не отделены друг от друга, уменьшая тепловой к.п.д. Существует ограничение в том, что у пользователя возникает неудобство вследствие шума машинного отделения в соответствии с использованием компрессора.
[11] Для устранения вышеописанных ограничений настоящий заявитель подал заявку на патент №. 10-2017-0021561. Однако, в соответствии с вариантом осуществления все-еще существует проблема в том, что потеря тепла при теплопроводности все-еще является большой. Кроме того, существует ограничение в том, что весь продукт должен быть выброшен, когда вакуумный адиабатический элемент имеет нарушение вакуума. Кроме того, существует ограничение в том, что ступенчатый участок образован на кромке вакуумного адиабатического элемента, и требуется дополнительная работа для исключения ступенчатого участка.
Раскрытие изобретения
Техническая проблема
[12] Целью настоящего раскрытия является уменьшение передачи тепла за счет теплопроводности между внутренним и наружным пластинчатыми элементами вакуумного адиабатического элемента.
[13] Другой целью настоящего раскрытия является предложение способа утилизации продукта, подлежащего выбросу вследствие недостаточного вакуумного уплотнения вакуумного адиабатического элемента.
[14] Другой целью настоящего раскрытия является создание способа удаления ступенчатого участка, имеющегося на кромке вакуумного адиабатического элемента.
Решение проблемы
[15] Для уменьшения передачи тепла за счет теплопроводности между внутренним и наружным пластинчатыми элементами вакуумного адиабатического элемента, по меньшей мере, один из фланцев внутреннего и наружного пластинчатых элементов, с которыми соединен препятствующий проводимости лист, может быть согнут.
[16] Для утилизации продукта, подлежащего выбросу вследствие недостаточного вакуумного уплотнения вакуумного адиабатического элемент, фланцы внутреннего и наружного пластинчатых элементов могут проходить в разных направлениях. Здесь соединительные поверхности фланцев, на которых образована уплотняющая часть, могут проходить в разных направлениях, и две соединительные поверхности могут проходить под углом 90º.
[17] Для удаления ступенчатого участка, имеющегося на кромке вакуумного адиабатического элемента, по меньшей мере, один из пластинчатых элементов может включать в себя две согнутые части на фланцах.
[18] Для повышения адиабатической эффективности вследствие препятствующего проводимости листа, препятствующий проводимости лист может иметь, по меньшей мере, две плоские поверхности, которые открыты в третью область.
Положительные результаты изобретения
[19] В соответствии с вариантами осуществления адиабатическая эффективность вакуумного адиабатического элемента и адиабатическая эффективность вследствие препятствующего проводимости листа могут быть увеличены.
[20] В соответствии с вариантами осуществления вакуумное уплотнение может быть восстановлено, и выпуск изделий может быть увеличен.
[21] В соответствии с вариантами осуществления степень укомплектованности изделия может увеличиваться, и внутренняя область может увеличиваться за счет упрощения поверхности кромки вакуумного адиабатического элемента.
[22] Подробности одного или более вариантов осуществления изложены на сопроводительных чертежах и в описании ниже. Другие признаки будут понятны из описания и чертежей и из формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
[23] Фиг.1 - перспективный вид транспортного средства в соответствии с вариантом осуществления;
[24] фиг.2 - увеличенный перспективный вид консоли транспортного средства;
[25] фиг.3 - схематичный перспективный вид внутренней части холодильника транспортного средства;
[26] фиг.4 - вид взаимного расположения между машинным отделением и камерой;
[27] фиг.5 - перспективный вид с пространственным разделением элементов испарительного узла;
[28] фиг.6 - вид для объяснения воздушного потока снаружи машинного отделения холодильника транспортного средства;
[29] фиг.7 - вид внутренней конструкции вакуумного адиабатического элемента в соответствии с различными вариантами осуществления;
[30] фиг.8 - вид препятствующего проводимости листа и периферийного участка препятствующего проводимости листа;
[31] фиг.9 - вид другого примера фланца пластинчатого элемента;
[32] фиг.10 - схематичный вид в разрезе конца пластинчатого элемента;
[33] фиг.11 - подробный вид фланца пластинчатого элемента;
[34] фиг.12 - вид сварочного устройства и примера, в котором приварен препятствующий проводимости лист;
[35] фиг.13 - схема последовательности операций способа изготовления вакуумного адиабатического элемента;
[36] фиг.14 - диаграмма адиабатической нагрузки;
[37] фиг.15 - кривая результатов, полученных путем наблюдения за временем и давлением в процессе выпуска газов из внутренней части вакуумного адиабатического элемента при использовании опорного узла;
[38] фиг.16 - кривая результатов, полученных путем сравнения вакуума с проводимостью газа;
[39] фиг.17 - вид в разрезе конца пластинчатого элемента в соответствии с другим вариантом осуществления;
[40] фиг.18 - вид в разрезе конца пластинчатого элемента в соответствии с еще одним вариантом осуществления.
Лучший вариант осуществления изобретения
[41] В нижеследующем описании в соответствии с вариантами осуществления со ссылкой на чертежи одни и те же ссылочные позиции даны на разных чертежах в случае одних и тех же элементов.
[42] Кроме того, при описании каждого чертежа описание будет сделано со ссылкой на направлении, в котором транспортное средство видно спереди транспортного средства, а не передняя сторона, видимая водителем, на основании направления движения транспортного средства. Например, водитель находится справа, и помощник водителя находится слева.
[43] Фиг.1 - перспективный вид транспортного средства в соответствии с вариантом осуществления.
[44] Как показано на фиг.1, сиденье 2, на котором располагается пользователь, расположено в транспортном средстве 1. Сиденье 2 может быть расположено в паре для горизонтального расположения на расстоянии друг от друга. Консоль расположена между сиденьями 2, и водитель размещает предметы, которые необходимы для езды, или элементы, которые необходимы для управления транспортным средством, на консоли. Передние сиденья, на которых располагаются водитель и помощник водителя, могут быть описаны в качестве примера сидений 2.
[45] Следует отметить, что транспортное средство включает в себя различные элементы, такие как перемещающее устройство, такое как колесо, приводное устройство, такое как двигатель, и рулевой механизм, такой как рулевое колесо.
[46] Холодильник для транспортного средства в соответствии с вариантом осуществления предпочтительно может быть расположен на консоли. Однако, вариант осуществления настоящего раскрытия не ограничивается этим. Например, холодильник для транспортного средства может быть установлен в различных областях. Например, холодильник для транспортного средства может быть установлен в области между задними сиденьями, дверью, сферическим элементом и центральной приборной панелью. Это один из факторов, когда холодильник для транспортного средства в соответствии с вариантом осуществления выполнен с возможностью установки только при подаче питания, и обеспечена минимальная область. Однако, огромное преимущество варианта осуществления заключается в том, что он может быть установлен на консоли между сиденьями, которая ограничена в области вследствие ограничений конструкции транспортного средства.
[47] Фиг.2 - увеличенный перспективный вид консоли автомобиля.
[48] Как показано на фиг.2, консоль 3 может быть расположена как отдельная часть, которая выполнена из материала, такого как смола. Стальная рама 98 может быть дополнительно расположена под консолью 3 для поддержания прочности транспортного средства, и сенсорная часть 99, такая как датчик, может быть расположена в области между консолью 3 и стальной рамой 98. Сенсорная часть 99 может быть частью, которая необходима для точного обнаружения внешнего сигнала и измерения сигнала в положении водителя. Например, может быть установлен датчик подушки безопасности, которая непосредственно связана с жизнью водителя.
[49] Консоль 3 может иметь область 4 для консоли, и область 4 для консоли может быть закрыта крышкой 300 консоли. Крышка 300 консоли может быть установлена на консоли 3 в закрепленном виде. Таким образом, внешним инородным веществам трудно проникать в консоль через крышку 300 консоли. Холодильник 7 транспортного средства расположен в области 4 для консоли.
[50] Всасывающее отверстие 5 может быть образовано на правой поверхности консоли 3 для подачи воздуха внутрь транспортного средства в область 4 для консоли. Всасывающее отверстие 5 может быть обращено к водителю. Выпускное отверстие 6 может быть образовано на левой поверхности консоли 3 для выпуска нагретого воздуха, в то время как холодильник работает, из внутренней части области 4 для консоли. Выпускное отверстие 6 может быть обращено к помощнику водителя. Решетка может быть установлена на каждом из всасывающего отверстия 5 и выпускного отверстия 6 для предотвращения касания руки пользователя и, таким образом, обеспечивая безопасность, предотвращение попадание предмета, который падает с верхней стороны, и обеспечения прохождения воздуха, подлежащего выпуску, вниз без направления на человека.
[51] Фиг.3 - схематичный перспективный вид внутренней части холодильника транспортного средства.
[52] Как показано на фиг.3, холодильник 7 транспортного средства включает в себя нижнюю раму 8 холодильника, поддерживающую части, машинное отделение 200, расположенное на левой стороне нижней рамы 8 холодильника, и камеру 100, расположенную на правой стороне нижней рамы 8 холодильника. Машинное отделение 200 закрывается крышкой 700 машинного отделения, и верхняя сторона камеры 100 может быть закрыта крышкой 300 консоли и дверью 800.
[53] Крышка 700 машинного отделения может не только направлять прохождение охлаждающего воздуха, но также предотвращать проникание инородных веществ в машинное отделение 200.
[54] Контроллер 900 может быть расположен на крышке 700 машинного отделения для управления всей работой холодильника 7 транспортного средства. Поскольку контроллер 900 установлен в вышеописанном положении, холодильник 7 транспортного средства может управляться для работы без проблем в соответствующем температурном диапазоне в узкой области внутри области 4 для консоли.
[55] То есть, контроллер 900 может охлаждаться воздухом, проходящим через зазор между машинным отделением 200 и крышкой 300 консоли и отделяться от внутренней области машинного отделения 200 при помощи крышки 700 машинного отделения. Таким образом, контроллер 900 не может находиться под воздействием тепла внутри машинного отделения 200.
[56] Крышка 300 консоли может не только закрывать открытый верхний участок области 4 для консоли, но также закрывать верхнюю кромку камеры 100. Дверь 800 может быть дополнительно установлена на крышке 300 консоли для обеспечения открытия и закрытия пользователем отверстия, через которое продукты загружают в камеру 100. Дверь 800 может открываться посредством использования задних участков крышки 300 консоли и камеры 100 в виде точек шарнира.
[57] В этом случае открытие крышки 300 консоли, двери 800 и камеры 100 может осуществляться за счет простого управления дверью 800 пользователем, поскольку крышка 300 консоли, дверь 800 и камера 100 расположены горизонтально, если смотреть от пользователя, и также расположены на задней стороне консоли.
[58] Узел 500 конденсации, осушитель 630 и компрессор 201 могут быть последовательно установлены в машинном отделении 200 в направлении потока охлаждающего воздуха.
[59] Трубка 600 для хладагента для обеспечения равномерного прохождения хладагента расположена в машинном отделении 200. Участок трубки 600 для хладагента может проходить во внутреннюю часть камеры 100 для подачи хладагента. Трубка 600 для хладагента может проходить на наружную сторону камеры 100 через верхнее отверстие, через которое загружают продукты в камеру 100.
[60] Камера 100 имеет открытую верхнюю поверхность и пять поверхностей, которые закрыты вакуумным адиабатическим элементом 101.
[61] Камера 100 может быть теплоизолированной отдельным вакуумным адиабатическим элементом или, по меньшей мере, одним или более вакуумными адиабатическими элементами, сообщающимися друг с другом. Камера 100 может быть образована вакуумным адиабатическим элементом 101. Кроме того, может быть обеспечена камера 100, через которую продукты являются доступными через одну поверхность, освобожденную от вакуумного адиабатического элемента.
[62] Вакуумный адиабатический элемент 101 может включать в себя первый пластинчатый элемент 10, образующий границу низкотемпературной внутренней области камеры 100, второй пластинчатый элемент, образующий границу высокотемпературной наружной области, и препятствующий проводимости лист 60, блокирующий передачу тепла между пластинчатыми элементами 10 и 20. Поскольку вакуумный адиабатический элемент 101 имеет небольшую толщину для максимального получения адиабатического эффекта, может быть получена камера 100, имеющая большой объем.
[63] Отверстие для выпуска и газопоглотителя для выпуска газа из внутренней области вакуумного адиабатического элемента 101 и для установки газопоглотителя, который поддерживает вакуумное состояние, может быть образовано на одной поверхности. Отверстие 40 для выпуска и газопоглотителя может обеспечивать в совокупности выпуск и газопоглотитель для большего способствования минимизации холодильника 7 транспортного средства.
[64] Испарительный узел 400 может быть установлен в камере 100. Испарительный узел 400 может испарять хладагент, поданный в камеру 100 через трубку 600 для хладагента, и принудительно подавать холодный воздух в камеру 100.
[65] Испарительный узел может быть расположен на задней стороне внутри камеры 100. Таким образом, передняя область внутри камеры, которая используется пользователем, обращенным к передней стороне, увеличиваться даже больше.
[66] фиг.4 - вид взаимного расположения между машинным отделением и камерой.
[67] Как показано на фиг.4, испарительный узел 400 размещен в камере 100. То есть, испарительный узел 400 расположен во внутренней области камеры 100, имеющей вакуумный адиабатический элемент 101 в виде наружной стенки. Таким образом, машинное отделение может быть улучшено в эффективном использовании пространства, и камера 100 может увеличить внутреннюю область. Причина состоит в том, что вакуумный адиабатический элемент достигает высокой адиабатической эффективности, даже если вакуумный адиабатический элемент имеет небольшую толщину.
[68] Трубка 600 для хладагента, направляющая хладагент в испарительный узел 400, направлена в испарительный узел 400 через верхнюю поверхность камеры 100.
[69] Можно считать, что трубка 600 для хладагента проходит через вакуумный адиабатический элемент 101 для уменьшения своего объема. Однако, поскольку транспортное средство сильно вибрирует, и внутренняя часть вакуумного адиабатического элемента 101 поддерживается в значительно высоком вакуумном состоянии, уплотнение контактного участка между трубкой 600 для хладагента и вакуумным адиабатическим элементом 101 может повреждаться. Таким образом, предпочтительно, чтобы трубка 600 для хладагента не проходила через вакуумный адиабатический элемент 101. Например, может возникать утечка воздуха вследствие вибрации транспортного средства. Если воздух выходит из вакуумного адиабатического элемента, можно ожидать, что адиабатический эффект значительно уменьшен.
[70] Испарительный узел 400 предпочтительно может быть установлен для контакта с точкой шарнира двери внутри камеры 100, т.е., задней поверхности внутри камеры 100. Причина состоит в том, что канал, который необходим для обеспечения прохождения вверх трубки 600 для хладагента в испарительный узел 400, является возможно более коротким для обеспечения внутреннего объема камеры 100. Кроме того, внутренний объем камеры может быть максимизирован.
[71] Более предпочтительно, чтобы трубка 600 для хладагента, проходящая через вакуумный адиабатический элемент 101, проходила через точку шарнира двери. Если испарительный узел 400 выходит за пределы точки шарнира двери, объем камеры и низкотемпературная энергия могут быть потеряны вследствие длины трубки 600 для хладагента и установки трубки 600 для хладагента.
[72] Узел 500 конденсации может быть соединен при помощи заднего соединительного узла нижней рамы 210 машинного отделения. Воздух, всосанный через узел 500 конденсации, может охлаждать компрессор 201 и затем выпускаться вниз из компрессора 201.
[73] Крышка 700 машинного отделения может быть соединена с левой стороной камеры 100 для закрытия машинного отделения 200. Воздушный поток для охлаждения может проходить по верхней стороне крышки 700 машинного отделения, и контроллер 900 может быть расположен на охлаждающем канале для осуществления достаточного охлаждения.
[74] Фиг.5 - перспективный вид с пространственным разделением элементов испарительного узла.
[75] Как показано на фиг.5, испарительный узел 400 включает в себя заднюю крышку 430, расположенную на задней стороне для размещения частей, и переднюю крышку 450, расположенную на передней стороне задней крышки 430 для обращения к камере 100. Область может быть образована внутри передней крышкой 450 и задней крышкой 430 для размещения частей в этой области.
[76] В области, образованной передней крышкой 450 и задней крышкой 430, испаритель 410 расположен на нижней стороне, и испарительный вентилятор 420 расположен на верхней стороне. Центробежный вентилятор, который выполнен с возможностью установки в узкой области, может использоваться в качестве испарительного вентилятора 420. Более конкретно, вентилятор типа «Сирокко», включающий в себя входное отверстие 422 вентилятора, имеющее большую площадь для всасывания воздуха, и выходное отверстие 421 вентилятора, выдувающего воздух с высокой скоростью в заданном направлении выпуска в узкой области, может использоваться в качестве испарительного вентилятора 420.
[77] Поскольку вентилятор типа «Сирокко» может работать с низким шумом, можно использовать вентилятор типа «Сирокко» в окружающей среде с низким шумом.
[78] Воздух, проходящий через испаритель 410, всасывается во входное отверстие 422 вентилятора, и воздух, выпущенный из выходного отверстия 421 вентилятора, подается в камеру 100. Для этого заданная область может быть образована между испарительным вентилятором 420 и задней крышкой 430.
[79] Множество отделений, может быть образовано в задней крышке 430 для размещения частей. Конкретно, испаритель 410 и испарительный вентилятор 420 расположены в первом отделении 431 для направления потока холодного воздуха. Лампа 440 может быть расположена во втором отделении для освещения внутренней части камеры 100, так что пользователь видит внутреннюю часть камеры 100. Датчик 441 температуры расположен в четвертом отделении 434 для измерения внутренней температуры камеры 100 и, таким образом, для регулирования температуры холодильника транспортного средства.
[80] Когда датчик 441 температуры, расположенный в четвертом отделении 434, измеряет внутреннюю температуру камеры 100, поток в камере может не подвергаться воздействию. То есть, холодный воздух испарителя 410 не может иметь непосредственное воздействие на третье отделение 433. Хотя третье отделение 433 удалено в некоторых случаях, третье отделение 433 может быть образовано для предотвращения возникновения погрешности внутренней температуры камеры 100 под действием кондукционного тепла.
[81] Четвертое отделение 434 и датчик 441 температуры расположены в левом верхнем конце, т.е., вершине испарительного узла 400, который находится дальше всего от испарителя 410. Это предназначено для предотвращения влияния холодного воздуха на испаритель. То есть, для предотвращения непосредственного влияния холодного воздуха испарителя на четвертое отделение 434 за счет теплопроводности четвертое отделение 434 и датчик 441 температуры могут быть изолированы от первого отделения 431 другими отделениями 432 и 433.
[82] Внутренняя конструкция первого отделения 431 будет описана подробно.
[83] Кожух 435 вентилятора выполнен в круглой форме, так что испарительный вентилятор 420 расположен на верхней стороне первого отделения, и часть 437 для размещения испарителя, в которой расположен испаритель 410, образована на нижней стороне. Проходное отверстие 436 трубки расположено на левой стороне кожуха 435 вентилятора.
[84] Проходное отверстие 436 трубки может быть участком, через который трубка 600 для хладагента, проходящая через вакуумный адиабатический элемент 101, направляется в испарительный узел 400, и может быть образовано на левом угловом участке испарительного узла. Трубка 600 для хладагента может включать в себя две трубки, которые окружены адиабатическим материалом, так что две трубки, через которые вставляется и удаляется испарительный узел 400, осуществляют теплообмен друг с другом. Таким образом, проходное отверстие 436 трубки может иметь заданный объем. Проходное отверстие 436 трубки может проходить вертикально от левой стороны испарительного узла 400 для увеличения плотности области внутри испарительного узла 400.
[85] Как описано выше, испаритель 410 и испарительный вентилятор 420 расположены в задней крышке 430 для осуществления охлаждения воздуха внутри камеры и циркуляции воздуха внутри камеры.
[86] Передняя крышка 450 имеет приблизительно прямоугольную форму подобно задней крышке 430. Впускное отверстие 451 для холодного воздуха, направляющее воздух к нижней стороне испарителя 410, и выпускное отверстие 452 для холодного воздуха, совмещенное с выходным отверстием 421 вентилятора, расположены внизу передней крышки 450. Выпускное отверстие 452 для холодного воздуха может иметь форму, в которой внутренняя поверхность плавно согнута вперед для выпуска воздуха, который выпускается вниз из испарительного вентилятора 420, вперед.
[87] Передняя крышка 450, совмещенная со вторым отделением 432, может быть открыта, или окно может быть образовано на участке передней крышки 450, так что свет лампы 440 излучается в камеру 100.
[88] Вентиляционное отверстие 454 образовано на передней крышке 450, совмещенной с четвертым отделением 434. Воздух, выпущенный из выпускного отверстия 452 для холодного воздуха, циркулирует внутри камеры 100 и затем подается в вентиляционное отверстие 454. Таким образом, внутренняя температура камеры 100 может более точно быть определена. Например, внутренняя температура камеры 100 может быть неправильно измерена за счет большого количества холодного воздуха, выпущенного из выпускного отверстия 452 для холодного воздуха. В этом случае холодный воздух может обеспечивать статическую температуру внутри камеры для непосредственного влияния без воздействия холодного воздуха, выдуваемого испарительным вентилятором 420. Для этого четвертое отделение 434 может быть расположено в самом верхнем правом конце задней поверхности камеры.
[89] Фиг.6 - вид для объяснения воздушного потока снаружи машинного отделения холодильника транспортного средства.
[90] Как показано на фиг.6, воздух, поданный во всасывающее отверстие 5, перемещается к левой стороне холодильника транспортного средства через область между вакуумным адиабатическим элементом 101, образующим переднюю стенку камеры 100 и передней поверхностью области 4 для консоли. Поскольку источник нагрева не расположен на правой стороне холодильника транспортного средства, всасываемый воздух может поддерживаться при его исходной температуре.
[91] Воздух, перемещающийся к левой стороне холодильника транспортного средства, может изменять направление к задней стороне для перемещения по верхней поверхности крышки 700 машинного отделения наружу машинного отделения 200.
[92] Для равномерного направления воздушного потока крышка 700 машинного отделения может иметь высоту, которая постепенно увеличивается назад от передней поверхности 710. Кроме того, для образования области, в которой расположен контроллер 900, и предотвращения создания помех частями внутри машинного отделения в положении относительно друг друга, ступенчатая часть может быть расположена на верхней поверхности крышки 700 машинного отделения.
[93] Подробно, первая ступенчатая часть 732, вторая ступенчатая часть 733 и третья ступенчатая часть 735 могут быть последовательно образованы назад от передней поверхности. Часть 734 для размещения контроллера, имеющая ту же высоту, что и третья ступенчатая часть, расположена на второй ступенчатой части 733. Вследствие этой конструкции контроллер 900 может быть расположен параллельно третьей ступенчатой части 735 и части 734 для размещения контроллера.
[94] Воздух, перемещающийся по верхней поверхности крышки 700 машинного отделения, может охлаждать контроллер 900. При охлаждении контроллера воздух может незначительно нагреваться.
[95] Воздух, перемещающийся к задней стороне крышки 700 машинного отделения, проходит вниз. Открытое большое всасывающее отверстие крышки образовано на задней поверхности машинного отделения. Для этого заданная область может быть образована между задней поверхностью крышки 700 машинного отделения и задней поверхностью области 4 для консоли.
[96] Затем, воздух, охлаждающий внутреннюю сторону крышки 700 машинного отделения, выпускается на наружную сторону через нижнюю часть машинного отделения.
[97] Как описано выше, испарительный узел 400 расположен на задней стороне камеры 100, и трубка 600 для хладагента, подающая хладагент в испарительный узел 400, проходит через камеру 100. Кроме того, шарнир двери 800 и испарительный узел 400 расположены на задней стороне камеры, так что задний участок камеры зависит от теплоизоляции.
[98] Для устранения этого ограничения предусмотрен шарнирный адиабатический элемент. Шарнирный адиабатический элемент 470 осуществляет адиабатическое воздействие на верхний участок испарительного узла 400 между испарительным узлом 400 и задней стенкой камеры 100 и контактную часть между регенеративным адиабатическим элементом 651, вставленным в камеру, и внутренней областью камеры.
[99] Как описано выше, крышка 300 консоли дополнительно расположена над шарнирным адиабатическим элементом 470 для обеспечения полной теплоизоляции.
[100] Конструкция и действие вакуумного адиабатического элемента 101 будут описаны более подробно.
[101] фиг.7 - вид внутренней конструкции вакуумного адиабатического элемента в соответствии с различными вариантами осуществления.
[102] Прежде всего, как показано на фиг.7a, часть 50 с вакуумной областью образована в третьей области, имеющей давление, отличное от давлений первой и второй областей, предпочтительно вакуумное состояние, таким образом, уменьшая адиабатические потери. Третья область может находиться при температуре между температурой первой области и температурой второй области. Элемент, который препятствует передачи тепла между первой областью и второй областью, может называться теплостойким элементом. В дальнейшем, все различные элементы могут применяться, или различные элементы могут применяться селективно. В узком смысле элемент, который препятствует передачи тепла между пластинчатыми элементами, может называться теплостойким элементом.
[103] Третья область образована в виде области в вакуумном состоянии. Таким образом, первый и второй пластинчатые элементы 10 и 20 получают усилие, сжимающее в направлении, в котором они приближаются друг к другу за счет усилия, соответствующего разности давлений между первой и второй областями. Следовательно, часть 50 с вакуумной областью может деформироваться в направлении, в котором она уменьшается. В этом случае адиабатические потери могут быть вызваны вследствие увеличения количества теплового излучения, вызванного сжатием части 50 с вакуумной областью, и увеличения величины теплопроводности, вызванного контактом между пластинчатыми элементами 10 и 20.
[104] Опорный узел 30 может быть выполнен с возможностью уменьшения деформации части 50 с вакуумной областью. Опорный узел 30 включает в себя стержень 31. Стержень 31 может проходить в, по существу, вертикальном направлении относительно первого и второго пластинчатых элементов для поддержания расстояния между первым пластинчатым элементом и вторым пластинчатым элементом. Опорная пластина 35 может быть дополнительно расположена на, по меньшей мере, одном конце стержня 31. Опорная пластина 35 может соединять, по меньшей мере, два или более стержней 31 друг с другом и может проходить в горизонтальном направлении относительно первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20.
[105] Опорная пластина 35 может быть выполнена в форме пластины или может быть выполнена в форме решетки, так что площадь опорной пластины, контактирующей с первым или вторым пластинчатым элементом 10 или 20, уменьшается, таким образом, уменьшая передачу тепла. Стержень и опорная пластина 35 закреплены друг с другом на, по меньшей мере, одном участке для вставки вместе между первым и вторым пластинчатого элемента 10 и 20. Опорная пластина 35 контактирует с, по меньшей мере, одним из первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20, таким образом, предотвращая деформацию первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20. Кроме того, на основании направления прохождения стержней 31, общая площадь сечения опорной пластины 35 образована большей общей площади поперечного сечения стержней 31, так что тепло, передаваемое через стержни 31, может рассеиваться через опорную пластину 35.
[106] Опорный узел 30 может быть выполнен из смолы, выбранной из поликарбоната, поликарбоната, армированного стекловолокном, поликарбоната с низкой дегазацией, полифениленсульфида и жидкокристаллического полимера, для получения высокой прочности на сжатие, низкой скорости дегазации и поглощения воды, низкой теплопроводности, высокой прочности на сжатие при высокой температуре и отличной обрабатываемости.
[107] Будет описан препятствующий излучению лист 32 для уменьшения теплового излучения между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20 через часть 50 с вакуумной областью. Первый и второй пластинчатые элементы 10 и 20 могут быть выполнены из нержавеющего материала, выполненного с возможностью предотвращения коррозии и обеспечения достаточной прочности. Нержавеющий материал имеет относительно высокую излучательную способность 0,16, и, следовательно, большое количество теплоты излучения может передаваться. Кроме того, опорный узел 30, выполненный из смолы, имеет низкую излучательную способность по сравнению с пластинчатыми элементами и не полностью расположен на внутренних поверхностях первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20. Следовательно, опорный узел 30 не оказывает большого влияния на теплоту излучения. Следовательно, препятствующий излучению лист 32 может быть выполнен в форме пластины на большей части площади части 50 с вакуумной областью для способствования уменьшению теплоты излучения, передаваемой между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20.
[108] Изделие, имеющее низкую излучательную способность, предпочтительно может использоваться как материал препятствующего излучению листа 32. В варианте осуществления алюминиевая фольга, имеющая излучательную способность 0,02, может использоваться в качестве препятствующего излучению листа 32. Кроме того, по меньшей мере, один препятствующий излучению лист 32 может быть расположен на конкретном расстоянии без контакта друг с другом. По меньшей мере, один препятствующий излучению лист может быть расположен в положении, в котором он контактирует с внутренней поверхностью первого или второго пластинчатого элемента 10 или 20. Даже когда часть 50 с вакуумной областью имеет небольшую высоту, один препятствующий излучению лист может быть вставлен. В случае холодильника 7 транспортного средства один препятствующий излучению лист может быть вставлен, так что вакуумный адиабатический элемент 101 имеет малую толщину, и обеспечен внутренний объем камеры 100.
[109] Как показано на фиг.7b, расстояние между пластинчатыми элементами поддерживается опорным узлом 30, и пористый материал 33 может быть заполнен в часть 50 с вакуумной областью. Пористый материал 33 может иметь более высокую излучательную способность по сравнению с нержавеющим материалом первого и второго пластинчатых элементов 10 и 20. Однако, поскольку пористый материал 33 заполнен в части 50 с вакуумной областью, пористый материал 33 имеет высокую эффективность препятствия передачи тепла излучением.
[110] В настоящем варианте осуществления вакуумный адиабатический элемент может быть выполнен без препятствующего излучению листа 32.
[111] Как показано на фиг.7c, опорный узел 30 для поддержания части 50 с вакуумной областью, не установлен. Вместо опорного узла 30 пористый материал 33 может быть выполнен с возможностью окружения пленкой 34. В этом случае пористый материал 33 может быть расположен в состоянии, в котором он сжат, для поддержания расстояния части 50 с вакуумной областью. Пленка 34, выполненная, например, из полиэтилена, может быть расположена в состоянии, в котором в ней пробито отверстие.
[112] В настоящем варианте осуществления вакуумный адиабатический элемент может быть выполнен без опорного узла 30. То есть, пористый материал 33 может одновременно выполнять функцию препятствующего излучению листа 32 и функцию опорного узла 30.
[113] Фиг.8 - вид, показывающий варианты осуществления препятствующих проводимости листов и их периферийных частей.
[114] Как показано на фиг.8, первый и второй пластинчатые элементы 10 и 20 должны быть уплотнены для вакуумирования внутренней части вакуумного адиабатического элемента. В этом случае, поскольку два пластинчатых элемента имеют температуры, отличные друг от друга, передача тепла может возникать между двумя пластинчатыми элементами. Препятствующий проводимости лист 60 выполнен с возможностью предотвращения теплопроводности между двумя разными типами пластинчатых элементов.
[115] Препятствующий проводимости лист 60 может содержать уплотняющие части 61, на которых уплотнены оба конца препятствующего проводимости листа 60 для образования, по меньшей мере, одного участка стенки третьей области и поддержания вакуумного состояния. Препятствующий проводимости лист 60 может быть выполнен в виде тонкой фольги в микрометрах для уменьшения количества тепла, передаваемого по стенке для третьей области. Уплотняющие части 61 могут быть выполнены в виде сварных частей. То есть, препятствующий проводимости лист 60 и пластинчатые элементы 10 и 20 могут быть сварены друг с другом. Для вызывания действия сплавления между препятствующим проводимости листом 60 и пластинчатыми элементами 10 и 20 препятствующий проводимости лист 60 и пластинчатые элементы 10 и 20 могут быть выполнены из одного и того же материала, и нержавеющий материал может использоваться в качестве такого материала. Уплотняющие части 61 не ограничиваются сварными частями и могут быть получены с помощью процесса, такого как спекание. Препятствующий проводимости лист 60 может быть выполнен в согнутой форме. Таким образом, расстояние для теплопроводности препятствующего проводимости листа 60 больше линейного расстояния каждого пластинчатого элемента, так что величина теплопроводности может быть дополнительно уменьшена.
[116] Изменение температуры происходит по препятствующему проводимости листу 60. Следовательно, для блокирования передачи тепла на наружную сторону препятствующего проводимости листа 60 защитная часть 62 может быть расположена на наружной стороне препятствующего проводимости листа 60, так что возникает адиабатическое действие. Другими словами, в случае холодильник 7 для транспортного средства второй пластинчатый элемент 20 имеет высокую температуру, и первый пластинчатый элемент 10 имеет низкую температуру. Кроме того, теплопроводность от высокой температуры к низкой температуре происходит в препятствующем проводимости листе 60, и, следовательно, температура препятствующего проводимости листа 60 изменяется внезапно. Следовательно, когда препятствующий проводимости лист 60 открыт на своей наружной стороне, передача тепла через открытое место может действительно происходить.
[117] Для уменьшения тепловых потерь защитная часть 62 расположена на наружной стороне препятствующего проводимости листа 60. Например, когда препятствующий проводимости лист 60 открыт в любую одну из низкотемпературной области и высокотемпературной области, препятствующий проводимости лист 60 не служит в качестве препятствия проводимости, а также его открытый участок, что является непредпочтительным.
[118] Защитная часть 62 может быть выполнена в виде пористого материала, контактирующего с наружной поверхностью препятствующего проводимости листа 60, может быть выполнена в виде адиабатической конструкции, например, отдельной прокладки, которая расположена на наружной стороне препятствующего проводимости листа 60 или может быть расположена в виде крышки 300 консоли, расположенной в положении, обращенном к препятствующему проводимости листу 60.
[119] Тракт передачи тепла между первым и вторым пластинчатыми элементами 10 и 20 будет описан со ссылкой на фиг.8a.
[120] Тепло, проходящее через вакуумный адиабатический элемент, может быть разделено на тепло ① поверхностной проводимости, передаваемое по поверхности вакуумного адиабатического элемента, более конкретно, препятствующему проводимости листу 60, тепло ② проводимости опоры, передаваемое по опорному узлу 30, расположенному внутри вакуумного адиабатического элемента, тепло ③ проводимости газа, передаваемое через внутренний газ в части с вакуумной областью, и тепло ④ передачи излучением, передаваемое через часть с вакуумной областью.
[121] 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 вакуум без деформирования, вакуум может быть изменен, расстояние между пластинчатыми элементами 10 и 20 может быть изменено, и длина препятствующего проводимости листа может быть изменена. Теплопередача может изменяться в зависимости от разности температур между областями (первой и второй областями), соответственно образованными пластинчатыми элементами. В варианте осуществления предпочтительная конструкция вакуумного адиабатического элемента была определена путем учета того, что общее количество передачи тепла меньше общего количества передачи тепла типичной адиабатической конструкции, образованной путем вспенивания полиуретана. В обычном холодильнике, включающем в себя адиабатическую конструкцию, образованную путем вспенивания полиуретана, коэффициент эффективной теплопередачи может быть предложен как 19,6 мВт/мК.
[122] Посредством осуществления относительного анализа количеств передачи тепла вакуумного адиабатического элемента варианта осуществления количество передачи тепла за счет тепла ③ проводимости газа может стать наименьшей. Например, количество передачи тепла за счет тепла ③ проводимости газа может регулироваться, чтобы быть равной или меньше 4% от общего количества передачи тепла. Количество передачи тепла за счет тепла проводимости твердого тела, определенная как сумма тепла ① поверхностной проводимости и тепла ② проводимости опоры, является наибольшей. Например, количество передачи тепла за счет тепла проводимости твердого тела, может достигать 75% от общего количества передачи тепла. Количество передачи тепла за счет тепла ③ передачи излучением меньше количества передачи тепла за счет тепла проводимости твердого тела, но больше количества передачи тепла за счет тепла проводимости газа. Например, количество передачи тепла за счет тепла ③ передачи излучением может составлять около 20% от общего количества передачи тепла.
[123] В соответствии с таким распределением передачи тепла коэффициенты эффективной передачи тепла (eK: эффективный K) (Вт/мК) тепла ① поверхностной проводимости, тепла ② проводимости опоры, тепла ③ проводимости газа и тепла ④передачи излучением могут иметь порядок математического уравнения 1.
[124] [Уравнение 1]
eK
eK
eK
тепло проводимости твердого тела
тепло передачи излучением
тепло проводимости газ
а
[125]  > >
[126] Здесь коэффициент (eK) эффективной передачи тепла является значением, которое может быть измерено, используя форму и разности температур целевого изделия. Коэффициент (eK) эффективной передачи тепла является значением, которое можно получить путем измерения общего количества передачи тепла и температуры, по меньшей мере, одного участка, на который передается тепло. Например, теплотворная способность (W) измеряется с помощью источника нагрева, которая может количественно измеряться в холодильнике, распределение (K) температуры двери измеряется с использованием тепла, соответственно переданного через основной корпус и кромку двери холодильника, и тракт, через который передается тепло, рассчитывается как величина (m) преобразования, таким образом, определяя коэффициент эффективной передачи тепла.
2
[127] Коэффициент (eK) эффективной передачи тепла всего вакуумного адиабатического элемента является значением, заданным k=QL/AΔT. Здесь Q означает теплотворную способность (W) и может быть получен с использованием теплотворной способности нагревателя. A означает площадь (м) сечения вакуумного адиабатического элемента, L означает толщину (м) вакуумного адиабатического элемента, и ΔT означает разность температур.
[128] Для тепла поверхностной проводимости значение теплотворной способности может быть получено за счет разности (ΔT) температур между входом и выходом препятствующего проводимости листа 60 или 63, площади (A) сечения препятствующего проводимости листа, длины (L) препятствующего проводимости листа и теплопроводности (k) препятствующего проводимости листа (теплопроводность препятствующего проводимости листа является свойством материала и может быть получена заранее). Для тепла проводимости опоры значение теплотворной способности может быть получено за счет разности (ΔT) температур между входом и выходом опорного узла 30, площади (A) сечения опорного узла, длины (L) опорного узла и теплопроводности (k) опорного узла. Здесь теплопроводность опорного узла является свойством материала и может быть получена заранее. Сумма тепла ③ проводимости газа и тепла ④ передачи излучением может быть получена путем вычитания тепла поверхностной проводимости и тепла проводимости опоры из количества передачи тепла всего вакуумного адиабатического элемента. Отношение тепла ③ проводимости газа и тепла ④ передачи излучением может быть получено путем определения тепла передачи излучением, когда не существует тепло проводимости газа за счет значительного понижения степени вакуумирования части 50 с вакуумной областью.
[129] Когда пористый материал расположен внутри части 50 с вакуумной областью, тепло ⑤ проводимости пористого материала может быть суммой тепла ② проводимости опоры и тепла ④ передачи излучением. Тепло проводимости пористого материала может изменяться в зависимости от различных переменных, включающих в себя тип, количество и тому подобное пористого материала.
[130] Во второй пластинчатом элементе 20 разность температур между средней температурой второго пластинчатого элемента и температурой в точке, в которой тракт передачи тепла, проходящий через препятствующий проводимости лист 60, входит в контакт со вторым пластинчатым элементом 20, может быть наибольшей. Например, когда вторая область является областью более горячей по сравнению с первой областью, температура в точке, в которой тракт передачи тепла, проходящий через препятствующий проводимости лист 60, входит в контакт со вторым пластинчатым элементом, становится наименьшей. Подобным образом, когда вторая область является областью более холодной по сравнению с первой областью, температура в точке, в которой тракт передачи тепла, проходящий через препятствующий проводимости лист 60, входит в контакт со вторым пластинчатым элементом, становится самой высокой.
[131] Это означает то, что количество тепла, переданного через другие точки, за исключением тепла поверхностной проводимости, проходящего через препятствующий проводимости лист, должно регулироваться, и полное количество передачи тепла, соответствующее вакуумному адиабатическому элементу, может быть достигнуто, только когда тепло поверхностной проводимости имеет наибольшее количество передачи тепла. Для этой цели изменение температуры препятствующего проводимости листа может регулироваться, чтобы быть большим, чем изменение температуры пластинчатого элемента.
2
[132] Физические характеристики частей, образующих вакуумный адиабатический элемент, будут описаны. В вакуумном адиабатическом элементе усилие под действие вакуума приложено ко всем частям. Следовательно, материал, имеющий прочность (Н/м) конкретного уровня, предпочтительно может быть использован.
[133] Как показано на фиг.8b, данная конструкция является такой же, что и конструкция на фиг.8a за исключением участков, на которых первый пластинчатый элемент 10, второй пластинчатый элемент 20 соединены с препятствующим проводимости листом 60. Таким образом, подобная часть не будет описана, и только характерные изменения описаны подробно.
[134] Концы пластинчатых элементов 10 и 20 могут быть согнуты во вторую область, имеющую высокую температуру, т.е., на наружную сторону камеры для образования фланца 65. Сварная часть 61 может быть расположена на верхней поверхности фланца 65 для соединения препятствующего проводимости листа 60 с фланцем 65. В данном варианте осуществления рабочий может выполнять сварку при обращении только к любой поверхности. Таким образом, поскольку не нужно выполнять две операции, операция может быть простой.
[135] В этом случае, когда первый пластинчатый элемент 10 используется на внутренней поверхности камеры 100, ступенчатый участок не может быть образован на кромке внутренней поверхности, т.е., внутренней кромке камеры 100. Поскольку ступенчатый участок не образован на внутренней кромке камеры, внутренняя область камеры может быть дополнительно увеличена, и отдельная отделочная обработка для безопасности пользователя не нужна.
[136] Кроме того, более предпочтительно применять случай, в котором сварка внутренней стороны и наружной стороны является трудной, как показано на фиг.8a, поскольку часть 50 с вакуумной областью является узкой подобно холодильнику 7 транспортного средства.
[137] Как показано на фиг.8c, конструкция является такой же, что и конструкции на фиг.8a и 8b за исключением конструкций фланца 65 и препятствующего проводимости листа 60.
[138] В этом случае фланец 65 может включать в себя две согнутые части, которые согнуты дважды на первом пластинчатом элементе 10, и второй пластинчатый элемент 20 может быть согнут один раз для образования одной согнутой части.
[139] В соответствии с фланцем 65 длины пары фланцев 65 изменены, так что длина препятствующего проводимости листа 60 становится больше. Следовательно, может быть получен эффект дополнительного уменьшения величины теплопроводности. Кроме того, внутренняя поверхность камеры 100 может иметь такую же высоту, что и внутренняя поверхность вакуумного адиабатического элемента за счет обеспечения расстояния, на котором отдельная крышка расположена на кромке камеры 100. Кроме того, когда вакуумное уплотнение не является абсолютным, может потребоваться доработка для дополнительного улучшения выхода годных изделий.
[140] Фиг.10 - схематичный вид в разрезе конца пластинчатого элемента.
[141] Как показано на фиг.10, две согнутые части образованы на внутреннем фланце 660, расположенном на конце первого пластинчатого элемента 10. Одна согнутая часть расположена на наружном фланце 670, расположенном на конце второго пластинчатого элемента 20.
[142] Кроме того, внутренний фланец 660 и наружный фланец 670 могут быть расположены в разных положениях. Другими словами, в положениях пластинчатых элементов 10 и 20, на которых расположены фланцы 660 и 670, внутренний фланец 660 расположен дальше наружу в направлении входа вакуумного адиабатического элемента.
[143] В соответствии с данной конструкцией длина препятствующего проводимости листа 60 может быть больше. Другими словами, расстояние Δy может быть добавлено в соответствии с разностью положений, в которых расположены фланцы 660 и 670, в дополнение к расстоянию Δx между пластинчатыми элементами 10 и 20. В данном случае разницей в положении является то, что положения фланцев 660 и 670 отличаются друг от друга, если смотреть от центра каждого пластинчатого элемента. В качестве альтернативы, если смотреть в направлении прохождения каждого из пластинчатых элементов, понятно, что положения, в которых образованы фланцы 660 и 670, отличаются друг от друга, так что один из фланцев 660 и 670 дополнительно расположен в положении, проходящем дальше в направлении прохождения пластинчатого элемента. Таким образом, можно расположить препятствующий проводимости лист 60, имеющий большую длину, и можно ожидать преимущество в том, что теплопроводность препятствующим проводимости листом 60 уменьшена.
[144] Препятствующий проводимости лист 60 имеет первую поверхность 601 и вторую поверхность 602 для сварки в соответствии с соответствующими фланцами 660 и 670, и граница между поверхностями 601 и 602 может быть согнута. Каждая из первой поверхности 601 и второй поверхности 602 имеет поверхность, которая открыта в часть с вакуумной областью.
[145] Защитная часть 62 расположена для защиты всей наружной поверхности препятствующего проводимости листа 60. Крышка 680 может быть расположена на наружной стороне защитной части 62, и крышка 680 закрывает фланцы 660 и 670 вместе с защитной частью 62. В этом случае, внутренний конец крышки 680, закрывающей внутренний фланец 660, может быть совмещен с первым пластинчатым элементом 10. Другими словами, внутренняя поверхность первого пластинчатого элемента 10 и внутренняя поверхность крышки 680 могут быть совмещены друг с другом. Таким образом, можно ожидать, что внутренняя поверхность камеры 100 образована плоской, и другой элемент, закрывающий внутреннюю поверхность первого пластинчатого элемента 10, не требуется.
[146] Поскольку наружный конец крышки 680 расположен снаружи камеры, на внутренний объем камеры не оказывается отрицательное влияние. Кроме того, не существует проблема, поскольку не видно отдельного элемента при установке на устройство.
[147] Вышеописанная работа будет описана более подробно со ссылкой на подробный чертеж конструкции фланца на фиг.11.
[148] Как показано на фиг.11, конец первого пластинчатого элемента 10 может быть согнут наружу один раз для образования первой внутренней выступающей части 661. Первая внутренняя выступающая часть 661 может быть согнута под заданным первым углом α1 относительно направления прохождения первого пластинчатого элемента 10. В соответствии с первой внутренней выступающей частью 661 первый пластинчатый элемент может быть согнут снова внутрь для образования второй внутренней выступающей части 662. Вторая внутренняя выступающая часть 662 может быть согнута под заданным первым углом α2 относительно направления прохождения первой внутренней выступающей части 661.
[149] Наружная поверхность первой внутренней выступающей части 661 может образовывать первую часть 663 для расположения, в которую может быть установлен внутренний конец крышки 680. Наружная поверхность второй внутренней выступающей части 662 может образовывать вторую часть 664 для расположения, в которую может быть установлена внутренняя поверхность внутреннего конца крышки 680. Внутренняя поверхность второй внутренней выступающей части 662 может образовывать внутреннюю соединительную поверхность 665, к которой приваривают препятствующий проводимости лист 60.
[150] Первый угол сгиба и второй угол сгиба могут быть больше 0º и меньше 180º. Угол сгиба можно рассматривать как среднее значение всего поперечного сечения элемента.
[151] Если первый угол сгиба является слишком большим, трудно обрабатывать пластинчатый элемент, прочность пластинчатого элемента становится низкой, и расстояние Δy вследствие положений внутреннего и наружного фланцев 660 и 670 становится коротким. С другой стороны, если первый угол сгиба является слишком малым, существует ограничение в том, что расстояние, на котором может быть расположена крышка 680, становится коротким, и может возникнуть ступенчатый участок. С этой точки зрения величина первого угла сгиба может быть предложена 90º. Однако, данный вариант осуществления не ограничивается этим.
[152] Если второй угол сгиба является слишком большим, трудно обрабатывать пластинчатый элемент, прочность пластинчатого элемента становится низкой, и сварка препятствующего проводимости листа 60 становится трудной. Напротив, если второй угол сгиба является слишком малым, существует ограничение в том, что направляющее действие второй части 664 для расположения является нелегким из-за расстояния, на котором расположена крышка 680. С этой точки зрения величина первого угла сгиба может быть предложена 90º. Однако, данный вариант осуществления не ограничивается этим.
[153] Характеристики первого угла сгиба, второго угла сгиба и внутренних выступающих частей 661 и 662 не действуют независимо друг от друга, но могут иметь конкретную взаимосвязь друг с другом. Например, когда первый угол сгиба является большим, второй угол сгиба является большим, длина первой выступающей части 661 является небольшой, и длина второй выступающей части 662 является большой, конец крышки 680 может вставляться в область между парой внутренних выступающих частей 661 и 662, так что сварка конца препятствующего проводимости листа 60 осуществляется надежно.
[154] Внутренняя соединительная поверхность 665 имеет угол (α1-α2), соответствующий совокупному углу из первого угла сгиба и второго угла сгиба, более точно, величине, полученной путем вычитания второго угла сгиба из первого угла сгиба. Угол сгиба внутренней соединительной поверхности может быть основан на направлении прохождения первого пластинчатого элемента 10.
[155] Конец второго пластинчатого элемента 20 может быть согнут наружу под третьим углом β для образования наружной первой выступающей части 671. Внутренняя поверхность наружной первой выступающей части 671 может быть образована на наружной соединительной поверхности 672, так что угол сгиба наружной соединительной поверхности может иметь то же значение, что и третий угол β сгиба.
[156] Будет подробно описана доработка, которая возможна в случае, когда сварка вакуумного адиабатического элемента не выполнена должным образом.
[157] Соединение вакуумного адиабатического элемента с контактными поверхностями соответствующих элементов может обеспечивать полностью герметичный вакуум путем осуществления сварки. В данном случае, поскольку препятствующий проводимости лист 60 является тонким, для осуществления сварки она должна выполняться при прижиме пластинчатого элемента и препятствующего проводимости листа.
[158] Фиг.12 - вид для объяснения сварочного устройства и примера, в котором приваривают препятствующий проводимости лист.
[159] Как показано на фиг.12, в варианте осуществления машина для шовной сварки используется для сварки. Машина для шовной сварки включает в себя источник 750 питания, пару роликовых электродов 753 и 754, соединенных с источником питания, и компенсатор 752 давления для повышения давления для сближения роликовых электродов друг к другу.
[160] Машина для шовной сварки заставляет ток проходить через роликовые электроды 753 и 754, в то время как пара роликовых электродов 753 и 754 находится под давлением за счет компенсатора 752 давления. В данном случае два элемента могут быть сварены под действием тепла, генерируемого на контактной поверхности между двумя элементами, подлежащими сварке. Роликовые электроды 753 и 754 поворачиваются медленно и могут перемещаться к месту сварки. Эта операция может осуществлять сварку между элементами.
[161] Как показано на фиг.11, в машине для шовной сварки пластинчатые элементы 10 и 20 и препятствующий проводимости лист 60 вставляются между парой роликовых электродов 753 и 754. В этом положении, когда машина для шовной сварки работает, происходит плавление на контактной поверхности между соединительными поверхностями 665 и 672 и препятствующим проводимости листом 60.
[162] В случае фиг.8a и 8b пара фланцев проходит в одном и том же направлении. Следовательно, невозможно осуществить проверку вакуума после сварки и доработки, если имеется утечка. Другими словами, одна сторона, которая должна поддерживаться для выполнения сварки, расположена во внутренней области вакуумного адиабатического элемента. Следовательно, любой из пары роликовых электродов 753 и 754 не может поддерживаться.
[163] Как описано выше, в случае фланцевой конструкции, предложенной на фиг.8c, 10 и 11, угол сгиба внутренней соединительной поверхности и угол сгиба наружной соединительной поверхности отличаются друг от друга. В результате обе стороны, которые должны поддерживаться роликовыми электродами 753 и 754, открыты на наружную сторону во время сварки, несмотря на зависимость от длины и контакта внутренней соединительной поверхности 665 и наружной соединительной поверхности 672. Таким образом, если имеется утечка вакуума после повторной сборки вакуумного адиабатического элемента, сварка на фланцах 660 и 670 может осуществляться повторно.
[164] С целью поддержания вакуумного адиабатического элемента во время сварки и для удобства сварочной работы угол внутренней соединительной поверхности и угол наружной соединительной поверхности могут составлять 90º, как показано на чертежах. Кроме того, для предотвращения помех роликовыми электродами 753 и 754 друг другу положения фланцев 660 и 670 могут отличаться друг от друга. Кроме того, внутренний фланец содержит две внутренние выступающие части 661, 662 для обеспечения расстояния, на котором расположена крышка 680 внутри камеры 100.
[165] В случае фиг.8a и 8b концы пластинчатых элементов 10 и 20 (пара фланцев 65 в случае фиг.8b) проходят в одном и том же направлении, так что, по меньшей мере, одна из опорных поверхностей роликовых электродов для сварки расположена внутри вакуумного адиабатического элемента. Размер и форма роликового электрода изменяется в зависимости от стоимости сварочной машины. Если размер роликового электрода не является достаточно небольшим по сравнению с высотой вакуумной области вакуумного адиабатического элемента, сварка невозможна в случае фиг.8a и 8b.
[166] Таким образом, в случае фиг.8c имеется преимущество в том, что обеспечена достаточная область для вставки роликового электрода в вакуумный адиабатический элемент независимо от конструкции роликового электрода, даже если толщина вакуумного адиабатического элемента является небольшой (предпочтительно, с учетом увеличения объема холодильника). То есть, имеется преимущество в том, что обеспечена достаточная область для вставки роликового электрода не только при повторной сварке, но также при начальной сварке.
[167] Кроме того, поскольку ступенчатый участок не образуется на внутренней кромке внутренней области холодильника, которая выполнена в виде вакуумного адиабатического элемента, внутренняя область камеры может дополнительно увеличиваться, и отдельная отделочная обработка для обеспечения безопасности пользователя не нужна.
[168] Фиг.8c иллюстрирует различные модификации, и фиг.9a и 9b иллюстрируют их пример.
[169] Как показано на фиг.9a и 9b, общей точкой модификаций является то, что роликовые электроды 753 и 754 находятся под давлением и приварены к наружной стороне третьей области путем оказания давления на фланцы 65 первого пластинчатого элемента и второго пластинчатого элемента, по меньшей мере, один из элемента и фланца второго пластинчатого элемента согнут наружу третьей области. В предпочтительном варианте оба фланца кромки первого пластинчатого элемента и второго пластинчатого элемента согнуты наружу части с вакуумной областью.
[170] Фиг.9a иллюстрирует то, что концы пластинчатых элементов 10 и 20 проходят наружу, то есть, в направлении, перпендикулярном к плоскости, когда двухмерная внутренняя область вакуумного адиабатического элемента образована внутрь. Фиг.9b отличается тем, что в дополнение к конструкции на фиг.9a концы пластинчатых элементов 10 и 20 дополнительно проходят в направлении прохождения вакуумного адиабатического элемента, т.е., в направлении прохождения плоскости. Соответственно, сварка может выполняться независимо от размера роликового электрода.
[171] фиг.13 - схема последовательности операций для объяснения способа изготовления вакуумного адиабатического элемента.
[172] Как показано на фиг.13, один из пластинчатых элементов и препятствующий проводимости листа сваривают (S1). Затем, другой из пластинчатых элементов и препятствующий проводимости лист сваривают (S2). Когда сварка двух участков завершена, можно считать, что уплотнение внутренней области вакуумного адиабатического элемента завершено.
[173] При изготовлении вакуумного адиабатического элемента вакуумный насос соединяют с отверстием для выпуска воздуха из вакуумного адиабатического элемента (S3). После осуществления выпуска определяется то, что поддерживается или нет вакуумное уплотнение (S4). Если вакуумное уплотнение поддерживается, он отправляется (S6). Если вакуумное уплотнение не поддерживается, выполняется повторная сварка (S5), и затем способ применения вакуума выполняется снова.
[174] В соответствии с вышеописанным способом выход вакуумного адиабатического элемента может быть увеличен путем выполнения доработки, даже если имеется небольшой незаконченный сварной шов во время сварки.
[175] В соответствии с настоящим вариантом осуществления было описано, что длина препятствующего проводимости листа становится большой, даже если толщина вакуумного адиабатического элемента остается такой же. Будут описаны результаты, которые могут быть получены в этом случае.
[176] Таблицы 1-3 показывают адиабатическую нагрузку, когда внутренний размер камеры составляет 400*600*400 мм (96 литров), температура наружного воздуха составляет 25ºC, высокая температура составляет 4ºC, и все двери выполнены из вспененного полиуретана. Таблица 1 показывает случай, в котором полиуретан используется в качестве камеры, таблица 2 показывает случай, когда длина препятствующего проводимости листа составляет 0,008 м, и табл.3 показывает случай, когда препятствующий проводимости лист имеет длину 0,016 м.
[177] [Таблица 1]
Корпус (5 поверхностей)
Дверь
Прокладка
Площадь [м<sup>2</sup>]
1,04
0,24
Адиабатическая толщинаL [м]
0,03
0,03
Окружная длина [м]
2
ΔT[ºC]
21
21
ΔT[ºC]
21
k, PU [Вт/мºC]
0,019
0,019
[Вт/мºC]
0,05
h[Вт/м<sup>2</sup>ºC]
6
6
R_th[ºC/Вт]
1,84
7,97
Q[Вт]
11,42
2,64
Q_прокладка
2,10
Q_сумма[Вт]
16,16
[178] [Таблица 2]
Корпус (5 поверхностей)
Дверь
Препятствующий проводимости лист
Площадь A[м<sup>2</sup>]
1,04
0,24
Окружная длина [м]
2
Адиабатическая толщинаL [м]
0,03
0,03
Толщина тонкой пленки [мм]
0,05
ΔT[ºC]
21
21
Длина тонкой пленки [м]
<b>0,008</b>
k, PU [Вт/мºC]
0,019
0,019
Площадь A[м<sup>2</sup>]
0,0001
h[Вт/м<sup>2</sup>ºC]
6
6
ΔT[ºC]
21
R_th[ºC/Вт]
5,13
7,97
K_SUS[Вт/мºC]
16
Q[Вт]
4,10
2,64
Q_тонкая пленка
4,2
Q_сумма[Вт]
13,03
[179] Прокладка в таблице 1 может быть выполнена подобно прокладке в таблице 2.
[180] [Таблица 3]
Корпус (5 поверхностей)
Дверь
Препятствующий проводимости лист
Площадь A[м<sup>2</sup>]
1,04
0,24
Окружная длина [м]
2
Адиабатическая толщинаL [м]
0,03
0,03
Толщина тонкой пленки [мм]
0,05
ΔT[ºC]
21
21
Длина тонкой пленки [м]
<b>0,016</b>
k, PU [Вт/мºC]
0,019
0,019
Площадь A [м<sup>2</sup>]
0,0001
h[Вт/м2ºC]
6
6
ΔT[ºC]
21
R_th[ºC/Вт]
5,13
7,97
K_SUS[Вт/мºC]
16
Q[Вт]
4,10
2,64
Q_тонкая пленка
2,1
Q_сумма[Вт]
10,93
[181] Прокладка в таблице 1 может быть выполнена подобно прокладке в таблице 2. Фиг.14 - вид, показывающий адиабатическую нагрузку, представленную как результаты таблиц 1-3, приведенных выше. Как показано на фиг.14, подтверждается, что адиабатическая нагрузка, которая является более уменьшенной, может быть получена, когда препятствующий проводимости лист, имеющий пару согнутых поверхностей, применяется для увеличения тракта передачи тепла проводящего листа.
[182] Например, результат уменьшения адиабатической нагрузки на 16% был получен по сравнению со случаем использования прямого препятствующего проводимости листа.
[183] Фиг.15 - кривая, показывающая результаты, полученные путем наблюдения за временем и давлением в процессе выпуска газов из внутренней части вакуумного адиабатического элемента при использовании опорного узла.
-6
[184] Как показано на фиг.15, для образования части 50 с вакуумной областью, находящейся в вакуумном состоянии, газ из части 50 с вакуумной областью выкачивается вакуумным насосом при испарении скрытого газа, остающегося в частях части 50 с вакуумной областью за счет прогревания. Однако, если вакуум достигает конкретного уровня или выше, существует точка, в которой уровень вакуума больше не увеличивается (ΔT1). После этого газопоглотитель активируется путем отсоединения части 50 с вакуумной областью от вакуумного насоса и подачи тепла в часть 50 с вакуумной областью (ΔT1). Если газопоглотитель активизирован, давление в части 50 с вакуумной областью уменьшается в течение конкретного периода времени, но потом нормализуется для поддержания вакуума конкретного уровня. Вакуум, который поддерживает конкретный уровень после активизации газопоглотителя, составляет приблизительно 1,8X10 торр.
-6
[185] В варианте осуществления точка, в которой вакуум, по существу, больше не уменьшается, даже если газ выпущен за счет работы вакуумного насоса, установлена на самый низкий предел вакуума, используемого в вакуумном адиабатическом элементе, таким образом, устанавливая минимальное внутреннее давление части 50 с вакуумной областью на 1,8X10 торр.
[186] Фиг.16 - кривая, полученная путем сравнения вакуума с проводимостью газа.
[187] Как показано на фиг.16, проводимости газа относительно вакуумов в зависимости от размеров зазора в части 50 с вакуумной областью представлены в виде кривых коэффициентов (eK) эффективной передачи тепла. Коэффициенты (eK) эффективной передачи тепла были измерены, когда зазор в части 50 с вакуумной областью имеет три размера 2,76 мм, 6,5 мм и 12,5 мм. Зазор в части 50 с вакуумной областью определялся следующим образом. Когда препятствующий излучению лист 32 находится в части 50 с вакуумной областью, зазор является расстоянием между препятствующим излучению листом 32 и пластинчатым элементом, расположенным рядом с ним. Когда препятствующий излучению лист 32 не находится в части 50 с вакуумной областью, зазор является расстоянием между первым и вторым пластинчатыми элементами.
-1
-3
-3
-2
[188] Можно видеть, что, поскольку размер зазора является небольшим в точке, соответствующей типичному коэффициенту эффективной передачи тепла 0,0196 Вт/м•К, который рассчитан для адиабатического материала, полученного путем вспенивания полиуретана, вакуум составляет 2,65×10 торр, даже когда размер зазора составляет 2,76 мм. При этом, можно видеть, что точка, в которой уменьшение адиабатического эффекта, вызванное теплом проводимости газа, нейтрализовано, даже если вакуум уменьшен, является точкой, в которой вакуум составляет приблизительно 4,5×10 торр. Вакуум 4,5×10 торр может быть определен как точка, в которой уменьшение адиабатического эффекта, вызванное теплом проводимости газа, нейтрализовано. Также, когда коэффициент эффективной передачи тепла составляет 0,1 Вт/м•К, вакуум составляет 1,2×10 торр.
-4
-2
[188] Когда часть 50 с вакуумной областью не содержит опорный узел, но содержит пористый материал, размер зазора колеблется от нескольких мкм до нескольких сотен мкм. В этом случае величина передачи тепла излучением является небольшим вследствие пористого материала, даже когда вакуум является относительно высоким, т.е., когда степень вакуума является низкой. Следовательно, соответствующий вакуумный насос используется для регулировки вакуума. Вакуум, подходящий для соответствующего вакуумного насоса, составляет 2,0X10 торр. Кроме того, вакуум в точке, в которой уменьшение адиабатического эффекта, вызванное теплом проводимости газа, является предельным, составляет 4,7X10 торр. Кроме того, давление, когда уменьшение адиабатического эффекта, вызванное теплом проводимости газа, достигает типичного коэффициента эффективной передачи тепла 0,0196 Вт/мK, составляет 730 торр.
[190] Когда опорный узел и пористый материал расположены вместе в части с вакуумной областью, вакуум может быть создан и использован, который является промежуточным между вакуумом, когда используется только опорный узел, и вакуумом, когда используется только пористый материал.
[191] Фиг.17 - вид в разрезе конца пластинчатого элемента в соответствии с другим вариантом осуществления.
[192] Как показано на фиг.17, конструкция препятствующего проводимости листа 60 отличается от конструкции препятствующего проводимости листа 60, но другие части являются такими же, что и ранее описанный вариант осуществления. Таким образом, подразумевается, что описание частей используется в контексте описанных вариантов осуществления.
[193] Препятствующий проводимости лист 60 в соответствии с другим вариантом осуществления выполнен в такой форме, что контактный участок между первой поверхностью 601 и второй поверхностью 602, которые проходят под разными углами, слегка согнут. Поскольку эта форма образована, можно предотвратить деформацию, которая может возникнуть дополнительно в препятствующем проводимости листе, когда применен вакуум. Следовательно, можно получить эффект предотвращения повреждения препятствующего проводимости листа и предотвратить усталостное повреждение препятствующего проводимости листа, таким образом, предотвращая усталостное повреждение вакуумного адиабатического элемента.
[194] Фиг.18 - вид в разрезе конца пластинчатого элемента в соответствии с еще одним вариантом осуществления.
[195] Как показано на фиг.18, первая внутренняя выступающая часть 661 и первая наружная выступающая часть 671 расположены под углом приблизительно 45º, и вторая наружная выступающая часть 671 содержит вторую наружную выступающую часть 673, которая дополнительно образована. В соответствии с вариантом осуществления расстояние препятствующего проводимости листа может быть больше толщины вакуумного адиабатического элемента. Это дополнительно уменьшает теплопередачу проводимостью.
[196] Ниже будет описан другой вариант осуществления.
[197] В вышеописанном варианте осуществления холодильник, используемый в транспортном средстве, в основном был описан. Однако, вариант осуществления настоящего раскрытия не ограничивается этим. Например, идеи настоящего раскрытия могут быть применены к нагревательному устройству и охладительному и нагревательному устройству. Конечно, вариант осуществления настоящего раскрытия не ограничивается транспортным средством, и может быть применен к любому устройству, которое генерирует заданную температуру для продукта. Однако, он предпочтителен для холодильника транспортного средства.
[198] Конкретно, в случае нагревательного устройства направление хладагента может быть выполнено противоположным направлению холодильника. В случае охладительного и нагревательного устройства, четыре стороны, которые изменяют направлению хладагента, могут быть установлены на проходе для хладагента в соответствии с тем, что выполняет ли хладагент функцию холодильника или нагревательного устройства.
[199] Узел конденсации может называться первым теплообменным узлом, и испарительный узел может называться вторым теплообменным узлом независимо от изменения холодильника и нагревательного устройства. В данном случае первое и второе значения означают отделение теплообменного узла и могут заменяться друг другом.
[200] Первая внутренняя выступающая часть может проходить фактически в направлении прохождения внутреннего пластинчатого элемента без угла сгиба. В этом случае внутренний фланец и наружный фланец могут отличаться друг от друга углом сгиба, так что получен эффект доработки, фактически когда сварка не осуществлена. Кроме того, поскольку положение фланца на конце пластинчатого элемента изменяется, длина препятствующего проводимости листа может увеличиваться.
Промышленная применимость
[201] В соответствии с вариантами осуществления холодильник транспортного средства, который получает питание только с наружной стороны и является автономным устройством, может быть эффективно осуществлен.