专利名称：制造筒形热绝缘真空板的方法及用该方法获得的板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造筒形热绝缘真空板的方法及用该方法获得的板。
真空板、特别是那些用塑性材料制成的真空板正日益应用于要求温度低于大约100℃时热绝缘的所有领域。作为应用的示例，可提到的有下列器壁，如家用冰箱及工业用冰箱、饮料分配机(其中要求热绝缘主要是为了使温度通常为大约70℃的热饮部分与冷饮部分隔离)、或等温运输容器，例如药品、低温或冷冻食品容器。正在研究将这些板应用于建筑领域或汽车工业。
众所周知，真空板是由其内含有填充材料的外壳构成的。
该外壳具有阻止(或尽可能减少)大气进入板内的功能，以维持真空度与其应用所要求的热绝缘程度相匹配。为此，外壳由所谓的“隔离”片制成，其厚度通常不大于100μm，且其特征在于，透气性尽可能小。这些片可由单一组件构成，但更经常是由多层不同组件构成；在多层情况下，由组合层之一(一般是金属层，通常是铝)产生隔离效应，而其它层通常具有机械支承及保护该隔离层的功能。
填充材料在板内形成真空时具有分隔外壳两个相对面的功能。此填充材料可以是无机物，例如石英粉、玻璃纤维、气凝胶、硅藻土等；或者是有机物，例如板状或粉末状的硬质聚氨酯泡沫塑料或硬质聚苯乙烯泡沫塑料。更通常使用的材料是具有开孔(open cells)的聚氨酯泡沫塑料(开孔对于使其通过机械抽吸达到抽空是必要的)，在板必须承受高于大约150℃温度的情况下，更通常使用的材料是石英粉(通常为亚微细粒)。无论如何，填充材料必须是多孔的或不连续的材料，这样可抽空细孔或间隙。由于微量大气渗入板内实际上不可避免，因此在绝大多数情况下，这些板还含有一种或多种可吸收这些气体以将该板内压力维持在理想程度上的材料(通常称为吸气材料)。
真空板通常是平面构型，因而可用于绝热具有平面的近似平行六面体物体，但是它们不适用于具有近似筒形壁的物体，例如浴室热水器或北极区所用输油管道。
迄今为止，用于获得具有非平面物体热绝缘的方法之一包括通过例如使几个平板的边缘粘合到一起，从而使它们相互连接为带状，由此获得一种组合结构，可沿着接合线弯曲该组合结构，以使其形状与将要被绝热的物体形状相匹配。但是，在这种结构中，接合处将发生热传递，因而这些区域的热绝缘效果较差；此外，由平面部件构成的结构仅可接近于曲面，因而在板与被绝热的物体之间存在接触不充分的区域，由此形成气室，同样降低了绝热效率。
代表英国公司ICI的国际专利申请WO96/32605描述了一种具有非平面形状的刚性真空板以及一种制造该真空板的方法，该方法包括在填充材料内制作朝向预定方向且具有适当宽度及深度的槽。然后，将该填充材料插入外壳内，并对组件进行抽空步骤。最后，密封抽空的板。这样制成的板在其最初暴露于大气中时会自然地沿着形成在填充材料内的槽弯曲。
但是，这种制造方法具有某些缺点。首先，已经观察到在所述抽空过程中，外壳将粘附到填充材料上且至少部分地被插入所述槽内，这样当抽空结束后，板各部分的厚度将不均匀，而在弯曲线处相对于同一板的平面部分厚度又较小。结果，热绝缘性能也不均匀，而是沿着这些弯曲线减弱。此外，另一个缺点是外壳被压入槽内，使该外壳内产生裂缝的风险，由此使大气可流向板内部，这会永久损害该板自身的热绝缘性能。最后，当这些板在制成后不久首次暴露于空气中就发生自然弯曲，这使得该板占据相当大的空间，对于板的储存及运输来说在经济上都非常沉重。上述国际申请中所述方法的另一个不便之处是其仅能用在填充材料例如是聚合泡沫塑料板的情况下，而不能用在非连续材料例如粉末或纤维情况下。
因此，本发明目的是提供一种制造筒形热绝缘真空板的方法，以及提供没有现有技术缺陷的所产生的板。
所述目的按照本发明来达到，本发明的第一方面涉及一种制造圆筒状热绝缘真空板的方法，该方法包括下列步骤-按照任何已知工序制造平面真空板；以及-通过压延，弯曲所述板。
压延操作人所共知，该操作在机械领域中用于弯曲金属板，即具有塑性变形特征的板材。但是，本发明人已经发现此操作也可成功地应用于真空板情况。由于板填充材料的非连续性，以及不容许预先评价机械性能(特别是在机械应力下的变形特性)的特征，这种可能性不是可预见的；此外，在板填充以聚合泡沫塑料的情况下，该板通常是易碎的，因而可预料该泡沫板将破裂。
本发明中使用的术语圆筒及其衍生术语具有广泛的含意，即它们可以指基底(base)曲率半径不变(即具有圆形基底，这与该术语较普遍的使用相适应)的外圆表面，但也可指基底部曲率半径可变(例如，椭圆形或不规则形状)的外圆表面。
以下将参照附图对本发明进行说明，其中-
图1表示原始平板压延操作剖视图；-图2表示完成后的筒形板。
受到压延的板可以是任何已知类型，这种板可通过任何类型的外壳和填充材料组合而得，而且可含有或不含有吸气材料。平面真空板的制作人所共知；这些板及其制造方法的说明可参考广泛现有的文献，其中例如专利US4,726,974和US5,943,876，以及专利申请WO96/32605，EP-A-437930和JP-A-7-195385。
所采用的平板侧向尺寸可以是任意的，但其厚度通常是依据填充材料而定的最大值；显而易见，进行压延操作的可行性并不要求较小厚度限制，但板的厚度必须能保证良好的热绝缘性能，这就需要采用较大的厚度值。实际采用的厚度值是在这两个相对立需求之间折中获得的；例如，在聚氨脂泡沫板的情况下，厚度通常小于20mm，优选在8至15mm之间；在填充以石英粉的板情况下，厚度可在大约5至20mm之间变化。
按照机械领域已知的工序进行压延操作，使平面真空板通过至少两个辊之间以及第三部件，该第三部件的长度至少等于所述辊的长度且设置成平行于开始两辊之间的“辊隙”，此第三部件通常是第三辊。正如已经知道的，通过正确地调节该第三辊的位置，特别是其相对于两辊之间辊隙的距离以及距含有被弯曲物体中仍然为平面部分的几何平面的高度，可确定最终产品的曲率半径。
该操作概略地表示在图1剖视图中利用辊2和3的协同转动(用箭头表示它们的转动方向)从右至左向前移动真空板1，并迫使该真空板1滑上第三辊4，该第三辊4向上弯曲真空板1，使之达到曲率半径R。当在图中向右(使其更靠近辊2和3之间的辊隙)或向上移动辊4时，曲率半径将减小，反之，当作反向移动时，曲率半径将增大。由此如上所述，通过在压延操作中不断改变辊4的位置，就可获得具有非圆形底部的筒形板。
甚至可以同时在平板和另一部件上进行压延操作，例如将一层粘性聚合泡沫置于板一面上(或其两面上)。在这种情况下，所获得筒形板的外表面或内表面之一(或两表面)就具有一层粘性材料，利用该粘性材料将同一板固定到用于容纳该板的间隙壁上。该间隙可以是例如用于等温输送石油的同心双管管道间隙，以防止在寒冷地区石油的重馏分冷凝而堵塞管道；或者可以是例如家用热水器的锅炉间隙，以减少热量散失达到节能目的。为帮助将板固定到间隙的壁上，优选的是，板的曲率半径稍微不同于所述壁的曲率半径，特别是如果将要与该壁接触的筒形板的表面是其内表面，那么板的曲率半径应稍微小于所述壁的曲率半径，反之亦然。
特别是本发明方法的优点是在将板固定到最终应用位置之前，可用一种简单又廉价的设备弯曲该板；因而不需要在制造商或最终用户的仓库输送或储存大体积的产品。
图2表示一种按照迄今为止所述方法弯曲的真空板5。该板不同于国际专利申请WO96/32605的板，尤其是因为其内表面上没有槽，由此其热绝缘性能更加均匀。
权利要求
1.一种制造筒状真空板的方法，包括步骤-按照任何已知工序制造平面真空板；以及-通过压延弯曲所述板。
2.依照权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述平面真空板通过至少两个辊(2，3)之间以及第三部件来执行所述压延操作，所述第三部件的长度至少等于所述辊的长度且设置成平行于所述两个辊。
3.依照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三部件是第三辊(4)。
4.依照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平面真空板包括作为填充材料的硬质聚氨酯泡沫，且所述平面真空板的厚度小于20mm。
5.依照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述板的厚度在8至15mm之间。
6.依照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平面真空板包括作为填充材料的石英粉，且所述平面真空板的厚度在大约5至20mm之间。
7.依照权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述压延操作过程中，连续地改变所述第三部件的位置。
8.依照权利要求1所述的方法，其特征在于，同时在所述平板与置于所述板的至少一个表面上的至少一层粘性聚合泡沫上进行所述压延操作。
9.一种依照权利要求1所述方法获得的筒形真空板(5)。
10.一种依照权利要求8所述方法获得的具有至少一层粘附在所述板的至少一个面上的粘性聚合泡沫的筒形真空板。
11.一种依照权利要求7所述方法获得的筒形真空板，所述板具有非圆形的弯曲基部。
全文摘要
公开了一种由平板制造出圆筒状热绝缘真空板的方法，该方法包括对该平板(1)进行压延操作，使其通过至少两个辊(2，3)以及第三部件(4)。
文档编号F16L59/065GK1556746SQ02818545
公开日2004年12月22日 申请日期2002年12月19日 优先权日2001年12月27日
发明者皮耶拉蒂里奥·迪格雷戈里奥, 皮耶拉蒂里奥 迪格雷戈里奥 申请人:工程吸气公司