专利名称：隔热壳体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种隔热壳体，该壳体具有一个尽可能真空密封的外层和一个与该外层有间距的、至少尽可能真空密封的内层，上述外层和内层通过一个其截面被至少近似U形的、以其型材边固定在外层上和固定在内层上的连接型材相互真空密封地连接。该连接型材连同外层和内层封住一个抽真空了的、被填充有隔热材料的夹层。
目前，建立在真空隔热技术上的隔热壁几乎没有例外地由两个相互有间距布置的、金属的壳壁构成，这两个壳壁是通过可抽真空的支承材料相互支承的，并且这两个壳壁是沿其轮廓借助一个U形型材结构的、用于建立一个可抽真空的空腔的连接型材焊接的。在实施该焊接时须注意的是，为了避免显著降低隔热壁的隔热能力的传热而应为尽可能薄壁结构的连接型材，通过焊接过程中输入的热量不倾向于出现或许导致不密封的挠曲。人们试图通过一种复杂结构的夹具来避免这种情况，其中，还附加地存在在可提供的很狭窄的空间内容纳所需夹具的问题。为了既避免使用昂贵的夹具，又避免连接型材挠曲，人们最终转而采取如下措施，即连接型材各侧所具有的材料厚度与壳壁的材料厚度一致，但其结果在于，为了支承两个壳壁，只能采用昂贵的支承材料，譬如用于避免降低隔热壁的隔热作用的热流的玻璃纤维，此外，这些支承材料还具有导致增加自重的、高的比重。
本发明的任务在于，在权利要求1的前叙部分所述的隔热壁中，用简单的结构措施避免现有技术的缺点。
按照本发明，解决以上任务的技术方案在于，U形的型材具有一个连接U形型材的两个边的、由一个至少近似真空密封的薄板构成的底，并且U形型材的边上的与外层或者内层的连接处是用装置加厚的，其中，通过加厚至少基本上达到内层的或外层的材料厚度。
通过本发明的技术方案可保证，连接对象，即U形型材的两个边和外层或者内层在连接处具有基本上相同的熔化特性，据此，U形型材在连接处的挠曲和由此产生的潜在的泄漏在大批量生产时也肯定得以避免并据此大大提高了过程的安全性。此外，在创造了U形型材和壁的内外层之间的最佳连接条件的情况下，可使经由U形连接构件的底的传热变得极小。通过U形型材连接处的材料厚度与内层或者外层的材料厚度相匹配，可显著提高在两个连接对象的连接处上的焊接速度并从而可显著提高过程速度。此外，连接对象间的连接处的结构在选择使用的焊接方法时允许有一定的灵活性，其中，通过本发明的技术方案，为有效地采用高速作业的高能束焊接方法开辟了可能性。此外，U形型材的边的材料厚度与内层或者外层的材料厚度相匹配与不同的高能束焊接方法相结合还为有利得多的夹紧两个连接对象开辟了可能性。为此，在保持无泄漏焊接的同时，可大大简化被应用的，以夹具为表现形式的夹紧技术。
按照本发明的一个优选的实施形式，规定用于建立U形型材的每个边上的加厚的装置通过至少各一个遮挡构件构成，该遮挡构件连同内层或者外层形成一个空当，U形型材的相应的边作为中间层位于该空当中。
据此，开辟了如下可能性，即U形型材结构的连接型材可完全用薄板状的材料，譬如特殊钢或耐腐蚀钢制作，该连接型材然后在用作边的段上是可通过遮挡构件与内层或外层加紧。据此，不仅提供一种连接辅助，而且还使待焊接的连接对象的材料厚度有所加厚，通过该加厚，不仅可加快焊接过程，而且也可在大批量生产时完成真空密封。
按照本发明主题的一个替代的实施形式，用于产生连接处加厚的装置是通过对用薄板状的材料，譬如特殊钢、耐腐蚀钢或类似的钢制作的U形型材的相应的边的多次折叠产生的。
连接对象的连接过程通过连接型材的这种实施形式被大大简化，因为没有附加的元件须被固定和定位。
按照本发明的主题的另一替代的实施形式，用于产生连接处加厚的装置是通过基本上具有外层或内层的材料厚度的边元件构成的，这些边元件是与一个连接这些边元件的、薄板状的底连接的并且与底一起构成U形型材。
据此，得出如下可能性，即为了能使连接型材与外层或者内层的焊接过程费用合理地最佳化，根据要求，具有不同材料厚度的边元件与一个薄板状的、薄壁的底相结合。其中，譬如用特殊钢或耐腐蚀钢制作的边元件与薄板状的底的真空密封的连接费用合理地通过单独的焊接过程进行。
如果按照本发明的主题的下一个优选的实施形式，用于产生加厚的装置具有这样的材料厚度，该材料厚度可使内层上或者外层上的焊根可见，则可特别易于检查焊接的质量。
按照本发明的主题的一个替代的实施形式，用于产生加厚的装置具有这样的材料厚度，通过该材料厚度，内层套上或者外层上的焊根是不可见的。
通过这个实施形式，可省去保护措施，如为了防止焊根氧化，在焊接过程中提供保护气体。此外，焊根上的或许导致外层和内层之间的被抽真的空腔不密封的气孔和裂纹被避免。此外，连接对象，特别是外层和内层具有光滑的外表面，这些外表面简单得多地使限定地安装功能构件，比如卡接装置或类似的装置成为可能。
按照本发明的主题的另一优选的实施形式，连接型材的边及外层和内层之间的焊接在U形的连接型材的底的附近范围内进行。
通过把焊缝置于U形型材的底的附近范围内，使两个焊接对象在真空侧保持相当短的搭接长度，据此，两个连接对象之间的气体夹杂被减至最少，使被抽真空的空腔中的因气体夹杂引起的压力升高尽可能得以避免。
按照本发明的对象的下一个优选的实施形式，连接型材的边和外层及内层之间的焊接是通过高能束焊接方法或滚焊法产生的。
在应用高能束焊接方法，譬如激光束焊接方法或电子束焊接方法的情况下，从高的焊接速度中得出隔热壁的高制作速度。而应用滚焊法则有利于焊接设备的配置。
如果按照本发明的下一个优选的实施形式，当隔热的壳体和隔热的门按照权利要求1至8之一构成时，则具有一个隔热的壳体和一个与该壳体连接的隔热门的冷藏设备中的隔热壁可特别安全可靠地被制作。
如果按照本发明的对象的最后一个优选的实施形式，当马弗炉按权利要求1至8之一制作时，则具有一个隔热结构的马弗炉的家用炉中的隔热壁同样可特别安全可靠地被制作。
在以下的描述中，借助三个在附图中简化示出的实施例说明本发明。
附图所示为
图1一个具有一个外层和一个与外层有间距的内层的家用冰箱的隔热壳体的断面简化示意侧视图，内外层通过一U形连接型材真空密封连接；图2按照一个用于达到在连接处的材料厚度加厚的第一派生实施形式，壳体与一个连接型材相连部的部分断面图，图3按照一个用于达到在连接处的材料厚度加厚的第二派生实施形式，壳体与一个连接型材相连部的部分断面图，图4按照一个用于达到在连接处的材料厚度加厚的第三派生实施形式，壳体与一个连接型材相连部的部分断面图。
在图1中示出了一个适用于家用冰箱或家用冰柜的隔热壳体10，在该壳体10中设有一个冷藏室结构的有效室11，该室11包有一个真空密封的，譬如由0.4mm厚的特种钢板或耐腐蚀钢板成形的内层12。与内层12有间距地设有一个由相同的材料成形的、真空密封的外层13。在外层13和内层12之间置入有一种用于支承外层13和内层12的、被抽真空的隔热材料14，比如开孔的聚氨酯泡沫塑料或开孔的聚苯乙烯泡沫塑料。这种隔热材料14也用作一个连接在壳体10上的门15的隔热填料，其中，门15如同壳体10一样在其内侧具有一个真空密封的内层16和一个与内层16有间距的、真空密封的外层17。内层16和外层17是由与用于内层套12和外层13的材料相同的材料成形而成。不仅是内层16和外层17，而且还有内层12和外层13均是在其自由边上相互真空密封地连接的，据此，在这些外壳之间形成一个被抽真空的空腔，该空腔填充有用于支承这些外壳的隔热材料14。
特别是如图2所示，一个其横截面被成形为U形的连接型材20用于建立内层12和外层13之间的或者内层16和外层17之间的真空密封连接。按照一个第一派生实施形式，该连接型材20在其边21上和在其连接边21的底22上均具有薄板状的材料厚度，并且该连接型材20是由厚约0.1mm的材料厚度S1的特种钢薄板或耐腐蚀钢薄板成形的。下面以壳体10为例描述的连接型材20，在其底22的宽度方向与内层12和外层13之间的净宽相匹配并以其底22安置到隔热材料14上。内层12和外层13及连接型材20间的真空密封连接通过焊接连接产生，该焊接连接位于底22的附近范围内并沿边21伸展。为了在实施焊接连接时防止薄板状的边在焊接过程的热影响下发生挠曲，没有沿边21伸展的遮挡构件23，该遮挡构件23连同薄板状的边得出内层的或外层的至少近似的材料厚度S2并且该遮挡构件23与边21一起借助图中未示出的夹具压靠在内层或者外层的内侧上，使薄板状的边平面地贴靠在内层12或者外层13的内侧上。此外，为了增大边在其与内层12或者外层13的连接处的材料厚度，该遮挡构件23还用于使两个连接对象在其焊接过程中达到几乎相同的熔化特性。其中，在焊接过程中产生的焊接S除贯穿内层12和外层13之外还完全贯穿边21和遮挡构件23。
按照图3，为了使内层12与外层13连接，设有一个U形横截面结构的连接型材30的另一实施形式，连接型材30的底31与连接型材20的底一样，为薄板状结构，而连接型材30与底31焊接的边32具有材料厚度S2，该材料厚度S2基本上相当于内层12的和外层13的材料厚度。通过边32的材料厚度S2与内层12和外属13的材料厚度尽可能的匹配，可在借助焊接方法来连接连接对象，即连接型材与内层或者与外层之间发生均匀的熔化过程。届时出现一个焊缝S，该焊缝S完全贯穿连接对象并且该焊缝S沿边32具有均匀的、确保连接对象的永久真空密封连接的质量。
在图4中示出了一个用于使内层12与外层13真空密封地连接的第三实施例。与连接型材20和30一样，连接型材35具有一个薄板状的底36。两个基本上具有内层12或外层13材料厚度的边37一体地接连在底36上。这两个边37的材料厚度是通过一个具有薄板状的材料厚度的板料(比如特种钢板或耐腐蚀钢板)的侧边的、多次无间隙的成层，譬如通过多次折叠产生的，其中，特种钢板料的未经折叠加工的部分构成底36。通过薄板状材料的成层，边37具有材料厚度S2，该材料厚度S2基本上相当于内层12或外层13的材料厚度。通过增加边37处的材料厚度，在边37和内层12或者外层13之间输入焊接能量时，出现几乎相同的熔化过程，其中，边37在借助焊缝S焊接两个连接对象时的挠曲通过材料厚度的增加被尽可能地杜绝。
连接型材20、30和35的以上提及的结构当然可用于门15上的内层16或者外层17的连接，其中，为了安置连接型材，门15的内层或者门15的外层具有相应的结构。
与连接型材的图示的安置形式不同，连接型材也可如此地与内层或者外层连接，即壳体的这两个外层在其自由边上是被连接型材的边搭接的。
以一个家用冰箱的壳体为例示出的隔热壳体结构也适于建立一个围住一个家用烤炉的烘烤腔的马弗炉，其中，用于支承内层和外层的、可抽真空的隔热材料应根据家用烤炉中出现的温度要求来设计。
权利要求
1.具有一个尽可能真空密封的外层和一个与该外层有间距的、至少尽可能真空密封的内层的隔热壁，上述内外层通过至少一个其截面为近似U形的、以其型材边固定在外层上和固定在内层上的连接型材相互真空密封地连接，该连接型材连同外层和内层封住一个被填充以隔热材料的中间腔，其特征在于，U形型材(20、30、35)具有一个连接U形型材的两个边(21、32、37)的、至少近似真空密封的薄壁状的底(22、31、36)，并且U形型材(20、30、35)的边(21、32、37)上的与外层(13、17)或者内层(12、16)的连接处是用装置加厚的，其中，通过加厚至少基本上达到内层(12、16)或外层(13、17)的材料厚度。
2.按照权利要求1所述的隔热壁，其特征在于，用于产生U形型材(20)的每个边(21)上的加厚的装置通过至少各一个遮挡构件(23)构成，该遮挡构件连同内层(12、16)或者外层(13、17)形成一个空当，U形型材(20)的相应的边(21)作为中间层位于该空当中。
3.按照权利要求1所述的隔热壁，其特征在于，用于产生连接处的加厚的装置是通过对U形型材(35)的相应的边(37)的多次折叠产生的。
4.按照权利要求1所述的隔热壁，其特征在于，用于产生连接处的加厚的装置是通过基本上具有外层(13、17)的或内层(12、16)的材料厚度的边构件(32)构成的，这些边构件是与一个连接这些边构件的、薄板状的底(31)连接的并且与底(31)一起构成U形型材(30)。
5.按照权利要求1至4中之一所述的隔热壁，其特征在于，用于产生加厚的装置具有这样的材料厚度，即该材料厚度可使内层(12、16)或者外层(13、17)上的焊根可见。
6.按照权利要求1至4中之一所述的隔热壁，其特征在于，用于产生加厚的装置具有这样的材料厚度，即通过该材料厚度，内层(12、14)或者外层(13、17)上的焊根是不可见的。
7.按照权利要求1至6中之一所述的隔热壁，其特征在于，在连接型材(20、30、35)的边(21、32、37)和外层(13、17)及内层(12、16)之间，在U形连接型材(20、30、35)的底(22、31、36)的附近范围内设置的焊接连接。
8.按照权利要求1至7中之一所述的隔热壁，其特征在于，连接型材(20、30、35)的边(21、32、37)和外层(13、17)及内层(12、16)之间的焊接连接是通过高能束焊接方法或滚焊法产生的。
9.具有一个隔热的壳体和一个与该壳体连接的隔热门的冷藏设备，其特征在于，隔热的壳体(10)和隔热的门(15)按照权利要求1至8中之一设计的。
10.具有一个隔热结构的马弗炉的家用炉，其特征在于，马弗炉根据权利要求1至8中之一设计。
全文摘要
在一个具有一个尽可能真空密封的外层(13)和一个与该外层(13)有间距的、至少尽可能真空密封的内层(12)的隔热壳体(10)中,其中,外层(13)和内层(12)是通过至少一个其截面近似为U形的、以其型材边(21)固定在外层(13)和内层(12)上的连接型材(20)相互真空密封地连接的、U形型材的边与外层(13)或者内层(12)的连接处为加厚的结构,其中,通过加厚至少基本上具有内层(12)或外层(13)的材料厚度。
文档编号F24B1/24GK1276052SQ98810206
公开日2000年12月6日 申请日期1998年10月15日 优先权日1997年10月16日
发明者J·希拉斯, M·许特 申请人:Bsh博施及西门子家用器具有限公司