[发明专利]用于热绝缘中的绝缘层、绝缘件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于热绝缘中的绝缘层。本发明还涉及用于物体热绝缘的 绝缘件以及这种绝缘件的制造方法。

背景技术

从任意物体到其周围环境的热传递是由对流、热传导和热辐射引起的。 为了避免这种热传递，通常需要热绝缘。用于减少热传递的简单结构的绝 缘被用于例如保温或保冷的饮料容器，例如在这种容器中， 封闭的真空空间将内容物与周围环境隔离开。由于真空使热传递减少到仅 有热辐射，所以没有对流或传导引起的热传递。因此，获得了允许容器内 的饮料内容物保持其温度的绝缘效应。

当应用更加复杂的时候，对热绝缘有更高的要求。一些气体，例如氮 气和氧气，在运输和存储时优选保持在液相下，以便在相同的容器体积内 封装更多的气体。在许多情况下，这要求非常低的温度或者非常高的压力。 由于安全原因，优选避免使用高压，这就是为何气体容器需要热绝缘，以 便气体可以保持其低温。

根据斯忒藩-波尔兹曼(Stefan Boltzmann)定律，辐射热传递的增加 与物体和周围环境之间的温度差的四次方成正比。因此，在物体和周围环 境的温度差大的情况下，例如在运输和存储气体的情况下，有必要减少辐 射热传递。

一种减少热辐射的方法是，在封闭的真空空间内引入几个辐射屏蔽件。 可以是薄铝箔板形式的辐射屏蔽件增加了热辐射的总反射量。可以在辐射 屏蔽件之间设置一中间层，以防止辐射屏蔽件相互接触，在辐射屏蔽件相 互接触的情况下，辐射屏蔽件之间存在热传导。中间层由具有低热传导率 的材料制成。通过把每个辐射屏蔽件连接到中间层上，简化了这种绝缘件 (也称为多层绝缘件)的安装，并且通过围绕气体容器缠绕几层中间层和 连接在其上的辐射屏蔽件就形成了这种多层绝缘件。

图1示出根据现有技术的绝缘层10的示意性截面图。该绝缘层由辐射 屏蔽件16和中间层12形成。辐射屏蔽件16通过紧固材料14连接到中间 层12上。

当对周围的真空空间抽真空时，根据现有技术的多层绝缘件会导致长 的生产时间。致密的铝箔层也会影响生产时间，即，以负面方式影响抽真 空所需的时间。并且，由于粘结到玻璃纤维上的水会引起对流热传递，因 此绝缘效率降低。

发明内容

本发明的一个目的是，改进如上所述的现有技术。

本发明的一个具体目的是，提供可以降低生产时间并且具有改进的绝 缘效率的绝缘层和绝缘件。

根据本发明，上述目的由这样一种用于热绝缘中的绝缘层实现：该绝 缘层包括一用于反射热辐射的辐射屏蔽件和一通过紧固材料连接到辐射屏 蔽件上的隔离材料，该绝缘层内的空气已经被抽空。该绝缘层的特征在于： 所述辐射屏蔽件包括多个通孔。

其优点在于：绝缘层周围的空间可以被更快地抽成真空。

隔离材料可以通过用作紧固材料的线缝制到所述辐射屏蔽件上，优点 在于：辐射屏蔽件以简单和生产友好的方式连接到隔离材料上。

紧固材料可以是氧气兼容的，优点在于：绝缘件可以用于运输和存储 氧气。

紧固材料可以是无机的，优点在于：紧固材料可以是氧气兼容的。

隔离材料可以包括纤维，优点在于：隔离材料可以具有较低的密度并 从而具有较低的热传导率。

隔离材料可以包括玻璃纤维，优点在于：可以使用易于获得且廉价的 材料。

隔离材料的纤维可以包括反射热辐射的表面。从而，进一步减少了热 辐射。

隔离材料的纤维的横截面可以是卵形的，这允许在生产中使用替代和 更廉价的方法。

隔离材料的纤维可以是螺旋形的，这导致较低的纤维密度和从而较低 的热传导率。

根据本发明第二方面，提供一种用于物体的热绝缘的绝缘件。该绝缘 件至少包括根据本发明的第一方面的第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一 绝缘层和第二绝缘层设置成彼此相邻。这种绝缘件的优点在于：提供了更 有效率的绝缘。

绝缘层可以设置成：第一绝缘层的隔离材料将第一绝缘层的辐射屏蔽 件与第二绝缘层的辐射屏蔽件分离开。其优点在于：隔离材料防止了辐射 屏蔽件之间的热传导。

绝缘层的数量可以大于5，这使得绝缘更有效率。

绝缘层的数量可以小于50，其优点在于：提供了较薄且廉价的绝缘件。