真空隔热板在冰箱中的应用研究.docxVIP

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真空隔热板在冰箱中的应用研究

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谢玉兵+方旭红

【摘要】箱体隔热板的隔热保温性能直接影响到电冰箱的能耗及使用效果，传统的聚氨酯隔热层导热系数已经逼近理论上线，无法满足当前人们对电冰箱的使用及环保需求，因此，采用真空隔板（VIP）构造电冰箱，已经成为当前冰箱制造企业的主要发展方向。论文主要以真空隔热板结构概况为切入点，对真空隔热板在冰箱中的应用进行了分析和研究，旨在为真空隔热板在冰箱制造中的应用提供参考。

【Abstract】Thethermalinsulationperformanceoftheboxinsulationboarddirectlyaffectstheenergyconsumptionandtheusingeffectoftherefrigerator.Thetraditionalthermalconductivityofthepolyurethaneinsulationlayerhasbeenapproachedonthetheoreticalline，whichcannotmeetthecurrentdemandforrefrigeratorsandenvironmentalprotection.Therefore，theuseofvacuumpartitionboard（VIP）structureoftherefrigerator，hasbecomethemaindevelopmentdirectionofrefrigeratormanufacturers.Inthispapertaking，thevacuuminsulationboardstructureasthestartingpoint，theapplicationofvacuuminsulationboardintherefrigeratorwasanalyzedandstudied，inordertoprovidereferoncetotheapplicationofvacuuminsulationboardintherefrigeratormanufacturing.

【关键词】真空隔热板；冰箱；应用

【Keywords】vacuuminsulationboard；refrigerator；application

TM925.21【文献标志码】A1673-1069（2017）09-0141-02

1引言

真空絕热板（英文全称VacuumInsulationPanel，简称VIP）具备成本低廉、操作简单、隔热保温性优良等特点，因此在冰箱生产中得到了广泛应用，并收获了理想的市场效果[1]。

2真空隔热板结构概况

真空隔热板主要由高透气性牛皮纸袋、吸附剂、铝膜镀层塑料薄片型容器以及特殊粉末（比如珠光砂）构成，其剖面结构见图1。真空隔热板的外层主要是铝膜镀层的塑料袋，内层则是具备良好透气性的包装袋，包装袋内含有特殊粉末。其中，粉末主要是在袋体中空气被抽出后，在真空状态下发挥绝热作用；而牛皮纸袋中所盛装的粉末必须确保其具备良好透气性，从而在内部粉末所蕴含气体抽出后，粉末不会出现飞散现象；而吸附剂则用于对袋中所包含的剩余空气以及其他类型气体进行吸附，从而确保袋体内部具备良好的真空性能和绝热性能；铝膜镀层的塑料薄片容器则主要包括热固溶层、隔气层以及表层等新型复合材料构成，从而发挥热容封压和反辐射等方面的作用。此外，真空隔热板当中剩余的残留气体压力必须在[1.36，136]Pa的区间范围内，以此确保特殊粉末在内外压力差压缩作用下形成平板层，发挥理想的隔热保温功效。

3真空隔热板在冰箱中的应用分析

3.1传热分析

根据实验得出，真空隔热板的导热系数在[0.0047，0.007]W/m°K的区间范围内，其绝热性能是聚氨酯隔热层的3～4倍。这是因为二者具备不同的隔热机理，VIP的传热系数由粉末的辐射、气体、接触热传导以及粉末容积比所决定，所以通过对真空空间进行多孔绝热材料的填充作业能够有效缩短空间间壁之间的距离，缩小真空度，从而使气体分子平均自由程高于粉末间距，以此降低空气热传导作用。同时，由于气体多被粉末平板层分隔在无数的微小空间内，相对而言，VIP内的流传热量较低，在气孔直径低于4mm时，气体对箱体的流传热量可忽略不计。与此同时，间壁空间中的粉末能够有效增强辐射散射及反射作用，从而降低辐射热流，以此提高箱体的保温性能。因此，相较于当前箱体使用的聚氨酯隔热层，VIP具备更加优越的隔热保温功效。

3.2