專利名稱：絕熱板以及用這種絕熱板絕熱的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型絕熱板，或者，更精確地說，是涉及一種以利用熱梯度的新絕熱理論為基礎(chǔ)的新的絕熱板以及用這種絕熱板絕熱的方法。
在一個(gè)密閉的空間，例如建筑物和貯存器，為了隔絕熱從內(nèi)向外或從外向內(nèi)的傳遞，通常使用各種不同的無機(jī)或有機(jī)絕熱材料。
例如，無機(jī)絕熱材料包括，如玻璃纖維和泡沫玻璃的玻璃質(zhì)絕熱材料，如石棉、礦渣棉、珍珠巖和蛭石的礦物質(zhì)絕熱材料，如多孔性硅石、多孔性礬土、礬土、氧化鎂、氧化鋯和耐火磚的陶瓷質(zhì)絕熱材料，如石墨和碳纖維的碳質(zhì)絕熱材料等，有機(jī)絕熱材料包括如泡沫聚乙烯、泡沫聚苯乙烯和泡沫聚氨酯的泡沫塑料，如木板、軟木和植物纖維的天然材料質(zhì)的絕熱材料等。
此外，還已知具有空氣層的絕熱材料，這種材料利用低導(dǎo)熱率的氣體，如空氣，并把它們密封在鋁、紙或塑料中。
這些絕熱材料的作用是通過使用其本身具有低導(dǎo)熱率的材料來抑制熱傳遞或通過在孔或間隙中密封一種低導(dǎo)熱率的物質(zhì)如氣體抑制熱的轉(zhuǎn)移。
順便提一下，眾所周知，一般當(dāng)增加孔或間隙以降低密度從而降低導(dǎo)熱率時(shí)，能提高多孔絕熱材料的絕熱效率，但是過度地降低密度將導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度下降，并且由于溫度上升引起氣體對(duì)流還導(dǎo)致熱傳遞加快，因此提高孔或間隙的方法固有地具有局限性。
另一方面，通過增加絕熱材料的厚度來提高絕熱效果是適宜的想法，盡管在實(shí)際中它帶來一些不利之處，例如，由于所用絕熱材料增多從而增加費(fèi)用，絕熱所需的體積增大等等。
本發(fā)明的目的在于提供一種絕熱材料，其完全不同于使用低導(dǎo)熱率材料或使用通過密封氣體如空氣降低導(dǎo)熱率的多孔材料的傳統(tǒng)絕熱材料，它是建立在一個(gè)新的原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)這種原理從面向低溫側(cè)的表面到面向高溫側(cè)的表面形成熱梯度從而阻止熱傳遞，并且還提供使用這種材料絕熱的方法。
本發(fā)明人已經(jīng)通過在高溫帶和低溫帶之間放置絕熱板對(duì)熱從高溫帶向低溫帶傳遞的機(jī)理進(jìn)行了研究，所發(fā)現(xiàn)的結(jié)果如下。
結(jié)果是，當(dāng)熱以輻射或?qū)α鞣绞较蚪^熱板朝向高溫帶的表面?zhèn)鬟f時(shí)，面向高溫帶表面上的熱量以傳導(dǎo)的方式傳向面向低溫帶的表面。并且，通過在面向低溫帶的表面上與低溫流體接觸把熱傳送給低溫流體。
當(dāng)構(gòu)成絕熱板的材料的總熱容積較小或較大時(shí)，與這種低溫流體相接觸的絕熱板的溫度降低的更快或更慢。
因此，當(dāng)在絕熱板面向低溫帶的表面上提供一種高熱容積層時(shí)，在該高熱容積層中從絕熱體傳來的熱和低溫流體帶走的熱之間會(huì)形成平衡狀態(tài)，假定通過對(duì)流帶走的熱是不變的，那么與原來的絕熱板相比較，面向低溫帶的表面的溫度會(huì)升高的更多，這樣就可以防止通過絕熱板從面向高溫帶的表面的熱傳遞。
下面的數(shù)字方程式用來表明這種熱流動(dòng)狀態(tài)。
q＝α1(Tr-T1)(I)＝λ/L(T1-T2) (I′)＝α0(T2-T0) (I″)其中，q代表熱流量，α1代表高溫帶流體的導(dǎo)熱系數(shù)，α0代表在低溫帶中流體的導(dǎo)熱系數(shù)，Tr表示在高溫帶中流體的溫度，T1表示絕熱板面向高溫帶的表面的溫度，T2表示絕熱板面向低溫帶的表面的溫度，T0表示朝向低溫帶的流體溫度，λ表示絕熱板的導(dǎo)熱率，L表示絕熱板的厚度。
這個(gè)公式表明，熱從高溫帶的流體傳給絕熱板面向高溫這邊的表面上，通過熱傳導(dǎo)流過絕熱板內(nèi)部，然后從絕熱板面向低溫帶的表面?zhèn)鞯降蜏貛У牧黧w。
另一方面，物體還要經(jīng)受由于太陽光、二次產(chǎn)生的遠(yuǎn)紅外光等等入射而產(chǎn)生的熱傳遞，因此有必要研究這些輻射熱的影響。順便說說，當(dāng)放置在高溫帶和低溫帶之間的絕熱板接受到輻射熱時(shí)，絕熱板吸收輻射熱從而使整個(gè)板體的溫度升高。并且，當(dāng)面向低溫帶的表面由于與低溫流體持續(xù)接觸而保持低溫時(shí)，絕熱板內(nèi)部的溫度，例如在厚度方向靠近中間的部分，保持在某種程度的升高狀態(tài)，這樣，因?yàn)槔^續(xù)吸收輻射熱，溫度接連地升高，最后升到與高溫帶溫度相同或者高于高溫帶溫度，從而可以阻止熱從面向高溫帶的表面?zhèn)鞯矫嫦虻蜏貛У谋砻?。而且，這種趨勢在能吸收大量輻射熱的物體中比在只能少量吸收輻射熱的物體中更顯著。
因此，給絕熱板的低溫帶一側(cè)提供一層與絕熱板相比能更多地吸收輻射熱的吸收層時(shí)，整個(gè)板體吸收的輻射熱增大，這樣能阻止熱從面向高溫帶的表面?zhèn)鹘o面向低溫帶的表面。
基于上面提到的發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明人已做了更深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在不透明基板的一表面上層壓由一種與用于組成絕熱板的基板相比具有較小的熱容積和較少輻射熱吸收的材料組成的透明層制成絕熱板并使基板面向高溫帶放置時(shí)，與只有基板制成的絕熱板相比，其絕熱效果能大大改善，從而也就完成了本發(fā)明。
換句話說，本發(fā)明提供一種絕熱板，該絕熱板被放置在高溫帶和低溫帶之間用來隔絕從高溫帶到低溫帶的熱輻射，其特征在于絕熱板是由面向低溫帶放置的不透明導(dǎo)熱基體和面向高溫帶放置的導(dǎo)熱透明層的復(fù)合體組成，所說的透明層與所述基體相比具有較小的熱容積和熱輻射吸收率，同時(shí)提供一種絕熱方法，其特征在于由一不透明導(dǎo)熱基體和一層其熱容積和熱輻射吸收率低于基體的導(dǎo)熱透明層的復(fù)合體組成的絕熱板被放置在高溫帶和低溫帶之間，并且透明層面向高溫帶布置。
這里，用Q表示的熱容積，是一個(gè)通過下列方程定義的參數(shù)。
Q＝V·d·C (II)＝W·C (II′)這里，C是比熱，或者，換句話說，是單位重量(g)的物質(zhì)溫度提高1℃所需的熱(cal/g/℃)，d表示密度，或者，也就是說是每單位體積(cm3)物質(zhì)的重量(g)，V表示物質(zhì)的總體積(cm3)，W是物質(zhì)的總重量。上面提到的比熱C是每種材料所固有的性質(zhì)，雖然它的數(shù)值隨溫度不同而變化，但是用在本發(fā)明中的數(shù)值是在外面環(huán)境溫度下使用測定比熱的常規(guī)儀器得到的值。
并且，此處的輻射熱吸收率是指從熱源輻射的輻射溫度與熱源的輻射通過一規(guī)定材料之后溫度下降之比，以百分比表示，在規(guī)定材料中輻射熱吸收率X根據(jù)下列公式?jīng)Q定。
X＝(T－T′)/T×100 (III)其中，T表示從熱源輻射的輻射溫度(℃)，T′表示通過規(guī)定材料之后從熱源輻射的輻射溫度(℃)。
同時(shí)，當(dāng)溫度越來越高時(shí)，物體以不斷增大的速度通過輻射放出大量能量，在某溫度下所放出的輻射最高強(qiáng)度的中心波長(λm)根據(jù)韋恩(Wien′s)定律用下式表示。
λm＝b/T(IV)其中，T是指絕對(duì)溫度。
這里，b是用下面公式表示的常數(shù)。
b＝ch/βk其中，h是普朗克常數(shù)，k是波爾茲曼常數(shù)，c是在真空中的速度，β是超越公式e-β＋(β/5)－1＝0的根，通過這些數(shù)值代換，b為2898(μmk)。
這得到λm＝2898/T (IV′)另一方面，當(dāng)固體表面不透明時(shí)，射在物體上的能量部分被固體表面吸收，剩余的能量被反射，這樣可以得到下面公式。
αλ＋ρλ＝1 (V)并且，透明材料，例如玻璃，允許可見光區(qū)和接近紅外光區(qū)的光透過，但是幾乎不讓波長大于2.5μm的透過，這樣得到下列公式。
αλ＋ρλ＋τλ＝1 (VI)其中，αλ表示吸收率，ρλ表示反射率，τλ表示透射率。
因此，就一個(gè)密閉區(qū)域來說，一個(gè)物體對(duì)輻射熱的吸收率取決于在熱源存在的溫度下放出的最高強(qiáng)度的波長。
所以，在本發(fā)明中，所用的輻射熱吸收率是通過實(shí)際測定在臨近其使用溫度時(shí)每種材料的表面溫度并按照上面給出的公式(III)計(jì)算得到。


圖1是一個(gè)放大的橫截面圖，說明本發(fā)明的絕熱板結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。
圖2是曲線圖，表明本發(fā)明的絕熱板和傳統(tǒng)的鐵板之間絕熱效果的不同。
下面參照附圖描述本發(fā)明的絕熱板。圖1是橫截面放大圖，用來說明本發(fā)明的絕熱板結(jié)構(gòu)的一例，其中，由一種導(dǎo)熱材料制成的透明層層壓在由不透明導(dǎo)熱材料制成的基體的朝向高溫帶的表面上。并且，基體朝向溫度為TL的低溫帶，透明層朝向溫度為TH的高溫帶。
這個(gè)透明層的熱容積和輻射熱吸收率必須小于基體，其優(yōu)選地是熱容積不超過基體的10％，或更優(yōu)選地是不超過5％，輻射熱吸收率不超過基體的60％，或更優(yōu)選地不超過50％。
本發(fā)明中，基板厚度范圍是0.5～10mm，透明層的厚度范圍是1～1000μm，不過，當(dāng)在如冷藏室、大型設(shè)施等等的大尺寸中使用時(shí)，厚度還可以更大，同樣，在如電子設(shè)備的小尺寸情況下，也可以使厚度更小。
在本發(fā)明中，用于構(gòu)成絕熱板的基板的材料包括不透明無機(jī)和有機(jī)材料，例如，金屬、金屬氧化物、陶瓷、塑料、橡膠等等。
在它們中，金屬的例子如下純金屬，例如鐵、鋁、鋅、鎂、金、銀、鉻、鍺、鉬、鎳、鉛、鉑、硅、鈦、釷和鎢，以及合金，例如碳鋼、鎳鋼、鉻鋼、鉻鉬鋼、不銹鋼、鋁合金、黃銅和青銅。
并且，金屬氧化物舉例如下氧化鋁、氧化硅、氧化鎂、氧化釷、氧化鋯、三氧化二鐵、四氧化三鐵、二氧化鈦、氧化鈣、氧化鋅、氧化鉛等，陶瓷舉例如下不透明的玻璃、瓷和瓷料，燒結(jié)碳化硅，燒結(jié)氮化硅，燒結(jié)碳化硼，燒結(jié)氮化硼等等。
其次，塑料舉例如下丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、氯乙烯樹脂、氟樹脂、硅氧烷樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、AS樹脂、ABS樹脂、聚酰胺、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、醋酸纖維素酯樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇縮甲醛、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、含離子鍵的聚合物，氯化聚醚、乙烯-α-烯烴共聚物，乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚苯醚、聚亞苯基硫醚、聚芳基砜、聚醚-酮醚等，橡膠舉例如下天然橡膠、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、硅(氧)橡膠、聚氨酯橡膠等等。當(dāng)使用它們作為基體時(shí)，必須與填料、顏料等復(fù)合變成不透明的。
此外，礦物，如花崗巖、大理石等，陶瓷制品，如磚、混凝土等，木材，如日本杉、松樹、日本柏樹，等等，纖維制品，如棉布、亞麻布、木棉布、紙等，皮革等根據(jù)需要也可以使用。
優(yōu)選地使用紅外區(qū)域具透光性的塑料作為本發(fā)明的透明層。一般來說，構(gòu)成塑料的每個(gè)原子有一個(gè)取決于鍵合態(tài)的紅外光的吸收波長，C-C，C-O和C-N單鍵的主吸收波長在7.5～12.5μm之間，C＝C，C＝O，C＝N和N＝O雙鍵的范圍是5.5～6.5μm，C≡C和C≡N三鍵的范圍是4.5～5.0μm，在其它范圍幾乎沒有吸收而呈現(xiàn)高透明度。
另一方面，正如前面所提到的一樣，從熱源輻射出的紅外線的波長范圍很寬，在中央具有最大強(qiáng)度的波長范圍取決于熱源溫度。例如，在太陽光的情況下，主波長大約是0.5μm，但是用作熱源的波長區(qū)域大約是0.34～25μm，在19℃的地面溫度下，主波長約是10μm，但是其所輻射的波長范圍大約是7～13μm。
因此，當(dāng)使用在紅外區(qū)中能吸收的材料，例如，金屬、不透明玻璃、不透明塑料、木材、混凝土、磚和大理石作為基體時(shí)，透明層可以在比基體吸收小的透明塑料中任意選擇。
并且，在熱源溫度是或低于200℃及主要波長不超過大約6μm的輻射的情況下，優(yōu)選地使用在波長為4μm或更小的區(qū)域中吸收少的透明塑料，例如，聚乙烯、聚丙烯、聚異丁烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、聚氯乙烯、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸丁酯、硅氧烷樹脂、丁二烯橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠等等以及他們的混合物。
并且，當(dāng)熱源溫度是高溫，例如在陽光下大約是5727℃并且輻射的主波長大約是0.5μm時(shí)，優(yōu)選地使用在0.3～2.5μm波長范圍中吸收的透明塑料，例如，聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-α-烯烴共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物、丙烯酸-氯乙烯共聚物、聚甲基戊烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸丁酯、尼龍-66、環(huán)氧樹脂、硅氧烷樹脂、丁二烯-苯乙烯樹脂、聚砜、聚偏氟乙烯、MBS樹脂、聚丁二烯、聚醚砜等等以及他們的混合物。
順便說說，由于吸收很多從熱源發(fā)出的臨近主波長的輻射，物體的溫度升高。并且，由不透明材料組成的基體吸收幾乎整個(gè)波長區(qū)域的輻射，所以，如果選擇在熱源中產(chǎn)生的主波長附近具有吸收小、高透射率的材料作為透明層，那么基體就能吸收更多的輻射熱以降低基體和透明層之間的溫度梯度并延遲熱從面向高溫帶的表面向面向低溫帶的表面?zhèn)鬟f。
根據(jù)朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律，增加吸收光線物體的厚度可提高對(duì)光的吸收。
因此，如果假設(shè)所用的材料能吸收同樣的輻射，那么就有可能進(jìn)一步通過減小它的厚度來提高透射率并且降低吸收輻射熱。而且，將一不透明物質(zhì)厚度減小后，由于熱輻射可以透過，也可用作透射層。
本發(fā)明的絕熱板的形狀沒有特別的限制，它可以被作成任何所需要的形狀，包括方形、圓形、圓柱形、半球形、球形等等，其表面形狀可以加工成帶波紋、粗糙、有突起等的表面。
本發(fā)明中玻璃基體和透明層的層壓方法可以在以前用于把其他材料層壓在基體上的傳統(tǒng)方法之中任意選擇，這些方法包括用熱熔融粘接或膠粘粘接使預(yù)先加工成膜狀或片狀的透明層貼在基體的表面并與之粘接的方法；使塑料溶解在適當(dāng)溶劑中，并涂在基體上，然后干燥、固化的方法；通過化學(xué)氣相沉積、真空氣相沉積、無電電鍍等牢固粘連的方法等。
與使用絕熱材料隔絕熱傳導(dǎo)的絕熱板的現(xiàn)有技術(shù)不同，本發(fā)明的絕熱板利用熱梯度，困此，基體和透明層必需能導(dǎo)熱。
例如圖1，基體和透明層各是一個(gè)整體，并且，在本發(fā)明中，基體或透明層或兩者都可以制成一個(gè)復(fù)合體。在這種情況下，對(duì)于每個(gè)基體和每個(gè)透明層，都必須滿足面向高溫帶的比面向低溫帶的具有熱容積小、吸收熱輻射小的關(guān)系。并且，在這種情況下，希望以這樣的方式構(gòu)成，即最里面的透明層，或，即形成面向高溫帶表面的透明層的熱容積不超過最外層基體，或，即形成面向低溫帶表面的基體的熱容積的10％，或者，優(yōu)選地不超過5％，同時(shí)熱輻射的吸收不超過基體的60％，或者，優(yōu)選地不超過50％。
本發(fā)明的絕熱板可以和傳統(tǒng)的絕熱材料如泡沫苯乙烯、泡沫氨基甲酸乙酯等結(jié)合使用。
在高溫帶和低溫帶之間使用本發(fā)明的絕熱板的絕熱，可以通過在它們之間放置基板面向低溫帶的絕熱板形成部分或整個(gè)隔墻來完成。
用這種方法，通過隔墻由傳導(dǎo)從高溫帶直接向低溫帶這邊的熱傳遞被在反方向形成的熱梯度阻止，并且，從高溫帶這邊產(chǎn)生的熱輻射透射過透明層以后被比透明層能吸收更多的熱輻射的基體吸收，從而提高了基體的溫度，這將導(dǎo)致進(jìn)一步阻止熱傳導(dǎo)，并表現(xiàn)出絕熱效果。
因此，本發(fā)明的絕熱板可以有效地用作居住房和冷藏室的天花板材料，墻體材料和地板材料，各種不同容器的基礎(chǔ)材料等。
下面，用實(shí)施例來進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。
買施例1準(zhǔn)備兩個(gè)由5mm厚的泡沫苯乙烯板制成的只具有一敞開側(cè)表面的立方體盒子(50×50×50cm)，其中，在一只盒子的能敞開側(cè)固定只由1mm厚的單層鐵板組成的絕熱板(A)(熱容積216.4cal/℃，熱輻射的吸收率98％)，在另一只盒子的敞開側(cè)固定絕熱板(B)，絕熱板(B)是在同樣的鐵板的外表面上，層壓5μm厚的甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯-苯乙烯共聚物的透明層(熱容積0.5cal/℃，熱輻射吸收率30％)。
接著，用紅外加熱器從外部加熱這些盒子，當(dāng)內(nèi)部溫度升到55℃時(shí)，停止加熱，然后用距絕熱板1.2米遠(yuǎn)的空調(diào)吹16℃的冷空氣，并記錄這段時(shí)間中內(nèi)部溫度的變化。
結(jié)果見圖2的曲線圖，虛線表示(A)，實(shí)線表示(B)。
實(shí)施例2兩個(gè)方形窗戶，每個(gè)都是1m高，1m寬安放在容積為44m3的房間中，其中，一個(gè)裝上3mm厚的黑色玻璃板(熱容積1500cal/℃，熱輻射吸收率95％)，另一窗戶裝上塊絕熱板，這塊絕熱板是在相同的黑色玻璃板朝內(nèi)的表面上再層壓5μm厚的由丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物組成的透明層(熱容積2.0cal/℃，熱輻射吸收率30％)，然后，晚上，在2300kcal/h的房間熱空氣加熱器工作情況下，測量玻璃板和絕熱板內(nèi)外表面在這段時(shí)間的溫度變化。結(jié)果見表1。
表1
>
從這張表可以看出，與玻璃板朝屋內(nèi)的表面相比，朝屋外的表面的表面溫度下降了0.2～1.1℃，而絕熱板幾乎沒有發(fā)現(xiàn)降低。
實(shí)施例3準(zhǔn)備一塊絕熱板，即將溶有氯乙烯樹脂的丙酮溶液涂在與實(shí)施例2相同的黑色玻璃板的朝內(nèi)的表面上，并使之形成5μm厚的涂膜層。其熱容積是1.9cal/℃，熱輻射吸收率大約是44％。
使用這塊絕熱板，做實(shí)驗(yàn)同實(shí)施例2。結(jié)果見表2。
表2
<p>從表2可以看出，與玻璃板朝內(nèi)的表面相比，朝外的表面的溫度降低了0.3～1.1℃，而在絕熱板上幾乎沒有降低。
實(shí)施例4準(zhǔn)備一塊絕熱板，即將溶有氯乙烯和醋酸乙烯共聚物的丙酮溶液涂在與例2相同的黑色玻璃板上，并使之形成5μm厚的涂膜層。這種涂膜層的熱容積是1.92cal/℃，熱輻射吸收率53％。
使用這塊絕熱板，做實(shí)驗(yàn)同實(shí)施例2。結(jié)果見表3。
表3
從表中可以看出，與玻璃板朝內(nèi)的表面相比，朝外的表面的溫度下降了0.1～0.9℃，而在絕熱板上幾乎沒有下降。
對(duì)比例準(zhǔn)備一塊絕熱板，即在與實(shí)施例2相同的黑色玻璃板上提供一層5μm厚三聚氰胺樹脂層。這種三聚氰胺樹脂層的熱容積是1.86cal/℃，熱輻射吸收率為68％。
使用這塊絕熱板，做實(shí)驗(yàn)同實(shí)施例2，結(jié)果見表4。
表4
<p>從表中可以看出，當(dāng)被層壓的透明層的熱輻射吸收不是基體的60％或更少時(shí)，幾乎沒有得到絕熱效果。
實(shí)施例5準(zhǔn)備兩個(gè)與實(shí)施例1中相同的、由泡沫苯乙烯制成的立方體盒子。
在一只盒子的敞開側(cè)固定一塊1mm厚的鍍鋅鐵板(熱容積216.4cal/℃，熱輻射吸收率95％)，在另一只盒子的敞開側(cè)固定一塊絕熱板，這塊絕熱板是在同樣的鐵板的內(nèi)表面涂上溶于甲苯和醋酸乙烯酯混合溶劑中的丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物，并使之形成不同厚度的透明層。
然后，在每個(gè)盒子的內(nèi)部放置用黑色布覆蓋的125瓦的紅外燈并使之產(chǎn)生熱量，在這段時(shí)間里記錄它們內(nèi)部溫度的變化。結(jié)果見表5。
表5 說明)表中，X1表示透明層的熱容積X2表示鍍鋅鐵板的熱容積從表中可以看出，當(dāng)透明層的熱容量較小時(shí)，內(nèi)部的溫度升高較快，并表現(xiàn)出很顯著的絕熱效果。
實(shí)施例6使用一幢十一層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物的8層的兩個(gè)同類型的房間(體積17.25m3，窗戶面積1.4m2)，其中，在一間房子的窗戶上固定1mm厚的鍍鋅鐵板(熱容積1211cal/℃，熱輻射吸收率95％)，在另一房間的窗戶上固定一塊絕熱板，這塊絕熱板是在同樣的鐵板的內(nèi)表面涂上丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物并使之形成5μm厚的透明層(熱容積2.8cal/℃，熱輻射吸收率30％)，在絕對(duì)沒有陽光射入的夜間，當(dāng)用2300kcal/的熱空氣室內(nèi)加熱器進(jìn)行加熱時(shí)，記錄這段時(shí)間每個(gè)房間的溫度變化。結(jié)果見表6。
表6<
p><p>從表中可以看出。裝有絕熱板的房間保持較高的溫度，從而顯示出了絕熱效果。
根據(jù)本發(fā)明，不必像傳統(tǒng)的用泡沫材料制成的絕熱板那樣增加厚度，只需，在不透明材料的一表面上層壓一層厚度薄的透明層，即可形成一熱梯度，這樣就可以滿意地用作住房、冷藏室、冷凍車、保溫容器等的隔離壁。
權(quán)利要求
1.一種絕熱板，該絕熱板被放置在高溫帶和低溫帶之間用于隔絕從高溫帶向低溫帶的熱擴(kuò)散，其特征在于它是由按面向低溫帶定位的不透明的導(dǎo)熱基體和按面向高溫帶定位的導(dǎo)熱的透明層的復(fù)合體組成的，所述透明層的熱容積和熱輻射吸收比該基體的熱容積和熱輻射吸收小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕熱板，其中該透明層的熱容積不超過該基體熱容積的10％，該透明層的熱輻射吸收不超過該基體熱輻射吸收的60％。
3.一種絕熱的方法，其特征在于在高溫帶和低溫帶之間放置一絕熱板，該絕熱板由不透明的導(dǎo)熱基體和導(dǎo)熱的透明層的復(fù)合體組成，該透明層的熱容積和熱輻射吸收比該基體的熱容積和熱輻射吸收小，并使該透明層面向該高溫帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的絕熱方法，其中該透明層的熱容積不超過該基體熱容積的10％，該透明層的熱輻射吸收不超過該基體的熱輻射吸收的60％。
全文摘要
一種絕熱板和使用這種絕熱板絕熱的方法，它是以一種新的、利用熱梯度的絕熱理論為基礎(chǔ)的。并且，這種絕熱板的特征在于它是由面向低溫帶定位的不透明導(dǎo)熱基體和面向高溫帶定位的導(dǎo)熱透明層的復(fù)合體組成的，所述透明層的熱容積和熱輻射吸收比所述基體的熱容積和熱輻射吸收小。
文檔編號(hào)F28F3/00GK1130421SQ94193247
公開日1996年9月4日 申請(qǐng)日期1994年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月3日
發(fā)明者鯨井由美子, 鯨井正見, 鯨井幸夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社世久途化學(xué)