DE102010024951A1

DE102010024951A1 - Vakuumdämmkörper mit Oberflächenstruktur

Info

Publication number: DE102010024951A1
Application number: DE102010024951A
Authority: DE
Inventors: Jochen Hiemeyer
Original assignee: Va Q Tec AG
Current assignee: Va Q Tec AG
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2011-12-29

Abstract

Die Erfindung betrifft die Integration von Vakuumdämmelementen in eine nichtebene Flächenstruktur, z. B. für die Innenwand eines Kühlschrankes. Die Verbindung zwischen Flächenstruktur und Vakuumdämmelement wird dadurch erreicht, dass ein mit Pulver gefülltes Vakuumpaneel verwendet wird, das bei der Herstellung nur mit minimalen Druck belastet worden ist. Die flexible Vakuumdämmplatte wird in die nichtebene Flächenstruktur eingepresst und nimmt zumindest teilweise deren Oberflächenform an.

Description

Eine Anwendung der Erfindung betrifft die Ausstattung eines Kühlschrankes mit einer Vakuumdämmplatte, die an der innenliegenden Wandstruktur befestigt wird. Die Form der Vakuumdämmplatte wird der Form der Wandstruktur angepasst. Dies geschieht durch Aufpressen der pulvergefüllten Vakuumdämmplatte, die mit minimaler Dichte hergestellt worden ist.
Die Verbesserung der Energieeffizienz von Kühl- und Gefriergeräten kann vor allem mit Verbesserung der Dämmung der Außenhülle der Geräte erreicht werden. Die Verringerung der Dämmverluste durch die übliche Umschäumung der Hohlräume zwischen dem Innenbehälter und dem Außengehäuse mit Polyurethanschäumen ist inzwischen an Grenzen gestoßen. Zum einen lässt sich die Wärmeleitfähigkeit von Polyurethanschäumen nicht unter 18–20 mW/mK bringen, zum anderen ist eine maximal mögliche Dämmstärke inzwischen erreicht. Noch größere Dämmstärken würden unverhältnismäßig viel Nutzvolumen wegnehmen. Daher werden vermehrt zusätzlich in den Polyurethanschaum hochdämmende, evakuierte Elemente miteingeschäumt. Diese Vakuumisolationspaneele sind entweder mit offenporigen Glasfasermaterialien oder Pulver auf Basis von pyrogener Kieselsäure gefüllt und auf Gasdrücke zwischen 0,01 und 5 mbar evakuiert. Die vakuumdichte Umhüllung besteht aus Aluminiumverbundfolien oder metallisierten Hochbarriere-Kunststofffolien. Es werden Wärmeleitfähigkeiten zwischen 2 und 5 mW/mK erreicht. Um eine Verdoppelung des Wärmewiderstandes der Außenhülle und damit eine Halbierung ihrer Energieverluste zu erzielen, reicht es also aus, nur einen Teil der zur Verfügung stehenden Dämmdicke mit Vakuumpaneelen auszufüllen und den Rest mit Polyurethan auszuschäumen. Der Schaum sorgt zusätzlich für die Stabilität des Gerätes, da er sich in den zu dämmenden Hohlraum leicht einfüllen lässt und sich mit den Oberflächen von Innenteil und Außenteil gut verbindet.
Bisher wurden Vakuumdämmplatten im zu dämmenden Hohlraum vor allem an der Außenhülle des Gerätes angeklebt und der innenliegende restliche Hohlraum verschäumt. Dies wurde bisher so durchgeführt, da die Außenhülle üblicherweise aus einem ebenen Blechteil besteht und die Oberfläche des Vakuumpaneels ebenfalls eben ist. Wärmetechnisch gesehen wäre es aber vorteilhafter, wenn das Vakuumpaneel auf dem inneren Gehäuseteil befestigt werden könnte, da dessen umfassende Fläche und damit die Wärmeverluste um einiges geringer sind als die beim äußeren Gehäuseteil.
Allerdings ist das innere Gehäuseteil („Inliner”) üblicherweise nicht eben. Es besteht aus dünnem Kunststoff, dem Strukturen für bessere Stabilität oder Halterungsmöglichkeiten für Einschübe im Nutzraum eingeprägt sind. Daher lassen sich die bisherigen Vakuumdämmplatten nicht oder nur ungenügend mit dem inneren Gehäuseteil aus Kunststoff verbinden oder es entstehen Hohlräume zwischen Inliner und Vakuumpaneel, die hinsichtlich Qualitätssicherung des Produktes und Kundenzufriedenheit nicht akzeptabel sind.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, Vakuumdämmplatten so zu gestalten und an den nichtebenen Innenteilstrukturen zu befestigen, dass möglichst keine Hohlräume zwischen dem nicht-ebenen Inliner und den Vakuumdämmplatten entstehen.
Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst. Es wird ein Vakuumpaneel mit einer losen Pulverfüllung verwendet, das bei der Herstellung in etwa mit einer Last, die dem Atmosphärendruck entspricht, gemäß 1 zu einer ebenen Platte (1) geformt wird. Methoden zur Herstellung von Vakuumpaneelen, bei denen loses Pulver direkt in die vakuumdichte Hülle eingefüllt wird, beschreibt z. B. die Patentanmeldung DE 10 2005 045 726 . Überraschenderweise lässt sich gemäß 2 ein auf diese Weise hergestelltes Vakuumpaneel (1) so auf ein Kunststoffinnengehäuse einer Kühlschranktür mit Oberflächenstrukturen (2) aufpressen, dass es weitgehend dessen Oberflächenform annimmt. Zur Verbindung mit der Kunststoffoberfläche wird ein Kleber, z. B. auf Polyurethanbasis verwendet, der vor dem Aufpressen auf die Kunststofffläche, der Oberfläche des Vakuumpaneels oder beidem, flächig oder teilflächig aufgetragen wird. Der Aufpressdruck ist dabei weit geringer als der Atmosphärendruck von 1 bar, so dass während des Pressvorgangs die Dichte des Vakuumpaneels praktisch nicht vergrößert wird. Die Oberflächenstruktur des Kunststoffinnenteils (2) wird dabei gemäß 2 zu mindestens zu einem Teil auch auf der außenliegenden Seite des Vakuumdämmkörpers (1) wiedergegeben.
Vorteil dieses Verfahrens ist, dass bei der Herstellung des Vakuumpaneels kein aufwändiges Presswerkzeug verwendet werden muss. Eine doppelseitige Strukturaufprägung im Rahmen des Herstellungsprozess des Vakuumpaneels ist zudem nur sehr schwierig umsetzbar. Das Aufbringen, Formen und Verkleben des Vakuumpaneels mit dem Kunststoffteil kann erfindungsgemäß in einem Prozessschritt durchgeführt werden. Dadurch verringern sich die Herstellungskosten für die Integration einer Vakuumdämmplatte in den zu dämmenden Hohlraum eines Kühl- oder Gefriergerätes.
Neben dem Innenteil der Tür können grundsätzlich auch die Kunststoffinnenteile der anderen Gehäusewände erfindungsgemäß mit Vakuumpaneelen ausgestattet werden. Sehr tiefe Hohlräume in den Kunststoffgehäuseteilen, z. B. für Halterungen im Innenraum des Gerätes, den die Formung des Vakuumpaneels nicht folgen kann, können vorher zu Stabilisierung mit Polyurethan oder ähnlichem Material ausgeschäumt werden.
Dadurch dass mit der Erfindung eine Verlagerung der Vakuumdämmplatten von außenliegend nach innenliegend leichter möglich wird, ist auch eine Verringerung der gesamten Energieaufwandes für den Betrieb des Kühl- oder Gefriergerätes damit verbunden. Zudem wird weniger Fläche für die innenliegenden Vakuumdämmplatten benötigt, was die Kosten zur Erzielung einer ausreichenden Dämmung weiter verringert.
Neben der Anwendung im Kühlgerätebereich kann ein analoges Verfahren z. B. bei Kühlfahrzeugen, Gebäudeelementen oder ähnlichem verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005045726 [0006]

Claims

Verfahren zur Formung und Verbindung einer Vakuumdämmplatte mit einer nicht-ebenen Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass ein als ebene Platte hergestelltes Vakuumpaneel auf eine zu dämmende, nicht-ebene Oberfläche so aufgepresst wird, dass es im wesentlichen deren Oberflächenstruktur annimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Vakuumdämmplatte mit einer losen Pulverfüllung hergestellt wird.
Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Vakuumdämmplatte bei der Herstellung maximal mit einem Belastungsdruck von 3 bar, bevorzugt mit einem Belastungsdruck von maximal 1,5 bar und besonders bevorzugt mit einem Belastungsdruck von 1 bar hergestellt wird.
Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur sich teilweise oder ganz auf der gegenüber liegenden Seite der Vakuumdämmplatte abzeichnet.
Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufpressen die Oberfläche des Vakuumpaneels oder beide Oberflächen mit einem Kleber versehen werden.
Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zu dämmende nicht-ebene Oberfläche aus Kunststoff besteht.
Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die innenliegenden Kunststoffwände eines Kühlschrankgehäuses mit einem Vakuumpaneel ausgerüstet werden.
Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die innenliegende Kunststoffwandung einer Kühlschranktür mit den Vakuumdämmplatten ausgerüstet wird.
Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der restliche Hohlraum zwischen Kunststoffinnenwand und Außenwand mit Polyurethanschaum ausgeschäumt wird.