DE102013002313A1 - Vacuum insulating body for walls of cooling- and freezing device, has vacuum-tight envelope and powder filling present in area surrounded by envelope, where vacuum insulating plate is present in area surrounded by envelope - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vakuumdämmkörper mit einer vakuumdichten Umhüllung sowie mit einer Pulverfüllung, die sich in dem von der Umhüllung umgebenen Bereich befindet.The present invention relates to a Vakuumdämmkörper with a vacuum-tight envelope and with a powder filling, which is located in the area surrounded by the enclosure.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zum Zwecke der Wärmeisolation von Kühl- bzw. Gefriergeräten Vakuumisolationspaneele einzusetzen, die aus einer vakuumdichten Umhüllung und einem darin befindlichen Kern bestehen. Diese Vakuumisolationspaneele werden üblicherweise in den Bereich zwischen dem Innenbehälter und einer Außenwandung des Gerätes eingesetzt und befinden sich in einer in diesem Bereich angeordneten Ausschäumung. Aufgrund der sehr geringen Wärmeleitfähigkeit lassen sich mit dünnen Vakuumisolationspaneelen hohe Wärmewiderstände erzielen.From the prior art it is known to use for the purpose of heat insulation of refrigerators or freezers vacuum insulation panels, which consist of a vacuum-tight envelope and a core therein. These vacuum insulation panels are usually used in the area between the inner container and an outer wall of the device and are located in a foaming arranged in this area. Due to the very low thermal conductivity can be achieved with thin vacuum insulation panels high thermal resistance.
Bei bestehenden Vakuumisolationspaneelen besteht ein Nachteil darin, dass diese im Hinblick auf einen Anstieg des Gasdrucks aufgrund der verhältnismäßig großen Porengröße eine hohe Empfindlichkeit aufweisen, so dass die Lebensdauer entsprechend begrenzt ist. Um diese zu erhöhen bzw. um eine vertretbare Lebensdauer zu erreichen, werden die Vakuumisolationspaneele gemäß dem Stand der Technik z. B. mit einer Aluminiumverbundfolie ausgestattet. Diese verbessert die Vakuumdichtheit der Vakuumisolationspaneele, bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass durch thermische Randableitung über die Folie die Gesamtdämmleistung eingeschränkt ist.With existing vacuum insulation panels, there is a disadvantage that they have a high sensitivity in view of an increase in the gas pressure due to the relatively large pore size, so that the life is correspondingly limited. To increase this or to achieve a reasonable life, the vacuum insulation panels according to the prior art z. B. equipped with an aluminum composite foil. This improves the vacuum tightness of the vacuum insulation panels, but has the disadvantage that thermal edge dissipation over the film, the overall insulation performance is limited.
Abgesehen davon besteht auch bei der Ausführung von Vakuumisolationspaneelen mit hochdichten Aluminiumverbundfolien die Gefahr einer Alterung aufgrund der Abnahme bzw. des Verlustes des Vakuums und damit eines entsprechenden Anstiegs der Wärmeleitfähigkeit.Apart from that, there is also the risk of aging due to the decrease or loss of the vacuum and thus a corresponding increase in the thermal conductivity in the execution of vacuum insulation panels with high-density aluminum composite films.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vakuumdämmkörper der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass dessen Lebensdauer gegenüber herkömmlichen Lösungsansätzen verbessert ist.The present invention has the object of developing a vacuum insulation of the type mentioned in such a way that its life compared to conventional approaches is improved.
Diese Aufgabe wird durch einen Vakuumdämmkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass sich in dem von der Umhüllung umgebenen Bereich des Weiteren wenigstens eine Vakuumdämmplatte befindet. Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass innerhalb der vakuumdichten Umhüllung, d. h. innerhalb eines evakuierten Bereichs wenigstens eine Vakuumdämmplatte angeordnet ist. Diese Vakuumdämmplatte ist aufgrund ihrer Anordnung somit nicht einem atmosphärischen Druck ausgesetzt, sondern nur dem wesentlich geringeren, in der Umhüllung herrschenden Druck, so dass die Gefahr des Eindiffundierens von Gas und damit des Vakuumverlustes in der Vakuumdämmplatte entsprechend verringert ist und die Lebensdauer auf diese Weise erhöht wird.This object is achieved by a vacuum insulation body with the features of claim 1. Thereafter, it is provided that at least one vacuum insulation panel is located in the area surrounded by the enclosure. According to the invention it is thus provided that within the vacuum-tight envelope, d. H. at least one vacuum insulation panel is disposed within an evacuated area. Due to its arrangement, this vacuum insulation panel is thus not exposed to atmospheric pressure, but only to the substantially lower pressure prevailing in the enclosure, so that the risk of diffusion of gas and thus of the vacuum loss in the vacuum insulation panel is correspondingly reduced and the service life increased in this way becomes.
Bei der Vakuumdämmplatte kann es sich um ein beliebiges Bauteil handeln, das wenigstens einen evakuierten Bereich umschließt bzw. aufweist. In Betracht kommt der Einsatz einer herkömmlichen Vakuumisolationspaneele oder auch eines sonstigen Vakuumdämmkörpers. Der Begriff „Platte” ist nicht einschränkend auf ein flächiges Bauteil zu lesen, sondern umfasst jeden beliebigen geometrischen Körper, in dem zumindest bereichsweise Unterdruck herrscht.The vacuum insulation panel may be any component that encloses or has at least one evacuated area. It is possible to use a conventional vacuum insulation panel or other vacuum insulation body. The term "plate" is not restrictive to read on a sheet-like component, but includes any geometric body in which at least partially negative pressure prevails.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Vakuumdämmplatte ein Kernmaterial aufweist, das teilweise oder vollständig aus Glasfasern und insbesondere aus wenigstens einer Glasfasermatte besteht.It is preferably provided that the vacuum insulation panel comprises a core material which consists partly or completely of glass fibers and in particular of at least one glass fiber mat.
Die Vakuumdämmplatte weist vorzugsweise wenigstens eine vakuumdichte Umhüllung auf, die als ein- oder mehrschichtig metallisierte Folie ausgebildet ist. In Betracht kommt beispielsweise die Verwendung einer vergleichsweise günstigen, einschichtigen metallisierten Folie, die die Umhüllung der Vakuumdämmplatte bildet. Innerhalb dieser Umhüllung, d. h. innerhalb des von der Folie umgebenen Bereiches kann sich beispielsweise die genannte Glasfasermatte befinden.The vacuum insulation panel preferably has at least one vacuum-tight enclosure, which is designed as a single-layer or multi-layer metallized film. Considered, for example, the use of a comparatively low-cost, single-layer metallized film, which forms the envelope of the vacuum insulation panel. Within this cladding, d. H. Within the area surrounded by the film, for example, the mentioned glass fiber mat can be located.
Anstelle einer Glasfasermatte bzw. anstelle von Glasfasern können auch andere als Kernmaterialien geeignete Stoffe Verwendung finden.Instead of a glass fiber mat or instead of glass fibers, materials other than core materials may be used.
Die vakuumdichte Umhüllung des Vakuumdämmkörpers kann beispielsweise durch starre Wandungen oder auch durch flexible bzw. verformbare Wandungen, wie beispielsweise einen Foliensack gebildet werden.The vacuum-tight envelope of the vacuum insulation body can be formed for example by rigid walls or by flexible or deformable walls, such as a foil bag.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass die vakuumdichte Umhüllung des Vakuumdämmkörpers wenigstens teilweise durch eine oder mehrere starre Wandungen gebildet wird. Diese können gegebenenfalls mit einer diffusionsdichten Folie oder sonstigen Beschichtung versehen sein, um die erforderliche Vakuumdichtheit herzustellen.Alternatively, it is conceivable that the vacuum-tight envelope of the vacuum insulation body is at least partially formed by one or more rigid walls. These may optionally be provided with a diffusion-tight film or other coating to produce the required vacuum tightness.
Grundsätzlich kann somit der Vakuumdämmkörper beispielsweise durch den Innenbehälter und eine Außenwand eines Kühl- und/oder Gefriergerätes gebildet bzw. begrenzt werden. Zwischen diesen ist die wenigstens eine Vakuumdämmplatte angeordnet.In principle, therefore, the vacuum insulation body can be formed or limited, for example, by the inner container and an outer wall of a refrigerator and / or freezer. Between these, the at least one vacuum insulation panel is arranged.
Denkbar ist es auch, die Vakuumdämmplatte in einem zweiten Foliensack unterzubringen, der ähnlich der vakuumdichten Umhüllung des Vakuumdämmkörpers möglichst am Objekt evakuiert wird.It is also conceivable to accommodate the vacuum insulation panel in a second film bag, which is evacuated as possible on the object as the vacuum-tight enclosure of the vacuum insulation body.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei der Pulverfüllung um Perlitpulver handelt. Dieses Perlitpulver kann eine sehr geringe Korngröße von weniger als 0,1 mm aufweisen. In a further embodiment of the invention, it is provided that the powder filling is perlite powder. This perlite powder can have a very small grain size of less than 0.1 mm.
Der Druck in der vakuumdichten Umhüllung des Vakuumdämmkörpers und/oder in der Vakuumdämmplatte, die sich in dieser vakuumdichten Umhüllung befindet, kann im Bereich von ≤ 0,5 mbar liegen. Bei diesen Werten handelt es sich selbstverständlich nur um exemplarische Werte, die die Erfindung nicht beschränken.The pressure in the vacuum-tight envelope of the vacuum insulation body and / or in the vacuum insulation panel which is located in this vacuum-tight enclosure may be in the range of ≦ 0.5 mbar. Of course, these values are only exemplary values that do not limit the invention.
Dies gilt entsprechend für die genannte Korngröße, die einen bevorzugten Bereich darstellt.This applies correspondingly to the mentioned grain size, which represents a preferred range.
Der Vakuumdämmkörper kann eine erste Begrenzungswand und ein eine zweite Begrenzungswand aufweisen und die Vakuumdämmplatte kann an wenigstens einer der Begrenzungswände anliegen oder von beiden Begrenzungswänden durch die Pulverfüllung beabstandet sein. So ist es beispielsweise denkbar, dass die genannte erste Begrenzungswand durch die vom Kühlraum abgewandte Seite eines Innenbehälters gebildet wird oder durch eine dazu benachbart oder daran angeordnete Folie oder Beschichtung und dass die zweite Begrenzungswand durch die von der Außenseite abgewandte Seite eine Außenwandung eines Kühl- und/oder Gefriergerätes oder durch eine daran oder dazu benachbart angeordnete Folie oder Beschichtung gebildet wird. Denkbar ist es, dass die Vakuumdämmplatte an einer oder beiden dieser Begrenzungswände anliegt oder auch in die Pulverfüllung eingebettet ist, so dass die Vakuumdämmplatte „schwimmend” verlegt ist.The vacuum insulation body may have a first boundary wall and a second boundary wall and the vacuum insulation panel may rest against at least one of the boundary walls or be spaced from both boundary walls by the powder filling. Thus, it is conceivable, for example, that said first boundary wall is formed by the side facing away from the cooling chamber of an inner container or by a thereto adjacent or thereto arranged film or coating and that the second boundary wall by the side facing away from the outside side of an outer wall of a cooling and or by a freezer or by a thereto or adjacent thereto arranged film or coating is formed. It is conceivable that the vacuum insulation plate rests against one or both of these boundary walls or is embedded in the powder filling, so that the vacuum insulation board is laid "floating".
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Vakuumdämmkörper eine oder mehrere Wandungen eines Kühl- und/oder Gefriergerätes bildet.In a further embodiment of the invention it is provided that the vacuum insulation body forms one or more walls of a refrigerator and / or freezer.
Im Falle eines Kühl- und/oder Gefriergerätes ist es somit denkbar, dass der gekühlte Innenraum teilweise oder vollständig von wenigstens einem Vakuumdämmkörper umgeben ist, der somit die Wärmeisolation für den gekühlten Innenraum bildet.In the case of a refrigerator and / or freezer, it is thus conceivable that the cooled interior is partially or completely surrounded by at least one Vakuumdämmkörper, which thus forms the heat insulation for the cooled interior.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem gekühlten Innenraum und mit wenigstens einer den gekühlten Innenraum wenigstens bereichsweise umgebenden Wandung, wobei die Wandung teilweise oder vollständig durch wenigstens einen Vakuumdämmkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 gebildet ist.The present invention further relates to a refrigerator and / or freezer having at least one cooled interior and at least one wall surrounding the cooled interior at least partially, wherein the wall is partially or completely formed by at least one Vakuumdämmkörper according to one of claims 1 to 7.
Denkbar ist es, dass das Kühl- und/oder Gefriergerät einen oder mehrere Innenbehälter aufweist, der bis auf seine offene Seite von den Wandungen in Form des oder der erfindungsgemäßen Vakuumdämmkörper umgeben ist, die den Korpus bilden.It is conceivable for the refrigerator and / or freezer to have one or more inner containers, which, except for its open side, is surrounded by the walls in the form of the vacuum insulation body or bodies according to the invention, which form the body.
Wie bereits oben ausgeführt kann die Wandung einerseits den Innenbehälter und andererseits eine Außenwandung des Gerätes umfassen, wobei zwischen Innenbehälter und der Außenwandung Vakuum herrscht und die genannte Pulverfüllung sowie die wenigstens eine Vakuumdämmplatte angeordnet sind.As already stated above, the wall on the one hand comprise the inner container and on the other hand an outer wall of the device, wherein there is a vacuum between the inner container and the outer wall and said powder filling and the at least one vacuum insulation panel are arranged.
Auf eine Ausschäumung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist und die sich üblicherweise zwischen Innenbehälter und Außenwandung befindet, kann vollständig verzichtet werden, d. h. in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Kühl- und/oder Gefriergerät keine derartige, üblicherweise aus PU-Schaum bestehende Ausschäumung auf.On a foaming, as known from the prior art and which is usually located between the inner container and the outer wall, can be completely dispensed with d. H. In a preferred embodiment of the invention, the refrigerator and / or freezer has no such, usually consisting of PU foam foaming.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Innenbehälter und/oder die Außenwandung mit wenigstens einer Diffusionsbarriere, insbesondere mit wenigstens einer diffusionsdichten Folie oder diffusionsdichten Beschichtung versehen sind. An dieser Diffusionsbarriere, die auch als sackförmiges Gebilde zwischen Innenbehälter und Außenwandung ausgeführt sein kann, liegt entweder die Vakuumdämmplatte oder die Pulverfüllung des erfindungsgemäßen Vakuumdämmkörpers an.Furthermore, it can be provided that the inner container and / or the outer wall are provided with at least one diffusion barrier, in particular with at least one diffusion-tight film or diffusion-tight coating. At this diffusion barrier, which can also be designed as a bag-shaped structure between the inner container and the outer wall, either the vacuum insulation panel or the powder filling of the vacuum insulation body according to the invention is applied.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Evakuierung des Vakuumdämmkörpers mit bereits evakuiertem und damit vorgeformten Vakuumdämmplatten vorgenommen wird. Insbesondere bei der Verwendung von Glasfasermatten bzw. Vakuumisolationspaneelen, deren Kernmaterial Glasfaser aufweist bzw. aus Glasfasermatten besteht, besteht ansonsten die Gefahr, dass sie bei der atmosphärischen Belastung massiv schrumpfen. Werden bereits fertiggestellte Vakuumdämmplatten eingesetzt und wird sodann die vakuumdichte Umhüllung hergestellt bzw. dort das Vakuum gezogen, kommt es nicht zu einer Kompression der Vakuumdämmplatten.Preferably, it is provided that the evacuation of the vacuum insulation body is carried out with already evacuated and thus preformed vacuum insulation panels. In particular, when using glass fiber mats or vacuum insulation panels whose core material comprises glass fiber or consists of glass fiber mats, there is otherwise the danger that they shrink massively under the atmospheric load. If already finished vacuum insulation panels are used and then the vacuum-tight enclosure is produced or the vacuum is drawn there, compression of the vacuum insulation panels will not occur.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further details and advantages of the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment described in the drawing.
Die einzige Figur zeigt ein Kühl- und/oder Gefriergerät gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Querschnittsansicht.The single figure shows a refrigerator and / or freezer according to the present invention in a cross-sectional view.
Mit dem Bezugszeichen
Auf der Innenseite der Außenwand
Zwischen diesen beiden diffusionsdichten Folien
Wie dies aus der Figur hervorgeht, befinden sich diese Vakuumdämmplatten
Im Rahmen der Herstellung werden die Vakuumisolierpaneele
Wie dies aus der Figur hervorgeht, ist der Vakuumdämmkörper in diesem Fall als den Innenraum
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