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Isolationsanordnung unter Verwendung von thermischen Isolationskörpern
Im Hauptpatent ist ein thermischer Isolationskörper beschrieben, der aus einem abgeschlossenen
evakuierten Behälter besteht, welcher zwei parallele biegsame Wände aufweist, zwischen
denen ein Füllmaterial aus Faserstoff liegt. Der Isolationskörper gemäß dem Hauptpatent
ist dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstoff aus Fäden eines harten Materials
geringer Wärmeleitfähigkeit besteht, die in zu den Wänden parallelen Ebenen regellos
angeordnet sind.
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Wenn man in Kühlschränke od. dgl. die aus Innen-und Außenwänden bestehen,
Isolationskörper gemäß dem Hauptpatent einbaut, so tritt das Problem einer unerwünschten
Wärmeableitung an den Kanten der thermischen Isolationskörker auf.
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Durch die Erfindung wird eine Isolationsanordnung geschaffen, welche
diese Wärmeableitung außerordentlich verkleinert und die Wärmeableitung auch an
den erwärmten Kanten der thermischen Isolationskörper auf denjenigen geringen Wert,
welcher an den übrigen Punkten der thermischen Isolationskörper vorhanden ist, reduziert.
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Die Erfindung kann sowohl auf die Wände von Kühlschränken als auch
auf die Türen von Kühlschränken angewendet werden.
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Die Erfindung betrifft eine Isolationsanordnung ; unter Verwendung
von thermischen Isolationskörpern, bestehend aus je einem abgeschlossenen evakuierten
Behälter, der zwei parallele biegsame Wände aufweist, zwischen denen ein Füllmaterial
aus Faserstoff liegt, das aus Fäden eines harten Materials geringer Wärmeleitfähigkeit
besteht, die in zu den Wänden parallelen Ebenen regellos angeordnet sind, wie es
im Hauptpatent 963 387 beschrieben ist.
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Die Erfindung soll bei Kühlschränken od. dgl. angewendet werden, die
aus Innen- und Außenwänden bestehen.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in den Seitenwänden
und in der Tür des Kühlschrankes zwischen den Innen- und Außenwänden je ein thermischer
Isolationskörper angeordnet ist und . daß an den Kanten des thermischen Isolationskörpers
zwischen Außen- und Innenwand des Kühlschrankes eine Füllung von unter Atmosphärendruck
stehendem Wärmeisolierstoff von größerer Dicke als derjenigen des thermischen Isolationskörpers
angebracht ist.
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Fig. 1 stellt eine teilweise im Schnitt gehaltene Vorderansicht eines
Kühlschrankes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar; Fig. 2 zeigt einen
Grundriß längs der Linie 2-2 der Anordnung in Fig. 1; ; Fig. 3 stellt einen Querschnitt
eines Teils einer Tür nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung dar, und
Fig. 4 ist eine Darstellung ähnlich derienizen nach Fig.3 zur Veranschaulichung
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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In Fig. 1 und 2 ist ein Kühlschrank 1 dargestellt mit einer Außenwand
2 und einer Innenwand 3, die einen bestimmten Abstand von der Außenwand 2 besitzt
und einen Behälter 4 zur Aufbewahrung von Lebensmitteln bildet. Unterhalb dieses
Behälters 4 ist ein Raum 5 zur Aufnahme des Kühlsatzes vorgesehen. Die vordere Öffnung
des Behälters 4 wird durch eine Tür 6 verschlossen, und der Raum 5 zur Aufnahme
des Kühlsatzes ist mittels einer Platte 7 abgedeckt. Zwischen der Außenwand 2 und
der Innenwand 3 (Fig. 2) ist eine Abdeckleiste 7a aus einem Stoff von geringer Wärmeleitfähigkeit
vorhanden, beispielsweise eine Leiste aus irgendeinem Kunststoff. Die Abdeckleiste
wird mittels Schrauben, von denen eine mit 7 b bezeichnet ist, befestigt.
Diese Schraube 7 b greift in eine mit Schraubengewinden versehene Leiste
7c an der Innenwand3 ein. Die Abdeckleiste7a überdeckt somit einen mach innen verlaufenden
Flansch der Außenwand 2 und ist mittels einer Schraube an der Innenwand 3 befestigt.
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Der Behälter 4 wird .durch den nicht dargestellten Kühlsatz gekühlt,
so daß normalerweise eine erhebliche Temperaturdifferenz zwischen dem Innenraum
des Behälters 4 und der Umgebungstemperatur aufrechterhalten wird. Um die Aufrechterhaltung
dieser Temperaturdifferenz zu erleichtern, wird der Raum
zwischen
der Außenwand 2 und der Innenwand 3 mit einem Wärmeisolationgmaf-erial ausgefüllt.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind thermische Isolationskörper 8 und 9 in
diesen Zwischenräumen seitlich und oberhalb des Behälters 4 angebracht (Fig. 1).
Die in Fig. 1 in der linken Seitenwand des Behälters 4 dargestellte Konstruktion
kann man natürlich auch in der rechten Seitenwand des Behälters verwenden. Jeder
thermische Isolationskörper kann zwischen der Außenwand 2 und der Innenwand 3 in
beliebiger geeigneter Weise befestigt werden. So kann man beispielsweise, wie Fig.
1 veranschaulicht, eine Anzahl von Distanzstreifen 10 benutzen, die beispielsweise
aus Pappe bestehen können und eine gewisse Beweglichkeit der thermischen Isolationskörper
gegenüber den Wänden 2 und 3 gewährleisten. Diese Distanzstreifen 10 können aber
gewünschtenfalls auch fortgelassen werden.
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Die thermischen Isolationskörper 8 und 9 sind gemäß dem Hauptpatent
ausgeführt. Jeder thermische Isolationskörper besteht aus zwei biegsamen Wänden
11 und 12. Die Wand 11 kann beispielsweise vollkommen eben sein und die Wand 12
einen hochgebogenen Rand besitzen, so daß ein Zwischenraum zwischen den beiden Wänden
entsteht. Da der thermische Isolationskörper vollkommen abgedichtet sein muß, um
das notwendige Vakuum aufrechtzuerhalten, werden die Wände 11 und 12 am besten aus
einem geeigneten Metall, beispielsweise aus Stahl, hergestellt. Der Raum zwischen
den Wänden 11 und 12 wird mit einem Füllmaterial aus Faserstoff 13; und zwar mit
einer besonderen Glasfasermasse gemäß dem Hauptpatent, ausgefüllt, und die Kanten
14 der beiden Wände werden miteinander verschweißt. Der Raum zwischen den Wänden
wird auf einen-sehr niedrigen Druck entlüftet, wodurch der thermische Isolationskörper
eine geringe Wärmeleitfähigkeit erhält. Wegen dieser geringen Wärmeleitfähigkeit-kann
der thermische Isolationskörper im ganzen auch-. viel dünner gehalten werden als
die bisher üblichen, ohne Vakuum arbeitenden Isolationsplatten. Wie bereits oben
dargelegt, gewinnt man dadurch erheblich an Raum für den Behälter 4 bei gleichen
Außenabmesstmgen des Kühlschrankes.
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Zwar wird die Wärmeleitfähigkeit bei der beschriebenen Anordnung überannähernd
die ganze Pattenfläche sehr gering, jedoch-ist an den Plattenkanten eine etwas größere
Wärmeleitfähigkeit vorhanden, da dort die Wärme innerhalb .der Wände 11 und 12 unmittelbar
übergehen kann. Diese letztere unmittelbare Wärmeleitung tritt insbesondere dann
auf, wenn die Wände 11 und 12 aus Metall, z: B. aus Stahl bestehen, dessen Wärmeleitfähigkeit'
-an sich groß ist. Die Wärmeleitung auf dem Wege A (Fig. 2) ist also größer als
auf dem Wege-B-. Somit kann am Umfang jeder der thermischen Isolationskörper eine
größere Wärmemenge übertreten, was zur Folge hat, daß in der Nähe der Kanten 14
auch der Behälter 4 erwärmt wird und daß sich auf der Außenseite des Kühlschrankes
an diesen Stellen Kondenswasser bilden kann. Gemäß der Erfindung wird diese Erscheinung
ganz erheblich vermindert. ' In Fig. 1 weisen die oberen Ecken der Innenwände 3
einen schrägen Teil 15 auf, so daß an diesen Stellen ein größerer Abstand zwischen
den Kanten der thermischen Isolationskörper und dem Behälter 4 existiert. Natürlich
kann eine derartige Abschrägung längs des ganzen Umfanges der Oberseite des Behälters
4 vorgenommen werden. Der Raum zwischen dem schrägen Teil 15 und den benachbarten
Kanten 14 der thermischen Isolationskörper 8 und 9 wird mit unter Atmosphärendruck
stehendem Wärmeisolierstoff, beispielsweise mit-Glasfasermasse, ausgefüllt. Dieser
mit 16 bezeichnete Wärmeisolierstoff füllt außerdem den Raum 17 aus, der an die
Kanten der thermischen Isolierkörper anschließt.
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Man sieht, daß bei dieser Ausführung ein erheblich längerer Wärmeleitungsweg
für die schrägen Teile 15 vorhanden ist und daß die Dicke des unter Atmosphärendruck
stehenden Wärmeisolierstoffes so groß ist, daß eine annähernd ebenso gute Wärmeisolation
an den Kanten des thermischen Isolationskörpers wie etwa in dessen Mitte geschaffen
wird.
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Auch auf der Rückseite des Kühlschrankes kann gewünschtenfalls die
erfindungsgemäßeebenbeschriebene Anordnung getroffen werden. Vorzugsweise soll jedoch
eine Füllung 18 (Fig. 2) von unter Atmosphärendruck stehendem Isolationsmaterial,
z. B. aus Glasfasermasse, in dein Raum zwischen der äußeren Rückwand 19 und der
Rückwand 20 des Behälters 4 angebracht werden. Praktisch wird die äußere Tiefe des
Kühlschrankes durch die normale Tiefe anderer Küchengeräte und Küchenmöbel vorbeschrieben.
Die innere Tiefe des Behälter 4 kann ohnehin deshalb nicht zu groß gewählt werden,
weil sonst etwaige in der Nähe der Rückwand 20 untergebrachte Gegenstände nicht
mehr leicht genug zugänglich sind. Ferner ist es bei manchen Kühlschränken üblich,
den Kühlsatz oder Verdampfer in der Rückwand statt wie in Fig. 1 im Raum 5 zu installieren.
Wenn man in der Rückwand des Kühlschrankes also ebenfalls einen thermischen Isolationskörper
anbringen würde, würden gewisse Schwierigkeiten beim Einbau des Kühlsatzes oder
Verdampfers entstehen. Aus diesen Gründen. soll bei dem erfindungsgemäßen Kühlschrank
auf der Rückseite des Behälters 4 ein Wärmeisolationsma.terial, welches unter Atmosphärendruck
steht, anstatt eines thermischen Isolationskörpers verwendet werden.
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Die Benutzung eines derartigen üblichen Isolationsmaterials und die
daher notwendig werdende größere Dicke desselben vergrößert den Abstand zwischen
der Kante 14 des in Fig. 2 dargestellten thermischen Isolationskörpers und dem nächstgelegenen
Punkt 21 des Behälters 4. Bei Verwendung eines thermischen Isolationskörpers in
der Rückwand an Stelle der Füllung 18 würde dieser Abstand geringer ausfallen. -Die
in Fig. 2 dargestellte Anordnung besitzt also bereits einen verhältnismäßig langen
Wärmeleitungsweg an den Kanten derjenigen thermischen Isolationskörper, die in den
Seitenwänden des Kühlschrankes liegen, und vermindert daher die nachteilige Wirkung
der biegsamen Metallwände des thermischen Isolationskörpers an seinen Rändern, von
der bereits oben die Rede war. Man sieht aber, daß gewünschtenfalls auch ein thermischer
Isolationskörper in der Rückwand des Kühlschrankes verwendet werden kann und daß
die Ecken der Innenwände an der Verbindungsstelle zwischen der Rückwand und den
Seitenwänden des Kühlschrankes ebenso mit schrägen Teilen 15 versehen werden können.
Dasselbe gilt für die Stellen, an denen die Oberseite des Behälters an die Rückwand
anstößt.
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Ein thermischer Isolationskörper kann gewünschtenfalls auch an der
Unterseite des Behälters 4 benutzt werden, d. h. an derjenigen Stelle, an welcher
der Behälter 4 an den Raum 5 für den Kühlsatz angrenzt. Bei der in Fig. 1 beschriebenen
Ausführungsform ist jedoch auch an dieser Stelle eine unter Atmosphärendruck stehende
Füllmasse 22 nach Art der Füllung 18 verwendet. Diese Füllmasse 22 kann ebenso wie
die Füllung 18 erheblich dicker gehalten werden als der thermische Isolationskörper
und vergrößert daher auch den Wärmeleitungsweg zwischen der unteren Kante
14
des thermischen Isolationskörpers und dem nächstgelegenen Punkt 23 des Behälters
4.
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Ferner ist auch ein thermischer Isolationskörper 24 zur Wärmeisolation
der Tür 6 vorgesehen. Diese Tür besteht aus einer Außenwand 25 aus Metall und einer
Innenwand 26 (Fig. 2), gleichfalls aus Metall, welche durch eine Abdeckleiste 27
aus geeignetem Wärmeisolationsmaterial, beispielsweise aus einem Kunststoff, wie
er gegenwärtig für diesen Zweck häufig verwendet wird, besteht. Die Abdeckleiste
27 kann an der Innenwand 26 mittels Schrauben 28 befestigt werden. Der thermische
Isolationskörper 24 ist gegen die Außenwand 25 und die Innenwand 26 wieder durch
Distanzstreifen 9, beispielsweise aus Pappe, abgestützt. Der thermischen Isolationskörper
4 ist in derselben Weise aufgebaut wie der obenerwähnte thermische Isolationskörper
8 und besteht somit aus zwei biegsamen Wänden 30 und 31, die an ihren aneinanderstoßenden
Kanten 3 verschmolzen sind. Wie bei dem thermischen Isolationskörper 8 kann die
eine Wand 30 mit einem aufgebogenen Rand versehen und die andere Wand 31 eben ausgeführt
werden. Der Raum zwischen den Wänden 30 und 31 ist mit dem besonderen im Hauptpatent
beschriebenen Füllmaterial aus Faserstoff 33, und zwar Glasfasermasse, gefüllt.
Die Tür kann somit im ganzen verhältnismäßig dünn gehalten werden. das Problem des
Wärmeverlustes an den Kanten des thermischen Isolationskörpers liegt also auch bei
der Tür vor. Es kann also Wärme unmittelbar von der biegsamen Wand 31 über den hochgebogenen
Rand 34 zur biegsamen Wand 30 übergehen. Gemäß der Erfindung wird dieser Wärmeverlust
dadurch merklich verkleinert, daß die Tür am Umfang dicker gehalten wird als in
der Mitte. Die Tür wird somit im Raum 35 erheblich dicker ausgeführt als an den
übrigen Stellen. Die Innenwand 26 der Tür wird also mit einem hochgebogenen Rand
36 versehen. Diese Formgebung für die Innenwand der Tür ist insofern vorteilhaft,
als ein Raum für die Anbringung von Fächern in der Tür geschaffen wird, ohne daß
diese Fächer die Tiefe der Tür selbst vergrößern. Der Raum 35 wird mit unter Atmosphärendruck
stehendem Isolierstoff, beispielsweise mit Glasfasermasse wie der Wärmeisolierstoff
16 gefüllt, so daß diese Glasfasermasse die Kante des thermischen Isolationskörpers
24 am hochgebogenen Rand 34 umgibt und einen -erheblich größeren Wärmeleitungsweg
gewährleistet im Vergleich zu einer Anordnung, bei der die Dicke der Tür an ihrem
Umfang nicht vergrößert sein würde. Durch diese größere Dicke am Umfang der Tür
können deren Wärmeleitungseigenschaften am Umfang den Wärmeleitungseigenschaften
in ihrer Mitte sehr weitgehend angenähert werden. Es kann also am Umfang der Tür
keine größere Wärmemenge in den Behälter 4 übertreten als in der Mitte der Tür,
so daß an den Rändern der Tür keine Kondenswasserbildung stattfindet.
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In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform für die Tür dargestellt,
bei welcher ebenfalls grundsätzlich dieselbe Art eines thermischen Isolationskörpers
verwendet wird. In Fig. 2 und 3 sind dieselben Bezugszeichen für einander entsprechende
Teile benutzt. In Fig.3 bedeutet 25 wieder die Außenwand der Tür, 24 wieder einen
thermischen Isolationskörper, während mit 29 wieder Distanzstreifen bezeichnet sind.
Diese Türform unterscheidet sich von derjenigen in Fig. 2 dadurch, daß die gesamte
Innenwand 37 aus einem geeigneten Material von geringer Wärmeleitfähigkeit besteht,
beispielsweise aus Polystyren oder einem anderen geeigneien Kunststoff, und die
Innenwand 37 nicht, wie in Fig. 2, aus der Innenwand 26 und einer Abdeckleiste 27
zusammengesetzt ist. Die Innenwand 37 ist in ähnlicher Weise vertieft wie bei der
Ausführungsform nach Fig. 2. Die Innenwand besitzt nämlich einen aufgebogenen Rand,
so daß in die Tür wieder Fächer eingesetzt werden können. Der dicker gehaltene Raum
35 am Rande der Tür wird wieder mit Glasfasermasse gefüllt.
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Die Ausführungsform nach Fig. 4 enthält wieder eine Innenwand 39 mit
aufgebogenem Rand 48, so daß in die Tür wieder Fächer eingesetzt werden können.
Die Innenwand 39 ist mit Emaille überzogen. Bei dieser Ausführungsform sind an dem
nach innen verlaufenden Teil 41 der Außenwand 25 Klammern vorhanden, von denen eine
mit 40 bezeichnet ist. Die Innenseite der Tür wird dann durch mehrere miteinander
zusammenhängende Teile gebildet, nämlich durch die bereits erwähnte Innenwand 39
und aus einer Abdeckleiste 42, die aus irgendeinem geeigneten Stoff, z. B. aus Polystyren
oder aus einem anderen Kunststoff besteben kann und durch Schrauben 43 an den Klammern
40 befestigt ist. Zwischen der zusammengesetzten Innenwand und den Klammern 40 sind
Abstandshalter 44 von geringer Wärmeleitfähigkeit vorhanden. Die Abdeckleiste 42
besitzt einen U-förmigen Querschnitt und besteht aus einem aus Fig.4 ersichtlichen
senkrecht verlaufenden Schenkel 45 und aus zwei angrenzenden Schenkeln 46 und 47.
Der Schenkel 45 verläuft in der Richtung des aufgebogenen Randes 48 der Innenwand
39. Wie bei den Ausführungsformen in Fig.2 und 3 ist die Tür an ihrem Umfang mit
einem unter Atmosphärendruck stehenden Isolierstoff gefüllt, z. B. mit einer Glasfasermasse,
welche also die Kante des thermischen Isolationskörpers umgibt und die Wärmeleitungsverluste
an den Kanten somit vermindert.