DE19733540C2

DE19733540C2 - Vakuumisolationspaneel

Info

Publication number: DE19733540C2
Application number: DE1997133540
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Sautner
Original assignee: Uvt Umwelt und Verfahrens Tech
Current assignee: Uvt Umwelt und Verfahrens Tech
Priority date: 1997-08-02
Filing date: 1997-08-02
Publication date: 2000-07-13
Anticipated expiration: 2017-08-03
Also published as: DE19733540A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Vakuumisolationspaneel mit den Merkmalen des Oberbe griffs des Anspruchs 1.

Ein derartiges Vakuumisolationspaneel ist aus R. REUTER, G. SEXTL, H. STRACK; Vakuumisolation auf Kieselsäurebasis; Die Kälte und Kli matechnik; 10/1992, (Forschung und Entwicklung); S. 782 bis 786 bekannt, ohne daß dort ein Getter erwähnt ist. Die DE 44 43 082 A1 weist in Spalte 1 auf Isoliersy steme hin, bei denen zum Schutz vor die Isolierwirkung verhindernder Feuchtigkeit zusätzliche Vorkehrungen vorgeschlagen werden.

Insbesondere im Kühlgerätebau ist es Ziel, möglichst hohes Nutzvolumen (Innenvo lumen) bei geringstmöglichem Außenvolumen mit einem Minimum an Wärmeverlust zu erzielen. Es ist bekannt, daß Vakuumisolationspaneele deutlich niedrigere Wär meleitfähigkeitszahlen haben als konventionell eingesetzte Isolationsmaterialien (z. B. teilweise unter 50% des Wertes an Wärmeleitfähigkeit von Polyurethanschäu men) und somit bei geringerer Einbaudicke höhere Isolationswirkungen haben, als herkömmliche Isolationssysteme.

Vakuumisolationspaneele können auch im Verbund mit herkömmlichen Schäumen zum Einsatz kommen.

Vakuumisolationspaneele bestehen normalerweise aus einer Umhüllung (vergleich bar einem geschlossenen Beutel) und einem Füllkörper. Der Füllkörper kann z. B. aus Kunststoffschäumen, organischem Mehl, mineralischem Pulver, Mineralfaser oder dergleichen bestehen. Die Umhüllung kann eine Metall(-folie) oder eine Kunst stoffolie, die auch aus mehreren Folien (Verbund) bestehen kann, sein. Allen Vaku umisolationspaneelen gemeinsam und bedeutend für deren hervorragende Isolati onseigenschaften ist das Erreichen und die längerfristige Erhaltung eines Min destvakuums, das je nach Füllkörper in der Regel unter ca. 0,5 mbar als Gesamt druck im evakuierten System (also dem geschlossenen Beutel) liegen muß. Länger fristig heißt: über die gesamte geplante Einsatzzeit, das heißt über mehrere Jahre.

Ein wesentlicher Anstieg des Innendrucks bedeutet einen Anstieg der Wärmeleit fähigkeit und somit Reduzierung bzw. Verlust der überdurchschnittlichen Isolations eigenschaften der Vakuumpaneele.

Ein Anstieg des Innendrucks kann z. B. durch

- Diffusion von Gasen (Luft, Wasserdampf) durch die Umhüllung, bzw. durch Be reiche der Umhüllung
- Gasaustritt aus dem Produkt ("Off-Gasing") oder aus den Verpackungsmateriali en (Beutelbestandteilen)
- Zersetzung bzw. chemischer Zerfall der Füllprodukte

verursacht werden.

Um die Forderung nach Langlebigkeit (d. h. Vermeidung eines Druckanstieges im Vakuumpaneel) zu erfüllen, müssen die eintretenden bzw. in der evakuierten Umhül lung frei werdenden Gase chemisch und/oder physikalisch adsorbiert, bzw. absor biert werden. Dies geschieht in der Praxis mit sogenannten "Gettern". Bei diesen Gettern handelt es sich in der Regel um hochreaktive chemische Substanzen, die in der Lage sind, mit Wasserdampf, Gase der Luft (vor allem Sauerstoff, Stickstoff, CO₂) und frei werdende Gase der Füllstoffe bzw. aus der Verpackung zu reagieren und diese zu binden. Technisch sind diese Getter aufgebaut als metallische Hülse, in die in der Regel pulverartige Materialien einzeln, gemischt oder in Schichten ein gepreßt sind und die nach einer Seite offen ist. Die offene Seite dient dem ungehin derten Gaseintritt. Fig. 1 und 2 zeigen den Aufbau bekannter Getter, bestehend aus der einseitig (bei 5) offenen Hülse 1 und zwei in Schichten eingepreßten, pulverarti gen Materialien 2 und 3. Die eine Seite ist beim Stand der Technik offen. Neben un bedenklichen Substanzen kommen hier verfahrensbedingt auch Materialien zum Einsatz, die bei Kontakt eine Gefährdung der Umwelt, bzw. der Gesundheit betroffe ner Personen darstellen können (z. B. Ba-Verbindungen).

Es hat sich gezeigt, daß sich sowohl beim Verpacken als auch bei Öffnung eines Vakuumpaneels die Getterkomponenten unkontrolliert aus der Metallhülle lösen können und somit in die Umgebung gelangen können. Es besteht weiterhin die Ge fahr, daß bei der zukünftigen Wiederverwertung von Altgeräten (Recycling) mit Gettern in Vakuumpaneelen, die enthaltenen giftigen Getterkomponenten freigesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vakuumpaneel zu schaffen, bei dem beim Verpacken, geplanten oder ungeplanten Öffnen des Vakuumpakets und beim Recyceln die giftigen Getterkomponenten nicht freigesetzt werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme wird erreicht, daß die im Getter ursprünglich vorhandenen gefährlichen Verbindungen durch chemische Reaktionen in unschädli che bzw. in solche mit geringem Schadenspotential umgewandelt werden. Mit der Maßnahme des Anspruchs 2 wird verhindert, daß die in dem Getter enthaltenen Materialien aus der Metallhülse entweichen können. Mit der Maßnahme des An spruchs 3 wird erreicht, daß bei der Demontage von Baugruppen, die Vakuumpa neele enthalten, die darin befindlichen Getter gezielt gefunden und gegebenenfalls einer unschädlichen Verwertung bzw. Entsorgung zugeführt werden können.

Bei der erfindungsgemäßen Maßnahme werden dem Getter weitere Substanzen (Zusatzkomponenten) beigefügt, die insbesondere im Beisein von Wasser, das in der Atmosphäre als Wasserdampf immer vorliegt, die vorhandenen, schädlichen Verbindungen chemisch in unschädliche Verbindungen umwandeln (Beispiel: Glau bersalz NaSO₄ als Reaktionsmittel zur Umsetzung von giftigem BaO in ungiftiges BaSO₄). Diese Zusatzkomponenten können z. B. als weitere Komponenten in die Getterhülse mit eingebaut werden, oder es kann z. B. die oben beschriebene Hülle mit diesen Zusatzkomponenten beschichtet oder vermischt sein.

Bei der Maßnahme des Anspruchs 2 wird z. B. die offene Seite der, die Gettersub stanzen enthaltenden Metallhülse so geschlossen, daß zwar die zu adsorbierenden Gase aus dem Vakuumpaneel-Gasraum ungehindert an die Getter durchkommen, daß aber die festen Gettersubstanzen mechanisch in der Hülse zurückgehalten wer den. Man kann jedoch die, die Gettersubstanzen enthaltende Metallhülse komplett in eine für Gase durchlässige, für die festen Gettersubstanzen jedoch undurchlässige, Hülle einpacken. Als Material für die Hülle kommt z. B. gasdurchlässige Kunststoffo lie in Betracht. Der Verschluß der offenen Seite der Metallhülse kann z. B. durch Aufschweißen oder Aufkleben der Kunststoffolie erfolgen.

Gemäß der Maßnahme des Anspruchs 3 werden Getter z. B. in Kühlgeräten an klar definierten Stellen eingebaut oder die Stellen werden durch Markierung gekenn zeichnet oder der Einbauort ist durch eine Erklärung (Logo, verschlüsselte oder un verschlüsselte Kennung am Gerät) klar auffindbar.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 den Stand der Technik und ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung

Die Positionen 1 (Hülse), 2 und 3 (Gettermaterialschichten) und 5 (offene Seite der Hülse) wurden oben bereits erläutert. Nunmehr ist noch eine weitere Schicht 4 hin zugekommen, sowie eine gasdurchlässige Abschlußfolie 6. Die Schicht ist eine Sub stanz, die bei Hinzutreten von Wasserdampf bei Öffnen der Umhüllung aktiv wird und z. B. das giftige Gettermaterial der Schicht 3 in ein ungiftiges Material umwan delt.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist das Getter der Fig. 2 jedoch ohne Ab schlußfolie 6' in eine gasdurchlässige Hülle 6 gesteckt.

Claims

1. Vakuumisolationspaneel, das eine Umhüllung und einen wärmeisolierenden Füllkörper aufweist, bei dem in der Umhüllung ein Unterdruck herrscht und bei dem in der Umhüllung ein Getter vorgesehen ist, das eindringendes oder aus gasendes Gas und/oder Wasserdampf bindet, dadurch gekennzeichnet, daß dem Getter wenigstens eine Substanz (4) beigefügt ist, die bei Auftreten von Wasserdampf ein giftiges Gettermaterial in eine ungiftige Substanz umwandelt.

2. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getter eine Hülle (1, 6', 6) aufweist, die wenigstens teilweise aus einem Mate rial besteht, das Gase und/oder Wasserdampf durchläßt, für das Gettermaterial (2, 3) jedoch undurchlässig ist.

3. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getter im Paneel wiederauffindbar untergebracht ist.

4. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Substanz als Schicht (4) in das Getter eingepreßt ist.

5. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Substanz Teil der Hülle ist.

6. Vakuumisolationspaneel, nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das Getter in einer Metallhülse (1) untergebracht ist, die mit einer gasdurchlässigen Folie (6') verschlossen ist.

7. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Einbauort im Paneel klar definiert ist.

8. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Hinweis auf den Einbauort vorgesehen ist.