EP1238237A1 - Wärmeisolierende wandung - Google Patents
Wärmeisolierende wandungInfo
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- EP1238237A1 EP1238237A1 EP00981228A EP00981228A EP1238237A1 EP 1238237 A1 EP1238237 A1 EP 1238237A1 EP 00981228 A EP00981228 A EP 00981228A EP 00981228 A EP00981228 A EP 00981228A EP 1238237 A1 EP1238237 A1 EP 1238237A1
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- insulating wall
- vacuum
- cover layers
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- F25D2201/10—Insulation with respect to heat
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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Definitions
- the invention relates to a heat-insulating wall with two spaced-apart, at least substantially vacuum-tight cover layers, which are connected to one another in a vacuum-tight manner by means of a connecting profile to form an evacuable space filled with heat insulation material, at least one opening being used to bridge the space the opening leading into the cover layers is provided for receiving lines or the like.
- the invention has for its object to provide a implementation in a heat-insulating wall according to the preamble of claim 1 with simple design measures, in which the disadvantages of the prior art are avoided.
- the implementation is at least largely formed by a material deformation of one of the cover layers, which at least approximates to the other cover layer by the material deformation, and is connected to the latter in a vacuum-tight manner at least all around the openings.
- the proposal according to the invention not only eliminates an additional component, as a result of which the manufacturing outlay is reduced, but at the same time increases the process reliability with regard to the vacuum tightness in the implementation by avoiding additional process steps, caused by the further connection points which are required in principle according to the prior art .
- the creation of the implementation by means of a corresponding material deformation of the cover surfaces also ensures a material homogeneity at least as far as possible corresponding to the material homogeneity of the cover surfaces at the location of the implementation, which according to the prior art is not guaranteed by the component additionally required in this case.
- additional shaping or reshaping processes for the production of device-specific designs such as recesses for line receptacles or the like can be carried out inexpensively.
- the leadthrough is formed by a material deformation provided on both cover surfaces, which are connected to one another in vacuum-tight fashion at their mutually facing ends provided with an opening.
- each of the material deformations formed on both cover layers has at least approximately a depth that is half the width of the distance between the cover layers.
- the material deformation is cup-like with a cup bottom which has the opening of the deformed cover layer and with the second
- Cover layer is connected vacuum-tight.
- Cover surfaces in the area around the bushing point is achieved and at the same time a flat, deformation-resistant support of the two cover surfaces against each other is achieved by the cup bottoms of the cover surfaces lying against one another.
- a refrigeration appliance, a dishwasher, a stove, a washing machine or the like, with a heat-insulating wall, such as a heat-insulating housing, is particularly advantageous with regard to the introduction of bushings in heat-insulating walls based on vacuum insulation technology in household appliances Heat-insulating door, a heat-insulating muffle, a rinsing or suds container formed if it is provided according to a last preferred embodiment of the object of the invention that the heat-insulating wall is designed according to one of claims 1 to 4.
- Wall with a cup-like material deformation provided on one of its top surfaces to produce a feedthrough, in a sectional view
- FIG. 2 shows a section of a second embodiment variant of a heat-insulating wall with cup-like material deformation provided on both of its top surfaces to produce a bushing, in a sectional view.
- FIG. 1 shows a section of a simplified schematic illustration of a heat-insulating wall 10 based on vacuum insulation technology, for example for the construction of a cooling device housing or a cooling device door, which has two spaced-apart cover layers 11 and 12, for example made of a stainless steel sheet or a corrosion-protected
- cover layers 11 and 12 Steel plate with a material thickness of about 0.4 mm or formed from a metal-coated or laminated plastic board.
- cover layers 11 and 12 have a material deformation 14 in the form of a cup which is introduced into the cover layer 12 in the form of a non-cutting material and is formed in the form of a cup in order to produce a feedthrough 13, such as, for example, a line bushing or an inflow or outflow opening
- the cup bottom 16 is from its Outside facing away from the bowl space up to the inside of the cover layer 11 on the vacuum insulation side in order to support the two cover layers 11 and 12 against one another, the cover layer 11, like the bowl bottom 16, being provided with an opening 18 which is at least approximately congruent with the opening 17 and together with this and
- the passage 13 forms the cup-like passage 14 in the cover layer 12.
- a weld seam 19 is provided all around the contour of the openings 17 and 18
- the spaced-apart cover layers 11 and 12 delimit, together with a connection profile (not shown) arranged on their free edges, an evacuable intermediate space 20, which can be evacuated with heat insulation material 21 for supporting the cover surfaces 11 and 12 in the evacuated state against those acting on the cover layers 11 and 12 atmospheric pressure is filled
- Corrosion-resistant steel plate with a material thickness of 0.4 mm or cover layers 31 formed from a metal-coated or laminated plastic plate, each of which is used to create a passage 32, for example, as an inflow or outflow opening or also as an opening for cables or the like, with a material deformation 33 are provided in the form of a bowl.
- the bowl-shaped material deformation 33 has a closed-walled bowl wall 34 and a bowl bottom 35 which is at least largely flat, in which e is introduced into the opening 36 in the cover layers 31 immediately after the non-cutting shaping of the material deformation 33, so that the openings 36 in the cup base 35 are congruently opposed to one another.
- the material deformations 33 in the cover layers 31 are directed towards one another and their depth t is such dimensioned such that the mutually facing outer sides of the cup base 35 occupy half the distance of the spaced-apart cover layers 31.
- the cup bases 35 lying against one another are connected to one another with a weld seam 37 which is arranged all around the openings 36, which together with the cup-like material deformation 33 the passage 32 through the heat insulating wall 30 forms.
- This has at the free ends of its cover layers 31 for a vacuum-tight connection of the cover layers 31, a connection profile, not shown, which, together with the cover layers 31, encloses an evacuable space 38.
- the latter is filled with evacuable heat insulation material 39 which supports the two cover layers 31 against one another.
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine auf Vakuumisolationstechnik beruhende wärmeisolierende Wandung (10), bei welcher der Zwischenraum (20) von einer Durchführung (13) zur Aufnahme von Leitungen oder dergleichen überbrückt ist. Diese kamen zur Herstellung solcher Durchführungen Durchführungskörper mit flanschartigen Ansätzen zum Einsatz. Die Erfindung schlägt vor, die Durchführung (13) durch eine Materialverformung (14) zumindest an einer der Deckschichten (11, 12) zu erzeugen, wobei die Materialverformung (14) mindest im wesentlichen an der anderen Deckschicht (11, 12) heranreicht und mit dieser vakuumdicht verbunden (19) ist.
Description
Wärmeisolierende Wandung
Die Erfindung betrifft eine warmeisolierende Wandung mit zwei zueinander beabstande- ten, zumindest im wesentlichen vakuumdicht ausgebildeten Deckschichten, welche über ein Verbindungsprofil unter Bildung eines evakuierbaren, mit Wärmeisolationsmaterial verfüllten Zwischenraums miteinander vakuumdicht verbunden sind, wobei zur Überbrük- kung des Zwischenraums wenigstens eine in Durchbrüchen an den Deckschichten mündende Durchführung zur Aufnahme von Leitungen oder dergleichen vorgesehen ist.
Bei auf Vakuumisolationstechnik basierenden wärmeisolierenden Wandungen ist es zur Herbeiführung von Durchführungen an diesen Wandungen bekannt, separate Durchführungskörper anzuwenden. Diese werden zur Herstellung einer solchen Durchführung in den Zwischenraum zwischen den Deckflächen eingebracht und bilden zusammen mit in die Deckflächen eingebrachten Durchbrüchen eine die Wandungstärke der wärmeisolierenden Wandung überbrückende Durchgangsöffnung zum Einbringen von elektrischen oder kältetechnischen Leitungen oder dergleichen. Zur prozeßsicheren Herstellung einer vakuumdichten Verbindung zwischen dem Durchführungskörper und den Deckflächen ist ersterer an seinen Stirnseiten mit flanschartigen Vorsprüngen versehen, mit welchen der Durchführungskörper vakuumseitig an den Deckflächen vakuumdicht verbunden ist. Durch einen derartigen Aufbau zur Ausbildung einer Durchführung wurde zwar eine hohe Prozeßsicherheit bezüglich der Vakuumdichtheit an der Schnittstelle zwischen dem
Durchführungskörper und den Deckflächen erreicht, jedoch zieht eine solche Lösung nicht nur den Umstand nach sich, daß zur Herstellung der Durchführung ein zusätzliches Teil erforderlich ist, sondern gleichzeitig ist der Fertigungsaufwand, insbesondere hervorgerufen durch die Positionierung des Durchführungskörpers zu den Deckflächen der wärmeisolierenden Wandung, nicht unerheblich. Darüber hinaus war es aufgrund der
Maßanforderungen an dem Durchführungskörper erforderlich, daß dieser in kostenintensiver Weise durch spanabhebende Fertigungsverfahren herzustellen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer wärmeisolierenden Wandung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Durchführung zu schaffen, bei welcher die Nachteile des Standes der Technik vermieden sind.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Durchführung zumindest weitestgehend durch eine Materialverformung einer der Deckschichten gebildet ist, welche durch die Materialverformung wenigstens annähernd an die andere Deckschicht herangeführt, und mit dieser vakuumdicht zumindest umlaufend um die Durchbrüche, verbunden ist.
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag entfällt nicht nur ein zusätzliches Bauteil, wodurch sich der Herstellaufwand reduziert, sondern gleichzeitig die Prozeßsicherheit im Hinblick auf die Vakuumdichtheit an der Durchführung durch die Vermeidung zusätzlicher Prozeßschritte, hervorgerufen durch die nach dem Stand der Technik prinzipbedingt er- forderlichen weiteren Verbindungsstellen erhöht. Die Schaffung der Durchführung durch eine entsprechende Materialverformung der Deckflächen gewährleistet auch am Ort der Durchführung eine der Materialhomogenität der Deckflächen zumindest weitestgehend entsprechende Materialhomogenität, welche nach dem Stand der Technik durch das in diesem Fall zusätzlich erforderliche Bauteil nicht gewährleistet ist. Im Rahmen der Her- Stellung der Durchführung mit Hilfe einer Materiaiverformung an den Deckflächen lassen sich gleichzeitig zusätzliche Verform- bzw. Umformvorgänge zur Herstellung von gerätespezifisch notwendigen Gestaltungen wie Vertiefungen zur Leitungsaufnahme oder dergleichen kostengünstig vornehmen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß die Durchführung durch eine an beiden Deckflächen vorgesehene Materiaiverformung gebildet ist, welche an ihren einander zugewandten, mit einem Durchbruch ausgestatteten Enden vakuumdicht miteinander verbunden sind.
Infolge der an beiden Deckflächen vorgenommenen Materialverformung ist einerseits die zur Herstellung der Verformung notwendige Verformungskraft deutlich reduziert, andererseits eine zwangsläufig beim Verformungsvorgang der Deckflächen auftretende Wandstärkenschwächung deutlich reduziert. Ferner ist durch die in den evakuierten Zwischenraum ragenden Materialverformungen der beiden Deckflächen auf einfache Weise
die Möglichkeit geschaffen, diese gegeneinander abzustützen und vakuumdicht unmittelbar am Ort der Durchführung miteinander zu verbinden, wobei für den Fall, daß die Deckflächen aus Edelstahl oder korrosionsgeschütztem Stahlblech bestehen, die Verschweißung mittels eines Strahlschweißverfahrens durch die Materialhomogenität im Verbindungsbereich besonders günstig beeinflußt ist. Ein besonderer Vorzug ergibt sich auch noch daraus, daß die Durchbrüche in die Deckflächen unmittelbar im Anschluß an deren Verformung, demzufolge in einen derselben Positionslage auf dem Bearbeitungswerkzeug und somit äußerst positionsgenau einbringbar sind.
Gemäß einer nächsten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß jede der an beiden Deckschichten ausgebildeten Materialverformungen zumindest annähernd eine die halbe Breite des Abstandes der Deckschichten aufweisende Tiefe besitzen.
Hierdurch sind nicht nur die Tiefziehkräfte vermindert, sondern auch die Wandstärkeneinschnürungen aufgrund des Tiefziehens gering gehalten.
Nach einer nächsten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß die Materialverformung napfähnlich mit einem Napfboden ausgebildet ist, welcher den Durchbruch der verformten Deckschicht aufweist und mit der zweiten
Deckschicht vakuumdicht verbunden ist.
Durch die napfähnliche Ausbildung der Materialverformung ist durch den Napfboden eine flächige Abstützung der beiden Deckflächen an der Durchführungsstelle geschaffen, wo- durch mit äußerst hoher Prozeßsicherheit eine vakuumdichte Verbindung der beiden
Deckflächen im Bereich um die Durchführungsstelle erzielt ist und dabei gleichzeitig durch die gegeneinander anliegenden Napfböden der Deckflächen eine flächige, verformungswiderstandsfähige Abstützung der beiden Deckflächen gegeneinander erzielt ist.
Besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Einbringung von Durchführungen in auf Vakuumisolationstechnik basierenden wärmeisolierenden Wandungen bei Haushaltsgeräten ist ein Kältegerät, ein Geschirrspüler, ein Herd, eine Waschmaschine oder dergleichen, mit einer wärmeisolierenden Wandung, wie einem wärmeisolierenden Gehäuse, einer
wärmeisolierenden Tür, eine wärmeisolierend ausgebildete Herdmuffel, einem Spül- oder Laugenbehälter ausgebildet, wenn nach einer letzten bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, daß die wärmeisolierende Wandung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.
Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand von zwei in der beigefügten Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ausschnittsweise eine erste Ausführungsform einer wärmeisolierenden-
Wandung mit einer an einer ihrer Deckflächen vorgesehenen napfähnlichem Materialverformung zur Erzeugung einer Durchführung, in Schnittdarstellung, und
Fig. 2 ausschnittsweise eine zweite Ausführungsvariante einer wärmeisolierenden Wandung mit an beiden ihrer Deckflächen vorgesehenen napfähnlichen Materialverformung zur Erzeugung einer Durchführung, in Schnittdarstellung.
Gemäß Fig. 1 ist ausschnittsweise in vereinfachter schematischer Darstellung eine auf Vakuumisolationstechnik basierende, beispielsweise zum Aufbau eines Kühigerätege- häuses oder einer Kühlgerätetür dienende wärmeisolierende Wandung 10 gezeigt, welche zwei beabstandet zueinander angeordnete Deckschichten 11 und 12 aufweist, wel- ehe beispielsweise aus einer Edelstahlblechplatine oder einer korrosionsgeschützten
Stahlblechplatine mit einer Materialstärke von ca. 0,4 mm oder aus einer metallbeschichteten bzw. laminierten Kunststoffplatine geformt sind. Von den Deckschichten 11 und 12 besitzt letztere zur Erzeugung einer Durchführung 13, wie beispielsweise eine Leitungsdurchführung oder einer Zufluß- bzw. Abflußöffnung eine in Form eines Napfes ausgebil- dete spanlos in die Deckschicht 12 eingebrachte Materialverformung 14 in Form eines
Napfes mit einer Napfwandung 15 und einem zumindest weitestgehend ebenflächig ausgebildeten Napfboden 16 mit einem Durchbruch 17. Der Napfboden 16 ist mit seiner vom
Napfraum abgewandten Außenseite bis an die vakuumisolationsseitige Innenseite der Deckschicht 11 zur Abstutzung der beiden Deckschichten 11 und 12 gegeneinander herangeführt, wobei die Deckschicht 11 wie der Napfboden 16 mit einem Durchbruch 18 versehen ist, welcher dem Durchbruch 17 zumindest annähernd deckungsgleich gegenüberliegt und zusammen mit diesem und dem napfartigen Durchzug 14 in der Deckschicht 12 die Durchfuhrung 13 bildet Zur vakuumdichten Verbindung der Deckschichten 11 und 12 im Bereich der Durchfuhrung 13 ist eine umlaufend um die Kontur der Durchbruche 17 und 18 angeordnete Schweißnaht 19 vorgesehen
Die zueinander beabstandeten Deckschichten 11 und 12 umgrenzen zusammen mit einem an ihren freien Randern angeordneten, nicht dargestellten Verbindungsprofil, einen evakuierbaren Zwischenraum 20, welcher mit evakuierbarem Warmeisolationsmateπal 21 zur Abstutzung der Deckflachen 11 und 12 im evakuierten Zustand gegen den auf die Deckschichten 11 und 12 wirkenden atmosphärischen Druck verfullt ist
Fig 2 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung eine zweite Ausfuhrungsvariante einer auf Vakuumisolationstechnik basierenden warmeisoiierenden Wandung 30 zur Verwendung in einem Kaltegerategehause, einer Kaltegeratetur, einer Herdmuffel oder einem Laugenbehalter oder dergleichen Die warmeisolierende Wandung 30 besitzt zwei zueinander beabstandete, beispielsweise aus einer Edelstahlblechplatine oder einer kor- rosionsgeschutzten Stahlbiechplatine mit einer Matenalstarke von 0,4 mm oder aus einer metallbeschichteten bzw laminierten Kunststoffplatine gebildete Deckschichten 31 , von denen jede zur Schaffung einer beispielsweise als Zufluß- oder Abflußöffnung oder aber auch als Öffnung für Kabel oder dergleichen dienenden Durchfuhrung 32 mit einer Mate- πalverformung 33 in Form eines Napfes versehen sind Die napfahnliche Matenalverfor- mung 33 besitzt eine geschlossenwandige Napfwandung 34 und einen zumindest weitestgehend ebeπflachig ausgebildeten Napfboden 35, in welchen ein Durchbruch 36 unmittelbar im Anschluß an die spanlose Einformung der Materialverformung 33 in die Deckschichten 31 eingebracht ist, so daß die Durchbruche 36 in den Napfboden 35 ein- ander kongruent gegenüberliegen Die Materialverformungen 33 in den Deckschichten 31 sind gegeneinander gerichtet und in ihrer Tiefe t derart bemessen, daß die einander zugewandten Außenseiten des Napfbodens 35 den halben Abstand der zueinander beabstandeten Deckschichten 31 einnimmt Die gegeneinander anliegenden Napfboden 35 sind miteinander mit einer Schweißnaht 37 verbunden, welche umlaufend um die Durch- bruche 36 angeordnet ist, welche zusammen mit der napfartigen Mateπalverformung 33
die Durchführung 32 durch die wärmeisolierende Wandung 30 bildet. Diese weist an den freien Enden ihrer Deckschichten 31 zur vakuumdichten Verbindung der Deckschichten 31 ein nicht gezeigtes Verbindungsprofil auf, welches zusammen mit den Deckschichten 31 einen evakuierbaren Zwischenraum 38 umschließt. Dieser ist zur Abstützung der Deckschichten 31 im evakuierten Zustand des Zwischenraumes 38 gegen den atmosphärischen Druck mit evakuierbarem Wärmeisolationsmaterial 39 verfüllt ist, welches die beiden Deckschichten 31 gegeneinander abstützt.
Claims
1. Wärmeisolierende Wandung mit zwei zueinander beabstandeten, zumindest im wesentlichen vakuumdichten Deckschichten, welche über ein Verbindungsprofil unter Bildung eines evakuierbaren, mit Wärmeisolationsmaterial verfüllten Zwischenraums miteinander vakuumdicht verbunden sind, wobei zur Überbrückung des Zwischenraums wenigstens eine mit Durchbrüchen an den Deckschichten mündende Durchführung zur Aufnahme von Leitungen oder dergleichen vorgese- hen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (13) zumindest weitestgehend durch eine Materialverformung (14) einer der Deckschichten (12) gebildet ist, welche durch die Materialverformung (14) wenigstens annähernd an die andere Deckschicht (11) herangeführt und mit dieser vakuumdicht zumindest umlaufend um die Durchbrüche (17, 18) verbunden ist.
2. Wärmeisolierende Wandung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (32) durch eine an beiden Deckschichten (31) vorgesehene Materialverformung (33) gebildet ist, welche an ihren einander zugewandten, mit einem Durchbruch (36) ausgestatteten Enden vakuumdicht miteinander verbunden sind.
3. Wärmeisolierende Wandung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der an beiden Deckschichten (31) ausgebildeten Materialverformungen (33) zumindest annähernd eine die halbe Breite des Abstandes der Deckschichten (31) aufweisende Tiefe besitzen.
4. Wärmeisolierende Wandung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialverformung (14, 33) napfähnlich mit einem Napfboden (16, 35) ausgebildet ist, welcher den Durchbruch (17, 36) der verformten Deckschicht (12, 31) aufweist und mit der zweiten Deckschicht (11 , 31) vakuum- dicht verbunden ist.
5. Haushaltsgerät wie ein Kältegerät, ein Geschirrspüler, ein Herd, eine Waschmaschine oder dergleichen mit einer wärmeisolierenden Wandung, wie einem wärmeisolierenden Kältegerätegehäuse, einer wärmeisolierenden Kältegerätetür, ei- ner Herdmuffel, einem Spül- oder Laugenbehälter oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierende Wandung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.
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