AT13193U1 - Diffusionsoffenes Vakuum-Isolations-Paneel - Google Patents

Abstract

Ein Vakuum-Isolations-Paneel (1), umfassend eine von mindestens einer gasdichten Mantelschicht (4) umhüllte, unter Vakuum stehende Kernstruktur (3) wird erfindungsgemäß mit einer Vielzahl an von der umgebenden Kernstruktur (3) isolierten, gasdurchlässigen Diffusionsarealen (5) versehen, wobei die orthogonal zur Dicke des Vakuum-Isolations-Paneels (1) gemessenen Querschnittsflächen der Diffusionsareale (5) in Summe mindestens 0,5%, vorzugsweise mindestens 1 % der Fläche des Vakuum-Isolations-Paneels (1) betragen. Die Diffusionsareale (5) können als mit diffusionsoffenem Material ausgefüllte Durchbrüche, Membranen oder Mikroperforationen ausgeführt und in Form eines sich wiederholenden Matrixmusters, vorzugsweise in Form einer Gitter-Punkt-Struktur an der vom Paneel gebildeten Fläche verteilt sein.Der bisherige Nachteil von Vakuum-Isolations-Paneelen, i.e. seine Luft- und Dampfundurchlässigkeit, wird durch die vorliegende Erfindung somit überwunden. Gleichzeitig bleiben die Vorteile einer hohen thermischen Isolationsfähigkeit bestehen. Die Kondensations- und Schimmelgefahr in Wandaufbauten ist weitgehend entschärft, was bedeutende Vorteile hinsichtlich Wohngesundheit und Innenraumhygiene ergibt. Insbesondere für in Container-Bauweise errichtete Objekte wird ein platzsparender und feuchtigkeitsregulierender Dämmaufbau bereitgestellt.

Description

österreichisches Patentamt AT13193U1 2013-08-15

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Vakuum-Isolations-Paneel, umfassend eine von mindestens einer gasdichten Mantelschicht allseitig umhüllte Kernstruktur gemäß Anspruch 1 sowie Applikationen der Erfindung in Wand- oder Deckenaufbauten, insbesondere eines Transport-Containers, gemäß den Ansprüchen 8-10.

[0002] Der Einsatz von Vakuum-Dämmelementen in der Isolationstechnik, insbesondere in der Wärmedämmtechnik bei Gebäuden, ist bereits hinreichend bekannt. Derartige Dämmelemente werden im Fachjargon sowie im Folgenden als Vakuum-Isolations-Paneele (VIP) bezeichnet.

[0003] Vakuum-Isolations-Paneele bestehen in der Regel aus einer Kernstruktur, welche sowohl eine Stütz- als auch eine Isolationsfunktion inne hat und einer gas- und wasserdampfdichten, folienförmigen Mantelschicht. Als Werkstoff der Kernstruktur kommt z.B. mikroporöses Kieselsäuregranulat zum Einsatz, welches in Plattenform gepresst und von einer vakuumdichten Kunststoff- oder Aluminiumfolie umhüllt ist. Das Vakuum-Isolations-Paneel wird im Zuge der Fertigung evakuiert und verschlossen und kann dann als Dämmelement an Gebäudefassaden, Decken und Fußböden montiert werden. Gattungsgemäße Vakuum-Isolations-Paneele sind z.B. aus der DE 102 004 050 549 oder der DE 102 004 031 967 bekannt.

[0004] Vakuum-Isolations-Paneele sind gegenüber mechanischer Beanspruchung relativ empfindlich. Wird die Mantelschicht an einer Stelle beschädigt, zum Beispiel durch Perforation mit einem Nagel oder einer Schraube, hätte dies bei konventionellen Vakuum-Isolations-Paneelen den Verlust des Vakuums in der gesamten Platte und dadurch eine erhebliche Minderung der Isolationseigenschaften zur Folge. Entsprechend aufwändig gestaltete sich bisher die Montage der Vakuum-Isolations-Paneele auf einer speziellen Unterkonstruktion. Vakuum-Isolations-Paneele werden üblicherweise in ihrem Randbereich an der Unterkonstruktion befestigt. Zur Durchführung von Installationsrohren oder Aufhängungselementen sind manche Vakuum-Isolations-Paneele auch mit gegenüber den durchgeführten Elementen sorgfältig abgedichteten Spezialbuchsen versehen, wie dies in der WO 2004001149 offenbart ist.

[0005] Überlegungen, wie man Vakuum-Isolations-Paneele auf einfachere und wirtschaftlichere Weise an einer Unterkonstruktion befestigen kann, haben jedoch bereits zu einigen Erfindungen geführt, bei welchen durch konstruktive Maßnahmen verhindert ist, dass die Paneele bei einer Durchdringung mit Schrauben oder Nägel ihre Isolationseigenschaften verlieren. Eine dieser konstruktiven Maßnahmen ist es, die Kernstruktur in Wabenform anzulegen, wobei jede Wabenzelle separat evakuiert ist, d.h. zwischen einer oberen und einer unteren Mantelschicht sowie diese verbindenden Stegelementen ist jeweils ein Vakuum existent, welches nicht mit den Volumina benachbarter Wabenzellen bzw. Vakuen kommuniziert. Derartige wabenförmige Vakuum-Isolations-Paneele sind schneidbar, durchbohr- und schraubbar, da jeweils nur die von der mechanischen Bearbeitung betroffenen Wabenzellen hinsichtlich ihrer Isolationswirkung zunichte gemacht werden, alle anderen das Vakuum-Isolations-Paneel konstituierenden Wabenzellen jedoch intakt bleiben (siehe z.B. DE 20 2007 000 542 U1).

[0006] Eine weitere Möglichkeit, eine partielle Durchschraubung oder Nagelung von Vakuum-Isolations-Paneelen zu Befestigungszwecken zu ermöglichen, ist in der US 2005/0053755 offenbart, wonach eine obere und eine untere Folie der Mantelschicht miteinander abschnittsweise verschweißt sind und die Paneele im Bereich der verschweißten Folienabschnitte mit Schrauben oder Nägeln an einer Unterkonstruktion befestigbar sind, ohne dass zu den verschweißten Folienabschnitten benachbarte, unter Vakuum befindliche Volumina verletzt würden.

[0007] Flochisolierende Wandaufbauten sind zwar aufgrund ihrer Wärmedämmeigenschaften bzw. ihres geringen U-Werts sehr geschätzt, jedoch führt eine mangelnde Feuchtigkeitsdiffusionsfähigkeit des Wandaufbaus im Falle eines Kondensationswasseranfalls sehr schnell zu Schimmelschäden. Kondensationswasser kann auch im Falle von dem Stand der Technik entsprechenden Wandaufbauten anfallen, wenn zufolge ungünstiger Raumtemperatur- und Luftfeuchtigkeitsverhältnisse im Innenraum partielle Taupunktunterschreitungen an der Außen- 1/11 österreichisches Patentamt AT 13 193 Ul 2013-08-15 hülle eines Gebäudes auftreten. Nach facheinschlägigen Schätzungen weisen bis zu 50% der bestehenden Gebäude in der Dämmebene einen nicht erkannten Schimmelschaden auf. Eine Studie von Brasche et al. (2003) ergab etwa, dass 22 % von 5.500 untersuchten Wohnungen einen sichtbaren Feuchteschaden mit Schimmelbefall aufwiesen. Mit der Studie wurde auch der Zusammenhang zwischen Kondensations- bzw. Schimmelschäden und diversen Krankheiten nachgewiesen. Das Problem der Dichtigkeit besteht insbesondere bei gattungsgemäßen Vakuum-Dämmelementen. Vakuum-Dämmtechnik ermöglicht einerseits die größtmögliche Energieeffizienz von Gebäuden bei gleichzeitig geringer Dämmstoffdicke, andererseits ist aufgrund der hermetischen Isolation der Vakuum-Dämmelemente ein Luft- und Feuchtigkeitsdurchtritt ausgeschlossen.

[0008] Es wäre daher wünschenswert, einen Wandaufbau bereitzustellen, welcher einerseits hohe Isoliereigenschaften bzw. eine hohe thermische Effizienz aufweist, andererseits jedoch ein gesundes Innenraumklima ermöglicht, insbesondere das Anfallen von Kondensationsflüssigkeit und Schimmel verhindert. Insbesondere soll für in Container-Bauweise errichtete Objekte ein platzsparender und feuchtigkeitsregulierender Dämmaufbau bereitgestellt werden.

[0009] Erfindungsgemäß werden diese Ziele durch ein Vakuum-Isolations-Paneel gemäß Anspruch 1 erreicht. Es umfasst eine von mindestens einer gasdichten Mantelschicht allseitig umhüllte, unter Vakuum stehende Kernstruktur, wobei das Vakuum-Isolations-Paneel eine Vielzahl an von der umgebenden Kernstruktur isolierten, gasdurchlässigen Diffusionsarealen aufweist und wobei die orthogonal zur Dicke des Vakuum-Isolations-Paneels gemessenen Querschnittsflächen der Diffusionsareale in Summe mindestens 0,5%, vorzugsweise mindestens 1 % der (in einer Normalprojektion auf das Paneel betrachteten, quer zur Dicke des Paneels verlaufenden) Fläche des Vakuum-Isolations-Paneels betragen. Vorzugsweise weisen hierbei die Diffusionsareale einen diffusionsfähigen Querschnitt auf, welcher jeweils mindestens 1 mm2, besonders bevorzugt mindestens 5 mm2 beträgt.

[0010] Auf diese Weise wird ein diffusionsoffener Aufbau von Vakuum-Isolations-Paneelen ermöglicht. Der bisherige Nachteil von Vakuum-Isolations-Paneelen, i.e. seine Luft- und Dampfundurchlässigkeit, wird durch die vorliegende Erfindung somit überwunden. Gleichzeitig bleiben die Vorteile einer hohen thermischen Isolationsfähigkeit bestehen. Die Kondensationsund Schimmelgefahr in Wandaufbauten ist unter Einsatz erfindungsgemäßer Vakuum-Isolations-Paneelen weitgehend entschärft, was bedeutende Vorteile hinsichtlich Wohngesund-heit und Innenraumhygiene ergibt.

[0011] Eine optimierte Diffusionsfähigkeit bei gleichzeitiger thermischer Isolationswirkung wird erreicht, indem die Querschnittsflächen der Diffusionsareale in Summe 0,5 - 5 %, vorzugsweise 1 - 3% der Fläche des Vakuum-Isolations-Paneels betragen.

[0012] Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Diffusionsareale in Form eines sich wiederholenden Matrixmusters, vorzugsweise in Form einer Gitter-Punkt-Struktur (i.e. eine Verteilung der Diffusionsareale an Kreuzungspunkten eines imaginären, regelmäßigen oder unregelmäßigen Gittermusters) an der vom Vakuum-Isolations-Paneel gebildeten Fläche verteilt sind. Auf diese Weise werden fertigungstechnische Vorteile erzielt, des Weiteren wird eine gleichmäßige, über die gesamte Fläche des Vakuum-Isolations-Paneels verteilte Gasdiffusion ermöglicht.

[0013] Die Diffusionsareale können nach Maßgabe spezifischer bauphysikalischer und fertigungstechnischer Parameter auf verschiedene Weise realisiert werden. In einer ersten Ausführungsvariante ist es etwa vorgesehen, dass die Diffusionsareale als Durchgänge durch Mantel-schicht(en) und Kernstruktur ausgeführt sind, wobei der Querschnitt der Durchgänge vorzugsweise mit einem diffusionsoffenen Material ausgefüllt ist. Als solches Material kommt vorzugsweise PU-basierter Schaumstoff zum Einsatz. Durch das Ausfüllen der Durchgänge mit diffusionsoffenem Material werden Wärmebrücken vermieden.

[0014] In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung sind die Diffusionsareale als gasdiffusionsfähige Membranen ausgeführt, vorzugsweise in Form eines organischen oder anorgani- 2/11

österreichisches Patentamt AT13193U1 2013-08-15 sehen Gewebes oder einer Folie oder eines bituminösen Materials oder eines Verbundwerkstoffs.

[0015] Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante können die Diffusionsareale auch als perforierte, vorzugsweise mikroperforierte Werkstoffschichten ausgeführt sein. Derartige Perforationen sind besonders einfach zu fertigen.

[0016] Um eine ausreichende Diffusionsfähigkeit bzw. eine Abfuhr eventuell anfallenden Dampfes bzw. Kondensates zu gewährleisten, sind pro Vakuum-Isolations-Paneel mindestens 5, vorzugsweise mindestens 10, besonders bevorzugt mindestens 15 Diffusionsareale vorgesehen, welche lateral jeweils von einem unter Vakuum stehenden Bereich des Vakuum-Isolations-Paneels umgeben sind. Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante ist für zehn Quadratdezimeter Paneelfläche mindestens ein Diffusionsareal vorgesehen, d.h. dass ein Vakuum-Isolations-Paneel mit einer in Normalprojektion betrachteten Fläche von 1 m2 mindestens zehn Diffusionsareale aufweist.

[0017] Anspruch 8 richtet sich auf ein Wand -oder Deckenmodul, umfassend zwei Vakuum-Isolations-Paneele gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, welche flächig aneinandergrenzen und gegeneinander verschiebbar sind. Hierbei ist ein erstes Vakuum-Isolations-Paneel ortsfest angeordnet, während ein im Wesentlichen baugleiches zweites Vakuum-Isolations-Paneel beweglich gelagert ist. Das zweite Vakuum-Isolations-Paneel ist aus einer ersten Position, in welcher sich die Diffusionsareale des zweiten Vakuum-Isolations-Paneels mit den Diffusionsarealen des ersten Vakuum-Isolations-Paneels im Wesentlichen decken und somit eine Diffusion durch das Wand -oder Deckenmodul möglich ist, in eine zweite Position beförderbar, in welcher sich die Diffusionsareale des zweiten Vakuum-Isolations-Paneels mit den Diffusionsarealen des ersten Vakuum-Isolations-Paneels nicht mehr decken und somit eine Diffusion durch das Wand -oder Deckenmodul verhindert ist.

[0018] Anspruch 9 richtet sich auf einen Wand -oder Deckenaufbau, umfassend eine thermische Isolationsschicht, welche aus mehreren aneinandergrenzenden Vakuum-Isolations-Paneelen gemäß einem der Ansprüche 1-7 oder aus Wand -oder Deckenmodulen gemäß Anspruch 8 konstituiert ist. Die Querschnittsflächen der Diffusionsareale sämtlicher Vakuum-Isolations-Paneele betragen in Summe mindestens 0,5%, vorzugsweise mindestens 1 % der Fläche des (isolierten) Wand- oder Deckenaufbaus. Im Falle einer Ausführung der VIPs gemäß Anspruch 8 erfolgt eine solche Summenbetrachtung bei Kongruenz der der Diffusionsareale der zueinander verschiebbaren Vakuum-Isolations-Paneele.

[0019] Vakuum-Isolations-Paneele sind insbesondere zur Wärmedämmung von Containern bzw. von in Container-Bauweise errichteten Gebäuden prädestiniert, da aufgrund der verhältnismäßig geringen Bauteildicke der Vakuum-Isolations-Paneele bei gleichzeitig hoher Isolationswirkung das Nutzvolumen der Container nur geringfügig verkleinert wird. Anspruch 10 richtet sich daher auf einen Container, vorzugsweise ISO- Transport-Container, dessen Wandaufbau und/oder Deckenaufbau und/oder Bodenaufbau mit erfindungsgemäßen diffusionsfähigen Vakuum-Isolations-Paneelen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche bestückt ist.

[0020] Figurenbeschreibung [0021] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen: [0022] Fig.1 ... eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Vakuum-Isolations-Paneel [0023] Fig.2 ... eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Vakuum-Isolations-Paneels gemäß

Schnittlinie A-A in Fig.1 [0024] Fig.3 ... eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Vakuum-Isolations-Paneels in alternativer Ausführungsform [0025] Fig.4... eine axonometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen Vakuum-Isolations-

Moduls 3/11 österreichisches Patentamt AT13193U1 2013-08-15 [0026] Fig.5 ... ein erfindungsgemäßes Vakuum-Isolations-Modul in diffusionssperrender Posi tion [0027] Fig.6 ... das Vakuum-Isolations-Modul aus Fig.5 in diffusionsoffener Position [0028] Fig.7... einen mit erfindungsgemäßen Vakuum-Isolations-Paneelen gedämmten Con tainer in partieller Schnittansicht [0029] Fig.1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Vakuum-Isolations-Paneel 1, dessen Querschnitt in Schnittdarstellungen gemäß Fig.2 und Fig.3 exemplarisch dargestellt ist.

[0030] Das Vakuum-Isolations-Paneel 1 umfasst hierbei eine vakuumbeaufschlagte Kernstruktur 3, welche von einer oder mehreren gasdichten Mantelschichten 4 allseitig umhüllt ist. Als Kernstruktur 3 kann ein beliebiger aus dem Stand der Technik zum Einsatz in der Vakuum-Dämmtechnik bekannter Werkstoff bzw. ein Stoffgemisch herangezogen werden, insbesondere mikroporöse Kieselsäure bzw. pyrogen erzeugtes Siliziumdioxid, ein Aerogel, offenzeiliger Polyurethan- oder Polystyrol-Schaum, Polyisocyanat-Schaum und sonstige geeignete Faseroder Granulatmaterialien bzw. Kombinationen aus derartigen Materialien.

[0031] Die geringe Wärmeleitung bzw. hohe Wärmedämmung des Bauteils wird dabei durch ein Vakuum erreicht, welches innerhalb der meist als Folienumhüllung ausgeführten Mantelschicht 4. Bei der Mantelschicht 4 handelt es sich meist um eine Verbundfolie mit einer oder mehreren metallisierten Schichten aus Metall und/oder Kunststoff, vorzugsweise umfasst die Mantelschicht 4 eine Aluminiumschicht. Insbesondere kann eine Kunststofffolie Einsatz finden, welche mit einer Metallschicht, vorzugsweise mit einer Aluminiumschicht bedampft ist. In Fig.3 sind eine obere Mantelschicht 4a und eine untere Mantelschicht 4b eingezeichnet, welche die Kernstruktur 3 gemeinsam abdichtend umhüllen.

[0032] Im Zuge einer Fertigung wird die Kernstruktur 3 meist in Form eines Granulats in die Folienumhüllung bzw. die Mantelschicht 4 eingebracht und das System dann in der Regel auf ein Vakuum von 0,5-1,5 mbar und darunter evakuiert und versiegelt, z.B. verschweißt. Die Kernstruktur 3 dient der Bewegungshemmung von im Vakuumsystem noch vorhandenen Gasmolekülen und bildet des Weiteren eine Sperrschicht gegen einen Strahlungswärmeverluste. Zu letzterem Zweck werden dem Material der Kernstruktur 3 oft noch zusätzliche Trübungsmittel beigemengt, welche Infrarotstrahlung absorbieren oder zerstreuen. Da der Evakuierungsgrad in der Mantelschicht 4 der ausschlaggebende Parameter für die Wärmeleitfähigkeit des Vakuum-Isolations-Paneels 1 ist, stellt die Dichtheit von Schweiß- bzw. Siegelnähten der die Kernstruktur 3 umhüllenden Mantelschicht(en) 4 ein besonderes Kriterium in der Qualitätssicherung dar.

[0033] Erfindungsgemäß ist das gemäß Fig.1 in Montageposition befindliche Vakuum-Isolations-Paneel 1 mit einer eine Vielzahl an von der umgebenden Kernstruktur 3 vakuumdicht isolierten, gasdurchlässigen Diffusionsarealen 5 versehen, wobei die orthogonal zur Dicke des Vakuum-Isolations-Paneels 1 gemessenen Querschnittsflächen der Diffusionsareale 5 in Summe mindestens 0,5%, vorzugsweise mindestens 1 % der (wie in Fig.1) in einer Normalprojektion auf das Paneel betrachteten, quer zur Dicke des Paneels verlaufenden Fläche des Vakuum-Isolations-Paneels 1 betragen.

[0034] Auf diese Weise wird das an sich gasdichte Vakuum-Isolations-Paneel 1 in ein diffusionsoffenes Bauteil umgewandelt und ist fortan in der Lage, an der einem Raum zugewandten Innenseite eines Vakuum-Isolations-Paneels 1 anfallende Luft- oder Kondensationsfeuchtigkeit nach außen zu transportieren.

[0035] Die Diffusionsareale 5 sind über die Fläche des Vakuum-Isolations-Paneels 1 verteilt bzw. lateral jeweils von einem unter Vakuum stehenden Bereich des Vakuum-Isolations-Paneels 1 bzw. der Kernstruktur 3 umgeben. Eine optimierte Diffusionsfähigkeit bei gleichzeitiger thermischer Isolationswirkung wird erreicht, indem die Querschnittsflächen der Diffusionsareale 5 in Summe 0,5 - 5 %, vorzugsweise 1 - 3% der Fläche des Vakuum-Isolations-Paneels 1 betragen.

[0036] Die Diffusionsareale 5 können in Form eines sich wiederholenden Matrixmusters (siehe 4/11 österreichisches Patentamt AT13193U1 2013-08-15 auch Fig.4 und Fig.5), vorzugsweise in Form einer Gitter-Punkt-Struktur an der vom Vakuum-Isolations-Paneel 1 gebildeten Fläche verteilt sein. Hierbei erfolgt eine Verteilung der Diffusionsareale 5 an Kreuzungspunkten eines imaginären Gittermusters, welches nicht notwendigerweise regelmäßig, sondern durchaus auch unregelmäßig verlaufen kann. Insbesondere sind neben orthogonalen Gitterstrukturen auch kreis- bzw. bogenförmige Gitterstrukturen möglich.

[0037] Zur Herstellung der Diffusionsareale bestehen mehrere Fertigungsvarianten. Eine erste Ausführungsvariante ist in Fig.2 ersichtlich, wobei die Diffusionsareale 5 als Durchbrüche bzw. Durchgänge 6 durch die Mantelschicht(en) 4 und die Kernstruktur 3 ausgeführt sind. Um die hohen Isolationseigenschaften des Bauteils zu bewahren, ist der Querschnitt der Durchgänge 6 vorzugsweise mit einem diffusionsoffenen Material, z.B. PU-basiertem Schaumstoff ausgefüllt.

[0038] In einer alternativen Ausführungsvariante gemäß Fig.2 sind die Diffusionsareale 5 als gasdiffusionsfähige Membranen 7 ausgeführt, vorzugsweise in Form eines organischen oder anorganischen Gewebes oder einer Folie oder eines bituminösen Materials oder eines Verbundwerkstoffs. Die Membranen 7 sind vorzugsweise gasdiffusionsoffen, hemmen oder vermindern jedoch einen Flüssigkeits- oder Dampfdurchgang. Derartige Membranen 7 sind vorzugsweise folienförmig ausgebildet. Sie können aus einem geeigneten organischen oder anorganischen Gewebe, Textil, Folie, einem Verbundwerkstoff, bituminösen Material oder ähnlichem hergestellt sein. Als Membranen können insbesondere einschlägige, in der Bautechnik eingesetzte Dampfdiffusionsbremsfolien eingesetzt werden.

[0039] In einer weiteren Ausführungsvariante können die Diffusionsareale 5 auch als perforierte, vorzugsweise mikroperforierte Werkstoff schichten ausgeführt sein. Derartige Perforationen können durch geeignete Fertigungstechniken wie z.B. Bohr-, Nadel-, Schneid-, Wasserstrahloder Lasertechnik hergestellt sein. Auch die Herstellung von Durchführungen 6 gemäß Fig.2 kann durch genannte Fertigungstechniken erfolgen.

[0040] Pro Vakuum-Isolations-Paneel 1 sind mindestens 5, vorzugsweise mindestens 10, besonders bevorzugt mindestens 15 Diffusionsareale 5 vorgesehen, welche lateral jeweils von einem unter Vakuum stehenden Bereich des Vakuum-Isolations-Paneels 1 bzw. der Kernstruktur 3 umgeben sind.

[0041] Die Diffusionsareale 5 weisen im fertigen Montagezustand des Wandaufbaus einen diffusionsfähigen Querschnitt auf, welcher in einer vorzugsweisen Ausführungsform jeweils mindestens 1 mm2, besonders bevorzugt mindestens 5 mm2 beträgt. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der diffusionsfähige Querschnitt der Diffusionsareale 5 jeweils maximal 10 mm2, vorzugsweise maximal 30 mm2.

[0042] Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Dimensionierung ist es vorgesehen, dass für zehn Quadratdezimeter Paneelfläche mindestens ein Diffusionsareal 5 vorgesehen ist. D.h. dass z.B. ein Vakuum-Isolations-Paneel 1 mit einer (in Normalprojektion betrachteten) Fläche von 1m2 mindestens zehn Diffusionsareale 5 aufweist.

[0043] Als konstruktive Möglichkeiten zur Abtrennung und Isolation der Diffusionsareale 5 vom Rest der Kernstruktur 3 des Vakuum-Isolations-Paneels 1 können jene Paneel-Aufbauten herangezogen werden, welche bereits eingangs als Stand der Technik zur Herstellung von durch-schraubungs- und durchnagelungsfähigen, abschneidbaren oder zur Durchführung von Installationsleitungen geeigneten isolierten Bereichen bzw. Buchsen- und Schweißnahtkonstruktionen bei Vakuum-Isolations-Paneelen beschrieben wurden. Zum Zwecke einer Eingrenzung der Diffusionsareale 3 können etwa die obere Mantelschicht 4a und die untere Mantelschicht 4b mit vorzugsweise zylindrischen Durchführungselementen verbunden, z.B. verklebt oder verschweißt sein, wobei die zwischen den mit der oberen Mantelschicht 4a verbundenen Durchführungselementen und den mit der unteren Mantelschicht 4b verbundenen Durchführungselementen jeweils eine dichte Paarung erfolgt. Die Dichtheit einer solchen Paarung kann z.B. durch Kleben, Schweißen oder durch Wahl einer entsprechenden Passung erfolgen. Sofern es das Fertigungsverfahren erlaubt, können die Mantelschichten 4a, 4b und die Durchführungselemente bzw. alternative Stegelemente auch einstückig gefertigt sein. Insbesondere kann das Vaku- 5/11 österreichisches Patentamt AT13193U1 2013-08-15 um-lsolations-Paneel eine beliebige Anzahl an orthogonalen, polygonalen, runden oder amorphen Wabenzellen umfassen, welche jeweils eine unter einem autonomen Vakuum stehende Kernstruktur einschließen bzw. pneumatisch voneinander isoliert sind.

[0044] Des Weiteren bietet sich als Basis zur Herstellung erfindungsgemäßer diffusionsoffener Vakuum-Isolations-Paneele 1 eine bereits aus dem Stand der Technik bekannte flächige, partielle Verschweißung oder Verklebung einer oberen und einer untere Folie (in Fig. 3 mit Bezugszeichen 4a und 4b bezeichnet) der Mantelschicht 4 an. Hierbei können jene Bereiche, in welchen die oberen und unteren Mantelschichten 4a und 4b abdichtend zusammengefügt sind, durch ein geeignetes Bearbeitungsverfahren (insb. Schneiden, Wasserstrahlen, Laser) gezielt geöffnet und zu Diffusionsarealen 3 umfunktioniert werden. Die geöffneten Bereiche können mit diffusionsfähigen Elementen insbesondere mit Membranen, Dampfbremsfolien etc. bedeckt, vorzugsweise verklebt, verschweißt oder vernäht werden.

[0045] Die Figuren 4-6 zeigen eine spezielle Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Wand -oder Deckenmoduls 10. Jedes derartige Modul 10 umfasst zwei Vakuum-Isolations-Paneele 1 wie vorangehend beschrieben, welche flächig aneinandergrenzen und gegeneinander verschiebbar sind. Hierbei ist ein erstes Vakuum-Isolations-Paneel 1 ortsfest angeordnet, während ein im Wesentlichen baugleiches zweites Vakuum-Isolations-Paneel 1' beweglich gelagert ist (siehe Fig.5).

[0046] Das zweite Vakuum-Isolations-Paneel 1' ist aus einer ersten Position 13, in welcher sich die Diffusionsareale 5 des zweiten Vakuum-Isolations-Paneels T mit den Diffusionsarealen 5 des ersten Vakuum-Isolations-Paneels 1 im Wesentlichen decken und somit eine Diffusion durch das Wand -oder Deckenmodul 10 möglich ist (in Fig.6 dargestellt), in eine zweite Position 14 beförderbar, in welcher sich die Diffusionsareale 5 des zweiten Vakuum-Isolations-Paneels T mit den Diffusionsarealen 5 des ersten Vakuum-Isolations-Paneels 1 nicht mehr decken und somit eine Diffusion durch das Wand -oder Deckenmodul 10 verhindert ist (in Fig.5 dargestellt).

[0047] Eine Relativbewegung der Vakuum-Isolations-Paneele 1 und T zueinander erfolgt gemäß Pfeil 11 in Fig.5 vorzugsweise translatorisch, z.B. mittels eines Hebebeschlages, es ist jedoch auch eine rotatorische Relativbewegung durch diverse Schwenkmechanismen denkbar. Die Verschiebung der Vakuum-Isolations-Paneele kann manuell oder auch automatisiert, z.B. mittels eines Stellmotors erfolgen. Das erste (vom Innenraum abgewandte) Vakuum-Isolations-Paneel 1 ist z.B. starr an einer Wandkonstruktion befestigt, während das zweite (dem Innenraum zugewandte) Vakuum-Isolations-Paneel T beweglich gelagert, z.B. in einer Rahmenkonstruktion, in seitlichen Führungsschienen oder dgl. gehalten ist.

[0048] Erfindungsgemäße diffusionsoffene Vakuum-Isolations-Paneele 1 sowie Module 10 können in Isolationsschichten 9 beliebiger Wand-, Boden- und Deckenaufbauten von stationären oder transportablen Objekten eingesetzt werden. Die Querschnittsflächen der Diffusionsareale 5 sämtlicher Vakuum-Isolations-Paneele 1 betragen bei einer solchen Anordnung in Summe mindestens 0,5%, vorzugsweise mindestens 1 % der Fläche des isolierten Wand-, Boden- oder Deckenaufbaus 2.

[0049] Einen besonderen Fokus der vorliegenden Erfindung bildet deren Anwendung zur platzsparenden Wärmedämmung von Fracht-Containern bzw. von in Container-Bauweise errichteten Gebäuden. Für eine Container-Bauweise können etwa Bau- oder Schiffscontainer Einsatz finden. In der Regel sind die Abmessungen derartiger Container genormt (ISO-Container), z.B. mit den Maßen 6m x 2,40m x 2,90m (LxBxH). Die aus Blechlamellenplatten konstituierten Container können teilweise zerlegt bzw. deren Wände entfernt werden, um im Baukastenprinzip gemeinsam mit weiteren adaptierten Containern zu einem gewünschten Nutzraum (Wohn- oder Arbeitsraum) zusammengefügt zu werden. Nach dem vorliegend erörterten erfindungsgemäßen Prinzip gedämmt wird i.d.R. lediglich die Außenhülle der solcherart zusammengefügten Containergruppe.

[0050] Die Hülle des Containers bzw. dessen Wände, Decke und Boden können mehrschalig und z.B. in Holzständerbauweise aufgebaut sein. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt 6/11 österreichisches Patentamt AT13193U1 2013-08-15 ein zweischaliger Aufbau, wobei eine erste Schicht mit vorangehend beschriebenen, nebeneinandergereihten Vakuum-Isolations-Paneelen 1 bestückt ist, während eine zweite Schicht aus beliebigen anderen Materialien bzw. Belags-, Dämm- und Verputzwerkstoffen, vorzugsweise aus ökologischen Materialien und nachwachsenden Rohstoffen konstituiert sein kann. Die dem Raum zugewandte Innenfläche der Containerhülle kann z.B. als Lehmputz oder als Holzverschalung ausgeführt sein. Insbesondere Lehm zeichnet sich durch seine hohen Feuchtigkeitsregulationseigenschaften, sein Wärmespeichervermögen und seiner Fähigkeit zur Neutralisation von Gerüchen aus. Die Diffusionseigenschaften der erfindungsgemäßen Vakuum-Isolations-Paneele 1 werden durch einen Lehmverputz nicht behindert, sondern die Wand kann weiterhin atmen, Schimmelbildung ist praktisch ausgeschlossen.

[0051] Durch derartige Materialkombinationen wird somit ein hinsichtlich seiner platzsparenden Dämmeigenschaften geschätztes HiTech-Dämmprodukt auf effiziente Weise mit bewährten und hinsichtlich Ökologie, Baubiologie und Wohnbehaglichkeit unübertroffenen Naturmaterialien kombiniert.

[0052] Hinsichtlich der konkreten konstruktiven Ausführung der beschriebenen Vakuum-Isolations-Paneele 1 bzw. eines korrespondierenden Wand- und Deckenaufbaus sind vielfache Variationen möglich, ohne vom wesentlichen erfindungsgemäßen Gedanken abzuweichen. So können die Kernstrukturen 3 und Mantelschichten 4 ebenso wie die Diffusionsareale 3 aus einer beliebigen Anzahl an vertikalen und horizontalen Schichten, Elementen und Werkstoffen konstituiert sein. Grundsätzlich können zur Fertigung der Kernstruktur 3, der Mantelschichten 4 sowie zur Herstellung von Schweißnähten, Versiegelungsmaßnahmen bzw. zur Evakuierung von Durchführungsbereichen beliebige aus dem Stand der Technik bekannte oder in Zukunft noch zu entwickelnde Verfahren herangezogen werden. Es versteht sich weiters, dass die erfindungsgemäße diffusionsfähige Konstruktion auch bei in Sonderformen ausgeführten Vakuum-Dämmelementen Anwendung finden kann, wobei die Vakuum-Isolations-Paneele nicht notwendigerweise plan ausgeführt sein müssen, sondern auch gekrümmt oder als abgewinkelte, einstückig oder mehrteilig ausgeführte Bauteile gefertigt werden können. 7/11

Claims (10)

1. österreichisches Patentamt AT13193U1 2013-08-15 Ansprüche 1. Vakuum-Isolations-Paneel (1), umfassend eine von mindestens einer gasdichten Mantelschicht (4) allseitig umhüllte, unter Vakuum stehende Kernstruktur (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum-Isolations-Paneel (1) eine Vielzahl an von der umgebenden Kernstruktur (3) isolierten, gasdurchlässigen Diffusionsarealen (5) aufweist, wobei die orthogonal zur Dicke des Vakuum-Isolations-Paneels (1) gemessenen Querschnittsflächen der Diffusionsareale (5) in Summe mindestens 0,5%, vorzugsweise mindestens 1 % der Fläche des Vakuum-Isolations-Paneels (1) betragen, wobei die Diffusionsareale (5) vorzugsweise einen diffusionsfähigen Querschnitt aufweisen, welcher jeweils mindestens 1 mm2, besonders bevorzugt mindestens 5 mm2 beträgt.
2. 2. Vakuum-Isolations-Paneel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen der Diffusionsareale (5) in Summe 0,5 - 5 %, vorzugsweise 1 -3% der Fläche des Vakuum-Isolations-Paneels (1) betragen.
3. 3. Vakuum-Isolations-Paneel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionsareale (5) in Form eines sich wiederholenden Matrixmusters, vorzugsweise in Form einer Gitter-Punkt-Struktur (i.e. eine Verteilung der Diffusionsareale 5 an Kreuzungspunkten eines imaginären, regelmäßigen oder unregelmäßigen Gittermusters) an der vom Vakuum-Isolations-Paneel (1) gebildeten Fläche verteilt sind.
4. 4. Vakuum-Isolations-Paneel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionsareale (5) als Durchgänge (6) durch Mantelschicht(en) (4) und Kernstruktur (3) ausgeführt sind, wobei der Querschnitt der Durchgänge (6) vorzugsweise mit einem diffusionsoffenen Material, besonders bevorzugt mit einem PU-basierten Schaumstoff, ausgefüllt ist.
5. 5. Vakuum-Isolations-Paneel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionsareale (5) als gasdiffusionsfähige Membranen (7) ausgeführt sind, vorzugsweise in Form eines organischen oder anorganischen Gewebes oder einer Folie oder eines bituminösen Materials oder eines Verbundwerkstoffs.
6. 6. Vakuum-Isolations-Paneel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionsareale (5) als perforierte, vorzugsweise mikroperforierte Werkstoffschichten ausgeführt sind.
7. 7. Vakuum-Isolations-Paneel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens 5, vorzugsweise mindestens 10, besonders bevorzugt mindestens 15 Diffusionsareale (5) aufweist, welche lateral jeweils von einem unter Vakuum stehenden Bereich des Vakuum-Isolations-Paneels (1) umgeben sind oder dass für zehn Quadratdezimeter Paneelfläche mindestens ein Diffusionsareal (5) vorgesehen ist, d.h. dass ein Vakuum-Isolations-Paneel (1) mit einer in Normalprojektion betrachteten Fläche von 1 m2 mindestens zehn Diffusionsareale (5) aufweist.
8. 8. Wand -oder Deckenmodul (10), umfassend zwei Vakuum-Isolations-Paneele (1) gemäß einem der Ansprüche 1-7, welche flächig aneinandergrenzen und gegeneinander verschiebbar sind, wobei ein erstes Vakuum-Isolations-Paneel (1) ortsfest angeordnet ist, während ein im Wesentlichen baugleiches zweites Vakuum-Isolations-Paneel (1') beweglich gelagert ist, wobei das zweite Vakuum-Isolations-Paneel (1') aus einer ersten Position (13), in welcher sich die Diffusionsareale (5') des zweiten Vakuum-Isolations-Paneels (1') mit den Diffusionsarealen (5) des ersten Vakuum-Isolations-Paneels (1) im Wesentlichen decken und somit eine Diffusion durch das Wand -oder Deckenmodul (10) möglich ist, in eine zweite Position (14) beförderbar ist, in welcher sich die Diffusionsareale (5') des zweiten Vakuum-Isolations-Paneels (1') mit den Diffusionsarealen (5) des ersten Vakuum-Isolations-Paneels (1) nicht mehr decken und somit eine Diffusion durch das Wand -oder Deckenmodul (10) verhindert ist. 8/11 österreichisches Patentamt AT 13 193 Ul 2013-08-15
9. 9. Wand -oder Deckenaufbau (2), dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine thermische Isolationsschicht (9) umfasst, welche aus mehreren aneinandergrenzenden Vakuum-Isolations-Paneelen (1) gemäß einem der Ansprüche 1-7 oder aus Wand -oder Deckenmodulen (10) gemäß Anspruch 8 konstituiert ist, wobei die Querschnittsflächen der Diffusionsareale (5) sämtlicher Vakuum-Isolations-Paneele (1) in Summe mindestens 0,5%, vorzugsweise mindestens 1 % der Fläche des Wand- oder Deckenaufbaus (2) betragen.
10. 10. Container (8), vorzugsweise ISO-Transport-Container, dessen Wandaufbau und/oder Deckenaufbau und/oder Bodenaufbau mit diffusionsfähigen Vakuum-Isolations-Paneelen (1) gemäß einem der Ansprüche 1-9 bestückt ist. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 9/11