CN116529446A - 隔热元件 - Google Patents

Abstract

一种隔热元件(1)，包括：具有第一平面侧和第二平面侧的板状的基体(2)，和真空隔绝体(3)，尤其膜包裹的真空隔绝体，所述真空隔绝体设置在第一平面侧和第二平面侧之间，其中第一平面侧和第二平面侧通过相应的覆盖层(4、5)构成，并且在两个平面侧中的至少一个平面侧上，相应的覆盖层(4)与真空隔绝体(3)仅部分地连接，尤其粘接或熔接，其特征在于，仅部分地连接的覆盖层(4)在所有、多个或复数个未与真空隔绝体(3)连接的区域中具有卸荷结构(6)，所述卸荷结构设计为用于补偿热膨胀或热收缩。

Description

隔热元件

技术领域

本发明涉及一种用于热绝缘的隔热元件。这种隔热元件尤其遍布于冷藏设备或恒温箱，例如遍布于冷藏和/或冷冻设备。在这些设备中非常重要的是，从内部容器到外侧的绝缘是尽可能高品质的，借此可以将冷藏或加温所需的能量保持在尽可能低的水平上。

背景技术

隔热元件通常用作为由隔绝材料和在外部设置的覆盖层构成的夹层元件。这尤其从基于聚氨酯泡沫的隔绝元件中已知，其中泡沫承担隔绝功能以及与覆盖层的良好的粘接进而同时也可实现高的机械稳定性。

作为覆盖层通常使用钢、铝或塑料。为了避免热桥有利的是，覆盖层至少在夹层元件的边缘区域中由塑料构成。在成本高效的结构中，诸如例如在家用制冷设备中，通常整个内部空间构成为具有塑料覆盖层。

在此成问题的是，塑料的热膨胀系数通常明显高于钢的热膨胀系数。因此，聚苯乙烯的膨胀系数为大约7*10^-5[1/K]并且钢的膨胀系数为1.2*10^-5[1/K]。在冷冻柜中存在大约43K的温差的情况下，对于聚苯乙烯得出0.3％的热收缩，即在2m高的大型设备中，内部容器的长度以6mm收缩。所述收缩通过壳体防止，由此然而得出在隔热元件中的应力，所述应力必须在构造方面被防止。

在面状元件的情况下，所述应力至少部分地通过元件的弯曲而减小。所述现象尤其在家用制冷设备的门中已知。如果具有170cm的高度和50mm的厚度的冷冻柜门仅通过呈夹层式构造方式的隔热元件构造，其中在一侧上的覆盖层由扁平的金属板构成并且另一侧的覆盖层由扁平的塑料板构成，则在冷侧的门在中部以大约22mm弯曲。所述过程在图1中图解说明。

实际上，所述弯曲通过门板的刚性而减小。然而，所述金属板刚性不能任意地提升，因为出于构造原因，侧向的金属板包边的高度(其为对于金属板刚性的主要影响)受限，并且出于成本原因，金属板厚度不能任意地提高。为此，从现有技术中已知的是，附加地借助在塑料侧上的卸荷槽工作。减少门弯曲的另一从现有技术中已知的可能性在于，将金属板条施加在塑料侧上，所述金属板条由于较小的热膨胀而减少塑料的收缩——从而门弯曲。然而，在此不利的是提高的生产耗费以及用于金属板条的附加的材料投入。

对于传统的制冷设备门的问题领域是已知的，所述制冷设备门作为隔绝材料具有PU泡沫。图2示出现有技术中的问题的不同方面和解决方式。然而，作为隔绝材料的PU泡沫在其关于隔绝作用的可能性方面是受限的并且越来越多地由真空隔绝或膜包裹的真空隔绝体来补充或替代。

具有作为不透气的外壳的高阻隔膜的真空隔绝体是现有技术并且在隔热元件的实施中越来越流行。阻隔膜的使用可实现相对于向内扩散的气体微粒的足够的密封性，而在此不会引起在外壳中的过大的热桥或容易受到热应力或机械应力的影响。

然而，薄膜相对于机械损伤是敏感的，并且在使用情况下必须被保护。此外，夹层复合件中的真空隔绝体可以非常好地吸收机械力，因为加载压力的隔绝体的刚性通常与传统的隔绝材料、尤其塑料泡沫的刚性相比是相似大的或是更大的。

发明内容

本发明的目的是，减少或克服上述主题问题，即隔热元件的通过热差异引起的弯曲。这借助具有权利要求1的所有特征的隔热元件来达到。

根据本发明，隔热元件包括具有第一平面侧和第二平面侧的板状的基体，和真空隔绝体，所述真空隔绝体设置在第一平面侧和第二平面侧之间，其中第一平面侧和第二平面侧通过相应的覆盖层构成，并且在两个平面侧中的至少一个平面侧上，相应的覆盖层与真空隔绝体仅部分地连接，尤其粘接或熔接。本发明的特征在于，仅部分地连接的覆盖层在所有、多个或复数个未与真空隔绝体连接的区域中具有卸荷结构，所述卸荷结构设计为用于补偿热膨胀或热收缩。

因为覆盖层现在并非整面地与真空隔绝体连接或粘接，覆盖层在未与真空隔绝体粘接的区域中可以防止通过在两个覆盖层处的温差所产生的弯曲。这通过如下方式达到：通过未与真空隔绝体连接或粘接的卸荷结构的膨胀或收缩来实现热收缩或热膨胀。因此可行的是，覆盖层的热膨胀或热收缩经由卸荷结构的改变而消减，而不会出现真空隔绝体或隔热元件的明显的弯曲。

真空隔绝体在此可以是膜包裹的真空隔绝体，其例如具有珠光体作为芯材料。

具有珠光体作为芯材料的真空隔绝体在隔绝层中显示出比PU泡沫(大约7*10^-5[1/K])更小的热膨胀(＜1*10^-5[1/K])。然而，较小的热膨胀的优点不仅在珠光体作为填充材料的情况下显现，而是适用于所有的膜包裹的真空隔绝体，因为所述膜包裹的真空隔绝体与发泡的隔绝体不同地不与覆盖层自粘接。因此，有利地，在此也还添加，在具有膜包裹的真空隔绝体的隔绝元件中的夹层构造可通过以下制造过程产生，在所述制造过程中，能无问题地实现在覆盖层和真空隔绝体之间的部分的粘接。

根据本发明的一个有利的改型方案在此提出，膜包裹的真空隔绝体夹层式地容纳在第一覆盖层和第二覆盖层之间，优选地其中膜包裹的真空隔绝体与两个覆盖层直接连接。

根据本发明的另一可选的改型方案可以提出，覆盖层包括塑料、钢和/或铝或者由这些材料中的一种材料构成。

典型地，隔热元件构造成具有由不同材料制成的覆盖层。冷藏柜门由于稳定性要求和改善的视觉印象通常在外部设有钢板，而所述冷藏柜门的内侧由塑料构成。因此，在这种门中，隔热元件构造成具有由塑料构成的内部的覆盖层和由钢板构成的外部的覆盖层。

根据本发明的另一改进方案可以提出，覆盖层和真空隔热体经由多个连接区域部分地彼此连接，所述连接区域彼此间隔开。

在连接区域之间分别设有卸荷结构，所述卸荷结构通过未与真空隔绝体连接的覆盖层区域形成。通过仅覆盖层的部分与真空隔绝体连接或粘接的方式，覆盖层的未连接的部段可以吸收和转移热膨胀或收缩，使得减小造成弯曲的力，所述力由覆盖层作用到真空隔绝体上。

在此可以有利地提出，连接区域的间距小于100mm，优选地小于75mm并且优选地小于50mm。

设有彼此间隔开小于100mm的多个连接区域贡献于覆盖层的稳定性并且确保：即使在触觉检查这样构成的覆盖层时也不产生负面的印象。

此外，根据本发明可以提出，所有、多个或复数个连接区域条状地在覆盖层处构成并且优选地彼此平行地伸展。

通过连接区域条状地构成，在覆盖层和真空隔绝体之间产生可靠的连接，所述连接可简单地工业地实现。如果连接区域此外也还彼此平行地定向，则这在制造根据本发明的隔热元件时示出进一步的简化，因为多个平行的连接条可以在唯一的机械地或手动地实施的工作步骤中创建或施加。此外，通过将连接条平行地定向以及由此将在连接条之间设置的卸荷结构同样平行地设置，得出覆盖层的有利的视觉的设计方案。

根据本发明的另一有利的变型形式可以提出，连接区域以规律的结构设置在覆盖层和真空隔绝体之间，其中优选地，在覆盖层和真空隔绝体之间设置的连接区域之间的间距是相同的。

在覆盖层和真空隔绝体之间规律地设置连接区域确保在覆盖层的整个面之上保持相同的稳定性和特别有利的视觉印象。

优选地，根据本发明提出，卸荷结构相对于真空隔绝体凸状地成形，并且优选地在剖视图中钟形地或罩形地构成。

通过卸荷结构的相对于真空隔绝体凸状的设计方案，所述卸荷结构能够补偿热膨胀或热收缩，而在此不会将过量的力导入到与覆盖层连接的真空隔绝体中。这通过如下方式实现：凸状的卸荷结构相对于真空隔绝体的基本上平坦地构成的表面突出或降低，即膨胀或收缩。

在此，还可以提出，距从真空隔绝体突出的卸荷结构的内侧的最大间距小于覆盖层的厚度的五倍，优选小于覆盖层的厚度的三倍。在此可以提出，从真空隔绝体到覆盖层的内侧的所述间距为覆盖层的至少一个厚度。

根据本发明的另一有利的设计方案可以提出，在卸荷结构和真空隔绝体之间设有间隙，尤其气隙。

允许在热膨胀或热收缩时流体进入和离开的所述间隙可实现覆盖层或卸荷结构朝向真空隔绝体或远离所述真空隔绝体的运动。

此外，根据本发明可以提出，在覆盖层和真空隔绝体之间的未连接的区域的面积份额大于在覆盖层和真空隔绝体之间的连接的区域的面积份额，优选大于连接的区域的二倍。

本发明还包括冷藏和/或冷冻设备的门，其中门或活门包括根据上面讨论的变型形式之一的隔热元件或由这种隔热元件构成。

在此可以提出，连接区域条状地横向于门的纵向方向伸展并且优选在门的整个宽度之上延伸。由此，尤其防止门沿纵向方向的视为有问题的弯曲，因为例如在朝向冷藏柜的内侧形成的覆盖层上出现的热收缩通过至少一个卸荷结构吸收。

根据另一可选的改进方案在此可以提出，在门的朝向冷藏和/或冷冻设备的内部的一侧上设有隔热元件的卸荷结构。在那里，所述卸荷结构可以是门的表面。

优选地同样可以提出，在门的朝向冷藏和/或冷冻设备的外部的外侧处设置有隔热元件的未设有卸荷结构的覆盖层，所述覆盖层优选由铝或钢制成。

设有门的由钢板或铝制成的外部轮廓确保高品质的视觉印象并且还贡献于，外侧对于碰撞或其他环境影响是不敏感的。

在此处要指明的是，表述“一个”和“一”不强制性地表明刚好一个元件，尽管这是一个可能的实施方案，而是也可以表示复数个元件。同样地，复数的使用也包含存在单个相关元件，而反之单数也包括多个相关元件。

附图说明

本发明的其他优点、特征和细节根据附图描述变得清楚。在此示出：

图1示出用于图解说明具有两个覆盖层和在其之间设置的隔绝部的隔热元件的弯曲的图示；

图2a-b示出在卸荷的且由于热收缩引起的弯曲的状态中的根据现有技术的隔热元件的侧视图；

图3a-b示出在卸荷的且由于热收缩引起的弯曲的状态中的根据现有技术的另一隔热元件的侧视图；

图4示出在冷藏和/或冷冻设备处的固定状态中的插头支架的剖视图；以及

图5示出真空隔绝体的放大的局部的剖视图。

具体实施方式

图1示出夹层式构造的隔绝体1，所述隔绝体的外部的覆盖层是金属板或塑料。在此，在附图中外侧在左边设置，使得由金属板构成的覆盖层在外侧设置并且由塑料构成的覆盖层在内侧设置。如果这种隔绝体现在再内侧被降温，而外侧保持在恒定的温度水平上，则出现示出的弯曲。

图2a和图2b示出传统的隔绝体的侧视图，其中在示图中在上部设置的内侧一度经受与在示图中在下部设置的外侧相同的温度水平，并且在另一情况下经受明显更低的温度水平，使得出现弯曲(如在图2b中)。

从现有技术中已经已知的是，设有横向于元件的纵向方向伸展的槽11，以便减少弯曲。在图3a和3b中示出具有横向伸展的槽11的这种隔热元件1，据此能看出，弯曲比在图2b中的弯曲更小。槽11在此确保在隔热元件1的朝向内侧的覆盖层处的提高的稳定性，使得热收缩不那么强地影响。

图4示出根据本发明的隔热元件1的剖视图。可见在两个覆盖层4、5之间设置的隔热体3，所述隔热体可以是膜包裹的真空隔绝体3。优选地，在此也可以提出，作为芯材料利用珠光体，因为所述珠光体被证实为对于形成膜包覆的真空隔热体是特别有利的。

在此，覆盖层4典型地朝向比覆盖层5更冷的空间。可见，覆盖层4并非整面地与真空隔绝体3连接或粘接，而是特征在于规律地具有未连接的区域。这些区域是卸荷结构6，所述卸荷结构设计为用于吸收热膨胀或热收缩。在其中覆盖层4与真空隔绝体3连接或粘接的连接区域7在此条状地且等距地在真空隔绝体3的平面侧之上延伸。

从连接区域7起始，卸荷结构6在剖视图中是由两个支腿构成的结构，其中每个支腿是大致同样长的并且所述支腿一起围成钝角。

通过连接区域7或在其之间设置的卸荷结构6的规律性产生覆盖层4的有利的视觉印象。

图5示出真空隔绝体1的放大局部的剖视图，使得可以看到在两个相邻的连接区域7之间的区域以及在其之间设置的卸荷结构6。在此，借助实线示出处于热收缩状态中的卸荷结构6，而借助点线示出卸荷结构6或相应的覆盖层4的对此消除应力的状态。可见的是，在覆盖层4的降温的状态中，卸荷结构6是收缩的，这在卸荷结构6的内侧距真空隔绝体3的间距的减小中显示出。通过热收缩，卸荷结构6的罩形或钟形的轮廓更靠近真空隔绝体3的朝向的表面。

在此有利的是，由于温度变化引起并且不在真空隔绝体3的另一侧上出现的长度变化可以被补偿，而不会出现真空隔绝体3的弯曲。覆盖层4的非整面的连接或非整面的粘接允许在卸荷结构6中的热收缩，使得不出现在此通常感生的到真空隔绝体3中的力。

Claims (15)

1.一种隔热元件(1)，包括：

具有第一平面侧和第二平面侧的板状的基体(2)，和

真空隔绝体(3)，尤其膜包裹的真空隔绝体，所述真空隔绝体设置在所述第一平面侧和所述第二平面侧之间，其中

所述第一平面侧和所述第二平面侧通过相应的覆盖层(4、5)构成，并且

在这两个平面侧中的至少一个平面侧处，相应的覆盖层(4)与所述真空隔绝体(3)仅部分地连接，尤其粘接或熔接，

其特征在于，

仅部分连接的覆盖层(4)在所有、多个或大部分未与所述真空隔绝体(3)连接的区域中具有卸荷结构(6)，所述卸荷结构设计为用于补偿热膨胀或热收缩。

2.根据上述权利要求1所述的隔热元件(1)，

其中所述真空隔绝体(3)夹层式地容纳在第一覆盖层(4)和第二覆盖层(5)之间，优选其中地，所述真空隔绝体(3)与两个覆盖层(4、5)直接连接。

3.根据上述权利要求中任一项所述的隔热元件(1)，

其中所述覆盖层(4)包括塑料、钢和/或铝，或者由这些材料中的一种材料或这些材料的组合构成。

4.根据上述权利要求中任一项所述的隔热元件(1)，

其中所述覆盖层(4)和所述真空隔绝体(3)经由多个连接区域(7)部分地彼此连接，所述连接区域彼此间隔开。

5.根据上述权利要求4所述的隔热元件(1)，

其中所述连接区域(7)的间距小于100mm，优选地小于75mm并且优选地小于50mm。

6.根据上述权利要求4或5所述的隔热元件(1)，

其中所有、多个或复数个所述连接区域(7)条状地在所述覆盖层(4)处构成并且优选地彼此平行地伸展。

7.根据上述权利要求4至6中任一项所述的隔热元件(1)，

其中所述连接区域(7)以规律的结构设置在所述覆盖层(4)和所述真空隔绝体(3)之间，其中优选地，设在覆盖层(4)和所述真空隔绝体(3)之间的连接区域(7)之间的间距是相同的。

8.根据上述权利要求中任一项所述的隔热元件(1)，

其中所述卸荷结构(6)相对于所述真空隔绝体(3)凸状地成形，并且优选地在剖视图中钟形地或罩形地构成。

9.根据上述权利要求8所述的隔热元件(1)，

其中距从所述真空隔绝体(3)突出的卸荷结构(6)的内侧的最大间距小于所述覆盖层(4)的厚度的五倍，优选小于所述覆盖层(4)的厚度的三倍。

10.根据上述权利要求中任一项所述的隔热元件(1)，

其中在所述卸荷结构(6)和所述真空隔绝体(3)之间设有间隙，优选地设有气隙。

11.根据上述权利要求中任一项所述的隔热元件(1)，

其中在覆盖层(4)和所述真空隔绝体(3)之间的未连接的区域的面积份额大于在覆盖层(4)和真空隔绝体(3)之间的连接的区域的面积份额，优选大于连接的区域的二倍。

12.一种冷藏和/或冷冻设备的门，

其中所述门或活门包括根据上述权利要求中任一项所述的隔热元件(1)或由这种元件构成。

13.根据上述权利要求12所述的门，

其中所述连接区域(7)条状地横向于所述门的纵向方向伸展并且优选地在所述门的整个宽度之上延伸。

14.根据上述权利要求12至13中任一项所述的门，

其中在所述门的朝向所述冷藏和/或冷冻设备的内部的一侧设有所述隔热元件(1)的所述卸荷结构(6)。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的门，

其中在所述门的朝向所述冷藏和/或冷冻设备的外部的外侧设置有所述隔热元件(1)的未设有卸荷结构(6)的覆盖层(5)，所述覆盖层优选由铝或钢制成。