DE10015876A1 - Vacuum insulation panel for lining refrigerating units, cold storage rooms and similar items comprises cover foils which are welded to one another so that the panel contact edges are at least largely free from protrusions - Google Patents

Vacuum insulation panel for lining refrigerating units, cold storage rooms and similar items comprises cover foils which are welded to one another so that the panel contact edges are at least largely free from protrusions

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Abstract

The vacuum insulation panel for lining refrigerating units, cold storage rooms and similar items comprises cover foils (1) which are welded to one another in such a way that the joints (1a) are entirely absent from the contact edges (2), or are present only in certain regions of the contact edges.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vakuumisolationspaneel insbesondere für die Anwendung in Kühlgeräten, mobilen Kühlboxen, Isolierelementen (z. B. Wände, Decken und Türen) für Kühlhäuser sowie den Isolierungen für Kühlfahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The invention relates to a vacuum insulation panel, in particular for use in cooling devices, mobile cool boxes, insulating elements (e.g. walls, ceilings and doors) for cold stores and the Insulations for refrigerated vehicles with the features of the preamble of claim 1.

Derartige Vakuumisolationspaneele bestehen üblicherweise aus einer gas- und wasserdampfdichten Umhüllung und einem in dieser Umhüllung untergebrachten Füllmaterial.Such vacuum insulation panels usually consist of a gas and water vapor tight Wrapping and a filling material accommodated in this wrapping.

Vakuumisolationspaneele mit Folienumhüllung sind z. B. aus DE 198 14 271 A1, DE 298 09 807 oder DE 298 11 136.5 bekannt.Vacuum insulation panels with foil wrapping are e.g. B. from DE 198 14 271 A1, DE 298 09 807 or DE 298 11 136.5 known.

Als Füllstoff zur Herstellung solcher Paneele sind z. B. verdichtete Glasfasern, offenzellige Kunststoffschäume, mineralische Pulver (insbesondere Kieselsäureprodukte), entgaster PUR- Schaum aus Altgeräten und andere bekannt. Auch ist es bekannt, Füllmaterial lose in eine Umhüllung einzufüllen und dann die Umhüllung zu evakuieren. Hierdurch erhält das Paneel seine Stabilität.As a filler for the manufacture of such panels, for. B. densified glass fibers, open-celled Plastic foams, mineral powders (especially silica products), degassed PUR Foam from old equipment and others known. It is also known to fill material loose in an envelope fill in and then evacuate the wrapper. This gives the panel its stability.

Bei den bisher bekannten vakuumdichten Folien-Umhüllungen bestehen diese Folien überwiegend aus einem mehrlagigen Kunststoffverbund - überwiegend mit PE oder PP als Hauptkomponenten - oder aus Kunststoff-Metall-Verbundfolien.In the vacuum-tight film wrappings known to date, these films predominantly exist from a multi-layer plastic composite - predominantly with PE or PP as main components - or from plastic-metal composite foils.

Wie in der Fig. 1 dargestellt, werden die für die Umhüllung benötigten Folienbeutel aus zwei zueinander symmetrischen Folienelementen - Ober- und Unterseite - umlaufend entlang der Außenkanten (an den Stirnseiten des späteren Vakuumisolationspanels) verschweißt.As shown in FIG. 1, the foil bags required for the wrapping are welded from two symmetrical foil elements - top and bottom - all around along the outer edges (on the end faces of the later vacuum insulation panel).

Dadurch wird ein umlaufender Überstand bzw. Folienstreifen mit einer Breite von üblicherweise 20 bis 40 mm gebildet. Die relativ große Ausdehnung dieses nicht wärmedämmenden Streifens ist bei den bekannten Paneelen grundsätzlich gegeben und hat im wesentlichen 2 gravierende Funktionsmängel zur Folge, die nachfolgend näher beschrieben werden.This results in a circumferential protrusion or film strip with a width of usually 20 up to 40 mm. The relatively large expansion of this non-insulating strip is at given the known panels basically and has essentially 2 serious ones Functional defects result, which are described in more detail below.

VIP werden in der praktischen Anwendung normalerweise nicht als alleinstehende Isolierung eingesetzt, sondern im Verbund mit weiteren Dämmaterialien verarbeitet. So sind aus der Kühlgeräteherstellung Lösungen bekannt, bei denen die innere Gehäusewand mit mehreren VIP beplankt wird und die verbleibenden Zwischenräume sowohl zwischen den einzelnen VIP als auch der Restspalt zum Außengehäuse z. B. mit aushärtendem Polyurethanschaum ausgeschäumt werden.In practice, VIPs are not normally used as stand-alone insulation used, but processed in conjunction with other insulation materials. So are from the Refrigerator manufacturing solutions are known in which the inner casing wall has multiple VIPs is planked and the remaining gaps between both the individual VIP and the Residual gap to the outer housing z. B. can be foamed with curing polyurethane foam.

Die oben beschriebenen umlaufenden Siegelnähte der VIP erschweren zum einen das Applizieren des VIP an der inneren Gehäusewand. Die verschweißten Folienstreifen müssen von Hand umgebogen werden und beanspruchen wertvollen Einbauraum. Die üblicherweise verwendeten Umhüllungsfolien können bei diesem Vorgang leicht beschädigt werden, so daß anschließend nicht mehr die unbedingt geforderte Vakuumdichtigkeit gewährleistet ist und die wärmedämmenden Eigenschaften des VIP partiell verloren gehen können.The circumferential sealing seams of the VIP described above make application difficult of the VIP on the inner housing wall. The welded film strips must be done by hand are bent and take up valuable installation space. The commonly used Wrapping films can easily be damaged in this process, so that subsequently not more the absolutely required vacuum tightness is guaranteed and the thermal insulation Properties of the VIP can be partially lost.

Weiterhin weisen die so hergestellten VIP im Bereich der Schweißzone/Folienüberstände keinerlei Dämmeigenschaften auf. In Abhängigkeit von den Eigenschaften der verwendeten Umhüllungsfolie muß im Gegenteil mit einer deutlich erhöhten Wärmeleitung gerechnet werden, weil die Folienstreifen im Verhältnis zum VIP sowie auch zum umgebenden PUR-Schaum eine erhebliche Wärmebrücke darstellt.Furthermore, the VIPs produced in this way do not have any in the area of the welding zone / film excess Insulation properties. Depending on the properties of the wrapping film used on the contrary, a significantly increased heat conduction must be expected because the film strips in relation to the VIP and also to the surrounding PUR foam, a considerable thermal bridge represents.

Da die VIP wegen der umlaufenden Siegelnaht nicht dicht an dicht verlegt werden können ergeben sich zudem meißt großflächige Areale, die nicht von den gut wärmedämmenden VIP abgedeckt sind und somit ebenfalls eine Wärmebrücke darstellen. Bei einem Kühlschrankgehäuse bedeuten die beschriebenen Wärmebrückeneffekte in der Regel eine Verschlechterung des Isoliervermögens um ca. 25% gegenüber dem theoretisch möglichen Wert bei vollflächiger Umschließung mit VIP.As the VIP cannot be laid close to each other due to the all-round sealing seam also measures itself over large areas that are not covered by the good thermal insulation VIP and thus also represent a thermal bridge. In the case of a refrigerator, that means described thermal bridge effects usually a deterioration in the insulation approx. 25% compared to the theoretically possible value with full coverage with VIP.

Im Ergebnis führt dies dazu, daß die Herstellung des gesamten Isoliergehäuses durch den oben beschriebenen Einbauaufwand unverhältnismäßig teuer wird und erhebliche Einbußen bei der Isolierwirkung hingenommen werden müssen. As a result, this leads to the manufacture of the entire insulating case by the above described installation effort is disproportionately expensive and significant losses in the Insulation must be accepted.  

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Vakuumisolationspaneel zu schaffen, bei dem die nachfolgend geforderten Eigenschaften erfüllt sind.The invention has for its object to provide a vacuum insulation panel in which the the properties required below are met.

  • - Folienumhüllungen sind so auszubilden, daß an den Stirnflächen des VIP keine den Einbau störenden Überstände der Folie und/ oder der Schweißnähte entstehen.- Foil wrappings are to be designed in such a way that there is no installation on the VIP's end faces disruptive protrusions of the film and / or the weld seams arise.
  • - Im Bereich der Stirnflächen des VIP sollen die Umhüllungen einen möglichst geringen Anteil zur Wärmeleitung beitragen- In the area of the VIP's end faces, the wrappings should be as small as possible Contribute heat conduction
  • - Die Stoßkanten der VIP sind so auszubilden, daß eine gleichmäßige und vollflächige Überdeckung der zu isolierenden Fläche erreicht wird- The abutting edges of the VIP are to be designed in such a way that an even and full surface Coverage of the surface to be insulated is achieved

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche enthalten Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung.This object is achieved by the features specified in claim 1. The subclaims contain further developments and refinements of the invention.

Technische Untersuchungen haben gezeigt, dass insbesondere bei einer geänderten Gestaltung der Folienumhüllung mit einer vollständigen oder auch nur teilweisen Verlagerung der Schweißnähte auf die Hauptflächen des VIP - gemäß Fig. 2 und 3 - sowohl die Einbaubedingungen optimiert als auch die Isoliereigenschaften des vollständigen Aufbaues wesentlich verbessert werden.Technical investigations have shown that, in particular when the film wrapping is changed, with a complete or only partial shift of the weld seams to the main surfaces of the VIP - according to FIGS. 2 and 3 - both the installation conditions are optimized and the insulating properties of the complete structure are significantly improved .

In Versuchen hat sich bewährt, die Kanten des Füllkörpers gemäß Fig. 4 so vorzuformen, daß bei dem fertig vakuumverpackten VIP optisch dichte Stoßkanten entstehen - z. B. Schrägen, Stufungen, Nut- und Feder-Verbund.In experiments it has proven useful to preform the edges of the filler body according to FIG. 4 in such a way that optically sealed abutting edges are produced in the finished vacuum-packed VIP - e.g. B. slopes, gradations, tongue and groove composite.

Eine weiter Verbesserung wird dadurch erreicht, dass die Stirnseiten des Vakuumisolationspaneels gemäß der bisherigen Schilderung bereits bei der Herstellung in einem zusätzlichen Fertigungsschritt mit konventionellen Dämmstoffen, z. B. Polyurethan, expandiertem Polystyrol oder organischem Schaum eingefaßt werden, wie in Fig. 5 gezeigt. In dieser Einfassung/Rahmen können Befestigungselemente für das so gebildete Vakuumisolationspaneel integriert sein oder es wird auch die Ausformung der Stoßkanten über diesen Rahmen bewerkstelligt.A further improvement is achieved in that the end faces of the vacuum insulation panel according to the previous description already during the production in an additional manufacturing step with conventional insulation materials, eg. B. polyurethane, expanded polystyrene or organic foam, as shown in Fig. 5. Fastening elements for the vacuum insulation panel formed in this way can be integrated in this enclosure / frame or the shaping of the abutting edges is also accomplished via this frame.

Fig. 1 zeigt den bislang üblichen Aufbau von VIP und verdeutlicht die sich daraus ergebenden Isolationsfehler Fig. 1 shows the usual structure of VIP and illustrates the resulting insulation errors

Anhand der Zeichnungen 2 bis 5 werden Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie die erfindungsgemäßen Vorteile erläutert.Exemplary embodiments of the invention and FIGS Advantages of the invention explained.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt (2a) durch und die Aufsicht (2b) auf das erfindungsgemäße Vakuumisolationspaneel mit vollkommen verdeckten Schweißnähten Fig. 2 shows a cross section ( 2 a) through and the top view ( 2 b) of the vacuum insulation panel according to the invention with completely hidden welds

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch (3a) und die Aufsicht auf (3b) das erfindungsgemäße Vakuumisolationspaneel mit teilweise verdeckten Schweißnähten Fig. 3 shows a cross section through ( 3 a) and the top view of ( 3 b) the vacuum insulation panel according to the invention with partially hidden welds

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt der Stirnseite des erfindungsgemäßen VIP mit vorgeformten Stoßkanten Fig. 4 shows a cross section of the front of the VIP according to the invention with preformed butt edges

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch die Randzone des erfindungsgemäßen VIP mit Einfassung Fig. 5 shows a cross section through the edge zone of the VIP according to the invention with edging

In allen Figuren sind Folienumhüllungen mit 1 bezeichnet. Die verschweißten Zonen dieser Umhüllungen sind mit 1a gekennzeichnet. Die Stirnflächen des VIP tragen die Bezeichnung 2. In der durch die Schichten 1 gebildeten Umhüllung ist Füllmaterial 3 eingefüllt. Eine zusätzliche Einfassung ist mit 4 gekennzeichnet.In all figures, foil wrappings are designated by 1. The welded zones of these envelopes are marked with 1a. The face of the VIP is labeled 2 . Filling material 3 is filled into the envelope formed by the layers 1 . An additional border is marked with 4.

Claims (21)

1. Vakuumisolationspaneel für den Einsatz in Kühlgeräten, mobilen Kühlboxen, Kühlwagen und Kühlhäusern, beinhaltend eine gas- und wasserdampfdichte, mechanisch beständige Umhüllung und ein in der evakuierten Umhüllung untergebrachten Füllmaterial geringer Wärmeleitfähigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die die Umhüllung bildenden Folien (1) so miteinander verschweißt sind, daß die Verbindungszone (1a) nicht oder nur bereichsweise an den Stirnflächen (2) des VIP angeordnet sind.1.Vacuum insulation panel for use in cooling devices, mobile cool boxes, refrigerated vehicles and cold stores, including a gas and water vapor tight, mechanically resistant casing and a filling material with low thermal conductivity accommodated in the evacuated casing, characterized in that the foils ( 1 ) forming the casing are so are welded together so that the connection zone ( 1 a) is not or only partially arranged on the end faces ( 2 ) of the VIP. 2. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen (2) so ausgeformt sind, daß mehrere VIP ohne optisch freien Durchgang aneinanderstoßen.2. Vacuum insulation panel according to claim 1, characterized in that the end faces ( 2 ) are shaped such that several VIPs abut one another without an optically free passage. 3. Vakuumisolationspaneel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Isolationspaneel einen Rahmen bzw. eine Einfassung aus konventionellen Dämmstoffen aufweist, in die Befestigungselemente für den Einbau des Paneels integriert sind.3. Vacuum insulation panel according to claims 1 and 2, characterized in that the entire insulation panel a frame or an enclosure made of conventional Has insulation materials, in which fasteners for the installation of the panel are integrated. 4. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff­ rahmen so geformt ist, daß mehrere VIP ohne optisch freien Durchgang aneinanderstoßen können.4. Vacuum insulation panel according to claim 1 to 3, characterized in that the plastic frame is shaped in such a way that several VIPs come together without an optically clear passage can. 5. Vakuumisolationspaneel nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfassung nur bereichsweise erfolgt.5. Vacuum insulation panel according to claims 3 and 4, characterized in that the Bordering only takes place in some areas. 6. Vakuumisolationspaneel nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfassung aus Polyurethan- Hartschaum besteht.6. Vacuum insulation panel according to claims 3 to 5, characterized in that the Edging made of rigid polyurethane foam. 7. Vakuumisolationspaneel nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfassung aus expandierten Polystyrol besteht.7. Vacuum insulation panel according to claims 3 to 5, characterized in that the Edging made of expanded polystyrene. 8. Vakuumisolationspaneel nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfassung aus einem mineralischen Schaum besteht.8. Vacuum insulation panel according to claims 3 to 5, characterized in that the Edging consists of a mineral foam. 9. Vakuumisolationspaneel nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Folie für die Umhüllung PE oder PP ist.9. Vacuum insulation panel according to claim 1, characterized in that the plastic film for the casing is PE or PP. 10. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Kunststoff als Laminat mit mehreren, gegebenenfalls verschiedenen Kunststoffschichten ausgebildet ist.10. Vacuum insulation panel according to claim 9, characterized in that this plastic as Laminate is formed with several, possibly different plastic layers. 11. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffumhüllung ganz oder teilweise mit diffusionshemmenden Stoffen beschichtet ist.11. Vacuum insulation panel according to one of claims 1 to 10, characterized in that the Plastic covering is completely or partially coated with diffusion-inhibiting substances. 12. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese diffusionshemmende Schicht ein Metall oder Metalloxid ist.12. Vacuum insulation panel according to claim 11, characterized in that this diffusion-inhibiting layer is a metal or metal oxide. 13. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine SOL-GEL-Schicht mit SiOx-Bestnadteilen ist.13. Vacuum insulation panel according to claim 12, characterized in that the coating is a SOL-GEL layer with SiO x -Bestnadteile. 14. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (1a) zwischen den Deckschichten (1) durch Schweißen erfolgt.14. Vacuum insulation panel according to one of claims 1 to 11, characterized in that the connection ( 1 a) between the cover layers ( 1 ) is carried out by welding. 15. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung unter hohem Druck erfolgt.15. Vacuum insulation panel according to claim 14, characterized in that the connection under high pressure. 16. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verbindungslinie geformt, insbesondere mänderförmig gewellt ist.16. Vacuum insulation panel according to one of claims 14 or 15, characterized in that this connecting line is shaped, in particular corrugated in a meandering manner. 17. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in die durch die Deckschichten (1) und die Randzone (1a) gebildete Umhüllung ein loses Füllmaterial (3), z. B. Schaumglasgranulat und/oder Kieselsäure eingebracht ist. 17. Vacuum insulation panel according to one of claims 1 to 16, characterized in that in the cover layers ( 1 ) and the peripheral zone ( 1 a) formed by a loose filler material ( 3 ), for. B. foam glass granulate and / or silica is introduced. 18. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper (3) sowie das gesamte VIP nachträglich formbar ist.18. Vacuum insulation panel according to claim 17, characterized in that the filler ( 3 ) and the entire VIP can be subsequently shaped. 19. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper durch mehrere nebeneinander angeordnete Teilfüllkörper gebildet ist.19. Vacuum insulation panel according to one of claims 1 to 18, characterized in that the Filling body is formed by a plurality of partial filling bodies arranged next to one another. 20. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilfüllkörper unterschiedlich ausgebildet sind.20. Vacuum insulation panel according to one of claims 18 or 19, characterized in that the partial packing are designed differently. 21. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kombination von organischem Schaum z. B. Recyclingpolyurethan oder Polystyrol und/oder Kieselsäure und/oder Glasfaser und/oder Blähglas als Füllmaterial verwendet wird.21. Vacuum insulation panel according to one of claims 1 to 20, characterized in that a Combination of organic foam e.g. B. recycled polyurethane or polystyrene and / or Silicic acid and / or glass fiber and / or expanded glass is used as filler.
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