DE102010040362A1 - Housing for a refrigeration device - Google Patents
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Abstract
Ein Gehäuse für ein Kältegerät umfasst eine äußere Schale (5), eine einen Innenraum (3) begrenzende innere Schale (4) und eine einen Zwischenraum zwischen innerer und äußerer Schale (4; 5) ausfüllende Isolationsmaterialpackung (6). Wenigstens eine der Schalen (4; 5) weist einen mehrschichtigen Aufbau mit wenigstens einer Trägerschicht (7; 9) aus einem ersten Kunststoff und einer diffusionsdichten Sperrschicht (8) aus einem zweiten Kunststoff auf.A housing for a refrigeration device comprises an outer shell (5), an inner shell (4) delimiting an interior space (3) and an insulation material pack (6) filling an intermediate space between the inner and outer shell (4; 5). At least one of the shells (4; 5) has a multilayer structure with at least one carrier layer (7; 9) made of a first plastic and a diffusion-tight barrier layer (8) made of a second plastic.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät.The present invention relates to a housing for a refrigeration appliance, in particular a household refrigerator.
Derartige Gehäuse umfassen herkömmlicherweise eine äußere Schale, eine innere Schale, die einen zur Unterbringung von Kühlgut nutzbaren Innenraum des Kältegeräts begrenzt, und eine Isolationsmaterialpackung, der einen Zwischenraum zwischen innerer und äußerer Schale ausfüllt. Es wurde festgestellt, dass die Isolationswirkung des Gehäuses bei den herkömmlichen Haushaltskältegeräten im Laufe von deren Nutzung nachlässt.Such housings conventionally comprise an outer shell, an inner shell defining an interior space of the refrigeration appliance which can be used for storing refrigerated goods, and an insulation material pack which fills a gap between the inner and outer shell. It has been found that the insulating effect of the housing in the conventional household refrigerators in the course of their use decreases.
Aufgabe der Erfindung ist, diesem Nachteil abzuhelfen.The object of the invention is to remedy this disadvantage.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Gehäuse für ein Kältegerät mit einer äußeren Schale, einer einen Innenraum begrenzenden inneren Schale und einer einen Zwischenraum zwischen innerer und äußerer Schale ausfüllenden Isolationsmaterialpackung wenigstens eine der Schalen einen mehrschichtigen Aufbau mit wenigstens einer Trägerschicht aus einem ersten Kunststoff und einer diffusionsdichten Sperrschicht aus einem zweiten Kunststoff aufweist.The object is achieved by at least one of the shells in a housing for a refrigeration device having an outer shell, an inner bounding inner shell and a space between inner and outer shell insulating material packing a multilayer structure with at least one carrier layer of a first plastic and a diffusion-tight barrier layer made of a second plastic.
Als Isolationsmaterial in Kältegeräten werden allgemein hochporöse Feststoffe eingesetzt, deren Isolationswirkung entscheidend auf dem geringen Wärmeleitvermögen des in ihren Poren enthaltenen Gases beruht. Das Wärmeleitvermögen von Gasen nimmt allgemein mit steigendem Molekulargewicht ab. Die Erfindung basiert auf der Einsicht, dass eine Abnahme der Isolationswirkung eines Kältegerätegehäuses dadurch bedingt sein kann, dass ursprünglich in den Poren des Isolationsmaterials enthaltenes, schweres Gas im Laufe der Zeit abdiffundiert und durch Umgebungsluft ersetzt wird. Ein wichtiger Weg, auf dem eine solche Diffusion stattfindet, ist durch die innere Schale hindurch, die bei herkömmlichen Kältegeräten üblicherweise aus Polystyrol, insbesondere HIPS, oder Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) gefertigt ist. Diese Kunststoffe weisen eine hohe Permeabilität für Sauerstoff und Wasserdampf auf, so dass diese Gase in großer Menge in die Isolationsmaterialpackung eindringen und deren Wärmeleitfähigkeit heraufsetzen können. Indem erfindungsgemäß die Schale des Kältegerätegehäuses einerseits eine diffusionsdichte Sperrschicht aus einem geeigneten Kunststoff, andererseits eine Trägerschicht aus einem anderen, im Allgemeinen preiswerteren Kunststoff aufweist, kann die Permeabilität der Schale bei geringen Materialkosten und ohne Abstriche an ihrer mechanischen Belastbarkeit erheblich reduziert werden, so dass die Isolationswirkung des Gehäuses über lange Zeit erhalten bleibt.As insulating material in refrigerators generally highly porous solids are used, the insulation effect is crucial to the low thermal conductivity of the gas contained in their pores. The thermal conductivity of gases generally decreases with increasing molecular weight. The invention is based on the insight that a decrease in the insulating effect of a refrigeration appliance housing may be due to the fact that, originally contained in the pores of the insulating material, heavy gas is diffused over time and replaced by ambient air. An important way in which such diffusion takes place is through the inner shell, which in conventional refrigerators is usually made of polystyrene, in particular HIPS, or acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS). These plastics have a high permeability to oxygen and water vapor, so that these gases can penetrate in a large amount in the insulating material package and increase their thermal conductivity. According to the invention, the shell of the refrigerator housing on the one hand has a diffusion-tight barrier layer of a suitable plastic, on the other hand, a carrier layer of another, generally cheaper plastic, the permeability of the shell can be significantly reduced at low material costs and without sacrificing their mechanical strength, so that the Insulating effect of the housing is maintained over a long time.
Wenn die Sperrschicht zwischen der Trägerschicht und der Isolationsmaterialpackung angeordnet ist, ist sie durch die Trägerschicht vor äußeren Einflüssen, Reibverschleiß etc. wirksam geschützt.When the barrier layer is disposed between the carrier layer and the insulating material package, it is effectively protected from external influences, fretting, etc., by the carrier layer.
Die Trägerschicht zwischen der Sperrschicht und der Isolationsmaterialpackung anzuordnen, kann insbesondere dann zweckmäßig sein, wenn die Anbringung oder Erzeugung der Isolationsmaterialpackung eine Belastung für die Sperrschicht darstellt. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn die Isolationsmaterialpackung durch Expandieren von Kunstharz, insbesondere Polyurethan, bei erhöhter Temperatur stattfindet.To place the carrier layer between the barrier layer and the insulating material package may be particularly useful if the attachment or creation of the insulating material package is a burden on the barrier layer. This may be the case, in particular, when the insulation material package takes place by expanding synthetic resin, in particular polyurethane, at elevated temperature.
Um die Vorteile beider Möglichkeiten zu vereinen, kann die Sperrschicht zwischen zwei Trägerschichten eingeschlossen sein.In order to combine the advantages of both possibilities, the barrier layer can be enclosed between two carrier layers.
Um einen stabilen Zusammenhalt der mehrschichtigen Schale zu gewährleisten, kann es zweckmäßig sein, eine Haftvermittlungsschicht zwischen Trägerschicht und Sperrschicht vorzusehen.In order to ensure a stable cohesion of the multilayer shell, it may be expedient to provide an adhesion-promoting layer between the carrier layer and the barrier layer.
Um die Diffusion von innen nach außen zu begrenzen, sollte die Permeabilität der Sperrschicht für ein zum Aufschäumen eines Schaumstoffs der Isolationsmaterialpackung verwendetes Treibgas wie etwa halogenierte und nicht halogenierte Alkane, insbesondere Pentan, oder Kohlendioxid, um wenigstens eine Größenordnung niedriger sein als die Permeabilität der Trägerschicht für dieses Gas.In order to limit diffusion from the inside to the outside, the permeability of the barrier layer for a blowing gas used to foam a foam of the insulating material package, such as halogenated and non-halogenated alkanes, especially pentane, or carbon dioxide, should be at least an order of magnitude lower than the permeability of the backing layer for this gas.
Eine weitere vorteilhafte Wirkung der Sperrschicht ist, dass sie im Allgemeinen auch die Diffusion von Geruchsträgern aus der Isolationsmaterialpackung ins Innere des Kältegeräts unterbindet, die ansonsten zu einer Qualitätsbeeinträchtigung von im Innenraum gelagertem Kühlgut führen könnte.A further advantageous effect of the barrier layer is that it also generally prevents the diffusion of odor carriers from the insulation material pack into the interior of the refrigeration device, which could otherwise lead to a deterioration in the quality of refrigerated goods stored in the interior.
Um das Eindringen leichter atmosphärischer Gase wie insbesondere Wasserdampf und/oder Sauerstoff und/oder Stickstoff zu begrenzen, sollte die Permeabilität der Sperrschicht auch für diese Gase um wenigstens eine Größenordnung niedriger sein als die entsprechende Permeabilität der Trägerschicht.In order to limit the penetration of light atmospheric gases such as, in particular, water vapor and / or oxygen and / or nitrogen, the permeability of the barrier layer for these gases should also be at least one order of magnitude lower than the corresponding permeability of the carrier layer.
Das Material der Trägerschicht kann im Wesentlichen unter Gesichtspunkten der mechanischen Festigkeit und der Materialkosten ausgewählt werden; hier kommen insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol und Acrylnitril-Butadien-Styrol in Frage.The material of the carrier layer may be selected substantially from the viewpoints of mechanical strength and material cost; Polyethylene, polypropylene, polystyrene and acrylonitrile-butadiene-styrene are particularly suitable here.
Als Sperrschicht sind Polyvinylidenchlorid (PVdC) oder Ethylenvinylalkohol (EVOH) besonders geeignet.As the barrier layer, polyvinylidene chloride (PVdC) or ethylene vinyl alcohol (EVOH) are particularly suitable.
Eine Dicke der Sperrschicht von zwischen 1 und 20%, vorzugsweise zwischen 3 und 10%, der Dicke der inneren oder äußeren Schale ist ausreichend, um eine befriedigende Diffusionshemmung zu erzielen. A thickness of the barrier layer of between 1 and 20%, preferably between 3 and 10%, of the thickness of the inner or outer shell is sufficient to achieve satisfactory diffusion inhibition.
Wenn eine der Isolationsmaterialpackung zugewandte Oberfläche der inneren oder äußeren Schale rauer ist als deren gegenüberliegende Oberfläche, so kann dies den Zusammenhalt der Isolationsmaterialpackung und der Schale verbessern und der Entstehung von Klüften zwischen der Isolationsmaterialpackung und der Schale entgegenwirken.If a surface of the inner or outer shell facing the insulating material package is rougher than its opposite surface, this may improve the integrity of the insulating material package and the shell and counteract the formation of gaps between the insulating material package and the shell.
Da die Trägerschicht selber nicht mehr wesentlich zu Diffusionshemmung beitragen muss, ist es sogar möglich, deren Flächengewicht gegenüber einer herkömmlichen einschichtigen Schale zu reduzieren und auf diese Weise Werkstoffkosten zu sparen. Die verringerte Flächenmasse kann darüber hinaus zu einer besseren Biegsamkeit und damit zu einer geringeren Gefahr des Aufreißens dieser Trägerschicht bei Schlageinwirkung führen.Since the carrier layer itself does not have to significantly contribute to diffusion inhibition, it is even possible to reduce their basis weight compared to a conventional single-layered shell and to save in this way material costs. The reduced basis weight can also lead to better flexibility and thus to a lower risk of tearing this carrier layer upon impact.
Besonders bevorzugt ist, dass die Trägerschicht eine aufgeschäumte Schicht ist oder eine solche umfasst. Eine solche Schicht verbessert die Wärmeisolationswirkung der Schale, und darüber hinaus kann sie auch, indem sie als Puffer wirkt, die Schlagfestigkeit der Schale verbessern.It is particularly preferred that the carrier layer is a foamed layer or comprises such. Such a layer improves the heat-insulating effect of the shell, and moreover, by acting as a buffer, it can improve the impact resistance of the shell.
Insbesondere wenn die die Trägerschicht an der Innen- oder Außenseite des Gehäuses frei liegt, ist bevorzugt, dass ihre aufgeschäumte Schicht durch eine porenfreie Schicht geschützt ist, die an der von der Sperrschicht abgewandten Seite der Trägerschicht gebildet ist.In particular, if the carrier layer is exposed on the inside or outside of the housing, it is preferred that its foamed layer is protected by a non-porous layer which is formed on the side facing away from the barrier layer side of the carrier layer.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures.
Es zeigen:Show it:
Als Treibmittel zum Expandieren des Polyurethans kann insbesondere Pentan verwendet sein. Da dieses Gas ein erheblich höheres Molekulargewicht als Luft aufweist, ist sein Wärmeleitvermögen geringer als das von Luft und, indem es die Poren des fertigen Schaums füllt, wird eine Isolationsmaterialpackung
Dieses Ziel wird erreicht, indem für die Fertigung wenigstens der inneren Schale
Die erste Trägerschicht
Unter geeigneten Fertigungsbedingungen führt die Aufschäumung der zweiten Trägerschicht
Die Dicke der Diffusionssperrschicht
Um eine feste Anhaftung der Isolationsmaterialpackung
Um den Fertigungsaufwand zu reduzieren, kann jeweils eine der in den
Die äußere Schale
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BSH HAUSGERAETE GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERAETE GMBH, 81739 MUENCHEN, DE Effective date: 20150413 |
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