DE102015008131A1 - Vakuumdämmkörper - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vakuumdämmkörper, der eine vakuumdichte Umhüllung, die einen Vakuumbereich definiert, und ein in dem Vakuumbereich angeordnetes Kernmaterial umfasst, wobei das Kernmaterial ein gemahlener expandierter Perlit mit einer BET-Oberfläche größer 1,5 m2/g ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vakuumdämmkörper, der beispielsweise bei der Wärmedämmung in wärmeisolierten Behältnissen wie etwa Kühl- bzw. Gefriergeräten zur Verwendung kommt. Hierbei wird in dem Bereich zwischen dem Außenmantel des Behältnisses bzw. Gerätes und einem zu temperierenden bzw. dem zu kühlenden Innenbehälter ein Vakuumdämmkörper angeordnet, um mittels des Prinzips der Vakuumwärmedämmung zwischen Außen- und Innenseite des zu dämmenden Behältnisses bzw. Geräts eine ausreichend hohe Wärmedämmung zu erreichen.
  • Um einen solchen Vakuumdämmkörper herzustellen, ist es erforderlich, eine diffusionsdichte Hülle zu erzeugen, die üblicherweise ein Kernmaterial umgibt, das dem Vakuumdämmkörper die entsprechende Formstabilität verleiht und gleichzeitig verhindert, dass nach Erzeugen des Vakuums die Wandungen des Vakuumdämmkörpers unmittelbar aneinander liegen. Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass als Füllmaterial oder Kernmaterial eine Schüttung verwendet werden kann. Nach Einbringen des Füllmaterials in die Hülle wird in einem weiteren Schritt der evakuierte Vakuumdämmkörper erzeugt.
  • Hierzu gibt es im Wesentlichen zwei verschiedene Vorgehensweisen. Bei der ersten wird das Vakuum in dem Vakuumdämmkörper mit Hilfe einer Vakuumkammer erlangt, wobei in einer Vakuumkammer das Füllmaterial in die vakuumdichte Hülle eingebracht und anschließend diffusionsdicht verschlossen wird. Hierbei ist jedoch ein vergleichsweise hoher apparativer Aufwand notwendig.
  • Demgegenüber steht die ressourceneffizientere zweite Vorgehensweise, bei der der Vakuumdämmkörper mit einem Evakuierstutzen versehen ist, an dem durch Anlegen eines Unterdrucks Gas aus dem Vakuumbereich abgezogen wird, sodass ein Vakuum entsteht.
  • In diesem Fall muss das gesamte Gas oder ein wesentlicher Teil des Gases aus dem Innenraum des Vakuumdämmkörpers durch den Evakuierstutzen hindurch entfernt werden, wobei das Gas durch das genannte Kernmaterial zu dem Evakuierstutzen strömen bzw. diffundieren muss.
  • Verwendet man als Kernmaterial des Vakuumdämmkörpers ein poröses Füllmaterial, wird die Anforderung an das Vakuum zum Erreichen eines bestimmten Wärmedämmungsniveaus reduziert, da die Porengröße des Kernmaterials einen Einfluss auf die verbleibende Gaswärmeleitung aufweist. Je kleiner die Poren des Füllmaterials, desto geringer sind die Anforderungen an das angelegte Vakuum, um den unerwünschten Effekt der Gaswärmeleitung zu unterdrücken. Jedoch verringern kleinere Poren des Kernmaterials auch den Strömungsleitwert des Materials, wodurch ein Evakuieren des durch die Umhüllung des Vakuumdämmkörpers definierten Vakuumbereichs durch einen Evakuierstutzen erschwert wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zu Grunde, einen herkömmlichen Vakuumdämmkörper weiterzubilden, so dass dieser besonders einfach und effizient evakuiert werden kann und dennoch den unerwünschten Effekt der Gaswärmeleitung besonders vorteilhaft unterdrückt.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Vakuumdämmkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist vorgesehen, dass der Vakuumdämmkörper ein gemahlener expandierter Perlit mit einer BET-Oberfläche größer 1,5 m2/g ist. Vorzugsweise liegt der gemahlene expandierte Perlit in Form einer Pulverschüttung vor und wird auch entsprechend in die vakuumdichte Umhüllung des Vakuumdämmkörpers eingebracht.
  • Die BET-Oberfläche beschreibt hierbei eine Maßzahl für die spezifische Oberfläche des Perlits und wird vorzugsweise entsprechend der Norm DIN-ISO 9277 gemessen. Mit der BET-Oberfläche wird die Gesamtheit aller in einem porösen Feststoff enthaltenen Oberflächen, einschließlich der sich innerhalb der Poren befindlichen Flächen der Hohlräume, bestimmt. Eine BET-Oberfläche von 1,5 m2 pro Gramm gibt an, dass 1 Gramm dieses Stoffes 1,5 Quadratmeter Oberfläche besitzt.
  • Das Kernmaterial für den Vakuumkörper wird gewonnen, indem expandierter Perlit zermahlen wird. Abhängig vom Mahlgrad und der Mahltechnik wird ein unterschiedlich großes und unterschiedlich geformtes Porenfragmentmuster gewonnen.
  • Da für die Beurteilung der Dämmwirkung im Vakuumdämmkörper zum einen der sich unter atmosphärischer Belastung ergebende effektive Querschnitt sowie der Leitungsweg für Festkörperwärmeleitung in der Schüttung des Perlits entscheidend ist, ist die Stärke der Porenwände sowie die Anzahl und der Querschnitt der Kontaktstellen einzelner Porenfragmente maßgeblich.
  • Ein höherer Mahlgrad erhöht die Anzahl der Kontaktstellen, was so lange vorteilhaft ist, bis die dreidimensionale Struktur der Porenfragmente verloren geht, da dann das aufgespannte Volumen deutlich verkleinert wird.
  • Vorzugsweise besteht die vakuumdichte Umhüllung des Vakuumdämmkörper aus einer Hochbarrierefolie oder weist eine solche auf.
  • Es ist aber auch ersichtlich, dass die Stärke der Porenwände einen großen Einfluss auf die Dämmeigenschaften des Kernmaterials hat, da über diese Kontaktstellen eine Festkörperwärmeleitung erfolgt. Die Stärke der Porenwände kann über die spezifische Oberfläche mittels BET-Messung der Pulverschüttung bestimmt werden. Diese Maßzahl hat somit direkten Einfluss auf die Wärmedämmungseigenschaften des beanspruchten Vakuumdämmkörpers.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfasst der Vakuumdämmkörper einen Evakuierstutzen, der an der Umhüllung angeordnet ist und mit Hilfe dessen der Vakuumbereich des Vakuumdämmkörpers evakuiert wird. Der Evakuierstutzen dient dazu, dass die in einem Vakuumbereich befindlichen Gasmoleküle über Ansetzen einer Saugvorrichtung abgezogen werden können.
  • Somit ist zur Produktion eines Vakuumdämmkörpers die Benutzung einer Vakuumkammer nicht notwendig. Das erforderliche Vakuum kann in einer ressourcenschonenderen Weise durch Ansetzen einer Saugvorrichtung an einem Evakuierstutzen der den Füllkörper umgebenden Hülle erfolgen.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Vakuumdämmkörper liegt die mittlere Korngröße des Perlits zwischen 5 μm und 30 μm, vorzugsweise zwischen 10 μm und 25 μm und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform zwischen 15 μm und 20 μm.
  • Diese spezifische mittlere Korngröße des Perlits bzw. der Perlitpulverschüttung ergibt eine besonders vorteilhafte Dämmwirkung des Vakuumdämmkörpers. Da die mittlere Korngröße in direktem Zusammenhang mit der Anzahl der Kontaktstellen einzelner Porenfragmente steht, ergibt sich bei den vorgenannten bevorzugten Korngrößen des Perlits ein vorteilhaftes Verhältnis zwischen dem durch das Perlit oder die Perlitpulverschüttung aufgespannten Volumen und der Festkörperwärmeleitung, die von der Anzahl der Kontaktstellen einzelner Porenfragmente abhängig ist.
  • Es hat sich gezeigt, dass Perlit mit einer mittleren Korngröße zwischen 5 μm und 30 μm, vorzugsweise zwischen 10 μm und 25 μm und in einer besonders bevorzugten Weise zwischen 15 μm und 20 μm eine geringe Festkörperwärmeleitung aufweist und dabei gleichzeitig ein ausreichend großes Volumen erzeugt, sodass ein besonders gut dämmender Vakuumkörper mit einer geringen Menge des Perlits oder der Perlitpulverschüttung erzeugt werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Strömungsleitwert des durch Atmosphärendruck belasteten Perlits bei Molekularströmung größer als 1,0 l/s·m.
  • Beim Evakuierprozess eines pulverförmigen oder porenförmigen Materials über einen Evakuierstutzen ist der Strömungsleitwert des Kernmaterials eine entscheidende Kenngröße. Ziel des Evakuierprozesses ist nämlich sämtliche oder einen Großteil der in dem Kernmaterial befindlichen Gasmoleküle aus dem Kernmaterial abzusaugen. Während dem Evakuiervorgang wirkt der Umgebungsluftdruck auf das Kernmaterial, wodurch das beispielsweise in Pulverform vorliegende Kernmaterial durch den aufgebauten Luftdruck komprimiert wird. Ein einfaches Abziehen von in dem Kernmaterial befindlichen Gasmolekülen durch den Evakuierungsstutzen wird mit steigendem Druckunterschied immer schwieriger, da das Kernmaterial einem immer stärker werdenden Druckunterschied ausgesetzt ist.
  • Bei dem Evakuierprozess müssen zwei verschiedene Druckregimes betrachtet werden. Entsprechend dem Gesetz nach Hagen-Poiseuille liegt im höheren Druckbereich laminare Strömung vor, der Strömungsleitwert eines Bauteils hängt hier in hohem Maße vom Querschnitt ab (bei Rohren mit Radius r proportional zu r4 und reziprok zur Länge). Poröse Materialien kann man als Parallelschaltung von Rohren mit Durchmesser~Porengröße betrachten. Der flächenspezifische Srrömungsleitwert von porösen Materialien ist sehr viel kleiner als von offenen Leitungen. Der Strömungsleitwert für laminare Strömung ist lineardruckabhängig.
  • Im niedrigen Druckbereich (Gasteilchen stoßen quasi nur mit den Wänden) ist der Strömungsleitwert unabhängig vom Druck und hängt nur von der Geometrie des Bauteils oder Materials ab, in dem der niedrigen Druckbereich vorherrscht. Ein Aufeinanderstoßen von Molekülen untereinander ist auf Grund des niedrigen Drucks so gut wie ausgeschlossen. Die fehlende Interaktion zwischen verschiedenen Gasmolekülen führt dazu, dass sich Wärme, die Gasmolekülbewegungen erzeugt, nicht weitergegeben werden kann. Da aufgrund des Mangels an Teilchen annähernd keine Wechselwirkungen mehr unter den Gasmolekülen stattfinden, sondern nur noch Stöße mit den begrenzenden Wänden, liegt molekulare Strömung vor (Knudsen-Zahl ist deutlich größer als 1). Demnach wird abhängig von der Porengröße des Bauteils der molekulare Strömungsbereich bei unterschiedlich hohen Drücken erreicht.
  • Daraus folgt, dass für die Vakuumdämmung die mittlere Porengröße für den Gaswärmetransport eine Einflussgröße ist. Nachdem als Smoluchowski-Effekt bezeichneten Phänomen ist bei kleinerem Porendurchmesser der Vakuumgrad, der benötigt wird, um Gaswärmeleitung zu unterbinden, geringer als bei größerem Porendurchmesser. Eine Maßzahl zur Quantifizierung der mittleren Porengröße ist der sogenannte Halbwertsdruck, das ist der Druck bei dem die Gaswärmeleitfähigkeit in der Porenstruktur die Hälfte der freien Gaswärmeleitfähigkeit von ruhender Luft (0,026 W/(m1·K1)) beträgt.
  • Demnach weist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung das Merkmal auf, dass der Halbwertsdruck des Perlits größer 5 mbar ist. Dies stellt für die Zwecke der Erfindung ein besonders vorteilhaftes Merkmal des Kernmaterials dar.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Wärmeleitfähigkeit des Perlits im evakuierten Zustand weniger als oder gleich 9 mW/m·K. Unter einem evakuierten Zustand wird hier ein Druck von vorzugsweise kleiner 0,1 mbar verstanden.
  • Bei sämtlichen der vorgenannten Ausführungsformen kann das Kernmaterial ein Perlit in Form einer Schüttung oder in Form einer Pulverschüttung sein.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein wärmeisoliertes Behältnis, vorzugsweise ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem Korpus und mit wenigstens einem temperierten und vorzugsweise gekühlten Innenraum, der von dem Korpus umgeben ist, sowie mit wenigstens einem Verschlusselement, mittels dessen der temperierte und vorzugsweise gekühlte Innenraum verschließbar ist, wobei sich zwischen dem temperierten und vorzugsweise gekühlten Innenraum und der Außenwand des Behältnisses, vorzugsweise des Gerätes wenigstens ein Zwischenraum befindet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in diesem Zwischenraum wenigstens ein Vakuumdämmkörper mit den Merkmalen einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen angeordnet ist. Dieser Zwischenraum kann sich z. B. zwischen Innenbehälter und Außenwand und/oder zwischen der Innenseite der Tür und deren Außenseite befinden.
  • Besonders bevorzugt ist eine Ausführung, bei der zwischen der den Innenraum begrenzenden Innenwand und der Außenhaut eine Wärmedämmung angeordnet ist, die aus einem Vollvakuumsystem besteht. Darunter ist eine Wärmedämmung zu verstehen, die ausschließlich oder überwiegend aus einem evakuierten Bereich besteht, der mit einem Kernmaterial gefüllt ist. Die Begrenzung dieses Bereiches kann beispielsweise durch eine vakuumdichte Folie und vorzugsweise durch eine Hochbarrierefolie gebildet werden. Somit kann zwischen der Innenwand des Behältnisses, vorzugsweise Geräts und der Außenhaut des Behältnisses, vorzugsweise Gerätes, als Wärmedämmung ausschließlich ein solcher Folienkörper vorliegen, der einen durch eine vakuumdichte Folie umgebenen Bereich aufweist, in dem Vakuum herrscht und in dem ein Kernmaterial angeordnet ist. Eine Ausschäumung und/oder Vakuumisolationspaneele als Wärmedämmung oder eine sonstige Wärmedämmung außer dem Vollvakuumsystem zwischen der Innenseite und der Außenseite des Behältnisses bzw. Gerätes sind vorzugsweise nicht vorgesehen.
  • Diese bevorzugte Art der Wärmedämmung in Form eines Vollvakuumsystems kann sich zwischen der den Innenraum begrenzenden Wand und der Außenhaut des Korpus und/oder zwischen der Innenseite und der Außenseite des Verschlusselementes, wie z. B. einer Tür, Klappe, Deckel oder dergleichen erstrecken.
  • Das Vollvakuumsystem kann so erhalten werden, dass eine Umhüllung aus einer gasdichten Folie mit einem Kernmaterial gefüllt und anschließend vakuumdicht versiegelt wird. In einer Ausführungsform erfolgt sowohl das Befüllen als auch das vakuumdichte Versiegeln der Umhüllung bei Normal- bzw. Umgebungsdruck. Die Evakuierung erfolgt dann durch Anschluss einer geeigneten in die Umhüllung eingearbeiteten Schnittstelle, beispielsweise eines Evakuierungsstutzens, der ein Ventil aufweisen kann, an eine Vakuumpumpe. Vorzugsweise herrscht während der Evakuierung außerhalb der Umhüllung Normal- bzw. Umgebungsdruck. Es ist in dieser Ausführungsform vorzugsweise zu keinem Zeitpunkt der Herstellung erforderlich, die Umhüllung in eine Vakuumkammer einzubringen. Insofern kann in einer Ausführungsform während der Herstellung der Vakuumdämmung auf eine Vakuumkammer verzichtet werden.
  • Unter einer vakuumdichten oder diffusionsdichten Umhüllung bzw. unter einer vakuumdichten oder diffusionsdichten Verbindung bzw. unter dem Begriff Hochbarrierefolie wird vorzugsweise eine Umhüllung bzw. eine Verbindung bzw. eine Folie verstanden, mittels derer der Gaseintrag in den Vakuumdämmkörper so stark reduziert ist, dass der durch Gaseintrag bedingte Anstieg in der Wärmeleitfähigkeit des Vakuumdämmkörpers über dessen Lebensdauer hinweg ausreichend gering ist. Als Lebensdauer ist beispielsweise ein Zeitraum von 15 Jahren, vorzugsweise von 20 Jahren und besonders bevorzugt von 30 Jahren anzusetzen. Vorzugsweise liegt der durch Gaseintrag bedingte Anstieg in der Wärmeleitfähigkeit des Vakuumdämmkörpers über dessen Lebensdauer bei < 100% und besonders bevorzugt bei < 50%.
  • Vorzugsweise ist die flächenspezifische Gasdurchgangsrate der Umhüllung bzw. der Verbindung bzw. der Hochbarrierefolie < 10–5 mbar·l/s·m2 und besonders bevorzugt < 10–6 mbar·l/s·m2 (gemessen nach ASTM D-3985). Diese Gasdurchgangsrate gilt für Stickstoff und Sauerstoff. Für andere Gassorten (insbesondere Wasserdampf) bestehen ebenfalls niedrige Gasdurchgangsraten vorzugweise im Bereich von < 10–2 mbar·l/s·m2 und besonders bevorzugt im Bereich von < 10–3 mbar·l/s·m2 (gemessen nach ASTM F-1249-90). Vorzugsweise werden durch diese geringen Gasdurchgangsraten die vorgenannten geringen Anstiege der Wärmeleitfähigkeit erreicht.
  • Ein aus dem Bereich der Vakuumpaneele bekanntes Hüllsystem sind sogenannte Hochbarrierefolien. Darunter werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise Ein- oder Mehrschichtfolien (die vorzugsweise siegelfähig sind) mit einer oder mehreren Barriereschichten (typischerweise metallische Schichten oder Oxid-Schichten, wobei als Metall oder Oxid vorzugsweise Aluminium bzw. ein Aluminiumoxid Verwendung findet) verstanden, die den oben genannten Anforderungen (Anstieg der Wärmeleitfähigkeit und/oder flächenspezifische Gasdurchgangsrate) als Barriere gegen den Gaseintrag genügen.
  • Bei den oben genannten Werten bzw. bei dem Aufbau der Hochbarrierefolie handelt es sich um exemplarische, bevorzugte Angaben, die die Erfindung nicht beschränken.
  • Der temperierte Innenraum ist je nach Art des Gerätes (Kühlgerät, Wärmeschrank etc.) entweder gekühlt oder beheizt. Wärmeisolierte Behältnisse im Sinne der vorliegenden Erfindung weisen mindestens einen temperierten Innenraum auf, wobei dieser gekühlt oder beheizt sein kann, so dass sich in dem Innenraum eine Temperatur unterhalb oder oberhalb der Umgebungstemperatur von z. B. 21°C ergibt. Die Erfindung ist also nicht auf Kühl- und/oder Gefriergeräte beschränkt sondern betrifft allgemein Geräte mit einem temperierten Innenraum, beispielsweise auch Wärmeschränke oder Wärmetruhen.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass es sich bei dem erfindungsgemäßen Behältnis um ein Kühl- und/oder Gefriergerät, insbesondere um ein Haushaltsgerät bzw. ein gewerbliches Kühlgerät handelt. Beispielsweise sind solche Geräte umfasst, die für eine stationäre Anordnung im Haushalt, in einem Hotelzimmer, in einer gewerblichen Küche oder in einer Bar konzipiert sind. Beispielsweise kann es sich auch um einen Weinkühlschrank handeln. Ferner sind auch Kühl- und/oder Gefriertruhen von der Erfindung umfasst. Die erfindungsgemäßen Geräte können eine Schnittstelle zur Anbindung an eine Stromversorgung, insbesondere an ein Haushaltsstromnetz (z. B. einen Stecker) und/oder eine Steh- oder Einbauhilfe wie beispielsweise Stellfüße oder Schnittstelle zur Fixierung innerhalb einer Möbelnische aufweisen. Beispielsweise kann es sich bei dem Gerät um ein Einbaugerät oder auch um ein Standgerät handeln.
  • Vorzugsweise ist das Behältnis bzw. das Gerät derart ausgebildet, dass es mit einer Wechselspannung, wie beispielsweise mit einer Hausnetzspannung von z. B. 120 V und 60 Hz oder 230 V und 50 Hz betrieben werden kann. In einer alternativen Ausführungsform ist denkbar, dass das Behältnis bzw. das Gerät derart ausgebildet, dass es mit Gleichstrom einer Spannung von beispielsweise 5 V, 12 V oder 24 V betrieben werden kann. In dieser Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass innerhalb oder außerhalb des Gerätes ein Steckernetzteil vorgesehen ist, über welches das Gerät betrieben wird. Ein Betrieb mit Gleichspannung kann insbesondere dann zur Anwendung kommen, wenn das Behältnis eine thermoelektrische Wärmepumpe zum Temperieren des Innenraums aufweist.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Kühl- und/oder Gefriergerät eine schrankartige Gestalt hat und einen Nutzraum aufweist, der an seiner Vorderseite (im Falle einer Truhe an der Oberseite) für einen Benutzer zugänglich ist. Der Nutzraum kann in mehrere Kompartimente unterteilt sein, die alle bei derselben oder bei unterschiedlichen Temperaturen betrieben werden. Alternativ kann lediglich ein Kompartiment vorgesehen sein. Innerhalb des Nutzraumes bzw. eines Kompartiments können auch Lagerungshilfen wie beispielsweise Ablagefächer, Schubladen oder Flaschenhalter (im Falle einer Truhe auch Raumteiler) vorgesehen sein, um eine optimale Lagerung von Kühl- oder Gefriergütern und eine optimale Platzausnützung zu gewährleisten.
  • Der Nutzraum kann durch wenigstens eine um eine vertikale Achse schwenkbare Türe verschlossen sein. Im Falle einer Truhe ist eine um eine horizontale Achse schwenkbare Klappe oder ein Schiebedeckel als Verschlusselement denkbar. Die Türe oder ein sonstiges Verschlusselement kann im geschlossenen Zustand anhand einer umlaufenden Magnetdichtung mit dem Korpus im Wesentlichen luftdicht in Verbindung stehen. Vorzugsweise ist auch die Türe bzw. ein sonstiges Verschlusselement wärmeisoliert, wobei die Wärmeisolierung anhand einer Ausschäumung und ggf. anhand von Vakuumisolationspaneelen erreicht werden kann, oder auch vorzugsweise anhand eines Vakuumsystems und besonders bevorzugt anhand eines Vollvakuumsystems. An der Innenseite der Türe können ggf. Türabsteller vorgesehen sein, um auch dort Kühlgüter lagern zu können.
  • In einer Ausführungsform kann es sich um ein Kleingerät handeln. In derartigen Geräten weist der Nutzraum, der durch die Innenwand des Behälters definiert ist, beispielsweise ein Volumen von kleiner 0,5 m3, kleiner 0,4 m3 oder kleiner 0,3 m3 auf. Die Außenabmessungen des Behälters bzw. Gerätes liegen vorzugsweise im Bereich bis 1 m hinsichtlich der Höhe, der Breite und der Tiefe.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • 1 zeigt eine Schnittansicht durch einen Vakuumdämmkörper 1 im Bereich des Evakuierstutzens 4. Dieser Vakuumdämmkörper 1 weist eine vakuumdichte Umhüllung 2 bzw. eine vakuumdichte Folie sowie ein Kernmaterial 3 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kernmaterial 3 eine Schüttung in Pulverform, bei der es sich um Perlit mit einer BET-Oberfläche > 1,5 m2/g handelt.
  • Der mit dem Bezugszeichen 4 gekennzeichnete Evakuierstutzen ist während des Evakuiervorgangs mit einer nicht dargestellten Saugvorrichtung verbunden, damit eine der Pfeilrichtung entsprechende Strömung aus dem Vakuumbereich erzeugt wird, um ein Vakuum oder einen vakuumähnlichen Bereich in der Umhüllung 2 zu schaffen.
  • Da das Kernmaterial 3 nach der Erfindung ein gemahlener expandierter Perlit mit einer BET-Oberfläche > 1,5 m2/g ist, ergibt sich eine besonders wirkungsvolle Dämmwirkung des Vakuumdämmkörpers 1, da die Stärke der Porenwände in einem besonders vorteilhaften Bereich liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Norm DIN-ISO 9277 [0009]
    • ASTM D-3985 [0033]
    • ASTM F-1249-90 [0033]

Claims (8)

  1. Vakuumdämmkörper umfassend: eine vakuumdichte Umhüllung, die einen Vakuumbereich definiert, und ein in dem Vakuumbereich angeordnetes Kernmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial ein gemahlener expandierter Perlit mit einer BET-Oberfläche größer 1,5 m2/g ist.
  2. Vakuumdämmkörper nach Anspruch 1, ferner umfassend einen an der Umhüllung angeordneten Evakuierstutzen zur Evakuierung des Vakuumbereichs der Umhüllung.
  3. Vakuumdämmkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mittlere Korngröße des Perlits zwischen 5 μm und 30 μm, vorzugsweise zwischen 10 μm und 25 μm, und besonders bevorzugt zwischen 15 μm und 20 μm, liegt.
  4. Vakuumdämmkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strömungsleitwert des durch Atmosphärendruck belasteten Perlits bei Molekularströmung größer als 1,0 l/s·m ist.
  5. Vakuumdämmkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halbwertsdruck des Perlits größer als 5 mbar ist.
  6. Vakuumdämmkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeleitfähigkeit des Perlits im evakuierten Zustand mit einem Druck von < 0,1 mbar weniger als oder gleich 9 mW/m·K beträgt.
  7. Vakuumdämmkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Perlit in Form einer Schüttung oder Pulverschüttung vorliegt.
  8. Wärmeisoliertes Behältnis, vorzugsweise Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem Korpus und mit wenigstens einem temperierten und vorzugsweise gekühlten Innenraum, der von dem Korpus umgeben ist sowie mit wenigstens einem Verschlusselement, mittels dessen der temperierte und vorzugsweise gekühlte Innenraum verschließbar ist, wobei sich zwischen dem temperierten und vorzugsweise gekühlten Innenraum und der Außenwand des Behältnisses, vorzugsweise des Gerätes wenigstens ein Zwischenraum befindet, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zwischenraum wenigstens ein Vakuumdämmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7 angeordnet ist.
DE102015008131.4A 2014-11-25 2015-06-24 Vakuumdämmkörper Pending DE102015008131A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3772494A1 (de) * 2019-08-08 2021-02-10 Matthias Rottmann Hochtemperatursuperisolation
DE102022125137A1 (de) 2022-09-29 2024-04-04 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Kühl- und/oder Gefriergerät
DE102022125163A1 (de) 2022-09-29 2024-04-04 Karlsruher lnstitut für Technologie, Körperschaft des öffentlichen Rechts Gefriergerät

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1170855B (de) * 1957-09-12 1964-05-21 Union Carbide Corp Masse mit niedriger Waermeleitfaehigkeit zum Fuellen eines evakuierten Isolierraumes
US5505810A (en) * 1994-12-06 1996-04-09 Whirlpool Corporation Getter system for vacuum insulation panel
DE102007042039A1 (de) * 2007-09-05 2009-03-12 Va-Q-Tec Ag Verfahren zur Herstellung von kleinformatigen evakuierten Dämmplatten
DE102013002313A1 (de) * 2013-02-07 2014-08-07 Liebherr-Hausgeräte Lienz Gmbh Vakuumdämmkörper
DE102013008263A1 (de) * 2013-05-15 2014-11-20 Va-Q-Tec Ag Verfahren zur Herstellung eines Vakuumisolationskörpers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1170855B (de) * 1957-09-12 1964-05-21 Union Carbide Corp Masse mit niedriger Waermeleitfaehigkeit zum Fuellen eines evakuierten Isolierraumes
US5505810A (en) * 1994-12-06 1996-04-09 Whirlpool Corporation Getter system for vacuum insulation panel
DE102007042039A1 (de) * 2007-09-05 2009-03-12 Va-Q-Tec Ag Verfahren zur Herstellung von kleinformatigen evakuierten Dämmplatten
DE102013002313A1 (de) * 2013-02-07 2014-08-07 Liebherr-Hausgeräte Lienz Gmbh Vakuumdämmkörper
DE102013008263A1 (de) * 2013-05-15 2014-11-20 Va-Q-Tec Ag Verfahren zur Herstellung eines Vakuumisolationskörpers

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ASTM D-3985
ASTM F-1249-90
DOGAN, Mehmet; ALKAN, Mahir: Some physicochemical properties of perlite as an adsorbent. In: Fresenius Environment Bulletin, 13, 31.12.2004, 3b, 251 - 257. - ISSN 1019-4619 (P) *
Norm DIN-ISO 9277
Vakuumdämmplatte. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 30. August 2014, 15:49 Uhr. URL: https://de.wikipedia.org/wiki/Vakuumdämmplatte [abgerufen am 08.09.2015] *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3772494A1 (de) * 2019-08-08 2021-02-10 Matthias Rottmann Hochtemperatursuperisolation
DE102022125137A1 (de) 2022-09-29 2024-04-04 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Kühl- und/oder Gefriergerät
DE102022125163A1 (de) 2022-09-29 2024-04-04 Karlsruher lnstitut für Technologie, Körperschaft des öffentlichen Rechts Gefriergerät

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