DE102015209260A1 - Vacuum insulation panel and method for its quality inspection - Google Patents
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Abstract
Ein Vakuumisolationspaneel (1) hat eine poröse Trägerplatte (2) und eine diffusionsdichte Hülle (3), die die Trägerplatte (2) umschließt und eine von einem Rand (6) der Trägerplatte (2) abzweigende Tasche (9) bildet. Zur Qualitätsprüfung des Vakuumisolationspaneels (1) wird eine Saugglocke (15) an der Tasche (9) platziert und der Druck erfasst, der bei Erkennbarwerden einer Deformation der Tasche (9) in der Saugglocke (15) herrscht.A vacuum insulation panel (1) has a porous support plate (2) and a diffusion-tight sheath (3) enclosing the support plate (2) and forming a pocket (9) branching from an edge (6) of the support plate (2). For quality testing of the vacuum insulation panel (1), a suction cup (15) is placed on the pocket (9) and detects the pressure that prevails when a deformation of the pocket (9) in the suction cup (15) is detected.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vakuumisolationspaneel, insbesondere zur Verwendung im Gehäuse eines Haushaltskältegeräts, sowie ein Verfahren zur Überprüfung der Qualität eines solchen Vakuumisolationspaneels.The present invention relates to a vacuum insulation panel, in particular for use in the housing of a household refrigerator, and a method for checking the quality of such a vacuum insulation panel.
Ein Vakuumisolationspaneel ist im Allgemeinen aufgebaut aus einer hochgradig diffusionsdichten Hülle und einem porösen Füllkörper, etwa aus Kieselerde, Zeolith, Glasfaser, Polyurethanschaum oder dergleichen, der von der Hülle luftdicht ummantelt ist und unter einem Unterdruck gehalten ist. Der Füllkörper ist im Allgemeinen plattenförmig, muss aber nicht aus einem in sich zusammenhängenden Materialblock bestehen, er kann auch durch eine lose Schüttung gebildet sein, die lediglich unter dem von außen auf die Hülle einwirkenden Luftdruck in einer festen Gestalt gehalten ist. Vakuumisolationspaneele weisen bei geringer Wandstärke ausgezeichnete Wärmeisolationseigenschaften auf, sind allerdings aufgrund ihrer aufwändigen Herstellung teuer, und sie sind bei der Kältegerätefertigung schwierig zu handhaben, da sie sich im Gegensatz zu dem herkömmlicherweise verwendeten Polyurethanschaum nicht lückenlos in ein vorgefertigtes hohlwandiges Gehäuse einfügen und überdies die Möglichkeit besteht, dass die Hülle des Vakuumisolationspaneels vor dem Einbau im Kältegerätegehäuse Schaden nimmt und das Vakuumisolationspaneel dadurch seine guten Wärmeisolationseigenschaften verliert.A vacuum insulation panel is generally composed of a highly diffusion-tight sheath and a porous packing, such as silica, zeolite, glass fiber, polyurethane foam or the like, which is airtight sheathed by the sheath and is kept under a negative pressure. The filler body is generally plate-shaped, but need not consist of a coherent block of material, it may also be formed by a loose bed, which is held only under the pressure acting on the outside of the shell in a fixed shape. Vacuum insulation panels have excellent thermal insulation properties with low wall thickness, but are expensive due to their complex manufacturing, and they are difficult to handle in refrigeration equipment, as they insert in contrast to the polyurethane foam conventionally used not completely in a prefabricated hollow-walled housing and also exists the possibility in that the casing of the vacuum insulation panel is damaged in the refrigeration appliance housing before installation and as a result the vacuum insulation panel loses its good heat insulating properties.
Um eine hohe Qualität bei der Fertigung von Kältegeräten mit durch Vakuumisolationspaneele isolierten Wänden sicherzustellen, ist es daher wünschenswert, noch in einem möglichst späten Stadium der Fertigung verifizieren zu können, dass in einem solchen Vakuumisolationspaneel der erforderliche Unterdruck herrscht.In order to ensure a high quality in the production of refrigerators with insulated by vacuum insulation panels walls, it is therefore desirable to be able to verify at the earliest possible stage of manufacture that prevails in such a Vakuumisolationspaneel the required negative pressure.
Eine bekannte Technik zur Qualitätsüberprüfung ist, eine Saugglocke auf das Vakuumisolationspaneel aufzusetzen, die Saugglocke zu evakuieren und zu ermitteln, bei welchem Druck in der Saugglocke die Hülle des Vakuumisolationspaneels sich zu deformieren beginnt. Wenn der Füllkörper ideal formbeständig ist, dann hebt sich unter der Saugglocke genau dann die Hülle vom Füllkörper ab, wenn der Druck in der Saugglocke niedriger wird als der Druck innerhalb des Vakuumisolationspaneels. One known technique for quality control is to place a suction cup on the vacuum insulation panel, to evacuate the suction cup and to determine at which pressure in the suction cup the shell of the vacuum insulation panel begins to deform. If the packing is ideally dimensionally stable, then under the suction cup, the casing lifts off from the filler just as the pressure in the suction cup becomes lower than the pressure inside the vacuum insulation panel.
In der Praxis führt jedoch die nicht perfekte Formbeständigkeit des Füllkörpers zu Problemen. Zum einen kann die Nachgiebigkeit des Füllkörpers dazu führen, dass die Ränder der Saugglocke sich beim Evakuieren in den Füllkörper eindrücken, so dass innerhalb der Saugglocke die Hülle vorgewölbt erscheint, obwohl sie sich noch nicht vom Füllkörper gelöst hat. In einem solchen Fall wird der Innendruck des Vakuumisolationspaneels fehlerhaft zu hoch eingeschätzt.In practice, however, the imperfect dimensional stability of the packing leads to problems. On the one hand, the resilience of the filling body can cause the edges of the suction cup to press during evacuation into the filling body, so that the casing appears to bulge within the suction cup, although it has not yet detached from the filling body. In such a case, the internal pressure of the vacuum insulation panel is erroneously estimated too high.
Der Füllkörper kann außerdem in gewissem Umfang unter dem von außen auf die Hülle einwirkenden Luftdruck elastisch gestaucht sein. Wenn unter der Saugglocke der Druck abnimmt, neigt der Füllkörper dazu, zu entspannen und sich auszudehnen, so dass wiederum eine Vorwölbung der Hülle beobachtet wird, bevor der Druck in der Saugglocke den Innendruck des Vakuumisolationspaneels erreicht hat.The packing may also be elastically compressed to some extent under the air pressure acting on the casing from the outside. As pressure decreases below the suction cup, the filler tends to relax and expand, again causing bulging of the sheath before the pressure in the suction cup has reached the internal pressure of the vacuum insulation panel.
Um diesem Problem zu begegnen, ist vorgeschlagen worden, in den Stützkörper unmittelbar unter der Hülle eine durch den Atmosphärendruck nicht verformbare Metallplatte einzusetzen. Dies erschwert allerdings die Platzierung der Vakuumglocke, da diese für eine korrekte Messung exakt mit der Metallplatte überlappen muss. Außerdem erhöht die Metallplatte die Kosten des Vakuumisolationspaneels und verringert dessen Isolationswirkung.To address this problem, it has been proposed to use in the support body immediately below the shell a non-deformable by the atmospheric pressure metal plate. However, this complicates the placement of the vacuum bell, since it must overlap exactly with the metal plate for a correct measurement. In addition, the metal plate increases the cost of the vacuum insulation panel and reduces its insulating effect.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Vakuumisolationspaneel zu schaffen, das eine bequeme und exakte Überprüfung des Innendrucks ermöglicht.The object of the invention is to provide a vacuum insulation panel, which allows a convenient and accurate verification of the internal pressure.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Vakuumisolationspaneel mit einer porösen Trägerplatte und einer diffusionsdichten Hülle, die die Trägerplatte umschließt, die Hülle eine vom Rand der Trägerplatte abzweigende Tasche bildet. The object is achieved by forming in a vacuum insulation panel with a porous support plate and a diffusion-tight envelope, which encloses the support plate, the shell forms a branching off from the edge of the support plate pocket.
Indem das Innere dieser Tasche mit dem evakuierten Inneren der Trägerplatte kommuniziert, kann Gas von der Trägerplatte in die Tasche übergehen, wenn diese einem verringerten Außendruck ausgesetzt ist. Da aber gleichzeitig die Tasche vom Material der Trägerplatte im Wesentlichen frei gehalten werden kann, kann an der Tasche eine von verfälschenden Einflüssen der Trägerplatte freie Messung vorgenommen werden.By communicating the interior of this bag with the evacuated interior of the carrier plate, gas may transfer from the carrier plate into the pocket when it is subjected to a reduced external pressure. However, since at the same time the bag can be kept substantially free from the material of the carrier plate, a measurement free of distorting influences of the carrier plate can be made on the pocket.
Da die Tasche vom Rand der Trägerplatte abzweigt, ist sie außerdem, im Gegensatz zu der in der Trägerplatte verborgenen herkömmlichen Metallplatte, ohne technische Hilfsmittel sofort zu erkennen, so dass eine korrekte Positionierung einer Saugglocke an der Tasche problemlos möglich ist.Since the bag branches off from the edge of the support plate, it is also, in contrast to the concealed in the support plate conventional metal plate, without technical aids immediately recognizable, so that a correct positioning of a suction cup on the bag is easily possible.
In einer Draufsicht auf das Vakuumpaneel sollte die Tasche schmaler sein als der Rand der Trägerplatte, von dem die Tasche abzweigt.In a plan view of the vacuum panel, the pocket should be narrower than the edge of the backing plate from which the pocket branches off.
Eine Fügenaht, an der zwei Lagen der Hülle verbunden sind, kann sich um die Tasche herum und beiderseits der Tasche entlang des Randes der Trägerplatte erstrecken. Im Allgemeinen wird es sich bei dieser Fügenaht um eine Schweißnaht handeln; eine Klebung ist jedoch auch nicht ausgeschlossen.A joint seam, at which two layers of the sheath are joined, may extend around the pocket and along either side of the pocket along the edge of the backing plate. In general, this joint seam will be a weld; However, a bond is not excluded.
Die Tasche kann ihrerseits eine poröse Füllung enthalten, um einen Gasaustausch mit der Trägerplatte zu erleichtern. Da die Menge des für die poröse Füllung der Tasche benötigten Materials nur einen kleinen Bruchteil der Materialmenge der Trägerplatte ausmacht, ist der Einfluss dieser Füllung auf eine Verformung der Tasche selbst dann klein, wenn die poröse Füllung aus demselben Material wie die Trägerplatte besteht. Aufgrund der kleinen benötigten Menge kann für die Füllung der Tasche aber auch ein Material mit geringerer Deformierbarkeit unter Druckschwankungen verwendet werden als für die Trägerplatte, ohne dass sich dies auf die Kosten des Paneels wesentlich auswirkt. The bag may in turn contain a porous filling to facilitate gas exchange with the carrier plate. Since the amount of material required for the porous filling of the bag makes up only a small fraction of the amount of material of the carrier plate, the influence of this filling on a deformation of the pocket is small even if the porous filling consists of the same material as the carrier plate. Due to the small amount required for the filling of the bag but also a material with lower deformability can be used under pressure fluctuations than for the support plate, without this having a significant effect on the cost of the panel.
Selbst wenn sich die poröse Füllung der Tasche und die Trägerplatte in ihrer Deformierbarkeit nicht wesentlich unterscheiden, kann die Deformation der Hülle an der Tasche dadurch gering gehalten werden, dass die Stärke der Füllung nur einen kleinen Bruchteil der Stärke der Trägerplatte ausmacht. Während die Stärke der Trägerplatte typischerweise zehn bis zwanzig Millimeter betragen kann, sollte die Stärke der Füllung einen Millimeter nicht überschreiten.Even if the porous filling of the bag and the support plate are not significantly different in their deformability, the deformation of the shell on the bag can be kept low, that the strength of the filling makes up only a small fraction of the thickness of the support plate. While the thickness of the backing plate can typically be ten to twenty millimeters, the thickness of the fill should not exceed one millimeter.
Um einen problemlosen Gasfluss bei der Messung zu gewährleisten, sollte die poröse Füllung der Tasche zweckmäßigerweise an den Trägerkörper anschließen, um sicherzustellen, dass zwei Seiten der Hülle nicht unter dem von außen einwirkenden Atmosphärendruck so eng aneinander gepresst werden können, dass sie den Gasaustausch zwischen Trägerplatte und Tasche blockieren.In order to ensure a smooth gas flow during the measurement, the porous filling of the bag should expediently connect to the carrier body, in order to ensure that two sides of the case can not be pressed together so tightly under the external atmospheric pressure that they prevent the gas exchange between the carrier plate and block the bag.
Die poröse Füllung kann insbesondere ein Vlies sein. Um einen Gasfluss der Trägerplatte in die Tasche hinein bei der Qualitätsprüfung zu begünstigen, sollten die Fasern des Vlieses sich überwiegend von der Trägerplatte zu einem distalen Ende der Tasche erstrecken.The porous filling may in particular be a nonwoven. In order to promote gas flow of the carrier plate into the pocket during quality testing, the fibers of the web should predominantly extend from the carrier plate to a distal end of the pocket.
Die poröse Füllung kann in der Tasche schmelzbar sein. Dies ermöglicht es, nach der Qualitätsprüfung eine Schweißnaht zu bilden, die das Innere der Tasche von der Trägerplatte trennt, und anschließend die Tasche abzutrennen, so dass sie bei der weiteren Verarbeitung des Vakuumisolationspaneels nicht im Wege ist.The porous filling may be fusible in the pocket. This makes it possible to form a weld after the quality inspection, which separates the interior of the bag from the carrier plate, and then separate the bag, so that it is not in the way of further processing of the vacuum insulation panel in the way.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:
Die Hülle
Während sich auf dem größten Teil des Umfangs der Trägerplatte
Der einfacheren Anbringung wegen ist das poröse Material
Im hier betrachteten Fall ist das poröse Material
Während im Stadium der
Wenn gewünscht, können die beiderseits der Tasche
Die Schicht des porösen Materials
Einer in
Grundsätzlich kann nach Bestehen der Qualitätsprüfung das Vakuumisolationspaneel
In einem nächsten Schritt kann, wie in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vakuumisolationspaneel Thermal insulation panel
- 22
- Trägerplatte support plate
- 33
- Hülle shell
- 44
- Folienzuschnitt film blank
- 55
- Folienzuschnitt film blank
- 66
- Rand edge
- 77
- Randstreifen edge strips
- 88th
- Schweißnaht Weld
- 99
- Tasche bag
- 1010
- poröses Material porous material
- 1111
- Schüttung fill
- 1212
- Schweißnaht Weld
- 12’12 '
- Bogen bow
- 12“12 "
- Abschnitt section
- 1313
- Randbereich border area
- 1414
- Platte plate
- 1515
- Saugglocke suction cup
- 1616
- schalenförmiger Teil cup-shaped part
- 1717
- schalenförmiger Teil cup-shaped part
- 1818
- Dichtung poetry
- 1919
- Hohlraum cavity
- 2020
- Vakuumpumpe vacuum pump
- 2121
- Bohrung drilling
- 2222
- Laserabstandssensor Laser distance sensor
- 2323
- Fenster window
- 2424
- Manometer manometer
- 2525
- Schweißnaht Weld
Claims (12)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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