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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät, umfassend einen Innenbehälter und ein Verschlusselement, dessen Innenseite zusammen mit dem Innenbehälter den gekühlten Innenraum des Gerätes begrenzt, sowie umfassend einen Korpus, in dem sich der gekühlte Innenraum befindet, wobei sich zwischen dem Innenbehälter und der Korpuswandung ein Vakuumisolationselement befindet.
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Derartige Kühl- und/oder Gefriergeräte, bei denen die Wärmeisolation teilweise oder vollständig aus Vakuumisolationselementen, wie Vakuumisolationspaneelen (VIPs) bestehen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Exemplarisch wird auf die
EP 0 608 699 B1 sowie auf die
DE 43 42 946 A1 verwiesen. Aus der
EP 0 608 699 B1 ist ein Kühlgerät bekannt, dessen Außengehäuse und Innenbehälter aus einem gasdiffusionsdichten Metallblech gefertigt sind. Die
DE 43 42 946 A1 offenbart ein Gerät mit einem vakuumdichten Außengehäuse und mit einem Innenbehälter, der mit einer vakuumdichten Sperrschichtfolie versehen ist. Zwischen dem Außengehäuse und dem Innenbehälter befindet sich ein Stützmittel aus Kieselsäure. Das Außengehäuse und der Innenbehälter sind an den Randzonen vakuumdicht miteinander verbunden. Die Abdichtung an den Randzonen ist aufwändig, teuer und es besteht die Gefahr, dass die Randzonen auf die Dauer nicht dicht sind, so dass der durch das Vakuum bedingte Isolationseffekt mit der Zeit verringert wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühl- und/oder Gefriergerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass dieses möglichst einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Danach ist vorgesehen, dass eine Rahmenanordnung vorhanden ist, die das Vakuumisolationselement zumindest bereichsweise umgibt und an der die Korpuswandungen unmittelbar oder mittelbar befestigt sind. Das Vakuumisolationselement ist von den Korpuswandungen umgeben und so vor Beschädigungen geschützt. Da die Korpuswandungen mit der Rahmenanordnung verbunden sind, muss das Vakuumsisolationselement keine mechanischen Belastungen aufnehmen, da diese von der Rahmenanordnung aufgenommen bzw. abgeleitet werden.
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Die Korpuswandungen sollen das Vakuumsisolationselement und insbesondere dessen gegenüber mechanischen Beschädigungen empfindliche Gasbarrierefolie schützen und darüber hinaus die Kräfte von Befestigungsteilen übertragen, ohne dass dadurch das Vakuumsisolationselement mechanisch belastet wird. Dazu wird die Rahmenanordnung verwendet, die ausgebildet ist, diese Kräfte aufzunehmen bzw. abzuleiten.
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Die Rahmenanordnung stellt darüber hinaus die notwendige Steifigkeit des Korpus bereitstellt. Die Korpuswandungen stehen unmittelbar oder mittelbar mit der Rahmenanordnung beispielsweise durch Verschrauben, Verkleben, Verrasten etc. in Verbindung. Unter einer „mittelbaren“ Verbindung ist zu verstehen, dass beispielsweise die Rückwand des Korpus mit der Korpusdecke verbunden ist, die ihrerseits an der Rahmenanordnung fixiert ist. In diesem Fall ist die Rückwand nicht unmittelbar, sondern nur mittelbar mit der Rahmenanordnung verbunden.
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Vorzugsweise besteht die Rahmenanordnung aus einem unteren Rahmenteil, einem oberen Rahmenteil und aus einem rückseitigen Rahmenteil oder umfasst diese Elemente und ggf. weitere Bestandteile. Das rückseitige Rahmenteil verbindet das obere mit dem unteren Rahmenteil. Das obere Rahmenteil kann in der Draufsicht rechteckig ausgeführt sein. Entsprechendes gilt für das rückseitige Rahmenteil in einer Rückansicht.
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Vorzugsweise ist die Rahmenanordnung so ausgeführt, dass es kein sich über die gesamte Frontseite der Rahmenanordnung erstreckendes Rahmenteil gibt.
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Um Wärmebrücken zu minimieren, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Rahmenanordnung keine frontseitigen, sich in vertikaler Richtung erstreckenden Streben aufweist. Unter der „Frontseite“ ist die Seite zu verstehen, an der sich das Verschlusselement, insbesondere die Tür befindet, mittels derer der gekühlte Innenraum verschließbar ist.
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Vorzugsweise ist das Vakuumisolationselement kistenförmig ausgebildet. Es weist eine Rückseite, zwei Seitenwände, eine Decke und einen Boden auf und ist auf seiner Vorderseite offen. Durch diese offene Frontseite wird der Innenbehälter eingeschoben.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umgibt das Vakuumisolationselement den Innenbehälter an mehreren Seiten, vorzugsweise an dessen Rückseite und/oder an beiden Seitenwandungen und/oder an der Decke und/oder am Boden.
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Vorzugsweise ist das Vakuumisolationselement mit der Außenseite des Innenbehälters verklebt.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Korpus eine Decke aufweist, die eine vordere und eine hintere Abkantung aufweist, mit denen die Decke die Rahmenanordnung vorne und hinten umgreift.
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Eine Verbindung des Innenbehälters mit der Decke des Korpus kann beispielsweise durch eine Klebeverbindung erreicht werden.
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Der Korpus kann eine Rückwand aufweisen, die eine obere und eine untere Abkantung aufweist, mit denen die Rückwand die Decke oben und die Rahmenanordnung unten umgreift. Denkbar ist es auch, dass die Rückwand auch oben unmittelbar mit der Rahmenanordnung verbunden ist.
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Die Rückwand kann mit der Rückseite des Vakuumisolationselementes verklebt sein.
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Die Seitenwände des Korpus kann an allen vier Seiten Abkantungen aufweisen, mit denen die Seitenwände die Rückwand, die Decke, den Innenbehälter und die Rahmanordnung umgreifen.
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Vorzugsweise sind die Seitenwände mit dem Innenbehälter und mit dem Vakuumisolationskörper verklebt.
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Denkbar ist es weiterhin, dass der Boden der Rahmenanordnung den Boden des Korpus bildet. In diesem Fall existiert keine gesonderte Bodenplatte des Gehäuses bzw. des Korpus. Vielmehr wird die untere Korpusbegrenzung durch den Boden der Rahmenanordnung gebildet.
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Grundsätzlich kommt für die Verbindung der Rahmenanordnung mit der Decke, den Seitenwänden und der Rückwand des Korpus jede beliebige geeignete Befestigungsmethode in Betracht, d.h. beispielsweise eine kraft- und/oder form- und/oder reibschlüssige Verbindung.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Rahmenanordnung einen Aufnahmebereich auf, in dem ein oder mehrere Aggregate und/oder ein Aggregatträger aufgenommen sind, auf dem sich die ein oder mehreren Aggregate befinden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem oder den Aggregaten um Komponenten des Kältemittelkreislaufs, wie z.B. um den Kompressor und/oder den Verflüssiger.
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Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Kühl- und/oder Gefriergerätes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Verfahren als Schritt a) des Einschieben des Innenbehälters in den Vakuumisolationskörper sowie den sich daran anschließenden Schritt b) des Einschiebens des Verbundes aus Innenbehälter und Vakuumisolationskörper in die Rahmenanordnung umfasst.
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Im Anschluss an Schritt b) kann das Anordnen der Decke des Korpus auf die Rahmenanordnung (Schritt c)) und im Anschluss an Schritt c) das Anordnen der Rückwand des Korpus auf die Rahmenanordnung und auf die Decke (Schritt d)) und im Anschluss an Schritt d) die Anordnung der beiden Seitenwände (Schritt e)) erfolgen. Die genannten Schritte können grundsätzlich auch in einer davon abweichenden Abfolge vorgenommen werden.
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An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „ein“ und „eine“ nicht zwingend auf genau eines der Elemente verweisen, wenngleich dies eine mögliche Ausführung darstellt, sondern auch eine Mehrzahl der Elemente bezeichnen können. Ebenso schließt die Verwendung des Plurals auch das Vorhandensein des fraglichen Elementes in der Einzahl ein und umgekehrt umfasst der Singular auch mehrere der fraglichen Elemente.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1: eine Explosionsdarstellung des Gerätekorpus mit Innenbehälter und Vakuumisolationselement und
- 2: eine Schnittansicht durch den unteren Teil des Gerätekorpus und einen einschiebbaren Aggregateträger.
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1 zeigt mit dem Bezugszeichen 10 eine Rahmenanordnung bzw. eine Rahmenunterkonstruktion, die dem Korpus die mechanische Stabilität verleiht.
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Die Rahmenanordnung 10 kann als Hohl- oder Vollprofil ausgebildet sein und besteht vorzugsweise aus Metall.
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Die Rahmenanordnung besteht aus einem oberen Teil 12, einem unteren Teil 14 und einem rückseitigen Teil 16, das sich zwischen den Teilen 12 und 14 erstreckt. Das obere Teil 12 sowie das rückseitige Teil 16 sind als umlaufende Rahmenelemente ausgeführt. Das untere Teil 14 ist schalenförmig ausgeführt und weist einen Boden 141, eine Rückwand 142, eine Decke 143 und zwei Seitenwände 144 auf, die zusammen einen Aufnahmeraum für einen modularen Aggregateträger 100 bilden, der in 2 dargestellt ist.
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Das Bezugszeichen 20 kennzeichnet ein kistenförmiges Vakuumpaneel, das eine diffusionsdichte Gasbarrierefolie sowie ein Stützmaterial aufweist, das von der Gasbarrierefolie umgeben ist. In dem von der Gasbarrierefolie umgebenen Raum herrscht Vakuum. Das Vakuumpaneel weist als einzige offene Seite die Vorderseite 21 auf.
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Das Vakuumpaneel kann als Vollvakuumdämmung ausgeführt sein. In diesem Fall ist kein weiteres wärmedämmendes Material vorhanden. Grundsätzlich kann auch weiteres Isolationsmaterial vorhanden sein, wie z.B. eine Ausschäumung.
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Das Vakuumpaneel 20 ist derart dimensioniert, dass in dieses der gezogene Kunststoff-Innenbehälter 30 eingesetzt werden kann.
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Im Rahmen der Gerätemontage wird der Innenbehälter 30 in das Vakuumpaneel 20 eingeschoben, bis die Rückwand des Innenbehälters 30 an der Rückwand des Vakuumpaneels anschlägt oder bis der umlaufende Steg 31 des Innenbehälters an der Stirnseite des Vakuumpaneels 20 anschlägt.
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Der Innenbehälter und das Vakuumpaneel werden miteinander verklebt. Dieser Klebeverbund wird sodann in der Rahmenanordnung 10 fixiert. Diese ist so dimensioniert, dass der Klebeverbund in den Freiraum zwischen dem oberen Teil 12 und der Decke 143 des unteren Teils 14 eingesetzt werden kann.
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Im Anschluss daran wird das im Querschnitt U-förmige Deckenblech 50 so auf das obere Teil 12 der Rahmenanordnung aufgesetzt, dass dessen vordere und dessen hintere Abkantung über die vordere und hintere Strebe des oberen Rahmenteils 12 ragt.
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Der obere Rand des Innenbehälters 30 wird mit dem Deckenblech 50 adhäsiv verbunden.
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Die ebenfalls im Querschnitt U-förmige Rückwand 60 weist eine obere und eine untere Abkantung auf. Die umschließen einerseits das Deckenblech 50 und andererseits die Rahmenanordnung 10. Nach dem Aufsetzen der Rückwand 60 wird diese mit der Rückwand des Vakuumpaneels 20 verklebt.
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Die beiden Seitenwände 70 sind an allen Seiten abgekantet und werden so angebracht, dass sie das Deckenblech 50, das Rückwandblech 60 und den Innenbehälter 30 umschließen. Gleichzeitig oder anschließend an das Aufsetzen der Seitenwände werden diese mit dem Innenbehälter 30 und mit dem Vakuumpaneel 20 verklebt. Um Schälkräften entgegen zu wirken, können die Seitenwände, die Decke, die Rückwand und die Rahmenanordnung miteinander kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig miteinander verbunden werden.
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Die Befestigungen der Korpusteile, d.h. der Seitenwände, der Decke, der Rückwand werden sicher im Rahmen aufgenommen und können daher die Gasbarrierefolie des Vakuumpaneels nicht beschädigen.
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Entsprechendes gilt für Befestigungselemente, wie z.B. den Lagerbock für die schwenkbare Lagerung der Tür, Blenden etc.. Auch diese werden in der Rahmenanordnung aufgenommen bzw. darin oder daran angeordnet (wie z.B. durch Verschrauben, Verkleben, Verrasten).
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Wie dies aus 1 hervorgeht, ist die Rahmenanordnung 10 nach vorne offen, d.h. weist keine vertikalen Streben im vorderen Bereich auf, die sich zwischen dem oberen Rahmenteil 12 und dem unteren Rahmenteil 14 erstrecken. In der Seitenansicht ist die Rahmenanordnung 10 somit U-förmig ausgeführt.
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Dies ermöglicht eine bessere Montage des Verbundes aus Vakuumisolationspaneel 20 und Innenbehälter 30 und verringert zudem die Anzahl der Wärmebrücken.
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Der umlaufende Steg 31 des Innenbehälters 30 dient als Anlagefläche für eine Magnettürdichtung einer nicht dargestellten Tür, mit der die offene Seite des Innenbehälters 30 verschließbar ist.
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2 verdeutlicht, dass sich in dem unteren Rahmenteil 14 ein Aufnahmeraum R befindet, der oben durch die Decke 143, unten durch den Boden 141, rückseitig durch die Wandung 142 und seitlich durch die beiden Seitenwände 144 begrenzt wird.
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In diesen Aufnahmeraum kann von vorne, d.h. gemäß 2 von links nach rechts (s. Pfeilrichtung) der Aggregateträger 100 eingeschoben werden.
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Aus 2 ist ersichtlich, dass dieser einen unteren Abschnitt U und einen oberen Abschnitt O aufweist, zwischen denen sich ein nutförmiger Freiraum F befindet. Dessen Tiefe entspricht in etwa der Tiefe des Bodens B des Vakuumisolationspaneels 20, so dass kein Spalt zwischen dem Vakuumisolationspaneel und dem Aggregatetrgäger 100 entsteht, wenn dieser eingeschoben ist.
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Der untere Abschnitt U umfasst den Kompressor K sowie die Verdunstungsschale V. Der obere Abschnitt, der sich innerhalb des Innenbehälters 30 befindet umfasst den Verdampfer 200.
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Wie dies weiter aus 2 hervorgeht, weist der Aggregatträger 100 vor der Nut F sowie oberhalb der Nut F weiteres Isolationsmaterial auf, so dass im bodenseitigen Bereich des Gerätes eine besonders gute Isolation gegen einen Wärmeeintrag von außen vorliegt.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf schrankartige Geräte beschränkt, sondern umfasst auch Truhen. In diesem Fall wird das Verschlusselement durch einen Deckel oder eine Klappe gebildet und das kistenförmige Vakuumisolationspaneel ist liegend angeordnet, so dass dessen offene Seite oben angeordnet ist. Entsprechendes gilt für die weiteren Elemente der erfindungsgemäßen Anordnung, die im Falle einer Truhe gegenüber einem schrankartigen Gerät um 90° gekippt sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0608699 B1 [0002]
- DE 4342946 A1 [0002]
