DE102020214675A1

DE102020214675A1 - Kältegerät mit einem eine Einfüllöffnung verschließenden Ventilelement

Info

Publication number: DE102020214675A1
Application number: DE102020214675.6A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kemmer; Michael Krapp
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2020-11-23
Filing date: 2020-11-23
Publication date: 2022-05-25
Also published as: WO2022106277A1; EP4248157A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät (1), insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem durch eine Wandung (3) begrenzten und mit Isolationsmaterial (16) gefüllten Zwischenraum (15), mit einer in der Wandung (3) angeordneten Einfüllöffnung (17) für das Isolationsmaterial (16) sowie mit einem die Einfüllöffnung (17) verschließenden Ventilelement (21). Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass zumindest ein die Einfüllöffnung (17) abdeckender erster Abschnitt (25) des Ventilelements (21) flammhemmend ausgebildet ist.

Description

Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem durch eine Wandung begrenzten und mit Isolationsmaterial gefüllten Zwischenraum, mit einer in der Wandung angeordneten Einfüllöffnung für Isolationsmaterial sowie mit einem die Einfüllöffnung verschließenden Ventilelement.
Bei derartigen Kältegeräten wird der Zwischenraum zu Zwecken der thermischen Isolation während der Herstellung mit Isolationsmaterial befüllt. Das Isolationsmaterial wird hierzu typischerweise in einem flüssigen Zustand durch die Einfüllöffnung eingebracht. Das zunächst flüssige Isolationsmaterial expandiert, bevor es zu einem festen Schaummaterial aushärtet. Um ein Ausdringen des noch flüssigen Isolationsmaterials aus der Einfüllöffnung zu vermeiden, werden Ventilelemente eingesetzt, die die Einfüllöffnung nach dem Einbringen des Isolationsmaterials verschließen.
Die DE 198 25 980 A1 offenbart ein Wärmeisolationsgehäuse, insbesondere für einen Gefrierschrank oder Kühlschrank, wobei zum Ausschäumen eines Zwischenraums in einer doppelwandigen Wand ein Ventil vorgesehen ist, dessen Ventilklappe über ein Drehgelenk an einem Wandteil derart befestigt ist, dass sie durch ihr Eigengewicht in eine Schließstellung fallen kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein derartiges Haushaltsgerät mit verbesserten Eigenschaften bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Kältegerät gemäß dem unabhängigen Anspruch.
Dabei geht die Erfindung von einem Kältegerät, insbesondere einem Haushaltskältegerät, aus. Ein derartiges Kältegerät kann beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Gefriertruhe, ein Weinkühlschrank oder eine Kühl-Gefrier-Kombination sein. Das Kältegerät kann insbesondere einen Korpus und eine daran gelenkig angeordnete Tür aufweisen. Das Kältegerät kann einen in dem Korpus angeordneten Lagerraum für zu kühlendes bzw. zu gefrierendes Gut aufweisen.
Das Kältegerät weist einen Zwischenraum auf, der zu Zwecken der thermischen Isolation mit Isolationsmaterial gefüllt ist. Sofern ein Korpus und auch eine Tür vorhanden ist, ist zweckmäßigerweise sowohl in dem Korpus als auch in der Tür ein derartiger mit Isolationsmaterial gefüllter Zwischenraum vorhanden. Bei dem Isolationsmaterial kann es sich beispielsweise Polyurethan-Schaum (PUR) handeln, der bei der Herstellung des Kältegeräts zunächst in einem flüssigen Zustand in den Zwischenraum eingebracht wird.
Der Zwischenraum ist durch eine Wandung begrenzt. Die Wandung ist typischerweise durch mehrere separate Wandelemente gebildet, die zur Erzeugung des Zwischenraumes entsprechend zusammengefügt (z.B. verklebt, verschraubt, verrastet) werden. Mit Blick auf eines der oben genannten Haushaltskältegeräte wird die Wandung beispielsweise im Wesentlichen durch die Wandelemente Innenbehälter und Außengehäuse gebildet, sofern der Zwischenraum im Korpus angeordnet ist. Sofern der Zwischenraum in der Tür angeordnet ist, wird die Wandung im Wesentlichen durch die Wandelemente Außentür, Innentür und gegebenenfalls vorhandene Türabschlussleisten gebildet. Die Wandung bzw. deren einzelne Wandelemente verhindern nicht nur ein Austreten des noch flüssigen Isolationsmaterials während der Fertigung. Vielmehr stellen die Wandung bzw. die Wandelemente Begrenzungswände des Korpus bzw. der Tür dar. Während der Innenbehälter bzw. die Innentür im geschlossenen Zustand der Tür den Lagerraum begrenzen, stellen die übrigen Wandelemente äußere Begrenzungswände des Korpus bzw. der Tür gegenüber der Umgebung dar.
In der Wandung ist eine Einfüllöffnung für Isolationsmaterial (Isolationsmaterialeinfüllöffnung) angeordnet bzw. vorgesehen. Durch die Einfüllöffnung kann während der Herstellung des Kältegeräts das flüssige Isolationsmaterial in den Zwischenraum eingebracht werden, indem zum Beispiel ein Rohr durch die Einfüllöffnung in den Zwischenraum geführt wird, durch welches das flüssige Isolationsmaterial eingespritzt wird. Die Einfüllöffnung ist typischerweise in einer äußeren Begrenzungswand vorgesehen. Beispielsweise kann die Einfüllöffnung in einer Deckwand, einer Rückwand, einer Bodenwand oder einer Maschinenraumwand des Korpus angeordnet sein. Die Einfüllöffnung kann auch in zum Beispiel einer Türabschlussleiste der Tür angeordnet sein.
Mittels einem Ventilelement ist die Einfüllöffnung verschlossen. Dadurch kann einerseits während der Herstellung kein flüssiges Isolationsmaterial aus dem Zwischenraum austreten. Andererseits kann das Eindringen von Feuchtigkeit in das Isolationsmaterial während der Lebensdauer des Kältegeräts verhindert werden. Das Ventilelement kann dabei auf beiden Seiten der Wandung angeordnet sein. Typischerweise ist das Ventilelement jedoch vollständig oder nahezu vollständig innerhalb des Zwischenraumes angeordnet. Denkbar ist insbesondere, dass ein Abschnitt des im Wesentlichen vollständig innerhalb des Zwischenraumes angeordneten Ventilelements in die Einfüllöffnung ragt. Das Ventilelement ist insbesondere ein gegenüber der die Einfüllöffnung aufweisenden Wandung bzw. dem die Einfüllöffnung aufweisenden Wandelement separates Bauteil. Sowohl die Einfüllöffnung als auch das Ventilelement können dabei an dem Korpus und/oder an der Tür vorgesehen sein.
Das Ventilelement weißt zumindest einen ersten Abschnitt auf, welcher die Einfüllöffnung abdeckt bzw. verschließt. Der erste Abschnitt verhindert somit das Austreten von Isolationsmaterial während der Herstellung des Kältegerätes durch die Einfüllöffnung und deckt das Isolationsmaterial nach der Herstellung gegenüber der Umgebung ab. Bei senkrechter Blickrichtung von außen auf die Einfüllöffnung dieser erste Abschnitt sichtbar. Sofern es sich bei der Wandung um eine Außenwandung handelt bzw. es sich bei dem Wandelement um ein äußeres Wandelement handelt, ist lediglich dieser erste Abschnitt des Ventilelements freiliegend bzw. der Umgebung zugewandt.
Der erste Abschnitt des Ventilelements ist flammhemmend ausgebildet. Sofern der erste Abschnitt einer externen Flamme ausgesetzt wird, zum Beispiel mittels eines Bunsenbrenners, erlischt ein möglicherweise entstehender Brand des ersten Abschnitts des Ventilelements nach einer bestimmten Zeit selbstständig, sobald die externe Flamme entfernt wird. Die flammenhemmende Eigenschaft des ersten Abschnitts kann einerseits durch die Auswahl eines entsprechenden flammhemmenden Materials erzielt werden. So könnte der erste Abschnitt aus einem metallischen Werkstoff bestehen oder einen metallischen Grundwerkstoff aufweisen. Auch könnte der erste Abschnitt aus einem Kunststoffmaterial bestehen, welches die Eigenschaft „flammhemmend“ aufweist.
Andererseits kann die flammhemmende Wirkung auch durch die Materialstärke (insbesondere Wanddicke) des ersten Abschnitts verstärkt werden, wenn das Material des ersten Abschnitts bereits flammhemmend ist. Die flammhemmende Wirkung steigt dabei mit der eingesetzten Materialstärke an.
Durch die vorliegende Erfindung kann somit die Gefahr eines Brandes des Isolationsmateriales weiter verhindert werden, auch wenn der die Einfüllöffnung umfassende Bereich der Wandung zeitweilig direkt einer externen Flamme ausgesetzt wird.
Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Nachbrennzeit nach einer Beflammung des ersten Abschnitts mit einem 50W-Brenner weniger als 30 Sekunden, insbesondere weniger als 20 Sekunden, insbesondere weniger als 15 Sekunden oder insbesondere weniger als 10 Sekunden beträgt. Unter „Nachbrennzeit“ ist dabei jene Zeit zu verstehen, bis ein möglicherweise vorhandenes Feuer des ersten Abschnitts selbstständig erlischt, nachdem die von dem 50W-Brenner erzeugte Flamme entfernt wurde. Der 50W-Brenner erzeugt während der Beflammung eine 2 cm lange Flamme und diese wird, insbesondere vertikal, direkt für eine Dauer von 10 Sekunden auf den ersten Abschnitt gerichtet, bevor der 50W-Brenner entfernt wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die oben genannten Zeitangaben der Nachbrennzeit auch nach einer zweiten Beflammung, die direkt nach Erlöschen eines möglichen Feuers nach der ersten Beflammung startet, nicht überschritten werden.
Eine einfache und kostengünstige Ausführung des Ventilelements wird erreicht, indem das Ventilelement einstückig ausgebildet ist. Das Ventilelement ist dabei aus einem einzelnen Bauteil gefertigt, z.B. durch Spritzguß oder durch Stanzen oder durch Umformung. Eine weitere Vereinfachung kann erreicht werden, indem das Ventilelement einstoffig ausgebildet ist. Das Ventilelement besteht dabei insbesondere aus einem homogenen Material.
Das Ventilelement kann beispielsweise aus Metall bestehen oder Metall aufweisen. Beispielsweise kann das Ventilelement einen metallischen Grundkörper aufweisen, der durch eine Kunststoffschicht teilweise oder vollständig eingehüllt ist. Beispielsweise kann der metallische Grundkörper durch Kunststoff umspritzt sein. Der metallische Grundkörper kann sich insbesondere lediglich im Bereich des ersten Abschnittes des Ventilselements befinden. Denkbar ist ebenso, dass das Ventilelement vollständig aus Kunststoff besteht.
Grundsätzlich möglich ist, dass das Ventilelement eine flammhemmende Beschichtung aufweist. Die Beschichtung kann durch einen zum Beispiel aufgesprühten oder auflackiertem Lack bestehen. Die Beschichtung kann ebenso durch eine Lage eines flammhemmenden Materials gebildet sein, zum Beispiel eines Metalls (z.B. Aluminium bzw. Aluminiumfolie). Diese Lage kann auf einen Grundkörper des Ventilelements aufgeklebt sein.
Diese Beschichtung kann sich über die komplette Oberfläche des Ventilelements oder zumindest im Wesentlichen über die komplette Oberfläche des Ventilelements erstrecken. Um eine flammhemmende Wirkung des montierten Ventilelements bereitzustellen, ist es jedoch ausreichend, dass das Ventilelement lediglich an freiliegenden Oberflächen eine flammhemmende Beschichtung aufweist, und an den übrigen Oberflächen keine flammhemmende Beschichtung aufweist. Unter „freiliegende Oberflächen“ werden hierbei jene Oberflächen des Ventilelements verstanden, die bei einem erfindungsgemäßen Kältegerät äußerlich zugänglich sind, d.h. der Umgebung zugewandt sind bzw. Außenoberflächen bilden (zum Beispiel auch mit bloßem Auge sichtbare Flächen). So ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Ventilelement auf einer dem Zwischenraum abgewandten Seite eine flammhemmende Beschichtung aufweist. Insbesondere kann diese flammhemmende Beschichtung lediglich im Bereich des ersten Abschnitts vorliegen.
Sofern das Ventilelement teilweise oder vollständig aus Kunststoff besteht, können einschlägige als flammhemmend gekennzeichnete Kunststoffe verwendet werden. Insbesondere ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Ventilelement einen Werkstoff umfasst oder aus einem Werkstoff besteht, der die Klassifizierung V-0, oder die Klassifizierung V-1, oder die Klassifizierung V-2 gemäß DIN IEC60695-11-10, oder die Klassifizierung 5VB oder die Klassifizierung 5VA gemäß DIN IEC60695-11-20 erfüllt. Diese Werkstoffe können beispielsweise im Rahmen einer Beschichtung verwendet werden. Alternativ können diese Werkstoffe auch einen Grundwerkstoff des Ventilelements bilden, d.h. dass das Ventilelement zumindest zu 75 % oder zumindest zu 80 % oder zumindest zu 90 % oder zumindest zu 95 % aus diesem Werkstoff besteht. So kann beispielsweise ein Grundkörper des Ventilelements aus einem dieser Werkstoffe bestehen und zusätzlich beispielsweise eine Beschichtung vorgesehen sein, die nicht aus einem flammhemmenden Material besteht, wobei aufgrund dieses Werkstoffverhältnisses insgesamt eine flammhemmende Wirkung des Ventilelements erreicht werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Ventilelement vollständig aus einem dieser Werkstoffe besteht.
Zusätzlich dazu, aus welcher Art eines flammhemmenden Materials das Ventilelement bzw. zumindest der erste Abschnitt besteht bzw. welche Art eines flammhemmenden Materials das Ventilelement bzw. zumindest der erste Abschnitt aufweist (z.B. welcher Klassifizierung gemäß DIN IEC60695-11-10 gemäß DIN IEC60695-11-20 das Material entspricht) kann die flammhemmende Wirkung des Ventilelements bzw. des ersten Abschnitts durch eine entsprechende Wahl der minimalen Wandstärke des ersten Abschnitts beeinflusst werden. So wird gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Ventilelement im Bereich des ersten Abschnitts eine minimale Wandstärke von mindestens 1,2 mm oder mindestens 1,4 mm oder mindestens 1,6 mm oder mindestens 1,8 mm oder mindestens 2,0 mm aufweist. Die minimale Wandstärke kann insbesondere in einer bezüglich einer die Einfüllöffnung umfassenden Ebene senkrecht bemessen sein. Der erste Abschnitt kann eine konstante oder im Wesentlichen konstante Wandstärke aufweisen. Sofern der erste Abschnitt unterschiedliche Wandstärken aufweise, wird die minimale Wandstärke (Mindestwandstärke) durch die kleinste Wandstärke des vorzugsweise im Wesentlichen oder vollständig flachen ersten Abschnitts bestimmt, insbesondere in einer senkrecht zu der die Einfüllöffnung umfassenden Ebene. Um dennoch eine ausreichende Funktionalität des Ventilelements sicherzustellen, kann vorgesehen sein, dass eine minimale Wandstärke des ersten Abschnitts maximal 3,5 mm oder maximal 3,0 mm oder maximal 2,5 mm beträgt.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein die Einfüllöffnung aufweisendes Wandelement der Wandung flammhemmend ausgebildet ist. Das Wandelement kann beispielsweise aus einem der zuvor in Bezug auf das Ventilelement genannten Materialen bestehen oder ein solches Material aufweisen. Beispielsweise kann das Wandelement aus Metall, z.B. einem Metallblech, bestehen. Auf diese Weise kann nicht nur eine flammhemmende Wirkung im Bereich um die Einfüllöffnung erreicht werden. Vielmehr ermöglicht diese Ausführungsform auch, dass jene Bereiche des Ventilelements, welche durch das Wandelement abgedeckt sind, selbst nicht flammhemmend sein müssen bzw. eine geringere flammhemmende Wirkung aufweisen können (z.B. eine größere Nachbrennzeit aufweisen können) und dennoch eine insgesamt ausreichende flammhemmende Wirkung erzielt wird.
So ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass ein zweiter Abschnitt des Ventilelements, der durch ein die Einfüllöffnung begrenzendes Wandelement abgedeckt ist, nicht flammhemmend ist oder weniger flammhemmend ist, als der erste Abschnitt. Unter „abgedeckt“ ist hierbei zu verstehen, dass der zweite Abschnitt gegenüber der Umgebung durch die Wandung (bzw. ein entsprechendes Wandelement dieser) abgeschirmt bzw. verdeckt ist (z.B. bei senkrechter Blickrichtung von außen auf die Wandung bzw. das Wandelement nicht sichtbar ist). Insbesondere kann der zweite Abschnitt an dem Wandelement anliegen, d.h. mit diesem in Kontakt stehen (z.B. an/mit einem die Einfüllöffnung einfassenden Abschnitt der Wandung/des Wandelements). Denkbar ist, dass das Ventilelement einen einzigen, verbundenen zweiten Abschnitt aufweist. Denkbar ist ebenso, dass das Ventilelement zwei, drei oder mehrere nicht miteinander verbundene zweite Abschnitte aufweist.
Die unterschiedliche flammhemmende Wirkung des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts kann durch eine unterschiedliche Materialwahl erreicht werden. Denkbar ist jedoch auch, dass beide Abschnitte materialgleich ausgebildet sind, jedoch unterschiedliche Wandstärken aufweisen. So ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass eine minimale Wandstärke des Ventilelements im Bereich des ersten Abschnitts größer ist, als eine minimale Wandstärke des Ventilelements im Bereich des zweiten Abschnitts. Denkbar ist, dass ein Verhältnis der minimalen Wandstärke des ersten Abschnitts zu einer minimalen Wandstärke des zweiten Abschnittes zwischen 2,0 und 4,0 oder zwischen 2,5 und 3,5 liegt.
Einerseits da die flammhemmende Wirkung im Bereich des zweiten Abschnittes aufgrund der abdeckenden Wandung bzw. des abdeckenden Wandelements nicht oder weniger relevant ist und andererseits um im Bereich des zweiten Abschnittes eine Funktionalität des Ventilelements zu ermöglichen, ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Ventilelement im Bereich des zweiten Abschnitts eine minimale Wandstärke von maximal 0,9 mm oder maximal 0,8 mm oder maximal 0,6 mm oder maximal 0,5 mm aufweist. Um dennoch eine sichere und zuverlässige Abdichtung der Einfüllöffnung zu gewährleisten kann vorgesehen sein, dass die minimale Wandstärke des zweiten Abschnitts minimal 0,2 mm oder minimal 0,3 mm oder minimal 0,4 mm beträgt.
Die unterschiedlichen Wandstärken ermöglichen es, dass das Ventilelement trotz der flammhemmenden Wirkung die notwendige Funktionalität aufweisen kann. So kann vorgesehen sein, dass das Ventilelement ein in dem zweiten Abschnitt angeordnetes Gelenk aufweist. Das Gelenk kann in Form eines Scharniers z.B. eines Filmscharniers oder eine Dünnstelle gebildet sein. Das Gelenk ermöglicht es den ersten Abschnitt während der Herstellung des Kältegeräts zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung zu verschwenken. Es kann vorgesehen sein, dass eine minimale Wandstärke des Gelenks der absoluten Mindestwandstärke des Ventilelements gemessen in senkrechter Richtung bezüglich einer die Einfüllöffnung umfassenden Ebene entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Ventilelement an der die Einfüllöffnung aufweisenden Wandung bzw. an dem die Einfüllöffnung aufweisenden Wandelement befestigt ist. Das Ventilelement kann beispielsweise durch ein bezüglich dem Ventilelement und dem Wandelement separates Befestigungsmittel befestigt sein. Das Befestigungsmittel kann z.B. ein Klebeband sein, das über einen Befestigungsbereich des Ventilelements geklebt ist. Das Befestigungsmittel kann z.B. ein Klebstoff sein, der zwischen einem Befestigungsabschnitt des Ventilelements und dem Wandelement angeordnet ist. Das Befestigungselement kann auch ein mechanisches Befestigungselement in Form einer Metallklammer sein. Gemäß einer Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, dass das Ventilelement ein Befestigungselement in einem dritten Abschnitt des Ventilelements aufweist, wobei das Befestigungselement sich zumindest teilweise durch eine Befestigungsöffnung in der Wandung bzw. in dem Wandelement erstreckt oder das Befestigungselement zumindest teilweise durch eine Befestigungsöffnung in der Wandung bzw. in dem Wandelement freiliegt, und wobei das Befestigungselement ebenfalls flammhemmend ausgebildet ist. Bezüglich der flammhemmenden Wirkung des Befestigungselements können jene Merkmale (z.B. Materialstärke, Material etc.) verwendet werden, die bereits in Bezug auf den ersten Abschnitt beschrieben wurden. Die Befestigungsöffnung kann insbesondere separat von der Einfüllöffnung in der Wand bzw. dem Wandelement ausgebildet sein. Es kann vorgesehen, dass Befestigungselement Teil eines Bajonett-Verschlusses ist. So kann das Befestigungselement einen im Wesentlichen zylindrischen Basiskörper bzw. Befestigungsvorsprung aufweisen, der zumindest abschnittsweise durch die Befestigungsöffnung aus Richtung des Zwischenraumes ragt. An einer Außenmantelfläche des Basiskörpers bzw. Befestigungsvorsprungs sind zwei, drei oder mehrere Rippen ausgebildet, die einen Randabschnitt des Wandelements im Bereich der Befestigungsöffnung auf der dem Zwischenraum abgewandten Seite hintergreifen. Das Befestigungselement kann zusätzlich ein, insbesondere dem Zwischenraum abgewandtes, Verriegelungselement in Form eines Zapfens oder eines Stiftes oder einer Rippe oder eines Vorsprunges aufweisen. Das Verriegelungselement kann im montierten Zustand des Ventilelements in eine korrespondierende Aufnahme (z.B. eine Zapfenaufnahme oder eine Stiftaufnahme oder eine Rippenaufnahme oder eine Vorsprungaufnahme) eingreifen. Hierdurch kann eine Position des Ventilelements gegenüber dem Wandelement, insbesondere die Endposition während der Montage des Ventilelements, gesichert werden. Das Verriegelungselement und die Aufnahme bilden insbesondere eine formschlüssige Verbindung. Das Verriegelungselement kann insbesondere von dem Befestigungselement beabstandet an dem Ventilelement ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Ventilelement zumindest einen Befestigungsabschnitt und zumindest einen Verschlussabschnitt aufweist. Mittels des Befestigungsabschnittes ist das Ventilelement an der Wandung befestigt. Mittels des Verschlussabschnitts wird die Einfüllöffnung verschlossen. Der erste Abschnitt des Ventilelementes wird zumindest teilweise durch den Verschlussabschnitt gebildet. Insbesondere kann der Verschlussabschnitt den kompletten ersten Abschnitt umfassen bzw. aufweisen. Der gegebenenfalls vorhandene dritte Abschnitt kann zumindest teilweise durch den Befestigungsabschnitt gebildet sein. Insbesondere kann der Befestigungsabschnitt den kompletten dritten Abschnitt umfassen bzw. aufweisen. Das Ventilelement kann weiterhin einen Gelenkabschnitt aufweisen, welcher das Gelenk, vorzugsweise komplett, umfasst bzw. aufweist. Denkbar ist, dass entlang einer (Längs) Erstreckung des Ventilelements der Gelenkabschnitt zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem Verschlussabschnitt angeordnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Dabei zeigen:

1 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Kältegerätes,
2 ein Wandelement des Kältegerätes aus 1,
3 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene III-III aus 2,
4 eine Darstellung des Ventilelements des Kältegerätes aus 1,
5 eine weitere Darstellung des Ventilelements des Kältegerätes aus 1,
6 eine Schnittdarstellung des Ventilelements entlang der Schnittlinie VI-VI in 4 und
7 eine schematische Darstellung des Wandelements aus 2 während der Herstellung des Kältegerätes.

1 zeigt eine rückwärtige Ansicht eines erfindungsgemäßen Kältegerätes 1 in Form eines Kühlschrankes. In dem dargestellten Korpus 2 befindet sich ein Lagerraum (nicht dargestellt) zur Aufnahme von Kühlgut. X entspricht der Breitenrichtung; Y entspricht der Tiefenrichtung; Z entspricht der Höhenrichtung (jeweils eines bestimmungsgemäß aufgestellten Kältegerätes).
Der Korpus 1 weist eine Wandung 3 auf, welche mehrere Wandelementen 4, 5, 6, 7, 8 umfasst. Bei den Wandelementen 4-8 handelt es sich im Einzelnen um eine Rückwand 4', eine erste Seitenwand 5', eine zweite Seitenwand 6', eine Maschinenraumwandung 7' sowie eine Bodenwand 8'.
Die Maschinenraumwandung 7' begrenzt zumindest teilweise einen Maschinenraum 9. In dem Maschinenraum 9 sind Komponenten des Kältegerätes 1 aufgenommen, wie bespielhaft dargestellt ein Verdichter 10 oder eine Elektronikeinheit 11.
Das Wandelement 7, welches die Maschinenraumwandung 7' bildet, besteht aus einem Metallblech, welches durch Umformung entlang einer Biegelinie 12 als einstückiges Bauteil sowohl eine Deckwand 13 des Maschinenraumes 9 als auch eine Rückwand 14 des Maschineraumes 9 bildet. Die Maschinenraumwandung 7' besteht somit aus einem nichtbrennbaren Material.
Durch die Wandung 3 bzw. deren einzelne Wandelemente 4-8 wird ein Zwischenraum 15 begrenzt (siehe 3.). Der Zwischenraum 15 ist mit thermischem Isolationsmaterial 16 in Form von Polyurethanschaum gefüllt.
Das Isolationsmaterial 16 wird während der Herstellung des Kältegerätes 1 in noch flüssiger Form durch eine Einfüllöffnung 17 in den Zwischenraum 15 eingespritzt, bevor es in diesem expandiert und dauerhaft aushärtet. Bei der Einfüllöffnung 17 handelt es sich um ein in die Deckwand 13 des Maschinenraumes 9 gestanztes Loch mit einem Lochrand 17'. Die Einfüllöffnung 17 und somit deren Lochrand 17' erstreckt sich in einer Ebene, nämlich einer die Deckwand 13 einfassenden Ebene.
In der Deckwand 13 des Maschinenraumes 9 ist weiterhin ein Tauwasserablauf 18 angeordnet, umfassend eine Leitungsöffnung 19 in der Deckwand 13 (siehe 2), durch welche eine Leitung 20 bis in den (nicht dargestellten) Innenbehälter des Kältegerätes 1 führt.
Wie insbesondere auch in den 2 und 3 dargestellt ist, ist die Einfüllöffnung 17 durch ein Ventilelement 21 verschlossen.
2 ist eine Darstellung lediglich eines Wandelements 4 des Kältegerätes, nämlich der Maschinenraumwandung 7, umfassend die Deckwand 13 und die Rückwand 14. Es handelt sich um einen anderen Blickwinkel als in 1: die zu sehenden Oberflächen der Deckwand 13 und der Rückwand 14 entsprechen jenen Oberflächen, die dem Zwischenraum 15 zugewandt und die mit dem Isolationsmaterial 16 in Kontakt stehen.
Demzufolge ist das Ventilelement 21 zumindest teilweise in dem Zwischenraum 15 angeordnet und insbesondere an der dem Zwischenraum 15 zugewandten Oberfläche 22 der Deckwand 13 anliegend befestigt.
3 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung entlang der in 2 dargestellten Schnittebene III-III, jedoch des kompletten Kältegerätes 1 aus 1.
Der vollständig mit Isolationsmaterial 16 gefüllte Zwischenraum 15 wird demzufolge durch die Wandelemente 4, 5, 7 und 23 begrenzt. Das Wandelement 23 wird durch den Innenbehälter 23' gebildet, der den Lagerraum 24 begrenzt.
Das Ventilelement 21 weist einen ersten Abschnitt 25 auf, der die Einfüllöffnung 17 verschließt. Aufgrund der kreisförmigen Einfüllöffnung 17 wird der erste Abschnitt 25 durch einen kreisförmigen Abschnitt des Ventilelements 21 gebildet. Der erste Abschnitt 25 weist eine dem Zwischenraum 15 zugewandte Oberfläche 25a sowie eine dem Zwischenraum abgewandte Oberfläche 25b auf. Der erste Abschnitt 25, insbesondere dessen Oberfläche 25b, stellt dabei einen der Umgebung zugewandten Abschnitt des Ventilelements 21 dar.
Erfindungsgemäß ist zumindest dieser erste Abschnitt 25 flammhemmend ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Abschnitt 25 aus einem Material gefertigt, welches die Klassifizierung 5VA gemäß DIN IEC60695-11-20 erfüllt. Der erste Abschnitt 25 weist eine minimale Wandstärke D1 von 1,6 mm auf (siehe 6). Eine von außen, d.h. von der dem Zwischenraum 15 abgewandten Seite, auf den ersten Abschnitt 25 über einen beliebigen Zeitraum einwirkende Flamme führt somit nach deren Entfernen nicht dazu, dass der erste Abschnitt 25 vollständig verbrennen kann. Vielmehr weist der erste Abschnitt 25 eine endliche Nachbrennzeit auf, bevor ein - überhaupt entstandenes und weiterbrennendes - Feuer selbstständig erlischt.
Das Ventilelement 21 weist einen zweiten Abschnitt 26 auf, der durch das Wandelement 7 (nämlich durch die Maschinenraumwandung 7' und speziell deren Deckwand 13) abgedeckt ist. Der zweite Abschnitt 26 ist somit nicht frei zugänglich und insbesondere nicht durch eine von der Umgebung bzw. von außen auf das Wandelement 7 bzw. die Einlassöffnung 17 gerichtete Flamme erreichbar. Der zweite Abschnitt 26 wird dabei beginnend mit dem Lochrand 17' der Einfüllöffnung 17 durch jene Abschnitte des Wandelements 7 abgedeckt, die die Einfüllöffnung 17 einfassen bzw. umgeben.
Erfindungsgemäß muss dieser zweite Abschnitt 26 nicht flammhemmend ausgebildet sein. Zwar besteht auch der zweite Abschnitt 26 in diesem Ausführungsbeispiel aus dem gleichen Material wie der erste Abschnitt 25. Jedoch weist der zweite Abschnitt eine minimale Wandstärke D2 von 0,6 mm auf (siehe 6). Diese im Vergleich zu dem ersten Abschnitt 25 geringere minimale Wandstärke ist erfindungsgemäß aufgrund der Abdeckung durch das aus Metallblech bestehende Wandelement 7 möglich.
Wie in 3 gezeigt, weist der zweite Abschnitt 26 in einem die Einfüllöffnung 17 einfassenden Abschnitt 27 eine größere Wandstärke auf, als in dem übrigen zweiten Abschnitt 26. Der einfassende Abschnitt 27 weist eine minimale Wandstärke auf, die mindestens der minimalen Wandstärke D1 des ersten Abschnitts 25 entspricht. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Wandstärke des einfassenden Abschnitts 27 2,2 mm. Ausgehend von dem Lochrand 17' erstreckt sich der einfassende Abschnitt 27 in radialer Richtung um einen Betrag X, der ebenfalls mindestens der minimalen Wandstärke D1 des ersten Abschnitts 25 entspricht. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Betrag X 1,6 mm. Der Betrag X ist somit in einer die Einfüllöffnung 17 einfassenden Ebene ausgehend von dem Lochrand 17' bemessen. Der einfassende Abschnitt 27 ist kreisringförmig und erstreckt sich ringförmig um die Einfüllöffnung 17.
Das Ventilement 21 kontaktiert in dem zweiten Abschnitt 26 vollflächig die dem Zwischenraum 15 zugewandte Oberfläche 22 des Wandelements 7.
Das Ventilelement 21 weist einen dritten Abschnitt 28 auf, welcher ein Befestigungselement 29 umfasst. Das Befestigungselement 29 erstreckt sich durch eine Befestigungsöffnung 30 in dem Wandelement 7 zumindest abschnittsweise nach außen, d.h. über eine die Befestigungsöffnung 30 einfassende und dem Zwischenraum 15 abgewandte Oberfläche 31 des Wandelements 7. Das Ventilelement 21 ist durch das Befestigungselement 28 an dem Wandelement 7 befestigt.
Eine minimale Wandstärke D3 des dritten Abschnitts 28 entspricht mindestens der minimalen Wandstärke D1 des ersten Abschnitts (siehe 6).
Das Befestigungselement 29 weist einen dem Zwischenraum 15 abgewandten Befestigungsvorsprung 32 bzw. Basiskörper auf. An dem Befestigungsvorsprung 32 sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Rippen 33 ausgebildet (siehe 5, wobei nur eine Rippe 33 zu sehen ist). Diese Rippen 33 sind Teil eines Bajonett-Verschlusses, mit dem das Befestigungselement 29 an der Befestigungsöffnung 30 befestigt ist. Die Rippen 33 hintergreifen im montierten Zustand des Ventilelements 21 die nach außen gerichtete Oberfläche 31 des Wandelements 7. Zusätzlich weist das Befestigungselement 29 einen dem Zwischenraum 15 abgewandtes Verriegelungselement in Form eines Zapfens 41 auf. Der Zapfen 41 greift im montierten Zustand des Ventilelements 21 in eine Zapfenaufnahme in dem Wandelement 7 ein und sichert diese Position des Ventilelements 21 gegenüber dem Wandelement 7. Bezüglich der flammhemmenden Wirkung des Zapfens 41 können jene Merkmale (z.B. Materialstärke, Material etc.) verwendet werden, die bereits in Bezug auf den ersten Abschnitt beschrieben wurden.
Der Befestigungsvorsprung 32 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist einen Außendurchmesser auf, der im Wesentlichen dem Durchmesser der Befestigungsöffnung 30 entspricht.
Um eine einfache Montage zu ermöglichen, weist das Ventilelement 21 in dem dritten Abschnitt 28 auf einer dem Zwischenraum 15 zugewandten Seite einen Montagevorsprung 34 auf. Dieser weist eine Sechskantform auf, um mit einem handelsüblichen Werkzeug umgriffen werden zu können.
7 zeigt eine schematische Darstellung des Wandelements 7 aus 2 während der Herstellung des Kältegerätes 1.
Dargestellt ist ein Einspritzwerkzeug 35 mit welchem das Isolationsmaterial 16 in den Zwischenraum 15 eingespritzt wird. Das Einspritzwerkzeug 35 weist hierzu eine Einspritzlanze 36 auf. In der dargestellten Position, drückt die Einspritzlanze 36 das Ventilelement 21 entgegen seiner (durch elastische Verformung erzeugten) Rückstellkraft in den Zwischenraum 15. Die elastische Verformung erfolgt mittels eines Gelenks 37, welches in dem zweiten Abschnitt 26, insbesondere in Längsrichtung des Ventilelements 21 zwischen dem ersten Abschnitt 25 und dem dritten Abschnitt 28 angeordnet ist. Das Gelenk ermöglicht die elastische Verformung des Ventilelements 21 zum Öffnen der Einfüllöffnung 17 ohne dabei den dritten Abschnitt 28 (der das Befestigungselement 29) umfasst wesentlich zu verformen. Ein unerwünschtes Lösen des Ventilelements 21 von dem Wandelement 7 während dem Einspritzen des Isolationsmaterials 16 kann somit verhindert werden.
Das Ventilelement 21 weist somit drei funktionelle Abschnitte auf: einen Befestigungsabschnitt 38 zur Befestigung an dem Wandelement 7; einen Verschlussabschnitt 39 zum Verschließen der Einfüllöffnung 17; einen Gelenkabschnitt 40 zur elastischen Verformung des Ventilelements 21 während dem Einspritzen des Isolationsmaterials 16.
Lediglich der Befestigungsabschnitt 38 und der Verschlussabschnitt 39 weisen von außen zugängliche Oberflächen auf. Erfindungsgemäß müssen lediglich diese Oberflächen dieser beiden funktionellen Abschnitte flammhemmend ausgebildet sein, indem diese ein entsprechendes Material und eine entsprechende Geometrie (insbesondere Mindestwandstärke) aufweisen. Der Gelenkabschnitt 40 ist vollständig durch das Wandelement 7 abgedeckt, so dass dieser Abschnitt geringere bzw. keine Erfordernisse hinsichtlich der flammhemmenden Wirkung aufweisen muss. Dieser kann somit aus einem kostengünstigeren Material bestehen bzw. muss keine flammhemmende Beschichtung aufweisen und kann eine einfachere Geometrie aufweisen. Insbesondere kann der Gelenkabschnitt 40 eine geringere Mindestwandstärke aufweisen, als jene Abschnitte des Befestigungsabschnitts 38 und des Verschlussabschnitts 39, die von außen zugänglich sind. Der Gelenkabschnitt 40 kann somit eine wirkungsvolle und sichere Funktionsweise beim Verschließen der Einfüllöffnung 17 bereitstellen, indem eine entsprechend geringe Wandstärke gewählt wird. Das Austreten von Isolationsmaterial während der Fertigung kann durch das zuverlässige Schließen der Einfüllöffnung 17 nach dem Herausziehen der Einspritzlanze 36 vermieden werden. Dies führt letztendlich zu einer weiteren Erhöhung der Brandschutzsicherheit, indem kein ausgetretenes Isolationsmaterial im Bereich der Einfüllöffnung 17 anhaftet und gleichzeitig die Einfüllöffnung 17 nach dem Einspritzen vollständig verschlossen ist.
Bezugszeichenliste

1: Kältegerät
2: Korpus
3: Wandung
4: Wandelement
4': Rückwand
5: Wandelement
5': Seitenwand
6: Wandelement
6': Seitenwand
7: Wandelement
7': Maschinenraumwandung
8: Wandelement
8': Bodenwand
9: Maschinenraum
10: Kompressor
11: Elektronikeinheit
12: Biegelinie
13: Deckwand (Maschinenraum)
14: Rückwand (Maschinenraum)
15: Zwischenraum
16: Isolationsmaterial
17: Einfüllöffnung
17': Lochrand
18: Tauwasserablauf
19: Leitungsöffnung
20: Leitung
21: Ventilelement
22: Oberfläche
23: Wandelement
23': Innenbehälter
24: Lagerraum
25: erster Abschnitt
25a: Oberfläche
25b: Oberfläche
26: zweiter Abschnitt
27: einfassender Abschnitt
28: dritter Abschnitt
29: Befestigungselement
30: Befestigungsöffnung
31: Oberfläche
32: Befestigungsvorsprung
33: Rippe
34: Montagevorsprung
35: Einspritzwerkzeug
36: Einspritzlanze
37: Gelenk
38: Befestigungsabschnitt
39: Verschlussabschnitt
40: Gelenkabschnitt
41: Zapfen

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 Patentliteratur

DE 19825980 A1 [0003]

Claims

Kältegerät (1), insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem durch eine Wandung (3) begrenzten und mit Isolationsmaterial (16) gefüllten Zwischenraum (15), mit einer in der Wandung (3) angeordneten Einfüllöffnung (17) für das Isolationsmaterial (16) sowie mit einem die Einfüllöffnung (17) verschließenden Ventilelement (21), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein die Einfüllöffnung (17) abdeckender erster Abschnitt (25) des Ventilelements (21) flammhemmend ausgebildet ist.
Kältegerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nachbrennzeit nach einer Beflammung des ersten Abschnitts (25) mit einem 50W-Brenner weniger als 30 Sekunden, insbesondere weniger als 20 Sekunden, insbesondere weniger als 15 Sekunden oder insbesondere weniger als 10 Sekunden beträgt.
Kältegerät (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (21) einstückig und/oder einstoffig ausgebildet ist.
Kältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (21) auf einer dem Zwischenraum (15) abgewandten Seite eine flammhemmende Beschichtung aufweist.
Kältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (21) einen Werkstoff umfasst oder aus einem Werkstoff besteht, der die Klassifizierung V-0, oder die Klassifizierung V-1, oder die Klassifizierung V-2 gemäß DIN IEC60695-11-10, oder die Klassifizierung 5VB oder die Klassifizierung 5VA gemäß DIN IEC60695-11-20 erfüllt.
Kältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (21) im Bereich des ersten Abschnitts (25 eine minimale Wandstärke (D1) von mindestens 1,2 mm oder mindestens 1,4 mm oder mindestens 1,6 mm oder mindestens 1,8 mm oder mindestens 2,0 mm aufweist.
Kältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Einfüllöffnung (17) aufweisendes Wandelement (7) der Wandung (3) flammhemmend ausgebildet ist.
Kältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Abschnitt (26) des Ventilelements (21), der durch ein die Einfüllöffnung (17) begrenzendes Wandelement (7) abgedeckt ist, nicht flammhemmend ist.
Kältegerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine minimale Wandstärke (D1) des Ventilelements (21) im Bereich des ersten Abschnitts (25) größer ist, als eine minimale Wandstärke (D2) des Ventilelements (21) im Bereich des zweiten Abschnitts (26).
Kältegerät (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (21) im Bereich des zweiten Abschnitts (26) eine minimale Wandstärke (D2) von maximal 0,9 mm oder maximal 0,8 mm oder maximal 0,6 mm oder maximal 0,5 mm aufweist.
Kältegerät (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (21) ein in dem zweiten Abschnitt (26) angeordnetes Gelenk (37) aufweist
Kältegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Befestigungselement (29) in einem dritten Abschnitt (28) des Ventilelements (21), welches sich zumindest teilweise durch eine Befestigungsöffnung (30) in der Wandung (3) erstreckt und welches flammhemmend ausgebildet ist.