DE19733540C2

DE19733540C2 - Vacuum insulation panel

Info

Publication number: DE19733540C2
Application number: DE1997133540
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Sautner
Original assignee: Uvt Umwelt und Verfahrens Tech
Current assignee: Uvt Umwelt und Verfahrens Tech
Priority date: 1997-08-02
Filing date: 1997-08-02
Publication date: 2000-07-13
Anticipated expiration: 2017-08-03
Also published as: DE19733540A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Vakuumisolationspaneel mit den Merkmalen des Oberbe griffs des Anspruchs 1.The invention relates to a vacuum insulation panel with the features of the upper part handles of claim 1.

Ein derartiges Vakuumisolationspaneel ist aus R. REUTER, G. SEXTL, H. STRACK; Vakuumisolation auf Kieselsäurebasis; Die Kälte und Kli matechnik; 10/1992, (Forschung und Entwicklung); S. 782 bis 786 bekannt, ohne daß dort ein Getter erwähnt ist. Die DE 44 43 082 A1 weist in Spalte 1 auf Isoliersy steme hin, bei denen zum Schutz vor die Isolierwirkung verhindernder Feuchtigkeit zusätzliche Vorkehrungen vorgeschlagen werden.Such a vacuum insulation panel is from R. REUTER, G. SEXTL, H. STRACK; Silica-based vacuum insulation; The cold and Kli matechnik; 10/1992, (research and development); Pp. 782 to 786 known without that a getter is mentioned there. DE 44 43 082 A1 shows in column 1 Isoliersy systems where protection against moisture preventing insulation additional arrangements will be suggested.

Insbesondere im Kühlgerätebau ist es Ziel, möglichst hohes Nutzvolumen (Innenvo lumen) bei geringstmöglichem Außenvolumen mit einem Minimum an Wärmeverlust zu erzielen. Es ist bekannt, daß Vakuumisolationspaneele deutlich niedrigere Wär meleitfähigkeitszahlen haben als konventionell eingesetzte Isolationsmaterialien (z. B. teilweise unter 50% des Wertes an Wärmeleitfähigkeit von Polyurethanschäu men) und somit bei geringerer Einbaudicke höhere Isolationswirkungen haben, als herkömmliche Isolationssysteme.In cooling device construction in particular, the goal is to maximize the usable volume (interior lumen) with the smallest possible external volume with a minimum of heat loss to achieve. It is known that vacuum insulation panels have significantly lower heat have conductivity values as conventionally used insulation materials (e.g. partially below 50% of the thermal conductivity value of polyurethane foam men) and thus with a lower installation thickness have higher insulation effects than conventional insulation systems.

Vakuumisolationspaneele können auch im Verbund mit herkömmlichen Schäumen zum Einsatz kommen.Vacuum insulation panels can also be combined with conventional foams are used.

Vakuumisolationspaneele bestehen normalerweise aus einer Umhüllung (vergleich bar einem geschlossenen Beutel) und einem Füllkörper. Der Füllkörper kann z. B. aus Kunststoffschäumen, organischem Mehl, mineralischem Pulver, Mineralfaser oder dergleichen bestehen. Die Umhüllung kann eine Metall(-folie) oder eine Kunst stoffolie, die auch aus mehreren Folien (Verbund) bestehen kann, sein. Allen Vaku umisolationspaneelen gemeinsam und bedeutend für deren hervorragende Isolati onseigenschaften ist das Erreichen und die längerfristige Erhaltung eines Min destvakuums, das je nach Füllkörper in der Regel unter ca. 0,5 mbar als Gesamt druck im evakuierten System (also dem geschlossenen Beutel) liegen muß. Länger fristig heißt: über die gesamte geplante Einsatzzeit, das heißt über mehrere Jahre.Vacuum insulation panels usually consist of a covering (cf. bar a closed bag) and a packing. The packing can e.g. B. made of plastic foams, organic flour, mineral powder, mineral fiber or the like exist. The wrapping can be a metal (foil) or an art Fabric film, which can also consist of several films (composite). Allen vacuum insulation panels together and important for their excellent insulation on properties is the achievement and long-term maintenance of a min destvacuums, which depending on the packing usually less than 0.5 mbar as a total pressure in the evacuated system (i.e. the closed bag) must be. Longer timely means: over the entire planned operating time, that is, over several years.

Ein wesentlicher Anstieg des Innendrucks bedeutet einen Anstieg der Wärmeleit fähigkeit und somit Reduzierung bzw. Verlust der überdurchschnittlichen Isolations eigenschaften der Vakuumpaneele.A significant increase in internal pressure means an increase in thermal conductivity ability and thus reduction or loss of above-average insulation properties of the vacuum panels.

Ein Anstieg des Innendrucks kann z. B. durchAn increase in the internal pressure can e.g. B. by

- Diffusion of gases (air, water vapor) through the envelope or through Be range of wrapping
- Gas leakage from the product ("off-gasing") or from the packaging materials en (bag components)
- Decomposition or chemical disintegration of the filling products

verursacht werden.caused.

Um die Forderung nach Langlebigkeit (d. h. Vermeidung eines Druckanstieges im Vakuumpaneel) zu erfüllen, müssen die eintretenden bzw. in der evakuierten Umhül lung frei werdenden Gase chemisch und/oder physikalisch adsorbiert, bzw. absor biert werden. Dies geschieht in der Praxis mit sogenannten "Gettern". Bei diesen Gettern handelt es sich in der Regel um hochreaktive chemische Substanzen, die in der Lage sind, mit Wasserdampf, Gase der Luft (vor allem Sauerstoff, Stickstoff, CO₂) und frei werdende Gase der Füllstoffe bzw. aus der Verpackung zu reagieren und diese zu binden. Technisch sind diese Getter aufgebaut als metallische Hülse, in die in der Regel pulverartige Materialien einzeln, gemischt oder in Schichten ein gepreßt sind und die nach einer Seite offen ist. Die offene Seite dient dem ungehin derten Gaseintritt. Fig. 1 und 2 zeigen den Aufbau bekannter Getter, bestehend aus der einseitig (bei 5) offenen Hülse 1 und zwei in Schichten eingepreßten, pulverarti gen Materialien 2 und 3. Die eine Seite ist beim Stand der Technik offen. Neben un bedenklichen Substanzen kommen hier verfahrensbedingt auch Materialien zum Einsatz, die bei Kontakt eine Gefährdung der Umwelt, bzw. der Gesundheit betroffe ner Personen darstellen können (z. B. Ba-Verbindungen).In order to meet the requirement for longevity (ie avoiding an increase in pressure in the vacuum panel), the gases that enter or are released in the evacuated envelope must be chemically and / or physically adsorbed or absorbed. In practice, this is done with so-called "getters". These getters are usually highly reactive chemical substances that are able to react with water vapor, gases in the air (especially oxygen, nitrogen, CO ₂ ) and released gases from the fillers or from the packaging and to bind them. Technically, these getters are constructed as a metallic sleeve into which powder-like materials are usually pressed individually, mixed or in layers and which is open on one side. The open side serves the unimpeded gas entry. Fig. 1 and 2 show the structure of known getter consisting of the open on one side (at 5) sleeve 1 and pressed into two layers, pulverarti gen materials 2 and 3. One side is open in the prior art. In addition to harmless substances, process-related materials are also used here, which can pose a risk to the environment or the health of persons affected by contact (e.g. Ba compounds).

Es hat sich gezeigt, daß sich sowohl beim Verpacken als auch bei Öffnung eines Vakuumpaneels die Getterkomponenten unkontrolliert aus der Metallhülle lösen können und somit in die Umgebung gelangen können. Es besteht weiterhin die Ge fahr, daß bei der zukünftigen Wiederverwertung von Altgeräten (Recycling) mit Gettern in Vakuumpaneelen, die enthaltenen giftigen Getterkomponenten freigesetzt werden.It has been shown that both when packaging and when opening a Vacuum panels detach the getter components from the metal shell in an uncontrolled manner can and thus get into the environment. The Ge continues to exist drive that with the future recycling of old devices (recycling) with Getters in vacuum panels that release contained toxic getter components become.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vakuumpaneel zu schaffen, bei dem beim Verpacken, geplanten oder ungeplanten Öffnen des Vakuumpakets und beim Recyceln die giftigen Getterkomponenten nicht freigesetzt werden.The invention has for its object to provide a vacuum panel in which when packing, planned or unplanned opening of the vacuum package and when Do not recycle the toxic getter components.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of patent claim 1.

Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme wird erreicht, daß die im Getter ursprünglich vorhandenen gefährlichen Verbindungen durch chemische Reaktionen in unschädli che bzw. in solche mit geringem Schadenspotential umgewandelt werden. Mit der Maßnahme des Anspruchs 2 wird verhindert, daß die in dem Getter enthaltenen Materialien aus der Metallhülse entweichen können. Mit der Maßnahme des An spruchs 3 wird erreicht, daß bei der Demontage von Baugruppen, die Vakuumpa neele enthalten, die darin befindlichen Getter gezielt gefunden und gegebenenfalls einer unschädlichen Verwertung bzw. Entsorgung zugeführt werden können.With the measure according to the invention it is achieved that originally in the getter existing dangerous compounds through chemical reactions in harmless che or be converted into those with low damage potential. With the Measure of claim 2 is prevented that contained in the getter Materials can escape from the metal sleeve. With the measure of the An saying 3 is achieved that when dismantling modules, the vacuum pump contain neele, the getters located in them are found and if necessary can be disposed of in harmless recycling or disposal.

Bei der erfindungsgemäßen Maßnahme werden dem Getter weitere Substanzen (Zusatzkomponenten) beigefügt, die insbesondere im Beisein von Wasser, das in der Atmosphäre als Wasserdampf immer vorliegt, die vorhandenen, schädlichen Verbindungen chemisch in unschädliche Verbindungen umwandeln (Beispiel: Glau bersalz NaSO₄ als Reaktionsmittel zur Umsetzung von giftigem BaO in ungiftiges BaSO₄). Diese Zusatzkomponenten können z. B. als weitere Komponenten in die Getterhülse mit eingebaut werden, oder es kann z. B. die oben beschriebene Hülle mit diesen Zusatzkomponenten beschichtet oder vermischt sein. In the measure according to the invention, additional substances (additional components) are added to the getter, which, particularly in the presence of water, which is always present in the atmosphere as water vapor, chemically convert the harmful compounds present into harmless compounds (example: Glau bersalz NaSO ₄ as a reactant for Conversion of toxic BaO into non-toxic BaSO ₄ ). These additional components can e.g. B. be installed as additional components in the getter sleeve, or z. B. the shell described above may be coated or mixed with these additional components.

Bei der Maßnahme des Anspruchs 2 wird z. B. die offene Seite der, die Gettersub stanzen enthaltenden Metallhülse so geschlossen, daß zwar die zu adsorbierenden Gase aus dem Vakuumpaneel-Gasraum ungehindert an die Getter durchkommen, daß aber die festen Gettersubstanzen mechanisch in der Hülse zurückgehalten wer den. Man kann jedoch die, die Gettersubstanzen enthaltende Metallhülse komplett in eine für Gase durchlässige, für die festen Gettersubstanzen jedoch undurchlässige, Hülle einpacken. Als Material für die Hülle kommt z. B. gasdurchlässige Kunststoffo lie in Betracht. Der Verschluß der offenen Seite der Metallhülse kann z. B. durch Aufschweißen oder Aufkleben der Kunststoffolie erfolgen.In the measure of claim 2 z. B. the open side of the gettersub punch containing metal sleeve so closed that the adsorbing Gases from the vacuum panel gas space can get through to the getters unhindered but that the solid getter substances mechanically retained in the sleeve the. However, the metal sleeve containing the getter substances can be completely in one permeable to gases, but impermeable to the solid getter substances, Pack the case. As a material for the cover comes, for. B. gas permeable plastic be considered. The closure of the open side of the metal sleeve can, for. B. by Welding or sticking the plastic film.

Gemäß der Maßnahme des Anspruchs 3 werden Getter z. B. in Kühlgeräten an klar definierten Stellen eingebaut oder die Stellen werden durch Markierung gekenn zeichnet oder der Einbauort ist durch eine Erklärung (Logo, verschlüsselte oder un verschlüsselte Kennung am Gerät) klar auffindbar.According to the measure of claim 3 Getter z. B. in refrigerators to clear defined positions or the positions are identified by marking draws or the installation location is by a declaration (logo, encrypted or un encrypted ID on the device) can be clearly found.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained with the aid of the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 und 2 den Stand der Technik und ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung Fig. 1 and 2 of the prior art and a first embodiment of the invention

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung Fig. 3 shows a second embodiment of the invention

Die Positionen 1 (Hülse), 2 und 3 (Gettermaterialschichten) und 5 (offene Seite der Hülse) wurden oben bereits erläutert. Nunmehr ist noch eine weitere Schicht 4 hin zugekommen, sowie eine gasdurchlässige Abschlußfolie 6. Die Schicht ist eine Sub stanz, die bei Hinzutreten von Wasserdampf bei Öffnen der Umhüllung aktiv wird und z. B. das giftige Gettermaterial der Schicht 3 in ein ungiftiges Material umwan delt.Positions 1 (sleeve), 2 and 3 (getter material layers) and 5 (open side of the sleeve) have already been explained above. A further layer 4 has now also been added, and a gas-permeable sealing film 6 . The layer is a sub substance that becomes active when water vapor is added when the casing is opened and z. B. umelt the toxic getter material of layer 3 in a non-toxic material.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist das Getter der Fig. 2 jedoch ohne Ab schlußfolie 6' in eine gasdurchlässige Hülle 6 gesteckt.In the embodiment of FIG. 3, the getter of FIG. 2, however, is inserted from a sealing film 6 'into a gas-permeable casing 6 .

Claims

1. Vacuum insulation panel, which has a casing and a heat-insulating filler body, in which there is a negative pressure in the casing and in which a getter is provided in the casing, which binds penetrating or from gassing gas and / or water vapor, characterized in that the getter at least one substance ( 4 ) is added, which converts a toxic getter material into a non-toxic substance when water vapor occurs.

2. Vacuum insulation panel according to claim 1, characterized in that the getter has a casing ( 1 , 6 ', 6 ) which at least partially consists of a material which allows gases and / or water vapor to pass through, for the getter material ( 2 , 3 ) however is impermeable.

3. Vacuum insulation panel according to claim 1 and 2, characterized in that the getter is located in the panel so that it can be found.

4. Vacuum insulation panel according to one of claims 1 to 3, characterized in that the substance as a layer ( 4 ) is pressed into the getter.

5. Vacuum insulation panel according to one of claims 1 to 3, characterized indicates that the substance is part of the shell.

6. Vacuum insulation panel, according to one of claims 2 to 5, characterized in that the getter is accommodated in a metal sleeve ( 1 ) which is closed with a gas-permeable film ( 6 ').

7. Vacuum insulation panel according to one of claims 1 to 6, characterized indicates that the installation location in the panel is clearly defined.

8. Vacuum insulation panel according to one of claims 3 to 6, characterized indicates that an indication of the installation location is provided.