DE19914963A1 - Vakuumisolationspaneel - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Vakuumisolationspaneel beschrieben, bei dem in einer dichten Umhüllung Füllmaterial untergebracht wird. Die Umhüllung wird nach Evakuierung verschlossen. DOLLAR A Die Umhüllung besteht aus zwei Deckschichten und einer die Deckschichten verbindenden Randschicht. Die Deckschichten sind mit der Randschicht gasdicht verbunden und die Deckschichten und die Randschichten bestehen aus unterschiedlichem Material.
Description
Die Erfindung betrifft ein Vakuumisolationspaneel für den Einsatz im Baubereich mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Vakuumisolationspaneele mit Folienumhüllungen sind z. B. aus der Zeitschrift "Die
Kälte- und Klimatechnik" 10/1992 Seite 782 bis 786 bekannt. Dort wird Kieselsäure
als Füllmaterial zu einer Platte verpreßt und anschließend wird die Platte im Vakuum
in eine gas- und wasserdampfdichte Folie eingesiegelt. Die Vakuumisolierung kann
als flaches Paneel (VIP) oder als Behälter mit Innen- und Außenwand gestaltet sein.
Es sind auch schon Vakuumisolationspaneele mit Metallumhüllungen vorgeschlagen
worden.
Als Füllstoff zur Herstellung solcher Paneele sind z. B. verdichtete Glasfasern,
offenzellige Kunststoffschäume, mineralische Pulver (insbesondere
Kieselsäureprodukte), entgaster PUR-Schaum aus Altgeräten und andere bekannt.
Auch ist es bekannt, Füllmaterial lose in eine Umhüllung einzufüllen und dann die
Umhüllung zu evakuieren. Hierdurch erhält das Paneel seine Stabilität.
Bisher bekannte vakuumdichte Umhüllungen bestehen entweder aus Folien in
Kunststoff, Kunststoffverbund(überwiegend mit PE oder PP als Hauptkomponente)
oder als Kunststoff-Metall-Verbundfolie. Bekannte Metallumhüllungen bestehen
bisher aus Stahl oder Edelstahl, wobei alle Außenseiten aus ein und demselben
Werkstoff gefertigt und i. d. R. miteinander verschweißt oder gebördelt sind.
Für einen technisch sinnvollen Einsatz werden bei hochwertigen Vakuumisolierungen
folgende Eigenschaften gefordert:
- - Geringe Wärmedurchlässigkeit und geringe Wärmeverluste über die Randbereiche (a)
- - Formstabilität (b)
- - Lange Lebensdauer (20 Jahre und mehr) und somit Gasdichtigkeit der Umhüllungen über diesen Zeitraum
- - Widerstand gegen mechanische Zerstörungen (Lochbildung) (d)
- - Druckstabilität (e)
- - Leichte Verarbeitung (f)
Bei bisher für Vakuumisolationspaneele im Einsatz befindlichen Umhüllungen treten
insbesondere folgende Nachteile auf:
- - Folienumhüllungen sind bei mechanischer Kraftbeaufschlagung nur eingeschränkt formstabil und haben aufgrund der hohen Diffusionsraten eine eingeschränkte Lebensdauer; darüber hinaus besitzen sie einen sehr geringen Widerstand gegen mechanische Zerstörung, sowie ungünstige Verarbeitung, insbesondere durch stark überstehende Randstreifen, sowie fehlende Befestigungsmöglichkeiten
- - Metallumhüllungen haben hohe Wärmeverluste in den Randbereichen und sind darüber hinaus schlecht zu verarbeiten
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Vakuumisolationspaneel zu schaffen,
bei dem die geforderten Eigenschaften a-f erfüllt sind.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die
Unteransprüche enthalten Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung.
Technische Untersuchungen haben gezeigt, daß insbesondere bei der Kombination
von Edelstahl im oberen und unteren Deckbereich mit beschichtetem, bzw. mit
Metalloxid bedampftem Polyethylen im Randbereich eine hohe mechanische
Stabilität und hohe Standzeiten hinsichtlich der Vakuumdichtigkeit erreicht werden.
Auch kann ein Laminat aus mehreren Kunststoffschichten verwendet werden.
In Versuchen haben sich für den Einsatz im Baubereich vor allem Füllmaterialien
mineralischen Ursprungs wie Blähglas, Kieselsäure, bzw. Kieselsäureverbindungen
und Glasfaser aufgrund der Nichtbrennbarkeit als geeignet gezeigt. Es können
mehrere Füllkörper nebeneinander liegend oder übereinander liegend (Sandwich)
vorgesehen sein. Als Füllkörper kann auch eine Kombination von (Recycling-)
Polyurethan und Polystyrol mit Kieselsäure und/oder Glasfaser und/oder Blähglas,
aber auch eine Kombination aus Kieselsäure und Polystyrol und/oder Glasfaser und
oder Blähglas verwendet werden.
Zur besseren Haftung und Abdichtung des Kunststoff-/Metallverbundes können die
Kanten der Kunststoffhülle durch Bördeln miteinander verbunden sein; diese
Bördelung kann nach innen verlaufen oder nach außen. Weitere Verbesserungen
ergeben sich im Einzelfall durch weiter Erhöhung der Kontaktfläche, z. B. durch
Wellenverbund. Auch eine Verschweißung oder Klebung der Materialien aneinander
ist möglich.
Eine weiters Verbesserung wird dadurch erreicht, daß das Vakuumisolationspaneel
gemäß der bisherigen Schilderung mit konventionellen Dämmstoffen, z. B.
Polyurethan, expandiertem Polystyrol oder organischem Schaum umhüllt ist. In diese
Umhüllung können Befestigungselemente für das so gebildete
Vakuumisolationspaneel integriert sein.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Fig. 1a zeigt einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße
Vakuumisolationspaneel
Fig. 1b eine Aufsicht auf das Paneel der Fig. 1a, bei nicht vorhandener oberer
Deckplatte
In Fig. 1a sind Deckplatten oben und unten aus Metall mit 1 bezeichnet. Die Ränder
dieser Deckplatten sind mittel Randschichten 2 miteinander verbunden. Die
Randschichten sind aus schlecht wärmeleitendem Material, z. B. Kunststoff. In dieser
durch die Schichten 1 und 2 gebildeten Umhüllung ist Füllmaterial 3 eingefüllt. Die
Kunststoffschicht 2 ist ringsherum mit den Metallplatten 1 bei 4 verschweißt. Nach
Herstellung der Verbindung zwischen den Metallplatten 1 und der Kunststoffschicht 2
wird das Vakuumisolationspaneel über einen nicht gezeigten Stutzen mit einem
Unterdruck versehen.
Claims (24)
1. Vakuumisolationspaneel für den Einsatz im Baubereich, beinhaltend eine
gas- und wasserdampfdichte, mechanisch beständige Umhüllung und ein in
der evakuierten Umhüllung untergebrachten Füllmaterial geringer
Wärmeleitfähigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß diese Umhüllung in den
Deckschichten (1) oben und unten einerseits und eine die Deckschichten (1)
verbindenden Randschicht (2) andererseits besteht, wobei die
Deckschichten (1) und die Randschichten (2) aus unterschiedlichen
Werkstoffen bestehen, daß die Deckschichten (1) und die Randschichten (2)
gasdicht miteinander verbunden sind, und daß der Werkstoff für die
Randschicht (2) eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist.
2. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Deckflächen (1) aus Metall bestehen und die Randschicht (2) aus Kunststoff
besteht.
3. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
metallische Werkstoff dünnes, vorgeformtes Edelstahlblech ist.
4. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kunststoff PE oder PP ist.
5. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
dieser Kunststoff als Laminat mit mehreren, gegebenenfalls verschiedenen
Kunststoffschichten ausgebildet ist.
6. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß dieser Kunststoff mit diffusionshemmenden Stoffen
beschichtet ist.
7. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
diese diffusionshemmende Schicht ein Metall oder Metalloxid ist.
8. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Deckschichten (1) und der
Randschicht (2) durch Klebung erfolgt.
9. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Deckschichten (1) und der
Randschicht (2) durch Verschweißung des Kunststoffes mit der Metallfläche
erfolgt.
10. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Randschicht (2) mit den Deckschichten (1) durch
gemeinsames Umbördeln verbunden ist.
11. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
diese Umbördelung nach innen erfolgt.
12. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
diese Umbördelung nach außen erfolgt.
13. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß dies Umbördelung eben und planflächig ist.
14. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß diese Umbördelung geformt, insbesondere gewellt ist.
15. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem durch die Deckschichten (1) und die
Randschicht (2) gebildeten Füllkörper (3) ein loses Füllmaterial, z. B.
Schaumglasgranulat eingebracht ist.
16. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Füllkörper (3) durch mehrere übereinander
geschichtete Teilfüllkörper, z. B. sandwichartig zusammengesetzt ist.
17. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Füllkörper durch mehrere nebeneinander
angeordnete Teilfüllkörper gebildet ist.
18. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 16 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Teilfüllkörper unterschiedlich ausgebildet sind.
19. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Kombination von Recyclingpolyurethan und
Polystyrol und/oder Kieselsäure und/oder Glasfaser und/oder Blähglas als
Füllmaterial verwendet ist.
20. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Kombination von Kieselsäure und Polystyrol
und/oder Glasfaser und/oder Blähglas als Füllmaterial verwendet wird.
21. Vakuumisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß das gesamte Isolationspaneel eine Außenumhüllung
aus konventionellen Dämmstoffen aufweist, in die Befestigungselemente für
den Einbau des Paneels integriert sind.
22. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
dieser Dämmstoff Polyurethan ist.
23. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
dieser Dämmstoff expandiertes Polystyrol ist.
24. Vakuumisolationspaneel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
dieser Dämmstoff anorganischer Schaum ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |