DE4307818A1

DE4307818A1 - Wandelement

Info

Publication number: DE4307818A1
Application number: DE19934307818
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Viesmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-12
Filing date: 1993-03-12
Publication date: 1994-09-15

Description

Die Erfindung betrifft ein Wandelement für die Umschließung von temperiert zu haltenden Räumen, insbesondere für Kühl- und Frischhaltezellen aus mehreren solcher Wandele mente, bestehend aus zwei in Distanz zueinander angeord neten, parallelen Deckplatten, in deren Hohlraum wär meisolierendes Material angeordnet ist.

Derartige Wandelemente sind hinlänglich bekannt und in Benutzung, so daß es diesbezüglich keines druckschriftli chen Nachweises bedarf.

Bei den Deckplatten handelt es sich dabei in der Regel um dünne Bleche entsprechenden Zuschnittes, wobei der von diesen begrenzte Hohlraum mit Polyurethan ausgeschäumt ist, das bekanntlich ein hervorragendes Wärmedämmaterial ist.

Inzwischen ist es auch gelungen, ohne FCKW-haltige Treib mittel PU-Schaum herzustellen, wenn auch mit einer gewis sen Einbuße an Wärmedämmung. Es sind auch schon Bemühun gen angestellt worden, Polyurethan-Hartschaum bspw. durch Siliziumverbindungen zu ersetzen. Die Verfestigung zu steifen Platten, Profilen usw. ist dabei aber bisher nicht gelungen, ganz abgesehen davon, daß solche Sili ziumverbindungen zumindest zur Zeit noch sehr teuer sind.

Um den Wärmedämmeffekt zu erhöhen sind auch schon Versu che gemacht worden, solche Materialien unter Vakuum zu halten, bzw. es werden seit längerem Versuche gemacht, Vakuum zusätzlich, ähnlich wie bei der Thermosflasche, als Wärmedämmung zu nutzen. Bisher konnte sich diese Va kuum-Wärmedämmung aber nicht durchsetzen, weil solche Wärmedämmungen vakuum-dicht sein müssen, was außerordent lich schwierig zu erreichen ist und außerdem muß das Va kuum in bestimmten Zeitabständen wieder hergestellt wer den, was mit Wartungsaufwand und erhöhten Kosten insge samt verbunden ist.

Der Erfindung liegt, ausgehend von einem Wandelement der gattungsgemäßen Art, die Aufgabe zugrunde, ein solches Wandelement dahingehend auszugestalten und zu verbessern, daß unter Verzicht auf zu verschäumende Kunststoffe und wartungsbedürftige Vakuumhaltung mit einfachen Mitteln für solche Wandelemente mindestens die gleiche Wärmedäm mung erreichbar sein soll, wie sie mit dem gattungsgemä ßen Wandelement erreichbar ist.

Diese Aufgabe ist mit einem Wandelement nach der Erfin dung dadurch gelöst, daß der Hohlraum durch nichtmetalli sche Stege aus schlecht wärmeleitendem Material in meh rere Einzelräume gegliedert ist, in denen formangepaßte Kissen aus gasdichtem Hüllstoff angeordnet sind, die eine Füllung aus schlecht wärmeleitendem Fasermaterial und schlecht wärmeleitendem Gas enthalten.

Mit dieser erfindungsgemäßen Lösung sind gleichzeitig mehrere Aspekte gewissermaßen "unter einen Hut" gebracht, nämlich:

a) der notwendigen Stärke solcher Wandelemente ist durch die den Hohlraum aufgliedernden Stege Rechnung getragen, die gleichzeitig die notwendige Steifig keit der dünnen Deckplatten und damit des ganzen Wandelementes gewährleisten;
b) der Hohlraum wird nicht insgesamt einfach mit einem schlecht wärmeleitenden Gas gefüllt, sondern das Gas ist in einfach vorfabrizierbaren Kissen enthalten, was allein schon bedeutet, daß das Gas nicht im gan zen verfügbaren Hohlraum zirkulieren und dabei Wär me transportieren kann;
c) die Kissen enthalten zudem gleichzeitig eine Füllung aus ebenfalls schlecht wärmeleitendem Fasermaterial, was eine Gaszirkulation bzw. Gaswanderung von einer Seite zur anderen in den Kissen selbst behindert;
d) die Aufrechterhaltung bzw. Erneuerung eines wärme isolierenden Vakuums ist nicht notwendig, und soweit es die Befüllung der Kissen mit Gas betrifft, so ist der Austausch der Luft gegen das Gas nicht mit einer Evakuierung vergleichbar;
e) die Herstellung derartiger Wandelemente ist, zumal die Kissen völlig separat und ggf. in anderen Werk stätten vorgefertigt werden können, denkbar einfach, da die den Hohlraum gliedernden Stege zunächst mit der einen Deckplatte fest verbunden werden können, wonach die an die Form der Einzelräume angepaßten Kissen in diese lediglich einzulegen sind und das Ganze dann mit der anderen Deckplatte zu verschlie ßen ist.

Wie sich gezeigt hat und bei entsprechender Auswahl ge eigneter Gase und von geeignetem Fasermaterial für die Kissenfüllung, sind mit solchen erfindungsgemäß ausgebil deten Wandelementen hervorragende Wärmedämmwerte erreich bar, die auch auf Dauer dank nahezu total unterbundener Gaswanderung erhalten bleiben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen bestehen in Folgendem: Die durch die Hohlraumgliederung entstehenden Einzelräume sind form- und volumengleich ausgebildet, was bedeutet, daß nicht formunterschiedliche Kissen gefertigt werden müssen.

Die Kissen können in bezug auf die Höhe der Stege mit Übermaß versehen sein und unter gewisser Spannung innen an den Deckplatten und an den Stegen anliegen, d. h., die Kissen liegen satt an den Wänden der Einzelräume an, wo durch auch eine Zirkulation von etwaiger Restluft in den Einzelräumen unterbunden wird.

Gleiches kann auch dadurch erreicht werden, daß das schlecht wärmeleitende Gas in bezug auf Atmosphärendruck mit geringem Überdruck im Kissen enthalten ist.

Die Stege sind zweckmäßig in Form einer Wabenstruktur ausgebildet, die als Ganzes zwischen den Deckplatten an geordnet und mit diesem fest, bspw. durch Verkleben ver bunden werden kann.

Die Kissen selbst sind als Abschnitte einer längs von Füllmaterial freigehaltenen Zwischenstegen durchtrennten, steppdeckenartigen "Kissendecke" ausgebildet, also sehr rationell in der Vorfertigung herstellbar. Man kann dabei sogar soweit gehen, bei entsprechend angepaßter Gestal tung der steppdeckenartigen "Kissendecke", diese als Gan zes einzulegen, wenn in den Zwischenstegen Schlitze od. dgl. Öffnungen angeordnet werden, durch die der Kleber zwischen den Stegen und der nachträglich aufgebrachten Deckplatte wirksam werden kann.

Das erfindungsgemäße Wandelement und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der zeichneri schen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläu tert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 in Draufsicht eine Deckplatte mit darauf ange ordneten Stegen in Form einer Wabenstruktur;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Deckplatte mit der Wa benstruktur, allerdings mit der zweiten in Fig. 1 nicht dargestellten Deckplatte;

Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Einzelräume mit den darin angeordneten Kissen;

Fig. 4 in Draufsicht eine vorgefertigte, steppdecken artigen "Kissendecke";

Fig. 5 die Kissendecke gemäß Fig. 4 in Seitenansicht;

Fig. 6 in Draufsicht eine besondere Ausführungsform der Kissendecke gemäß Fig. 5 im Teilausschnitt;

Fig. 7 einen Schnitt durch ein Kissen;

Fig. 8 im Schnitt der Anschlußbereich zweier Wandele mente und

Fig. 9 und 10 eine besondere Ausführungsform der Stege im Schnitt und in Ansicht.

Das Wandelemente für die Umschließung von temperiert zu haltenden Räumen besteht wie bisher aus zwei in Distanz zueinander angeordneten, parallelen Deckplatten 1, in de ren Hohlraum wärmeisolierendes Material angeordnet ist.

Für ein solches Wandelement ist nun unter Verweis auf Fig. 3 wesentlich, daß der Hohlraum durch nichtmetalli sche Stege 2 aus schlecht wärmeleitendem Material in meh rere Einzelräume 3 gegliedert ist, in denen formangepaßte Kissen 4 aus gasdichtem Hüllstoff angeordnet sind, die eine Füllung 5 aus schlecht wärmeleitendem Fasermaterial und schlecht wärmeleitendem Gas enthalten.

Für die Deckplatten 1 kommt jedes bisher für solche Wand elemente geeignetes Material in Frage, also bspw. sicht seitig mit Kunststoff oder Farbe dünn beschichtetes Blech.

Der Hüllstoff für die Ausbildung der Kissen 4 kann ge eignete Kunststoffolie sein, insbesondere solche, die auch biologisch abbaubar ist. Selbst die Verwendung ge eigneter Papiere ist denkbar. Für das Fasermaterial kön nen geeignete Kunststoffasern, Glas- und keramische Fa sern, aber auch biologische Fasern, wie Wolle oder Baum wolle in Betracht gezogen werden. Ausschlaggebend ist da für, welchem erwartbaren Temperaturgefälle das Wandele ment ausgesetzt sein wird.

Der gleiche Auswahlgesichtspunkt gilt auch für das Steg material, d. h., hierfür können bspw. Hartfaserplatten streifenzuschnitte, ausreichend stabile bzw. steife Kar tonagezuschnitte, Streifen aus Kunststoff, aber auch sol che aus verpreßten und ggf. durch Bindemittel stabili sierte mineralische Fasern. Sofern die Wabenstruktur WS der Stege 2 nicht als einziges, integrales Bauteil herge stellt wird, was mit Kunststoff möglich wäre, sind die Streifenzuschnitte mit Schlitzen versehen, so daß die Streifen- bzw. Stegzuschnitte zur Wabenstruktur zusammen gesteckt werden können.

Für das Füllgas kommen alle Gase in Betracht, die eine geringere Wärmeleitung als Luft haben, wobei aber letzt lich auch der Preis, deren Verfügbarkeit und auch deren ökologische Unbedenklichkeit Auswahlkriterien darstellen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die den Hohlraum zwi schen den Deckplatten 1 gliedernden Einzelräume 3 form- und volumengleich ausgebildet, um alle Einzelräume mit den gleichen Kissen 4 bestücken zu können. Die Kissen 4 sind in bezug auf die Höhe der Stege 2 mit Übermaß verse hen und liegen unter Spannung innen an den Deckplatten 1 an, oder das schlecht wärmeleitende Gas ist in bezug auf Atmosphärendruck mit geringem Überdruck im Kissen 4 ent halten, um damit eine möglichst hohe Einpaßgenauigkeit in den Einzelräumen 3 zwischen den Stegen 2 zu gewährleisten und Luftzirkulation zu behindern (siehe hierzu Fig. 3).

Bezüglich der Kissen 4 wird auf Fig. 4 verwiesen, wonach die Einzelkissen 4 gemäß Fig. 7 als Abschnitte 4′ einer längs von Füllmaterial freigehaltenen Zwischenstegen 7 durchtrennten, steppdeckenartigen "Kissendecke" 10 ausge bildet sind, die in beispielsweiser Ausführungsform in Seitenansicht in Fig. 5 dargestellt ist. Zur Herstellung können hierbei ohne weiteres bekannte Methoden aus der Verpackungstechnik zur Anwendung kommen, also bei Einzel fertigung von Kissen bspw. Schlauchbeutelfertigung oder bei Kissendeckenfertigung Tiefziehverpackungsherstellun gen, wobei in beiden Fällen bei der Fertigung diese mit Ent- und Begasung kombiniert sein kann.

Zu Fig. 6 ist eine besondere Ausführungsform dargestellt, gemäß der eine "Kissendecke" insgesamt und entsprechend "gerastert" in die Einzelräume 3 der Wabenstruktur WS eingelegt werden kann. Hierbei sind die Zwischenstege 7 mit Öffnungen bzw. Schlitzen 11 versehen, so daß beim Auflegen und Verkleben der zweiten Deckplatte 1 der Kle ber zwischen den Stegen 2 und der Deckplatte 1 wirksam werden kann.

Es ist jedoch auch eine Einzelent- und -begasung der Kis sen möglich, bspw. derart, daß die Kissen, ob nun einzeln oder im Verband in der "Kissendecke" gemäß Fig. 4 enthal ten, mit Kanülen angestochen und von einer Seite mit schwachem Unterdruck entlüftet und von der anderen Seite mit geringem Überdruck begast werden. Die dabei entste henden Öffnungen 8, 8′ werden dann in geeigneter Weise, bspw. mit einer Verschlußfolie 9 gasdicht gemacht.

Sofern die Entlüftung und Begasung unmittelbar und wie vorerwähnt in Verbindung mit der Kissenausbildung er folgt, aber nicht nur dann, ist es zweckmäßig, dem Faser material schon vor Eingabe in den Hüllstoff die Kissen form zu geben.

In Fig. 8 ist noch der Verbindungsbereich zweier Wandele mente dargestellt, wobei im Freiraum 12, der sich zwi schen zwei Wandelementen ergibt, ebenfalls mit entspre chend bemessenen Kissen angeordnet sind, d. h., in dem Wandelement (hier das linke), das in das Folgeelement eingesteckt wird.

An Stellen, wo Spannschloßteile für die Verbindung zweier Wandelemente anzuordnen sind, wird bspw. der betreffende Einzelraum 3 an dieser Stelle zur Anschlußseite hin of fengehalten und der Freiraum um das Schloßteil herum bspw. mit einem entsprechend formangepaßten Kissen ausge füllt.

Die dargestellte Form der Einzelräume 3 bzw. der Stege 2 ist nicht verbindlich, d. h., die Einzelräume 3 können bspw. auch Sechseckform haben. Die Größe der Einzelräume richtet sich letztlich nach der Gesamtgröße des Wandele mentes, d. h., je größer diese ist, umso kleiner werden die Einzelräume 3 im Querschnitt gehalten. Für eine Wand fläche von bspw. 2 m² käme eine Querschnittsgröße der "Waben" in der Größenordnung von bspw. 100 bis 250 cm² in Quadrat- oder Sechseckform in Frage. Bei extremer Wand stärke, d. h., bei relativ großer Distanz der Deckplatte 1 zueinander kann auch in Betracht gezogen werden, in jedem Einzelraum 3 zwei Kissen 4 aufeinanderliegend anzuordnen.

Für die Ausbildung der Stege 2 ist es auch möglich, diese für ein Wandelement in einem Stück oder in größeren Teil stücken im Saugverfahren aus Altpapier- und/oder Kartona genabfällen herzustellen, wozu auf Fig. 9, 10 verwiesen wird, in denen eine solche Stegausbildung verdeutlicht ist. Zweckmäßig werden dabei die Anlageflächen 13 eines solchen Steggebildes mit Öffnungen 14 versehen, um den Wärmeübergang in diesen Bereichen zu reduzieren. Da diese Dickenabmessungen der Kissen 4 in bezug auf die Einzel räume 3 etwas überdimensioniert sind, legen sich die Kis senflächen durch die Öffnungen 14 an die Deckplatten an. Damit ist eine weitere Verwertungsmöglichkeit für solche Abfälle geschaffen, ganz abgesehen davon, daß solche Ab fälle wiederum recycelbar sind.

Damit sich die Gasfüllung der Kissen auch auf Dauer hält und nicht ausdiffundiert, wird der Hüllstoff der Kissen 4 gasdiffusionsdicht ausgebildet, was bei Hüllstoff aus Kunststoff bspw. durch eine Metallbeschichtung bekannter Art erreicht werden kann.

Unter Gliederung des Hohlraumes durch Stege 2 ist im üb rigen auch zu verstehen, daß bei kleinerer Flächengröße des Wandelementes nur ein den Hohlraum bildender Einzel raum mit einem darin angeordneten Kissen vorhanden sein kann, wobei dann vier Stege 2 den einzigen Raum nach au ßen begrenzen.

Claims

1. Wandelement für die Umschließung von temperiert zu haltenden Räumen, insbesondere für Kühl- und Frisch haltezellen aus mehreren solcher Wandelemente, be stehend aus zwei in Distanz zueinander angeordneten, parallelen Deckplatten (1), in deren Hohlraum wär meisolierendes Material angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum durch mindestens einen nichtmetal lische Stege (2) aus schlecht wärmeleitendem Mate rial in Einzelräume (3) gegliedert ist, in denen formangepaßte Kissen (4) aus gasdichtem Hüllstoff angeordnet sind, die eine Füllung (5) aus schlecht wärmeleitendem Fasermaterial und schlecht wärmelei tendem Gas enthalten.

2. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelräume (3) form- und volumengleich aus gebildet sind.

3. Wandelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kissen (4) in bezug auf die Höhe (H) der Stege (2) mit Übermaß versehen sind und unter Span nung innen an den Deckplatten (1) anliegen.

4. Wandelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schlecht wärmeleitende Gas in bezug auf At mosphärendruck mit geringem Überdruck im Kissen (4) enthalten ist.

5. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (2) in Form einer Wabenstruktur (WS) zwischen den Deckplatten (1) angeordnet sind.

6. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (2) aus formverpreßten Mikroglasfasern gebildet sind.

7. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (2) in einem Stück aus im Saugverfah ren verfestigten Altpapier- und/oder Kartonagenab fällen gebildet sind.

8. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kissen (4) als Abschnitte (4′) einer längs von Füllmaterial freigehaltenen Zwischenstegen (7) durchtrennten, steppdeckartig "Kissendecke" (10) ausgebildet sind.

9. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kissen (4) in den Einzelräumen (3) als zu sammenhängende, steppdeckenartige "Kissendecke" (10) mit von Füllmaterial freigehaltenen und Öffnungen (11) aufweisenden Zwischenstegen (7) ausgebildet sind, deren Raster dem Raster der den Hohlraum des Wandelementes gliedernden Stege (2) entspricht, die im Bereich der Öffnungen (11) mit der jeweiligen Deckplatte (1) verklebt sind.

10. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der den Hüllstoff der Kissen (4) bildende Kunst stoff gasdiffusionsdicht metallisiert ist.

11. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungs- und Begasungsöffnungen (8, 8′) aufweisenden Kissen (4) mindestens im Bereich dieser Öffnungen (8, 8′) mit einer Verschlußfolie (9) gas dicht verschlossen sind.