EP2427706A1 - Refrigeration appliance, and method for the production of a refrigeration appliance - Google Patents

Refrigeration appliance, and method for the production of a refrigeration appliance

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EP2427706A1
EP2427706A1 EP09779958A EP09779958A EP2427706A1 EP 2427706 A1 EP2427706 A1 EP 2427706A1 EP 09779958 A EP09779958 A EP 09779958A EP 09779958 A EP09779958 A EP 09779958A EP 2427706 A1 EP2427706 A1 EP 2427706A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
light guide
cover layer
photocatalytic
photocatalytic cover
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09779958A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sandro Kohn
Astrid Klingshirn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from DE200910002799 external-priority patent/DE102009002799A1/en
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP2427706A1 publication Critical patent/EP2427706A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/042—Air treating means within refrigerated spaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2317/00—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2317/04—Treating air flowing to refrigeration compartments
    • F25D2317/041—Treating air flowing to refrigeration compartments by purification
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    • Y10T428/1386—Natural or synthetic rubber or rubber-like compound containing

Definitions

  • the invention relates to a refrigerator according to the preamble of claim 1 and a method for producing a refrigerator according to claim 9.
  • the use of a photocatalytic layer such as a TiO 2 layer, is known.
  • the photocatalytic coating can remove organic-chemical impurities and / or have an antibacterial effect.
  • a generic refrigeration device in which the cooling space delimiting an inner wall and a plug-in tray are provided with a photocatalytic cover layer.
  • a light source is arranged with which the photocatalytic cover layer can be activated in order to accelerate as a catalyst oxidation of organic deposits on the surfaces facing the cooling space.
  • the refrigerator is illuminated by the light source when the refrigerator door is closed.
  • such a cold room lighting can also accelerate oxidation processes for certain refrigerated goods with corresponding impairments in the refrigerated goods quality.
  • the viewing window is made of glass or polymer material and serves as a light guide for exposing the photocatalytic layer to light.
  • DE 10 2006 024 093 A1 discloses coating for keeping surfaces in contact with liquid media or aerosols.
  • the coating has on the surface side a photocatalytic layer which is applied to a light-emitting layer.
  • the object of the invention is to provide a refrigeration device or a method for producing a refrigeration device, in which the use of photocatalytic layers in the refrigerator can be done without affecting theharigut- quality.
  • the photocatalytic cover layer is applied to a light guide layer over which light can be guided to the photocatalytic cover layer. According to the invention, therefore, the catalytic cover layer is not acted upon directly by the cooling chamber with light, but the cover layer is activated at its side facing away from the cooling chamber side with light.
  • the molding according to the invention can be produced by way of example as a cooling chamber bounding the inner wall of the refrigerator or an insert part, such as a vegetable dish or a meat tray, in the deep-drawing process.
  • the optical waveguide layer is made of a formable, in particular thermoformable material.
  • the optical waveguide layer and the photocatalytic cover layer can already be advantageously connected to each other before the forming process.
  • a semi-finished product designed in a two-layer structure can be provided, which can be subjected to downstream shaping, for example the deep-drawing process.
  • the light guide layer may form a two-layer structure together with the photocatalytic cover layer, in which the light guide layer may be formed as a carrier layer of the molded part.
  • a two-layer structure is particularly advantageous when producing an insertion part, which is usually made of transparent material, such as polystyrene or SAN, which can be used as a light guide material and at the same time is sufficiently dimensionally stable to act as a carrier layer.
  • the carrier layer may have a layer thickness in the range of 1 to 6 mm, while the photocatalytic cover layer is in a range of less than 1 mm.
  • the cooling space bounding the inner wall of the refrigerator can be made of polystyrene.
  • the polystyrene inner wall can act as a carrier layer for the above-mentioned composite layer of optical waveguide layer and outer layer.
  • the light guide layer between the polystyrene inner wall and the photocatalytic cover layer is arranged.
  • the inner wall can also be made of SAN or ABS.
  • the layer thickness of the light guide layer can be reduced and be in a range of 1 to 2 mm.
  • the photocatalytic cover layer may comprise a photoactive material, such as TiO 2 , incorporated in a base material, such as polystyrene.
  • the photoactive material can already be integrated in the plastic granules of the base material.
  • the cover layer and the light guide layer preferably have the same material properties. So it is advantageous if the base material of the photocatalytic cover layer as well as the optical fiber layer is deep-drawable.
  • the base material of the photocatalytic cover layer and the material of the light guide layer belong to the same families of materials or they are identical. As a result, sufficiently large laminate or binding forces can be generated between the two layers in order to avoid detachment of the cover layer from the optical waveguide layer.
  • the shaping of the molded part can take place in a deep-drawing process.
  • the photocatalytic cover layer can be connected to the light guide layer.
  • the thus provided plate-shaped semi-finished product is then brought to a deformation temperature for a deep-drawing process and then fed to a deep-drawing device, in which the shaping of the molded part can take place.
  • the photocatalytic cover layer can be coated on a carrier layer with the interposition of the light guide layer.
  • the three-layer semi-finished product thus produced is then likewise fed to a deep-drawing device.
  • the shaping can take place in the deep-drawing process with omission of the photocatalytic cover layer.
  • the cover layer can be applied to the surface facing the cooling space only after shaping.
  • Such a subsequent coating can be carried out by a per se known PVD method, by applying a corresponding liquid paint, by powder coating or by a sol-gel method.
  • the subsequent coating of the already deep-drawn molded part by a subsequent plasma treatment or plasma coating with a TiC> 2 suspension or by a siloxane coating with embedded TiC> 2 - particles take place.
  • Figure 1 is a schematic side sectional view of a refrigerator.
  • Refrigerator arranged slide-in tray such as
  • FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams illustrating processes for the production of moldings according to the invention.
  • FIG. 1 shows a side view of a refrigeration device with a cooling space 1, which is delimited by means of an inner wall 3.
  • the refrigerator 1 is closed by a right in Fig. 1 appliance door 4.
  • a heat insulating layer is connected in a known manner.
  • the Inner wall 3 is produced in a known manner from a plastic material in the deep-drawing process.
  • a slide-in tray 7 for vegetables or the like which may be made by injection molding plastic.
  • FIGS. 2 and 3 The material structure of the inner wall 3 and the insertion shell 7 is shown in FIGS. 2 and 3. Accordingly, both the inner wall 3 and the insertion shell 7 on their surfaces facing the cooling chamber 1, a photocatalytic cover layer 9, which is activated by light, in particular UV light, to about organic deposits on the shell 7 and the inner wall. 3 to oxidize.
  • the photocatalytic cover layer 9 is applied to a light guide layer 11.
  • the light guide layer 1 1 is optically coupled via coupling points, not shown, with the light sources 13 integrated in the inner wall 3.
  • the photocatalytic cover layer 9 can be acted upon on its side facing away from the cooling chamber 1 side with UV light, while the cooling chamber 1 is not exposed to UV light.
  • the light sources 13 may be LEDs that emit light of a wavelength of 365 to 420 nm.
  • the LEDs 13 may be integrated directly in the light guide layer 11.
  • the light guide layer 11 is connected between the photocatalytic cover layer 9 and a dimensionally stable, usually colored carrier layer 15.
  • the carrier layer 15 is here for example made of polystyrene having a material thickness di in the order of 4 to 5 mm.
  • the middle light guide layer 11 is also made of polystyrene and has a material thickness 6 2 of about 1 to 2 mm, while the cover layer 9 has a material thickness d 3 in the order of less than 1 mm.
  • the photocatalytic cover layer 9 may have as a photoactive material TiO 2 particles incorporated in a polystyrene base material.
  • the cover layer 9 with the polystyrene base material, the light guide layer 11 and the support layer 15 are made of the same material, which can be achieved in a simple manner high laminate relationship or bonding forces between the layers.
  • the in The material structure shown in Fig. 2 can be achieved technically simple with a three-layer extrusion.
  • the insertion shell 7 according to FIG. 3 has a double layer structure.
  • the optical waveguide layer 1 1 acts in a double function at the same time as a dimensionally stable
  • the made of polystyrene light guide layer 11 is therefore designed in comparison to the light guide layer 1 shown in Fig. 1 1 1 with a greater thickness d 4 in the range of up to 5 mm.
  • FIGS. 4 and 5 each illustrate a method for producing a molded part which can be used as inner wall 3, the material structure of which is shown in FIG. 2.
  • a method step I as semifinished product, a three-layer blank section with the photocatalytic cover layer 9, the light guide layer 11 and the carrier layer 15 produced in a three-layer extrusion is provided.
  • the blank part is preheated in a heating field 17 to a deformation temperature. After reaching the deformation temperature, the preheated blank part in the deep drawing step III is conveyed into a deep-drawing device 19.
  • an upper deep-drawing tool 21 is thereby brought to the lower tool part 23 by pressing the blank part up to a predetermined deep-drawing gap dimension, whereby a shaping of the blank part takes place. Subsequently, the molding is removed from the thermoforming device 19.
  • the photocatalytic cover layer 9 is already applied to the optical waveguide layer 1 1 in the thermoforming device 19 prior to shaping.
  • the photocatalytic cover layer 9 is therefore exposed to mechanical and thermal stresses during the deep drawing process, so that a correspondingly robust embodiment of the cover layer 9 is required.
  • a photocatalytic cover layer 9 is used in the process of FIG. 4, whose base material is polystyrene, in which the photoactive TiO 2 particles are introduced.
  • the base material of the cover layer 9 is therefore substantially the same material with the light guide layer 1 1, whereby a large laminate adhesion between the two layers can be produced.
  • the thermal or mechanical stability of the cover layer 9 through Use of the polystyrene base material sufficiently increased to subsequently achieve a damage-free shaping.
  • FIG. 5 also illustrates a method for producing a molded part which can be used as inner wall 3 with a three-layer structure.
  • a blank part is provided here by means of two-layer coextrusion, which here is a two-layer composite consisting of the light guide layer 1 1 and the carrier layer 15.
  • the blank part is then subjected to shaping in the deep-drawing device 19.
  • the photocatalytic cover layer 9 is applied to the already deep-drawn molding.
  • the photocatalytic cover layer 9 can be applied by means of a PVD process which is easy to carry out by production technology, by means of liquid lacquer coating or powder lacquer coating or by means of a sol-gel process. In the subsequent coating therefore mechanical or thermal stress on the cover layer 9 can be prevented due to the deep-drawing process. Therefore, the cover layer can be applied to the inner wall 3 with a greatly reduced expenditure in terms of production technology.

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Abstract

The invention relates to a refrigeration appliance comprising an especially molded multilayer piece (3, 7) which has a photocatalytic cover layer (9) on the side facing a refrigeration space (1) of the refrigeration appliance. According to the invention, the photocatalytic cover layer (9) is applied to a fiber-optic layer (11), via which light can be conducted to the photocatalytic cover layer (9).

Description

Kältegerät sowie Verfahren zur Herstellung eines Kältegerätes Refrigeration device and method for producing a refrigeration device
Die Erfindung betrifft ein Kältegerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Kältegerätes nach dem Patentanspruch 9.The invention relates to a refrigerator according to the preamble of claim 1 and a method for producing a refrigerator according to claim 9.
Zur Bereitstellung von selbstreinigenden Oberflächen ist der Einsatz einer photokatalytischen Schicht, etwa einer TiO2-Schicht, bekannt. Die photokatalytische Beschichtung kann bei Beaufschlagung mit Licht organisch-chemische Verunreinigungen entfernen und/oder antibakteriell wirken.To provide self-cleaning surfaces, the use of a photocatalytic layer, such as a TiO 2 layer, is known. When exposed to light, the photocatalytic coating can remove organic-chemical impurities and / or have an antibacterial effect.
Aus der WO 2007/072165 A2 ist ein gattungsgemäßes Kältegerät bekannt, bei dem die einen Kühlraum begrenzende Innenwandung sowie eine Einschubschale mit einer photokatalytischen Deckschicht versehen sind. An der Deckwand des Kühlraumes ist eine Lichtquelle angeordnet, mit der die photokatalytische Deckschicht aktivierbar ist, um als Katalysator eine Oxidation von organischen Ablagerungen auf den, dem Kühlraum zugewandten Oberflächen zu beschleunigen. Hierzu wird bei geschlossener Kühlgerätetür der Kühlraum mittels der Lichtquelle beleuchtet. Eine solche Kühlraum-Beleuchtung kann jedoch auch Oxidationsprozesse bei bestimmten Kühlgut beschleunigen mit entsprechenden Beeinträchtigungen in der Kühlgut-Qualität.From WO 2007/072165 A2, a generic refrigeration device is known, in which the cooling space delimiting an inner wall and a plug-in tray are provided with a photocatalytic cover layer. On the top wall of the cooling chamber, a light source is arranged with which the photocatalytic cover layer can be activated in order to accelerate as a catalyst oxidation of organic deposits on the surfaces facing the cooling space. For this purpose, the refrigerator is illuminated by the light source when the refrigerator door is closed. However, such a cold room lighting can also accelerate oxidation processes for certain refrigerated goods with corresponding impairments in the refrigerated goods quality.
Aus der WO 2005/077556 A1 ist bekannt, Sichtfenster von Gargeräte-Türen mit einer photokatalytischen Schicht zu versehen. Das Sichtfenster besteht aus Glas- oder Polymermaterial und dient als ein Lichtleiter zur Beaufschlagung der photokatalytischen Schicht mit Licht.From WO 2005/077556 A1 it is known to provide viewing windows of cooking appliance doors with a photocatalytic layer. The viewing window is made of glass or polymer material and serves as a light guide for exposing the photocatalytic layer to light.
Aus der DE 10 2006 024 093 A1 ist Beschichtung zur Reinhaltung von mit flüssigen Medien oder Aerosolen in Berührung stehenden Oberflächen bekannt. Die Beschichtung weist oberflächenseitig eine photokatalytische Schicht auf, die auf einer Licht emittierenden Schicht aufgebracht ist.DE 10 2006 024 093 A1 discloses coating for keeping surfaces in contact with liquid media or aerosols. The coating has on the surface side a photocatalytic layer which is applied to a light-emitting layer.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kältegerät bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines Kältegerätes bereitzustellen, bei dem der Einsatz von photokatalytischen Schichten im Kühlraum ohne eine Beeinträchtigung der Kühlgut- Qualität erfolgen kann.The object of the invention is to provide a refrigeration device or a method for producing a refrigeration device, in which the use of photocatalytic layers in the refrigerator can be done without affecting the Kühlgut- quality.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 9 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1 or claim 9. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist die photokatalytische Deckschicht auf einer Lichtleiterschicht aufgebracht, über die Licht zur photokatalytischen Deckschicht führbar ist. Erfindungsgemäß wird daher die katalytische Deckschicht nicht unmittelbar vom Kühlraum mit Licht beaufschlagt, sondern wird die Deckschicht an ihrer vom Kühlraum abgewandten Seite mit Licht aktiviert.According to the characterizing part of claim 1, the photocatalytic cover layer is applied to a light guide layer over which light can be guided to the photocatalytic cover layer. According to the invention, therefore, the catalytic cover layer is not acted upon directly by the cooling chamber with light, but the cover layer is activated at its side facing away from the cooling chamber side with light.
Das erfindungsgemäße Formteil kann beispielhaft als eine den Kühlraum begrenzende Innenwandung des Kältegerätes oder ein Einschubteil, etwa eine Gemüseschale oder eine Fleischablage, im Tiefziehprozess hergestellt werden kann. Vor diesem Hintergrund ist es von Vorteil, wenn die Lichtleiterschicht aus einem formfähigen, insbesondere tiefziehfähigen Material hergestellt ist. Auf diese Weise können die Lichtleiterschicht und die photokatalytische Deckschicht bereits vor dem Umformvorgang fertigungstechnisch vorteilhaft miteinander verbunden werden. So kann ein im Zweischichtaufbau gestaltetes Halbzeug bereitgestellt werden, das einer nachgeschalteten Formgebung, etwa dem Tiefziehverfahren, unterworfen werden kann.The molding according to the invention can be produced by way of example as a cooling chamber bounding the inner wall of the refrigerator or an insert part, such as a vegetable dish or a meat tray, in the deep-drawing process. Against this background, it is advantageous if the optical waveguide layer is made of a formable, in particular thermoformable material. In this way, the optical waveguide layer and the photocatalytic cover layer can already be advantageously connected to each other before the forming process. Thus, a semi-finished product designed in a two-layer structure can be provided, which can be subjected to downstream shaping, for example the deep-drawing process.
Die Lichtleiterschicht kann zusammen mit der photokatalytischen Deckschicht einen Zweischichtaufbau bilden, bei dem die Lichtleiterschicht als eine Trägerschicht des Formteils ausgebildet sein kann. Ein solcher Zweischichtaufbau ist insbesondere bei Herstellung eines Einschubteiles vorteilhaft, die üblicherweise aus transparentem Material, etwa Polystyrol oder SAN, gefertigt ist, das als Lichtleitermaterial nutzbar ist sowie gleichzeitig ausreichend formstabil ist, um als Trägerschicht zu wirken. Bei einem solchen Zweischichtaufbau kann die Trägerschicht eine Schichtdicke im Bereich von 1 bis 6 mm aufweisen, während die photokatalytische Deckschicht in einem Bereich kleiner als 1 mm liegt. Die den Kühlraum begrenzende Innenwandung des Kältegerätes kann aus Polystyrol gefertigt sein. Die Polystyrol-Innenwandung kann erfindungsgemäß als eine Trägerschicht für den oben erwähnten Schichtverbund aus Lichtleiterschicht und Deckschicht wirken. In dem so gestalteten Dreischichtaufbau ist daher die Lichtleiterschicht zwischen der Polystyrol-Innenwandung und der photokatalytischen Deckschicht angeordnet. Anstelle von Polystyrol kann die Innenwandung auch aus SAN oder aus ABS gefertigt sein. Im Vergleich zum oben genannten Zweischichtaufbau kann in diesem Dreischichtaufbau die Schichtdicke der Lichtleiterschicht reduziert sein und in einem Bereich von 1 bis 2 mm liegen.The light guide layer may form a two-layer structure together with the photocatalytic cover layer, in which the light guide layer may be formed as a carrier layer of the molded part. Such a two-layer structure is particularly advantageous when producing an insertion part, which is usually made of transparent material, such as polystyrene or SAN, which can be used as a light guide material and at the same time is sufficiently dimensionally stable to act as a carrier layer. In such a two-layer structure, the carrier layer may have a layer thickness in the range of 1 to 6 mm, while the photocatalytic cover layer is in a range of less than 1 mm. The cooling space bounding the inner wall of the refrigerator can be made of polystyrene. According to the invention, the polystyrene inner wall can act as a carrier layer for the above-mentioned composite layer of optical waveguide layer and outer layer. In the thus configured three-layer structure, therefore, the light guide layer between the polystyrene inner wall and the photocatalytic cover layer is arranged. Instead of polystyrene, the inner wall can also be made of SAN or ABS. In comparison to the above-mentioned two-layer structure, in this three-layer structure, the layer thickness of the light guide layer can be reduced and be in a range of 1 to 2 mm.
Fertigungstechnisch bevorzugt kann die photokatalytische Deckschicht ein photoaktives Material, etwa TiO2, aufweisen, das in ein Grundmaterial, etwa dem Polystyrol, eingebracht ist. In diesem Fall kann das photoaktive Material bereits im Kunststoffgranulat des Grundmaterials integriert werden. Die Deckschicht und die Lichtleiterschicht weisen bevorzugt gleiche Materialeigenschaften auf. So ist es von Vorteil, wenn das Grundmaterial der photokatalytischen Deckschicht ebenso wie die Lichtleiterschicht tiefziehfähig ist. Bevorzugt gehören das Grundmaterial der photokatalytischen Deckschicht und das Material der Lichtleiterschicht zu gleichen Materialfamilien oder sind diese identisch. Dadurch können ausreichend große Laminat- beziehungsweise Bindungskräfte zwischen beiden Schichten erzeugt werden, um ein Ablösen der Deckschicht von der Lichtleiterschicht zu vermeiden.In terms of manufacturing technology, the photocatalytic cover layer may comprise a photoactive material, such as TiO 2 , incorporated in a base material, such as polystyrene. In this case, the photoactive material can already be integrated in the plastic granules of the base material. The cover layer and the light guide layer preferably have the same material properties. So it is advantageous if the base material of the photocatalytic cover layer as well as the optical fiber layer is deep-drawable. Preferably, the base material of the photocatalytic cover layer and the material of the light guide layer belong to the same families of materials or they are identical. As a result, sufficiently large laminate or binding forces can be generated between the two layers in order to avoid detachment of the cover layer from the optical waveguide layer.
Wie bereits oben erwähnt, kann die Formgebung des Formteiles in einem Tiefzieh prozess erfolgen. Vor einem solchen Tiefziehprozess kann in einem ersten Herstellungsschritt, etwa mittels Extrusion, die photokatalytische Deckschicht mit der Lichtleiterschicht verbunden werden. Das so bereitgestellte plattenförmige Halbzeug wird dann für einen Tiefziehvorgang auf eine Verformungstemperatur gebracht und anschließend einer Tiefziehvorrichtung zugeführt, in der die Formgebung des Formteiles erfolgen kann.As already mentioned above, the shaping of the molded part can take place in a deep-drawing process. Before such a deep drawing process, in a first production step, for example by means of extrusion, the photocatalytic cover layer can be connected to the light guide layer. The thus provided plate-shaped semi-finished product is then brought to a deformation temperature for a deep-drawing process and then fed to a deep-drawing device, in which the shaping of the molded part can take place.
Bei der Herstellung eines als Kältegeräte-Innenwandung eingesetzten Formteils im Dreischichtaufbau kann die photokatalytische Deckschicht unter Zwischenschaltung der Lichtleiterschicht auf eine Trägerschicht beschichtet werden. Das so hergestellte dreilagige Halbzeug wird dann ebenfalls einer Tiefziehvorrichtung zugeführt. Alternativ zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen kann die Formgebung im Tiefziehverfahren unter Weglassung der photokatalytischen Deckschicht erfolgen. Die Deckschicht kann in diesem Fall erst nach der Formgebung auf die dem Kühlraum zugewandte Oberfläche aufgebracht werden. Eine solche nachträgliche Beschichtung kann durch ein an sich bekanntes PVD-Verfahren, durch Aufbringen eines entsprechenden Flüssiglacks, durch Pulverlack-Beschichtung oder durch ein SoI- Gelverfahren erfolgen.In the production of a molded part used as refrigeration device inner wall in the three-layer structure, the photocatalytic cover layer can be coated on a carrier layer with the interposition of the light guide layer. The three-layer semi-finished product thus produced is then likewise fed to a deep-drawing device. As an alternative to the preceding embodiments, the shaping can take place in the deep-drawing process with omission of the photocatalytic cover layer. In this case, the cover layer can be applied to the surface facing the cooling space only after shaping. Such a subsequent coating can be carried out by a per se known PVD method, by applying a corresponding liquid paint, by powder coating or by a sol-gel method.
Alternativ dazu kann die nachträgliche Beschichtung des bereits tiefgezogenen Formteiles durch eine nachfolgende Plasmabehandlung beziehungsweise Plasmabeschichtung mit einer TiC>2-Suspension oder durch eine Siloxan-Beschichtung mit eingebetteten TiC>2- Partikeln erfolgen.Alternatively, the subsequent coating of the already deep-drawn molded part by a subsequent plasma treatment or plasma coating with a TiC> 2 suspension or by a siloxane coating with embedded TiC> 2 - particles take place.
Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.In the following, two embodiments of the invention will be described with reference to the attached figures.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 in einer schematischen Seitenschnittdarstellung ein Kältegerät;Figure 1 is a schematic side sectional view of a refrigerator.
Fig. 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einen Materialaufbau einer denFig. 2 according to the first embodiment, a material structure of a
Kühlraum des Kältegerätes begrenzenden Innenwandung;Cold room of the refrigerator limiting inner wall;
Fig. 3 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel den Materialaufbau einer imFig. 3 according to the second embodiment, the material structure of an im
Kühlraum angeordneten Einschub-Schale; sowieRefrigerator arranged slide-in tray; such as
Fig. 4 und 5 jeweils Prinzipdarstellungen, die Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen Formteilen veranschaulichen.FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams illustrating processes for the production of moldings according to the invention.
In der Fig. 1 ist in Seitenschnittdarstellung ein Kältegerät mit einem Kühlraum 1 gezeigt, der mittels einer Innenwandung 3 begrenzt ist. Der Kühlraum 1 ist durch eine in der Fig. 1 rechte Gerätetür 4 geschlossen. Zwischen der Innenwandung 3 und einem Außengehäuse 5 ist in bekannter Weise eine Wärmeisolierschicht geschaltet. Die Innenwandung 3 ist in bekannter Weise aus einem Kunststoffmaterial im Tiefziehprozess hergestellt. Am Boden des Kühlraumes 1 befindet sich eine Einschub-Schale 7 für Gemüse oder dergleichen, die im Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt sein kann.1 shows a side view of a refrigeration device with a cooling space 1, which is delimited by means of an inner wall 3. The refrigerator 1 is closed by a right in Fig. 1 appliance door 4. Between the inner wall 3 and an outer housing 5, a heat insulating layer is connected in a known manner. The Inner wall 3 is produced in a known manner from a plastic material in the deep-drawing process. At the bottom of the refrigerator 1 is a slide-in tray 7 for vegetables or the like, which may be made by injection molding plastic.
Der Materialaufbau der Innenwandung 3 und der Einschub-Schale 7 ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Demzufolge weisen sowohl die Innenwandung 3 als auch die Einschub- Schale 7 an ihren dem Kühlraum 1 zugewandten Oberflächen eine photokatalytische Deckschicht 9 auf, die mittels Licht, insbesondere UV-Licht, aktivierbar ist, um etwa organische Ablagerungen auf der Schale 7 beziehungsweise der Innenwandung 3 zu oxidieren.The material structure of the inner wall 3 and the insertion shell 7 is shown in FIGS. 2 and 3. Accordingly, both the inner wall 3 and the insertion shell 7 on their surfaces facing the cooling chamber 1, a photocatalytic cover layer 9, which is activated by light, in particular UV light, to about organic deposits on the shell 7 and the inner wall. 3 to oxidize.
Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist die photokatalytische Deckschicht 9 auf einer Lichtleiterschicht 11 aufgebracht. Die Lichtleiterschicht 1 1 ist über nicht gezeigte Koppelstellen optisch mit den in der Innenwandung 3 integrierten Lichtquellen 13 gekoppelt. Dadurch kann die photokatalytische Deckschicht 9 auf ihrer dem Kühlraum 1 abgewandten Seite mit UV-Licht beaufschlagt werden, während der Kühlraum 1 nicht mit UV-Licht beaufschlagt wird.As is apparent from FIGS. 2 and 3, the photocatalytic cover layer 9 is applied to a light guide layer 11. The light guide layer 1 1 is optically coupled via coupling points, not shown, with the light sources 13 integrated in the inner wall 3. As a result, the photocatalytic cover layer 9 can be acted upon on its side facing away from the cooling chamber 1 side with UV light, while the cooling chamber 1 is not exposed to UV light.
Die Lichtquellen 13 können LEDs sein, die Licht einer Wellenlänge von 365 bis 420nm emittieren. Die LEDs 13 können unmittelbar in der Lichtleiterschicht 11 integriert sein.The light sources 13 may be LEDs that emit light of a wavelength of 365 to 420 nm. The LEDs 13 may be integrated directly in the light guide layer 11.
Gemäß der Fig. 2 ist die Lichtleiterschicht 11 zwischen der photokatalytischen Deckschicht 9 und einer formstabilen, üblicherweise eingefärbten Trägerschicht 15 geschaltet. Die Trägerschicht 15 ist hier beispielhaft aus Polystyrol mit einer Materialstärke di in einer Größenordnung von 4 bis 5 mm gefertigt. Die mittlere Lichtleiterschicht 11 ist ebenfalls aus Polystyrol gefertigt und weist eine Materialstärke 62 von etwa 1 bis 2 mm auf, während die Deckschicht 9 eine Materialstärke d3 in einer Größenordnung kleiner 1 mm aufweist.According to FIG. 2, the light guide layer 11 is connected between the photocatalytic cover layer 9 and a dimensionally stable, usually colored carrier layer 15. The carrier layer 15 is here for example made of polystyrene having a material thickness di in the order of 4 to 5 mm. The middle light guide layer 11 is also made of polystyrene and has a material thickness 6 2 of about 1 to 2 mm, while the cover layer 9 has a material thickness d 3 in the order of less than 1 mm.
Die photokatalytische Deckschicht 9 kann als photoaktives Material Tiθ2-Partikel aufweisen, die in einem Polystyrol-Grundmaterial eingebracht sind. Insofern ist die Deckschicht 9 mit dem Polystyrol-Grundmaterial, die Lichtleiterschicht 11 sowie die Trägerschicht 15 materialgleich ausgeführt, wodurch in einfacher Weise hohe Laminatbeziehungsweise Bindungskräfte zwischen den Schichten erzielt werden können. Der in der Fig. 2 gezeigte Materialaufbau kann technisch einfach mit einer Dreischicht-Extrusion erzielt werden.The photocatalytic cover layer 9 may have as a photoactive material TiO 2 particles incorporated in a polystyrene base material. In this respect, the cover layer 9 with the polystyrene base material, the light guide layer 11 and the support layer 15 are made of the same material, which can be achieved in a simple manner high laminate relationship or bonding forces between the layers. The in The material structure shown in Fig. 2 can be achieved technically simple with a three-layer extrusion.
Im Gegensatz zum in der Fig. 2 gezeigten Dreischichtaufbau der Innenwandung 3 weist die Einschub-Schale 7 gemäß der Fig. 3 eine Doppelschichtstruktur auf. In diesem Fall wirkt die Lichtleiterschicht 1 1 in Doppelfunktion zugleich auch als formstabileIn contrast to the three-layer structure of the inner wall 3 shown in FIG. 2, the insertion shell 7 according to FIG. 3 has a double layer structure. In this case, the optical waveguide layer 1 1 acts in a double function at the same time as a dimensionally stable
Trägerschicht. Die aus Polystyrol gefertigte Lichtleiterschicht 11 ist daher im Vergleich zur in der Fig. 2 gezeigten Lichtleiterschicht 1 1 mit einer größeren Materialstärke d4 im Bereich von bis zu 5 mm gestaltet.Support layer. The made of polystyrene light guide layer 11 is therefore designed in comparison to the light guide layer 1 shown in Fig. 1 1 1 with a greater thickness d 4 in the range of up to 5 mm.
In den Fig. 4 und 5 ist jeweils ein Verfahren zur Herstellung eines als Innenwandung 3 verwendbaren Formteiles veranschaulicht, dessen Materialaufbau in der Fig. 2 gezeigt ist. Gemäß der Fig. 4 wird in einem Verfahrensschritt I als Halbzeug ein in einer Dreischichtextrusion hergestelltes dreilagiges Zuschnittteil mit der photokatalytischen Deckschicht 9, der Lichtleiterschicht 11 und der Trägerschicht 15 bereitgestellt. In einem folgenden dem Tiefziehprozess vorgelagerten Vorwärmschritt Il wird das Zuschnittteil in einem Heizfeld 17 auf eine Verformungstemperatur vorgewärmt. Nach Erreichen der Verformungstemperatur wird das vorgewärmte Zuschnittteil im Tiefziehschritt III in eine Tiefziehvorrichtung 19 gefördert. Während des Tiefziehvorganges wird dabei ein oberes Tiefziehwerkzeug 21 unter Verpressung des Zuschnittteils bis auf ein vorgegebenes Tiefziehspaltmaß an das untere Werkzeugteil 23 herangeführt, wodurch eine Formgebung des Zuschnittteils erfolgt. Anschließend wird das Formteil aus der Tiefziehvorrichtung 19 entfernt.FIGS. 4 and 5 each illustrate a method for producing a molded part which can be used as inner wall 3, the material structure of which is shown in FIG. 2. According to FIG. 4, in a method step I as semifinished product, a three-layer blank section with the photocatalytic cover layer 9, the light guide layer 11 and the carrier layer 15 produced in a three-layer extrusion is provided. In a subsequent preheating step II preceding the deep-drawing process, the blank part is preheated in a heating field 17 to a deformation temperature. After reaching the deformation temperature, the preheated blank part in the deep drawing step III is conveyed into a deep-drawing device 19. During the deep-drawing process, an upper deep-drawing tool 21 is thereby brought to the lower tool part 23 by pressing the blank part up to a predetermined deep-drawing gap dimension, whereby a shaping of the blank part takes place. Subsequently, the molding is removed from the thermoforming device 19.
Im Fertigungsprozess der Fig. 4 wird die photokatalytische Deckschicht 9 bereits vor der Formgebung in der Tiefziehvorrichtung 19 auf die Lichtleiterschicht 1 1 aufgebracht. Die photokatalytische Deckschicht 9 ist daher mechanischen sowie thermischen Belastungen während des Tiefzieh prozesses ausgesetzt, so dass eine entsprechend robuste Ausführung der Deckschicht 9 erforderlich ist. Vor diesem Hintergrund wird im Verfahren der Fig. 4 eine photokatalytische Deckschicht 9 verwendet, deren Grundmaterial Polystyrol ist, in das die photoaktiven TiO2-Partikel eingebracht sind. Das Grundmaterial der Deckschicht 9 ist daher im Wesentlichen materialgleich mit der Lichtleiterschicht 1 1 , wodurch eine große Laminathaftung zwischen beiden Schichten erzeugt werden kann. Zusätzlich wird die thermische bzw. mechanische Stabilität der Deckschicht 9 durch Verwendung des Polystyrol-Grundmaterials ausreichend erhöht, um nachfolgend eine beschädigungsfreie Formgebung zu erreichen.In the manufacturing process of FIG. 4, the photocatalytic cover layer 9 is already applied to the optical waveguide layer 1 1 in the thermoforming device 19 prior to shaping. The photocatalytic cover layer 9 is therefore exposed to mechanical and thermal stresses during the deep drawing process, so that a correspondingly robust embodiment of the cover layer 9 is required. Against this background, a photocatalytic cover layer 9 is used in the process of FIG. 4, whose base material is polystyrene, in which the photoactive TiO 2 particles are introduced. The base material of the cover layer 9 is therefore substantially the same material with the light guide layer 1 1, whereby a large laminate adhesion between the two layers can be produced. In addition, the thermal or mechanical stability of the cover layer 9 through Use of the polystyrene base material sufficiently increased to subsequently achieve a damage-free shaping.
In der Fig. 5 ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines als Innenwandung 3 einsetzbaren Formteiles mit Dreischichtaufbau veranschaulicht. Im Unterschied zum Herstellungsverfahren der Fig. 4 wird hier mittels Zweischichtkoextrusion ein Zuschnittteil bereitgestellt, das hier ein Zweischichtverbund bestehend aus der Lichtleiterschicht 1 1 und der Trägerschicht 15 ist. Das Zuschnittteil wird dann in der Tiefziehvorrichtung 19 einer Formgebung unterworfen. Erst im nachfolgenden Verfahrensschritt IV wird die photokatalytische Deckschicht 9 auf das bereits tiefgezogene Formteil aufgebracht. Bei einer solchen nachträglichen Beschichtung kann die photokatalytische Deckschicht 9 mittels eines fertigungstechnisch einfach durchführbaren PVD-Verfahrens, mittels Flüssiglack- oder Pulverlackbeschichtung oder mittels eines Sol-Gelverfahrens aufgebracht werden. Bei der nachträglichen Beschichtung können daher mechanische bzw. thermische Belastungen der Deckschicht 9 aufgrund des Tiefziehvorganges verhindert werden. Die Deckschicht ist daher fertigungstechnisch mit stark reduziertem Aufwand auf die Innenwandung 3 aufbringbar. FIG. 5 also illustrates a method for producing a molded part which can be used as inner wall 3 with a three-layer structure. In contrast to the production method of FIG. 4, a blank part is provided here by means of two-layer coextrusion, which here is a two-layer composite consisting of the light guide layer 1 1 and the carrier layer 15. The blank part is then subjected to shaping in the deep-drawing device 19. Only in the subsequent method step IV, the photocatalytic cover layer 9 is applied to the already deep-drawn molding. In such a subsequent coating, the photocatalytic cover layer 9 can be applied by means of a PVD process which is easy to carry out by production technology, by means of liquid lacquer coating or powder lacquer coating or by means of a sol-gel process. In the subsequent coating therefore mechanical or thermal stress on the cover layer 9 can be prevented due to the deep-drawing process. Therefore, the cover layer can be applied to the inner wall 3 with a greatly reduced expenditure in terms of production technology.
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Kühlraum1 refrigerator
3 Innenwandung3 inner wall
5 Aussengehäuse5 outer casing
7 Einschub-Schale7 slide-in tray
9 photokatalytische Deckschicht9 photocatalytic cover layer
1 1 Lichtleiterschicht1 1 light guide layer
13 Lichtquelle13 light source
15 Trägerschicht15 carrier layer
17 Heizfeld17 heating field
19 Tiefziehvorrichtung19 thermoforming device
21 , 23 Tiefziehwerkzeuge di bis d4 Materialstärken 21, 23 Deep-drawing tools di to d 4 material thicknesses

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät mit einem mehrschichtigen, insbesondere Formteil (3, 7), das an seiner einem Kühlraum (1 ) des Kältegerätes zugewandten Seite eine photokatalytische Deckschicht (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die photokatalytische Deckschicht (9) auf einer Lichtleiterschicht (1 1 ) aufgebracht ist, über die Licht zur photokatalytischen Deckschicht (9) führbar ist.Has a refrigeration appliance, in particular domestic refrigeration appliance with a multi-layered, in particular molding (3, 7) on its a refrigerator (1) of the refrigerator side facing a photocatalytic cover layer (9), characterized in that the photocatalytic cover layer (9) on a Light guide layer (1 1) is applied over the light to the photocatalytic cover layer (9) is feasible.
2. Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterschicht (1 1 ) aus einem tiefziehfähigen Material, insbesondere Polystyrol oder SAN, hergestellt ist.2. Refrigerating appliance according to claim 1, characterized in that the light guide layer (1 1) is made of a thermoformable material, in particular polystyrene or SAN.
3. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterschicht (1 1 ) zusammen mit der photokatalytischen Deckschicht (9) einen insbesondere durch Koextrusion erzeugten Zweischichtaufbau bilden, bei dem die Lichtleiterschicht (1 1 ) als eine Trägerschicht des Formteils (7) ausgebildet ist.3. Refrigerating appliance according to claim 1 or 2, characterized in that the light guide layer (1 1) together with the photocatalytic cover layer (9) form a two-layer structure produced in particular by coextrusion, in which the light guide layer (1 1) as a carrier layer of the molding (7 ) is trained.
4. Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Formteil (3) die Lichtleiterschicht (1 1 ) unter Bildung eines insbesondere durch4. Refrigerating appliance according to claim 1 or 2, characterized in that in the molded part (3), the light guide layer (1 1) to form a particular by
Koextrusion erzeugten Dreischichtaufbaus auf einer zusätzlichen Trägerschicht (15) aufgebracht ist.Coextrusion produced three-layer structure on an additional carrier layer (15) is applied.
5. Kältegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (15) im Dreischichtaufbau des Formteils (3) ein Polystyrol, ein SAN oder ein ABS ist.5. Refrigerating appliance according to claim 4, characterized in that the carrier layer (15) in the three-layer structure of the molded part (3) is a polystyrene, a SAN or an ABS.
6. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der photokatalytischen Deckschicht (9) und der Lichtleiterschicht (1 1 ) eine Zwischenschicht aus inertem Material vorgesehen ist.6. Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized in that between the photocatalytic cover layer (9) and the light guide layer (1 1) an intermediate layer of inert material is provided.
7. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicken (di bis d4) der Lichtleiterschicht (1 1 ) bei 1 bis 6 mm, der zusätzlichen Trägerschicht (15) bei 3 bis 6 mm und/oder der photokatalytischen7. Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the layer thicknesses (di to d 4 ) of the light guide layer (1 1) at 1 to 6 mm, the additional carrier layer (15) at 3 to 6 mm and / or the photocatalytic
Deckschicht (9) bei unter 1 mm liegen.Cover layer (9) are less than 1 mm.
8. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die photokatalytische Deckschicht (9) ein photoaktives Material, etwa TiC>2, aufweist, das in ein insbesondere tiefziehfähiges Grundmaterial, etwa Polystyrol, eingebracht ist.8. Refrigerating appliance according to one of the preceding claims, characterized in that the photocatalytic cover layer (9) has a photoactive material, such as TiC> 2 , which is introduced into a particular Tiefziehfähiges base material, such as polystyrene.
9. Verfahren zur Herstellung eines Formteils (3, 7) für ein Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche.9. A method for producing a molded part (3, 7) for a refrigeration device according to one of the preceding claims.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor einer Formgebung des Formteils (3), etwa einem Tiefziehen, in einem ersten Herstellungsschritt (I), die photokatalytische Deckschicht (9) auf der Lichtleiterschicht (11 ), etwa mittels Extrusion, insbesondere Koextrusion beschichtet wird.10. The method according to claim 9, characterized in that prior to shaping of the molded part (3), such as a deep drawing, in a first manufacturing step (I), the photocatalytic cover layer (9) on the light guide layer (11), such as by extrusion, in particular Coextrusion is coated.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten1 1. A method according to claim 10, characterized in that in the first
Herstellungsschritt (I) die photokatalytische Deckschicht (9) unter Zwischenschaltung der Lichtleiterschicht (1 1 ) auf der Trägerschicht beschichtet wird.Production step (I) the photocatalytic cover layer (9) with the interposition of the light guide layer (1 1) is coated on the support layer.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgter Formgebung des Formteils (3, 7) die photokatalytische Deckschicht (9) auf die12. The method according to claim 9, characterized in that after the molding of the molded part (3, 7), the photocatalytic cover layer (9) on the
Lichtleiterschicht (1 1 ) aufgebracht wird. Light guide layer (1 1) is applied.
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