WO2012152648A2 - Kältegerät, insbesondere haushaltskältegerät - Google Patents

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WO2012152648A2
WO2012152648A2 PCT/EP2012/058113 EP2012058113W WO2012152648A2 WO 2012152648 A2 WO2012152648 A2 WO 2012152648A2 EP 2012058113 W EP2012058113 W EP 2012058113W WO 2012152648 A2 WO2012152648 A2 WO 2012152648A2
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insulation panel
vacuum insulation
liquid adhesive
boundary wall
insulating layer
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Heiko Wendland
Martin Zimmermann
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BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F25D23/06—Walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/06—Arrangements using an air layer or vacuum
    • F16L59/065—Arrangements using an air layer or vacuum using vacuum
    • 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
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    • F25D2201/00—Insulation
    • F25D2201/10—Insulation with respect to heat
    • F25D2201/14—Insulation with respect to heat using subatmospheric pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Definitions

  • Refrigerating appliance in particular household refrigerating appliance
  • the invention relates to a refrigerator according to the preamble of claim 1 and a method for producing such a refrigerator according to claim 7.
  • vacuum insulation panels can be arranged in the foamed insulation layer between the device outer walls and the inner container defining the cooling space.
  • a vacuum insulation panel can be pre-positioned on the outside of the device by means of an adhesive tape. Subsequently, the vacuum insulation panel can be firmly integrated into the insulating layer during the insulating foaming.
  • a generic refrigeration device is known, the housing and / or appliance door each having inner and outer boundary walls and a heat insulating layer between them produced by foaming.
  • the vacuum insulation panel is introduced into the heat insulating layer in a pre-foaming step.
  • the outer housing wall is inserted into a mold.
  • a liquid starting component of a foamable liquid adhesive is then applied, onto which the vacuum insulation panel is laid loosely. The launched on the liquid adhesive
  • Vakuumisolationspaneel is bordered by a likewise lying on the mold mold frame. Subsequently, the top of the mold frame is closed foam-tight with a cover plate until the liquid adhesive is foamed and cured under pressure.
  • Bonding results, the demolding of the prefoamed composite body consisting of the housing outer wall and the vacuum insulation panel,
  • the interface of the foamed liquid adhesive which bears against the mold frame, has a flat, flat surface
  • the interface runs continuously parallel to the edge the Vakuumisolationspaneels and is brought into the subsequent IsolierJum-step cohesively in bonding with the surrounding heat insulating layer.
  • the object of the invention is to provide a refrigeration appliance, in particular domestic refrigeration appliance, as well as a process for its production, which have a production-technically simple assembly of the refrigeration appliance as well as a high degree of safety
  • Bonding strength between the liquid adhesive and the heat insulating layer allows.
  • the invention relates to a refrigeration device having a housing defining the cooling space and a door of the appliance.
  • the housing and / or the door can each inner and outer boundary walls and one between them, generated by foaming
  • a vacuum insulation panel is inserted.
  • One of the two boundary walls can be joined together with the vacuum insulation panel to a composite body or to a pre-assembly.
  • the liquid adhesive can first be foamed and cured in a first pre-foaming step upstream of the insulating foam in order to provide the abovementioned composite body.
  • the invention is based on the fact that at a flat, level interface between the
  • Bonding is enabled in order to achieve a total bond integrity in the material structure of the door or the refrigerator housing.
  • Liquid adhesive can be brought, whereby the bond strength in the material structure of the housing or the door can be increased. Instead of a
  • Vacuum insulation panel can also be used any other insulating.
  • a refrigeration device is in particular a household refrigeration appliance understood, ie a refrigeration appliance for household management in households or possibly in the
  • Catering area is used, and in particular serves to store food and / or drinks in household quantities at certain temperatures, such as a refrigerator, a freezer, a fridge-freezer, a freezer or a wine storage cabinet.
  • the liquid adhesive and also the heat insulating layer may be a polyurethane foam having pentane as the blowing agent.
  • the liquid adhesive can be applied punctiform, linear or in any desired free form to carry out the pre-foaming step.
  • the flow cross-section of the liquid adhesive can be varied in the region of the peripheral edge of the vacuum insulation panel in order to achieve such an irregularly designed interface of the liquid adhesive.
  • the area offset from the edge of the vacuum insulation panel on the other hand, the
  • Liquid adhesive have a constant flow cross-section.
  • the liquid adhesive may preferably be a tack-optimized foam, which may have a reduced viscosity compared to the thermal insulating layer.
  • the liquid adhesive can be a polyurethane foam which has water as an additional blowing agent.
  • the heat insulating layer can be optimized for insulation
  • Polyurethane foam having pentane as an additional propellant having pentane as an additional propellant.
  • the first boundary wall and the vacuum insulation panel can be joined together with the liquid adhesive to form a solid component composite.
  • the component composite can be fed to a foaming system, in which the still liquid starting component of the heat insulating layer between the inner and in an insulating foam step outer boundary walls introduced, foamed and cured.
  • the vacuum insulation panel may be spaced from the first boundary wall by a predetermined layer thickness.
  • Vakuumisolationspaneel and the first boundary wall can also have a
  • Refrigeration appliance component in particular a condenser, be arranged.
  • Refrigeration appliance component can be completely integrated in the foamed liquid adhesive.
  • the condenser is part of a known per se
  • the condenser is preferably in contact with the inside of the housing outer wall in order to achieve a favorable heat coupling.
  • the vacuum insulation panel is arranged between the condenser and the cooling space.
  • the pre-foaming step firstly the vacuum insulation panel and the boundary wall can be positioned at a predetermined gap distance away from one another in a molding tool. In the space between the vacuum insulation panel and the boundary wall is the liquid
  • Liquid adhesive is therefore - in contrast to the subsequent IsolierCum step - largely without pressure build-up. In this way, the frothy
  • Liquid adhesive in free flow fill the gap and flow into the area of the edge of the vacuum insulation panel.
  • the foaming liquid adhesive can therefore run dead on the edge of the vacuum insulation panel due to the lack of lateral boundary to the formation of material bulges and indentations. Accordingly, the flow cross section of the liquid adhesive can vary freely in the region of the peripheral edge of the vacuum insulation panel.
  • Entformungsvorgang perform easily, without mechanically separating the cured liquid adhesive from a mold frame of the mold.
  • Fig. 1 in a perspective view of a refrigeration device with a, in a
  • FIG. 2 shows a sectional view along the sectional plane I-I from FIG. 1;
  • FIGS. 3 to 5 are views illustrating a method of manufacturing the refrigerator housing; and FIG. 6 is a perspective sectional view of a housing side wall with partially omitted inner boundary wall and partially omitted insulating layer.
  • a refrigeration device with a, a refrigerator 1-defining housing 3 and a laterally hinged appliance door 5 is shown.
  • the refrigeration device housing 3 has a plastic inner container 7 and device outer walls 9, between each of which one, produced by foaming Winnipegisolier Mrs 1 1 is introduced.
  • the door 5 is constructed to be heat-insulating, each having an inner lining and an outer lining with intermediate heat insulation. has lier Mrs.
  • a condenser 13 is provided, the meandering running condenser pipe between the inner container 7 and the device outer wall 9 is foamed.
  • the condenser 13 together with other components of a known refrigerant circuit and causes in the cooling mode, heat dissipation to the environment.
  • the structure of the side wall of the housing 3 is shown in a sectional view. Accordingly, the condenser pipe 13 is directly in contact with the inside 15 of the device outer wall 9.
  • a vacuum insulation panel 17 is provided, which is arranged plane-parallel between the device outer wall 9 and the inner side wall of the inner container 7. The vacuum insulation panel 17 is used for thermal decoupling of the condenser 13 from the cooling space 1. The vacuum insulation panel 17 is also spaced over a further layer thickness d 2 of the side wall of the inner container 7.
  • the liquid adhesive 19 is in a materially adhesive bond with the surrounding area at its edge-side interface 20
  • Heat insulating layer 1 1.
  • the contour of the boundary surface 20 of the liquid adhesive 19 is shown in the partial sectional view of FIG. 6. As a result, the
  • Boundary surface 20 along the peripheral edge 33 of the heat insulation panel 17 irregular with mutual bulges material 22 and Materialeinfact 24. These are with respect to the peripheral edge 33 of the vacuum insulation panel 17 in the lateral direction reset by the peripheral edge 33 and project beyond this. This results in pocket-like recesses, which are filled during the insulating foaming with the heat insulating layer 1 1.
  • the heat insulating layer 1 1 is therefore at least partially brought into a positive connection with the material bulges / indentations 22, 24 of the interface 20 in addition to the already mentioned adhesive connection, whereby the composite stiffness of the shown in FIG. 6 material construction of the housing wall is increased.
  • the condenser pipe is prepositioned by means of adhesive tapes 35 on the inside 15 of the housing wall 9 and a liquid starting component of the liquid adhesive 19 applied to the condenser pipe 13 and the inside 15.
  • a hold-down 27 is positioned according to the Fig. 3 and 4, which is spaced over a height h (Fig. 4) from the housing outer wall 9.
  • a still free gap 25 is defined which is filled by the foaming and hardening liquid adhesive 19 during the prefoaming step II (FIG. 4).
  • the vacuum insulation panel 17 is pushed up against the bottom 23 of the hold-down 27, whereby the vacuum insulation panel 17 is positionally stabilized.
  • the amount of liquid adhesive 19 and its distribution on the inside 15 of the housing outer wall 9 is such that the liquid adhesive 19 in a central region 32 (FIG. 4) of the vacuum insulation panel 17 with a constant
  • the composite body 21 is subsequently to prepare an insulating foam step III (FIG. 5) in one
  • Vacuum insulation panel 17 is already in the correct position in FIG. 5 with a predefined distance to the inner container 7, which corresponds to the layer thickness d 2 positioned.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem einen Kühlraum (1) begrenzenden Gehäuse (3) und einer Gerätetür (5), die jeweils innere und äußere Begrenzungswände (7, 9) sowie eine zwischen diesen durch Aufschäumen erzeugte Wärmeisolierschicht (11) aufweisen, in der ein Isolationselement, insbesondere ein Vakuumisolationspaneel (17), eingebracht ist, das mit einem aufschäumbaren Flüssighaftmittel (19) an einer Begrenzungswand (9) befestigt ist, welches Flüssighaftmittel (19) eine Grenzfläche (20) aufweist, die in Kontakt mit der Wärmeisolierschicht (11) bringbar ist. Erfindungsgemäß weist die Grenzfläche (20) des Flüssighaftmittels (19) einen unregelmäßigen Konturverlauf mit Materialauswölbungen (22) und -einzügen (24), insbesondere in Bezug auf eine Randkante (33) des Vakuumisolationspaneels (17), auf.

Description

Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät
Die Erfindung betrifft ein Kältegerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kältegerätes nach dem Patentanspruch 7.
Zur Steigerung der Energieeffizienz eines solchen Kältegerätes können in der aufgeschäumten Isolationsschicht zwischen den Geräteaußenwänden und dem, den Kühlraum definierenden Innenbehälter Vakuumisolationspaneele angeordnet sein. Ein derartiges Vakuumisolationspaneel kann mittels eines Klebebandes innenseitig an der Geräteaußenwand vorpositioniert werden. Anschließend kann das Vakuumisolationspaneel beim Isolierschäumen fest in die Isolationsschicht integriert werden.
Aus der DE 10 2008 026 528 A1 ist ein gattungsgemäßes Kältegerät bekannt, dessen Gehäuse und/oder Gerätetür jeweils innere und äußere Begrenzungswände sowie eine zwischen diesen durch Aufschäumen erzeugte Wärmeisolierschicht aufweisen. Das Vakuumisolationspaneel wird in einem Vorschäum-Schritt in die Wärmeisolierschicht eingebracht. Hierzu wird die äußere Gehäusewand in ein Formwerkzeug eingelegt. Auf der Innenseite der äußeren Gehäusewand wird dann eine flüssige Ausgangskomponente eines aufschäumbaren Flüssighaftmittels aufgetragen, auf das das Vakuumiso- lationspaneel lose aufgelegt wird. Das auf dem Flüssighaftmittel aufgelegte
Vakuumisolationspaneel ist randseitig durch einen ebenfalls auf dem Formwerkzeug liegenden Formrahmen begrenzt. Anschließend wird die Oberseite des Formrahmens mit einer Deckplatte so lange schaumdicht abgeschlossen, bis unter Druckaufbau das Flüssighaftmittel aufgeschäumt und ausgehärtet ist.
Bei dem aus der DE 10 2008 026 528 A1 bekannten Vorschäum-Schritt fließt das aufschäumende Flüssighaftmittel bis in Anlage mit dem Formrahmen, wodurch sich zwischen dem Formrahmen und dem aufgeschäumten Flüssighaftmittel eine
Haftverbindung ergibt, die eine Entformung des vorgeschäumten Verbundkörpers, bestehend aus der Gehäuseaußenwand und dem Vakuumisolationspaneel,
fertigungstechnisch nachteilig beeinträchtigt. Zudem ist die am Formrahmen anliegende Grenzfläche des aufgeschäumten Flüssighaftmittels mit einer flachen, ebenen
Oberflächenstruktur ausgeführt. Die Grenzfläche verläuft durchgängig parallel zum Rand des Vakuumisolationspaneels und wird im nachfolgenden Isolierschäum-Schritt stoffschlüssig in Haftverbindung mit der umgebenden Wärmeisolierschicht gebracht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kältegerät, insbesondere Haushalts- kältegerät, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, das einen fertigungstechnisch einfachen Zusammenbau des Kältegerätes sowie eine hohe
Verbundfestigkeit zwischen dem Flüssighaftmittel und der Wärmeisolierschicht ermöglicht.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 7 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Die Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einem, den Kühlraum definierenden Gehäuse und einer Gerätetür. Das Gehäuse und/oder die Gerätetür können jeweils innere und äußere Begrenzungswände sowie eine zwischen diesen, durch Aufschäumen erzeugte
Wärmeisolierschicht aufweisen. In der Wärmeisolierschicht ist ein Vakuumisolationspaneel eingebracht. Eine der beiden Begrenzungswände kann zusammen mit dem Vakuumisolationspaneel zu einem Verbundkörper bzw. zu einer Vormontageeinheit zusammengefügt werden. Dabei kann das Flüssighaftmittel zunächst in einem ersten, der Isolierschäumung vorgeschalteten Vorschäum-Schritt aufgeschäumt und ausgehärtet werden, um den oben erwähnten Verbundkörper bereitzustellen. Die Erfindung geht von dem Sachverhalt aus, dass bei einer flachen, ebenen Grenzfläche zwischen dem
Flüssighaftmittel und der Wärmeisolierschicht lediglich eine stoffschlüssige
Haftverbindung ermöglicht ist, um insgesamt eine einwandfreie Verbundfestigkeit im Materialaufbau der Gerätetür bzw. des Kältegeräte-Gehäuses zu erreichen. Zur
Steigerung dieser Verbundfestigkeit weist die Grenzfläche des Flüssighaftmittels einen unregelmäßigen Konturverlauf mit Materialauswölbungen und -einzügen auf, die sich entlang der Randkanten des Vakuumisolationspaneels in unregelmäßiger Weise abwechseln. Auf diese Weise kann zusätzlich oder alternativ zur oben genannten
Stoffschlussverbindung die Wärmeisolierschicht zumindest teilweise auch formschlüssig in Eingriff mit den Materialauswölbungen und -einzügen der Grenzfläche des
Flüssighaftmittels gebracht werden, wodurch die Verbundfestigkeit im Materialaufbau des Gehäuses bzw. der Gerätetür gesteigert werden kann. Anstelle eines
Vakuumisolationspaneels kann auch jegliches anderes Isolierelement verwendet werden. Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät das zur Haushaltsführung in Haushalten oder eventuell auch im
Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke in haushaltsüblichen Mengen bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinlagerschrank.
Unter einem aushärtbaren bzw. aufschäumbaren Flüssighaftmittel sind Stoffe und
Stoffgemische zu verstehen, die nach ihrer Reaktion mit Luftsauerstoff oder einer anderen Reaktionskomponente von ihrem flüssigen, teigigen Zustand sich zumindest bis in einen zähelastischen, jedoch vorzugsweise harten Zustand verfestigen. Bevorzugt kann das Flüssighaftmittel und auch die Wärmeisolierschicht ein Polyurethan-Schaum sein, der als Treibmittel Pentan aufweist. Das Flüssighaftmittel kann zur Durchführung des Vorschäum- Schrittes punktförmig, linienförmig oder in beliebiger freier Form aufgetragen werden.
Im Unterschied zu dem, in der Beschreibungseinleitung genannten Stand der Technik kann erfindungsgemäß der Fließquerschnitt des Flüssighaftmittels im Bereich der Randkante des Vakuumisolationspaneels variiert werden, um eine solche unregelmäßig ausgeführte Grenzfläche des Flüssighaftmittels zu erreichen. Im von der Randkante des Vakuumisolationspaneels nach innen versetzten Bereich kann dagegen das
Flüssighaftmittel einen konstanten Fließquerschnitt aufweisen.
Das Flüssighaftmittel kann bevorzugt ein klebeoptimierter Schaum sein, der im Vergleich zur Wärmeisolierschicht eine reduzierte Viskosität aufweisen kann. Beispielhaft kann das Flüssighaftmittel ein Polyurethanschaum sein, der als zusätzliches Treibmittel Wasser aufweist. Demgegenüber kann die Wärmeisolierschicht isolationsoptimierten
Polyurethanschaum sein, der als ein zusätzliches Treibmittel Pentan aufweist. Wie bereits oben erwähnt, kann im Vorschäum-Schritt die erste Begrenzungswand und das Vakuumisolationspaneel zusammen mit dem Flüssighaftmittel zu einem festen Bauteilverbund zusammengefügt werden. Anschließend kann der Bauteilverbund einer Schäumungsanlage zugeführt werden, in der in einem Isolierschäum-Schritt die noch flüssige Ausgangskomponente der Wärmeisolierschicht zwischen die inneren und äußeren Begrenzungswände eingebracht, aufgeschäumt und ausgehärtet wird. Nach dem Isolierschäum-Schritt weist daher der Materialaufbau die beiden Begrenzungswände auf, von denen an der Innenseite der ersten Begrenzungswand der oben dargelegte
Verbundkörper befestigt ist. In dem Verbundkörper kann das Vakuumisolationspaneel um eine vorgegeben Schichtdicke von der ersten Begrenzungswand beabstandet sein.
In dem, mit Flüssighaftmittel gefüllten Zwischenraum zwischen dem
Vakuumisolationspaneel und der ersten Begrenzungswand kann zudem eine
Kältegerätekomponente, insbesondere ein Verflüssiger, angeordnet sein. Die
Kältegerätekomponente kann dabei vollständig in dem aufgeschäumten Flüssighaftmittel integriert sein. Der Verflüssiger ist Bestandteil eines an sich bekannten
Kältemittelkreislaufes, mit dem dem Kühlraum Wärme entzogen wird, die über den Verflüssiger an die Umgebung abgegeben wird. Der Verflüssiger ist dabei bevorzugt in Kontakt mit der Innenseite der Gehäuseaußenwand, um eine günstige Wärmekopplung zu erzielen. Damit der Verflüssiger weitgehend thermisch vom Kühlraum entkoppelt ist, ist das Vakuumisolationspaneel zwischen dem Verflüssiger und dem Kühlraum angeordnet. Zur Vorbereitung des Vorschäum-Schrittes kann zunächst das Vakuumisolationspaneel und die Begrenzungswand mit einem vorgegebenen Spaltabstand voneinander beabstandet in einem Formwerkzeug positioniert werden. In dem Zwischenraum zwischen dem Vakuumisolationspaneel und der Begrenzungswand wird die flüssige
Ausgangskomponente des Flüssighaftmittels eingebracht, anschließend aufgeschäumt und dann ausgehärtet. Der Zwischenraum zwischen dem Vakuumisolationspaneel und der Begrenzungswand ist während des Vorschäum-Schrittes seitlich nicht schaumdicht abgeschlossen, sondern vielmehr offen gestaltet. Das Aufschäumen des
Flüssighaftmittels erfolgt daher - im Gegensatz zum nachfolgenden Isolierschäum-Schritt - weitgehend ohne Druckaufbau. Auf diese Weise kann das aufschäumende
Flüssighaftmittel in freier Fließbewegung den Zwischenraum ausfüllen und bis in den Bereich der Randkante des Vakuumisolationspaneels strömen. Das aufschäumende Flüssighaftmittel kann daher aufgrund der fehlenden seitlichen Begrenzung sich am Rand des Vakuumisolationspaneels unter Bildung von Materialaufwölbungen und -einzügen totlaufen. Entsprechend kann der Fließquerschnitt des Flüssighaftmittels im Bereich der Randkante des Vakuumisolationspaneels frei variieren. Im nachfolgenden Entformungsschritt kann der so gebildete Verbundkörper vom
Formwerkzeug entfernt werden. Da das Flüssighaftmittel während des Vorschäum- Schrittes nicht in Haftverbindung mit dem Formwerkzeug gelangt, ist der
Entformungsvorgang problemlos durchzuführen, und zwar ohne das ausgehärtete Flüssighaftmittel von einem Formrahmen des Formwerkzeuges mechanisch zu trennen.
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung ein Kältegerät mit einem, in eine
Seitenwand eingeschäumten Verflüssiger; Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene l-l aus der Fig. 1 ;
Fig. 3 bis 5 jeweils Ansichten, die ein Verfahren zur Herstellung des Kältegeräte- Gehäuses veranschaulichen; und Fig. 6 in einer perspektivischen Schnittdarstellung eine Gehäuse-Seitenwand mit teilweise weggelassener innerer Begrenzungswand sowie teilweise weggelassener Isolierschicht.
In der Fig. 1 ist ein Kältegerät mit einem, einen Kühlraum 1 definierenden Gehäuse 3 sowie einer daran seitlich angelenkten Gerätetür 5 gezeigt. Das Kältegeräte-Gehäuse 3 weist einen Kunststoff-Innenbehälter 7 sowie Geräteaußenwände 9 auf, zwischen denen jeweils eine, durch Aufschäumen erzeugte Wärmeisolierschicht 1 1 eingebracht ist. In gleicher Weise ist auch die Gerätetür 5 wärmeisolierend aufgebaut, die jeweils eine Innenverkleidung und eine Außenverkleidung mit dazwischen liegender Wärmeiso- lierschicht aufweist. Zudem ist in einer, in der Fig. 1 in der Geräteseitenrichtung x vorderen Seitenwand des Gehäuses 3 ein Verflüssiger 13 vorgesehen, dessen mäanderförmig verlaufende Verflüssiger-Rohrleitung zwischen dem Innenbehälter 7 und der Geräteaußenwand 9 eingeschäumt ist. Der Verflüssiger 13 ist zusammen mit weiteren Komponenten Bestandteil eines an sich bekannten Kältemittelkreislaufes und bewirkt im Kältebetrieb eine Wärmeabfuhr an die Umgebung.
In der Fig. 2 ist der Aufbau der Seitenwand des Gehäuses 3 in einer Schnittdarstellung gezeigt. Demzufolge ist die Verflüssiger-Rohrleitung 13 unmittelbar in Anlage mit der Innenseite 15 der Geräteaußenwand 9. Um eine Schichtdicke di vom Verflüssiger 13 beabstandet ist ein Vakuumisolationspaneel 17 vorgesehen, das planparallel zwischen der Geräteaußenwand 9 und der inneren Seitenwand des Innenbehälters 7 angeordnet ist. Das Vakuumisolationspaneel 17 dient zur thermischen Entkopplung des Verflüssigers 13 vom Kühlraum 1. Das Vakuumisolationspaneel 17 ist zudem über eine weitere Schichtdicke d2 von der Seitenwand des Innenbehälters 7 beabstandet.
Wie aus der Fig. 2 weiter hervorgeht, ist das Flüssighaftmittel 19 an seiner randseitigen Grenzfläche 20 in einer stoffschlüssigen Haftverbindung mit der umgebenden
Wärmeisolierschicht 1 1 . Der Konturverlauf der Grenzfläche 20 des Flüssighaftmittels 19 ist in der teilweisen Schnittdarstellung der Fig. 6 gezeigt. Demzufolge verläuft die
Grenzfläche 20 entlang der Randkante 33 des Wärmeisolationspaneels 17 unregelmäßig mit wechselseitigen Materialauswölbungen 22 sowie Materialeinzügen 24. Diese sind mit Bezug auf die Randkante 33 des Vakuumisolationspaneels 17 in Seitenrichtung zurückgesetzt von der Randkante 33 bzw. überragen diese. Dadurch ergeben sich taschenartige Ausnehmungen, die beim Isolierschäumen mit der Wärmeisolierschicht 1 1 gefüllt werden. Die Wärmeisolierschicht 1 1 wird daher zusätzlich zur bereits erwähnten Stoffschlussverbindung zumindest teilweise auch in eine Formschlussverbindung mit den Materialauswölbungen/-einzügen 22, 24 der Grenzfläche 20 gebracht, wodurch die Verbundsteifigkeit des in der Fig. 6 gezeigten Materialaufbaus der Gehäusewand erhöht wird.
Die Geräteaußenwand 9, der Verflüssiger 13 sowie das Vakuumisolationspaneel 17 sind mit Hilfe eines aufgeschäumten Flüssighaftmittels 19 bereits vor dem Zusammenbau mit dem Innenbehälter 7 zu einer Vormontageeinheit 21 zusammengefügt. Die Herstellung dieser Vormontageeinheit 21 wird nachfolgend anhand der Fig. 3 bis 5 erläutert. Gemäß der Fig. 3 wird in einem ersten Verfahrensschritt I zunächst die im Querschnitt
wannenförmige Begrenzungswand 9 in ein nicht dargestelltes Formwerkzeug gelegt. Anschließend wird auf der Innenseite 15 der Gehäusewand 9 die Verflüssiger-Rohrleitung mit Hilfe von Klebebändern 35 vorpositioniert und eine flüssige Ausgangskomponente des Flüssighaftmittels 19 auf die Verflüssiger-Rohrleitung 13 sowie die Innenseite 15 aufgetragen.
Anschließend wird auf das flüssige Flüssighaftmittel 19 das Vakuumisolationspaneel 17 gelegt. Oberhalb des losen Bauteilverbunds, bestehend aus dem Vakuumisolationspaneel 17 und der Gehäuseaußenwand 9, wird gemäß der Fig. 3 und 4 ein Niederhalter 27 positioniert, der über eine Höhe h (Fig. 4) von der Gehäuseaußenwand 9 beabstandet ist. Dadurch wird ein noch freier Zwischenraum 25 definiert, der während des Vorschäum- Schritts II (Fig. 4) von dem aufgeschäumenden und aushärtenden Flüssighaftmittel 19 gefüllt wird. Im Vorschäum-Schritt II wird das Vakuumisolationspaneel 17 nach oben gegen den Boden 23 des Niederhalters 27 gedrückt, wodurch das Vakuumisolationspaneel 17 lagemäßig stabilisiert wird. Der Zwischenraum 25 zwischen dem
Niederhalter 25 und der Gehäuseaußenwand 9 bleibt dagegen randseitig offen, so dass sich das Flüssighaftmittel 19 in einer freien Fließbewegung seitlich nach außen totläuft, ohne gegen einen Formanschlag, etwa einem Formrahmen, zu drücken. Dadurch erfolgt ein im Vergleich zu einer schaumdicht geschlossenen Schäumungskammer ein im
Wesentlichen druckfreies Aufschäumen des Flüssighaftmittels 19 im Zwischenraum 25. Die Menge des Flüssighaftmittels 19 sowie dessen Verteilung auf der Innenseite 15 der Gehäuseaußenwand 9 ist so bemessen, dass sich das Flüssighaftmittel 19 in einem Mittelbereich 32 (Fig. 4) des Vakuumisolationspaneels 17 mit einem konstanten
Fließquerschnitt verteilt, während es in einem äußeren Randbereich 36 (Fig. 4) des Vakuumisolationspaneels 17 an dessen Randkante 33 mit variierendem Fließquerschnitt abschließt, d.h. mit den bereits erwähnten Materialauswölbungen/-einzügen 22, 24. Nach dem Vorschäum-Schritt II werden der Niederhalter 27 und die Gehäuseaußenwand 9 in den Entformungsrichtungen E voneinander getrennt. Da erfindungsgemäß eine Haftverbindung zwischen dem aufgeschäumten Flüssighaftmittel 19 und dem Niederhalter 27 sowie dem nicht gezeigten Formwerkzeug vermieden wird, kann der
Entformungsvorgang problemlos durchgeführt werden. Der Verbundkörper 21 wird anschließend zur Vorbereitung eines Isolierschäum-Schritts III (Fig. 5) in einer
Schäumungsanlage mit dem Innenbehälter 7 zusammengefügt. Das
Vakuumisolationspaneel 17 ist in der Fig. 5 bereits lagerichtig mit einem vordefinierten Abstand zum Innenbehälter 7, der der Schichtdicke d2 entspricht, positioniert.
Anschließend erfolgt eine Isolierschäumung, bei der in den noch freien Hohlraum 37 eine flüssige Ausgangskomponente der Wärmeisolierschicht 1 1 eingebracht und anschließend aufgeschäumt wird.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Kühlraum
3 Gehäuse
5 Gerätetür
7 Innenbehälter
9 Geräteaußenwand
1 1 Wärmeisolierschicht
13 Verflüssiger
15 Innenseite
17 Vakuumisolationspaneel
19 Flüssighaftmittel
20 Grenzfläche
21 Verbundkörper, Vormontageeinheit
22 Materialauswölbungen
23 Boden des Niederhalters 27
24 Materialeinzüge
25 Zwischenraum
27 Niederhalter
32 Mittelbereich des Vakuumisolationspaneels 17
33 Randkante
35 Klebeband
36 Randbereich des Vakuumisolationspaneels 17
37 Hohlraum
di, d2 Schichtdicken
h Abstand
E Entformungsrichtung
I, II, III Verfahrensschritte

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, mit einem einen Kühlraum (1 ) begrenzenden Gehäuse (3) und einer Gerätetür (5), die jeweils innere und äußere Begrenzungswände (7, 9) sowie eine zwischen diesen durch Aufschäumen erzeugte Wärmeisolierschicht (1 1 ) aufweisen, in der ein Isolationselement, insbesondere ein Vakuumisolationspaneel (17), eingebracht ist, das mit einem aufschäumbaren Flüssighaftmittel (19) an einer Begrenzungswand (9) befestigt ist, welches
Flüssighaftmittel (19) eine Grenzfläche (20) aufweist, die in Kontakt mit der
Wärmeisolierschicht (1 1 ) bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Grenzfläche (20) des Flüssighaftmittels (19) einen unregelmäßigen Konturverlauf mit Materialauswölbungen (22) und -einzügen (24), insbesondere in Bezug auf eine Randkante (33) des Vakuumisolationspaneels (17), aufweist.
Kältegerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolierschicht (1 1 ) zumindest teilweise in Formschlussverbindung mit den Materialauswölbungen und -einzügen (22, 24) der Grenzfläche (20) des Flüssighaftmittels (19) ist.
Kältegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Fließquerschnitt des Flüssighaftmittels (19) im Bereich (36) der Randkante (33) des Vakuumisolationspaneels (17) variiert und/oder der Fließquerschnitt des Flüssighaftmittels (19) in einem von der Randkante (33) des Vakuumisolationspaneels (17) nach innen versetzten Bereich (32) konstant ist.
Kältegerät nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssighaftmittel (19) insbesondere ein klebeoptimierter Schaum mit im Vergleich zur Wärmeisolierschicht (1 1 ) reduzierter Viskosität ist.
Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungswand (9) und das Vakuumisolationspaneel (17) zu einem Verbundkörper bzw. einer Vormontageeinheit (21 ) zusammenfügbar ist, und/oder das Vakuumisolationspaneel (17) mit einer Schichtdicke (di) von der Begrenzungswand (9) beabstandet ist.
6. Kältegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Vakuumisolationspaneel (17) und der Begrenzungswand (9) eine Kältegerätekomponente (13), insbesondere ein Verflüssiger, angeordnet ist.
7. Kältegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuumisolationspaneel (17) um eine Schichtdicke (di) von der Kältegerätekomponente (13) beabstandet ist, und/oder die Kältegerätekomponente (13) in Anlage mit der
Innenseite (15) der ersten Begrenzungswand (9) ist und/oder um eine zweite
Schichtdicke (d2) von der zweiten Begrenzungswand (7) beabstandet ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines Kältegeräts, insbesondere nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, in dem in einem Vorschäum-Schritt (II) die flüssige Ausgangskomponente des Flüssighaftmittels (19) in einem Zwischenraum (25) zwischen dem Vakuumisolationspaneel (17) und der Begrenzungswand (9) aufgeschäumt und ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der
Zwischenraum (25) seitlich offen ist, so dass der Fließquerschnitt des
Flüssighaftmittels (19) im Bereich (36) der Randkante (33) des
Vakuumisolationspaneel (17) unter Bildung von Materialaufwölbungen (22) und - einzügen (24) in der Grenzfläche (20) des Flüssighaftmittels (19) frei variiert.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Vorschäum-Schritt (II) ein Isolierschäum-Schritt (III) folgt, bei dem die zwischen der ersten und zweiten Begrenzungswand (7, 9) eingebrachte Wärmeisolierschicht (1 1 ) aufgeschäumt und ausgehärtet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass während des Vorschäum-Schritts (II) das Vakuumisolationspaneel (17) und die Begrenzungswand (9) mit einem vorgegebenen Spaltabstand (di) zueinander positioniert werden.
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