專利名稱：絕熱元件和用于該絕熱元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造絕熱元件的方法，能利用該方法得到的絕熱元件以及該絕熱元件的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
所謂的真空隔熱壁板作為絕熱元件長久以來已公知。它們通常包括高度多孔的、在真空下在兩個(gè)防滲的塑料膜片之間圍入的填充體。這樣的填充體可以由一塊堅(jiān)固的材料裁切成一定尺寸并且然后利用膜片包住。以該方式，真空隔熱壁板能夠以良好的精度制成簡單的板構(gòu)型或者長方體構(gòu)型，但是裁切支撐體時(shí)加工耗費(fèi)很高，從而使得這類真空隔熱壁板不能以可在構(gòu)造家用制冷器具時(shí)使得經(jīng)濟(jì)的使用成為可能的成本來提供。較簡單和廉價(jià)的方式是，由粒狀的可散裝的材料制成真空隔熱壁板的填充體。這使得裁切支撐體的步驟多余，并且因?yàn)椴划a(chǎn)生邊角料，所以材料成本相對(duì)很低。真空隔熱壁板的必要的強(qiáng)度通過如下方式產(chǎn)生，即，支撐材料的顆粒在從外作用到膜片上的大氣壓力下被緊緊地相互擠壓。但是在此也產(chǎn)生問題，即，粉狀的填充材料在被填入到膜片袋中時(shí)也在袋的如下表面區(qū)域上沉積，這些表面區(qū)域設(shè)置用于在抽真空之后進(jìn)行相互焊接，這巨大地提高了焊接的不足夠的密封性的危險(xiǎn)。由W02007/033836A1公知了如下建議，在這樣的膜片袋的開口的區(qū)域中安置一過濾布(Filtervlies),該過濾布雖然能透氣并且由此允許以支撐材料填充的袋的抽真空，但是相對(duì)支撐材料的粉塵是密封的并且由此阻止該粉塵到達(dá)焊接面。但是該方式僅在過濾布這樣被裝入時(shí)才有效，即，在該過濾布和膜片之間不留有填充材料可通過的間隙。過濾布的這樣的裝入又是復(fù)雜和加工費(fèi)事的。以可散裝的支撐材料來實(shí)現(xiàn)的真空隔熱壁板的重要缺點(diǎn)是它的小的尺寸保持性。因?yàn)檫@樣的壁板的套必須在真空下進(jìn)行密封，所以該壁板如果在所述密封之后不再有內(nèi)部壓力反作用于從外起作用的大氣壓力的話由大氣壓力壓縮，其中，該壓縮的尺度依賴于支撐材料的散裝的密度并且因此可由一種壁板變化為另一種壁板。為了以這樣的真空隔熱壁板來形成能保持尺寸的絕熱元件，因此常用的是將真空壁板裝入到較大的、尺寸正好的空心體中并且將空心體的未由真空隔熱壁板填滿的區(qū)域發(fā)泡。為此常用的泡沫的隔離作用比真空隔熱壁板的隔離作用要差，從而使得在組合的、包含真空隔熱壁板和發(fā)泡區(qū)域的絕熱元件中，在真空隔熱壁板旁在暖側(cè)和冷側(cè)之間延伸的發(fā)泡區(qū)域能夠起熱橋的作用。因此，這類組合的絕熱元件的隔絕作用一般低于純真空隔熱壁板的隔絕作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種方法，利用該方法能夠簡單和廉價(jià)地以高品質(zhì)來制造利用真空來絕熱的絕熱元件。該任務(wù)通過用于制成絕熱元件的方法來解決，該方法具有如下步驟:-將多孔的支撐材料填入到容器中；
-將所述容器抽真空；-將抽真空的容器密封，以便得到真空隔熱元件，在該方法中，支撐材料以預(yù)包裝到至少一個(gè)能透氣的袋中的形式填入到容器中。能透氣的袋的應(yīng)用不明顯妨礙支撐材料的抽真空，因?yàn)橛芍尾牧铣鰜淼目諝饽軌虼┻^袋的壁大面積地流出，但是，該應(yīng)用妨礙支撐材料的粉塵沉積到與密封相關(guān)的表面上。容器中的支撐材料的壓實(shí)也是可行的，而由此支撐材料不達(dá)到密封面上。利用硬壁的容器不僅能夠得到簡單的長方體形真空隔熱元件或板形真空隔熱元件，也能夠得到具有復(fù)雜構(gòu)型并且尤其具有凹形的橫截面形狀的真空隔熱元件。該容器能夠根據(jù)目的地通過深拉由合適的扁平材料、尤其復(fù)合材料來產(chǎn)生。這樣的通過深拉成形的容器通常圍繞能夠以支撐材料來填充的凹形部(KonkavitSt)四周具有環(huán)繞的凸緣，該凸緣在深拉期間用于固定容器。這樣的環(huán)繞的凸緣能夠根據(jù)目的地被用于在填入支撐材料之后將蓋焊接在該凸緣上，以便密封容器。該環(huán)繞的凸緣能夠在密封之后被裁切，以便將真空隔熱元件設(shè)置為能夠?qū)崿F(xiàn)其進(jìn)一步加工的幾何尺寸。如果基本扁平的蓋比容器更軟，則真空隔熱元件在蓋與容器接觸的平面中的變形能夠很大程度上通過該蓋橫向于該平面的變形來避免。因此，真空隔熱元件通過抽真空在上述平面中(如果有的話)僅經(jīng)歷很少的壓縮。真空隔熱元件的幾何尺寸因此能夠良好地再現(xiàn)，這使得該真空隔熱元件的進(jìn)一步應(yīng)用變得容易。尤其地，真空隔熱元件能夠和至少一個(gè)另外的隔絕體進(jìn)行結(jié)合，以便形成完全的絕熱元件。因?yàn)榛诟鞣N上述措施如壓實(shí)支撐材料，應(yīng)用硬壁的容器等等，真空隔熱元件在大氣壓力下變形的傾向很小，所以在絕熱元件上的容器的相互對(duì)置的表面能夠露出(freiliegen)，而不顯著影響該絕熱元件的尺寸保持性。因此能夠避免，所述另外的隔絕體當(dāng)其具有比真空隔熱元件更差的隔熱特性時(shí)形成熱橋。絕熱元件尤其能夠用作制冷器具的、尤其家用制冷器具的殼體部件。在這里，真空隔熱元件與所述另外的隔絕體的組合具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，用于固定五金配件或者類似物的合頁襯套、螺釘或者其他器件能夠不危及真空隔熱元件的密封性地嵌入到所述另外的隔絕體中。本發(fā)明的主題因此也是以上述方法制造的絕熱元件以及將這樣的絕熱元件用作殼體部件、尤其是門的制冷器具，尤其家用制冷器具。在這樣的制冷器具中，容器優(yōu)選形成殼體部件的面朝存放室的內(nèi)壁。制冷器具尤其指家用制冷器具，即用于家庭中的家政或可能地用于餐飲領(lǐng)域中的并且尤其用于在確定的溫度下儲(chǔ)存家庭常用量的食物和/或飲料的制冷器具，例如冷藏柜、冷凍柜、冷藏冷凍組合柜、冷凍箱或者儲(chǔ)酒柜。


本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)參考附圖借助實(shí)施例的隨后的說明來清楚地闡明。由這些附圖和該說明也得出未在權(quán)利要求中提及的實(shí)施例的特征。這樣的特征也能夠出現(xiàn)在與這里特定公開的組合不同的組合中。多個(gè)這樣的特征在同一句話或者以上下文的彼此不同的方式一道提及的事實(shí)，不因此得出這樣的結(jié)論，即它們僅能夠出現(xiàn)在特定公開的組合中；取而代之地，原則上可從如下出發(fā)，即，能夠從多個(gè)這樣的特征中去除或者偏離單個(gè)的特征，只要這不使本發(fā)明的功能產(chǎn)生問題。其中:圖1至圖4示出了通過深拉制成制冷器具門的內(nèi)壁的不同步驟；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第一設(shè)計(jì)方案的填充根據(jù)圖1至圖4得到的內(nèi)壁的空腔的第一步驟；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第二設(shè)計(jì)方案的與圖5類似的步驟；圖7示出了支撐材料在空腔中的壓實(shí)；圖8示出了蓋的安置；圖9示出了穿過以該方法得到的真空隔熱壁板的局部剖視圖；圖10示出了穿過裝配在制冷器具中的真空隔熱壁板的局部剖視圖；和圖11示出了根據(jù)改變的設(shè)計(jì)方案的類似于圖10的局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖1以側(cè)視圖或者說剖面圖示出制成用于根據(jù)本發(fā)明的家用制冷器具的門的第一步驟。由塑料扁平材料制成的矩形的坯料I在上框架部件和下框架部件2、3之間保持夾入。坯料I能夠由勻質(zhì)的熱塑性的塑料材料制成，該熱塑性的塑料材料在稍后的制成步驟中設(shè)有防滲層；優(yōu)選地涉及復(fù)合材料，在該復(fù)合材料中防滲層埋入在由熱塑性材料制成的層之間。在坯料I和框架部件2、3下方示出深拉模具或熱成形模具4。設(shè)置該模具4，以便借助其成形本身公知構(gòu)型的制冷器具門的內(nèi)壁，并且該模具與之相應(yīng)地具有在四側(cè)平面地環(huán)繞的邊緣區(qū)域5、由該邊緣區(qū)域5圍住的扁平突出部6和在該突出部6的兩側(cè)的肋7。設(shè)置邊緣區(qū)域5以便成形內(nèi)壁的環(huán)繞的、平的凸緣，該凸緣在完成的制冷器具中承載在本體的前側(cè)上貼靠的密封裝置。設(shè)置突出部6以便成形出內(nèi)壁的在完成的制冷器具中在本體的側(cè)壁之間嵌入的突出部，并且肋7成形出在完成的內(nèi)壁上突出到制冷器具的內(nèi)部中并且用于固定門擱架的翼梁。夾在框架部件2、3之間的并且加熱到可塑性變形的狀態(tài)中的坯料I朝模具4降下并且在此首先如圖2中可看到的那樣與肋7的尖部接觸。在框架部件2、3繼續(xù)向下向模具4的圍繞邊緣區(qū)域5的留空部8的方向運(yùn)動(dòng)期間，開始坯料I在肋7和框架部件2、3的與這些肋相鄰的板條之間延伸的條帶9上的伸展。在圖3中，框架部件2、3達(dá)到止擋位置，在該止擋位置中，下框架部件3容納在模具4的留空部8中并且基本上氣密地聯(lián)接到模具4上。通過通道10來吸出封入模具4和坯料I之間的空氣，從而使得坯料I緊緊地緊貼到模具4上。圖4示出以這種方式由坯料I成形的、從模具4抬起的內(nèi)壁11。接著，內(nèi)壁11被放置在與模具4互補(bǔ)地成形的支撐模具12中，如圖5中所示那樣。內(nèi)壁11的事先由模具4的扁平突出部6填滿的空腔13現(xiàn)在向上轉(zhuǎn)向并且處于敞開。以可散裝的多孔的支撐材料如硅石土填充的袋14被放入到空腔13中。由無紡布或者密的織物制成的袋14的壁對(duì)于空氣是可穿透的但對(duì)于支撐材料的顆粒是不可穿透的。為了支撐材料將空腔13連同在該空腔的側(cè)邊上的翼梁15填滿，所述袋通過適合的沖頭被壓緊。根據(jù)圖6中示出的替代方案，空腔13也能夠以多個(gè)小袋14填充。這提供了如下優(yōu)點(diǎn)，即，能夠各直接放置一個(gè)袋在這些翼梁15上，并且如果該袋沒有自行滑入到翼梁15中去那么可以通過從上方起作用的沖頭來壓入，而無需為此將空腔13中的支撐材料以顯著的程度進(jìn)行水平推移。在內(nèi)壁11的繞空腔13四周延伸的、在模具4的邊緣區(qū)域5上成形的凸緣16上，套裝一框架17，該框架使袋14保持遠(yuǎn)離凸緣16。在圖7的視圖中，從上方將沖頭18引入到框架17中，以便將袋14平壓至凸緣16的高度上，并且從而壓實(shí)支撐材料，并且迫使翼梁15被完全填滿?？蚣?7防止袋14將沖頭18的壓力側(cè)面地轉(zhuǎn)移到凸緣16上。如圖8中所示那樣，防滲膜片19被套放到凸緣16的和袋14的以這種方式得到的平齊的平面的表面上，并且借助于合適的工具20焊接在凸緣16上。膜片19的套放和焊接可以完全在真空下發(fā)生。也可考慮的是，膜片19首先在大氣壓力下套放并且部分地例如沿著該凸緣的四個(gè)側(cè)邊焊接在凸緣16上，然后才將空腔12抽真空并且在此之后完全完成膜片19在凸緣16上的焊接。在袋14中的支撐材料通過沖頭18的預(yù)壓實(shí)導(dǎo)致，當(dāng)在空腔13的抽真空之后大氣壓力通過膜片19加載在該空腔上時(shí)，支撐材料在任何情況下還略微地進(jìn)一步變形。因?yàn)槟て?9比內(nèi)壁11更軟，所以基本上僅該膜片在大氣壓力下變形并且如在圖9的局部剖視圖中所示那樣以略微凹形的彎曲在空腔13和圍在該空腔中的袋14上方張緊。由此，如果還有必要的話，將支撐材料正好如下程度地后壓實(shí)，使得該支撐材料能夠相對(duì)大氣壓力有效地加固內(nèi)壁11并且該內(nèi)壁不經(jīng)歷顯著的不利變形，尤其不經(jīng)歷使其后續(xù)處理變困難的拱曲。尤其地，抽真空不明顯地改變?cè)诳涨?3的相互對(duì)置的側(cè)壁26之間的間距，從而使得當(dāng)該空腔在完成裝配的制冷器具中，如圖10中所示那樣，嵌入在本體的側(cè)壁27之間時(shí)，能夠在側(cè)壁26和本體的側(cè)壁27之間得到間隙28的可再現(xiàn)地很小的寬度。凸緣16寬幾厘米并且能夠因此在其一些邊緣上被裁切，以便將這樣得到的真空隔熱元件設(shè)置到對(duì)它的進(jìn)一步應(yīng)用而言合適的尺寸，而不由此危及到凸緣16和膜片19之間的連接的密封性。圖10示出這里整體地以21表示、附加到制冷器具門的外皮22上的這樣得到的真空隔熱元件。外皮22能夠以本領(lǐng)域常用的方式由片材成形。由外皮22和真空隔熱元件21圍住的空腔23在圖10的階段還是空的，從而使得門合頁的從門的水平端側(cè)出來突出到空腔23中的軸承襯套24在該空腔中可見。設(shè)置空腔23以便其中接下來以本身已知的方式、例如通過利用聚氨酯的發(fā)泡來形成另一隔絕體。與傳統(tǒng)的、完全發(fā)泡的制冷器具門相比，但是能夠利用根據(jù)本發(fā)明的門達(dá)到優(yōu)越的隔熱系數(shù)，因?yàn)殚T的設(shè)置用于嵌入到應(yīng)用該門的制冷器具的存放室中的那些區(qū)域，特別是空腔13和翼梁15，是完全真空隔熱的。更強(qiáng)的絕熱能夠利用在圖11中以與圖10類似的局部剖視圖示出的制冷器具門實(shí)現(xiàn)。在該設(shè)計(jì)方案中，所應(yīng)用的支撐材料的數(shù)量比空腔13即使在支撐材料的壓實(shí)之后所能容納的更大。取代扁平?jīng)_頭18，應(yīng)用略微凹形的沖頭來壓實(shí)支撐材料，以便在空腔12的邊緣上得到填充材料的以25表示的平緩上升的橫截面輪廓，該橫截面輪廓允許膜片19套放到凸緣16和袋14上并且焊接在凸緣16上，而在此袋14不變形。
權(quán)利要求
1.關(guān)于制成絕熱元件的方法，具有如下步驟: -將多孔的支撐材料填入到容器(11)中； -將所述容器(11)抽真空； -將抽真空的所述容器(11)密封，以便得到真空隔熱元件(21 )， 其特征在于，所述支撐材料以預(yù)包裝到至少一個(gè)能透氣的袋(14)中的形式填入到所述容器(11)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，具有另外的步驟: -將所述容器(11)中的支撐材料壓實(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述容器(11)是硬壁的。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，具有通過深拉來產(chǎn)生所述容器(11)的步驟。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述密封時(shí)將蓋(19)安置在所述容器(11)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述密封時(shí)將所述蓋(19)焊接到所述容器(11)的環(huán)繞的凸緣(16)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述環(huán)繞的凸緣(16)在所述密封后被裁切。
8.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的方法，其特征在于，所述蓋(19)比所述容器(11)更軟。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述真空隔熱元件(21)和至少一個(gè)另外的隔絕體結(jié)合，以便形成所述絕熱元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述絕熱元件上的所述容器(11)的至少兩個(gè)相互對(duì)置的表面(26)露出。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述絕熱元件是制冷器具的、尤其家用制冷器具的殼體部件。
12.熱元件，具有抽真空的并且密封的、以多孔的支撐材料填充的容器(11)，其特征在于，所述容器(11)中的所述支撐材料預(yù)包裝到至少一個(gè)能透氣的袋(14)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的絕熱元件，其特征在于，所述容器(11)是硬壁的。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的絕熱元件，其特征在于，所述容器(11)通過蓋(19)封閉并且所述蓋(19)比所述容器(11)更軟。
15.冷器具、尤其家用制冷器具，具有根據(jù)權(quán)利要求12、13或14中任一項(xiàng)所述的絕熱元件，其特征在于，所述絕熱元件是所述制冷器具的殼體部件，尤其是門。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制冷器具，其特征在于，所述容器(11)形成所述殼體部件的面朝存放室的壁。
全文摘要
絕熱元件的制成包括如下步驟-將預(yù)包裝到至少一個(gè)能透氣的袋(14)中的多孔的支撐材料填入到容器(11)中；-將所述容器(11)抽真空；-將抽真空的容器(11)密封，以便得到真空隔熱元件(21)。
文檔編號(hào)F16L59/065GK103097622SQ201180043525
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者J·施特爾策, M·澤爾邁爾, D·K·帕乍拉, C·恩寧格 申請(qǐng)人:Bsh博世和西門子家用電器有限公司